PLC/DCS常用复杂控制系统的介绍

1、 串级控制系统

串级控制是使用十分频繁的控制，它适合于当对象的滞后较大，干扰比较剧烈、频繁时的控制系统的环境。

加热炉出口温度与燃料油压力串级控制系统

串级控制系统-----两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。

串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。

前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。

整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。

一次扰动：作用在主被控过程上的，而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动：作用在副被控过程上的，即包括在副回路范围内的扰动。

2、 分程控制系统

由一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上控制阀动作的系统称为分程控制系统。

它也适用于一个对象特性非线性严重、需采取逐段逼近的方式进行精确控制的系统。

罐顶氮气保压系统

分程控制是将控制器输出信号全程分割成若干个信号段，每个信号段控制一个控制阀，每个控制阀仅在控制器输出信号整个范围的某段内工作，它主要用于带有逻辑关系的多种控制手段而又具有同一控制目的的系统中，是为协调不同控制手段的动作逻辑而设计的。

分程控制方案中，阀的开闭形式，可分同向和异向两种

这个控制方案经常用到，一定弄明白，才能设计好控制系统。

3、比值控制系统

实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制系统。

适用于主流量干扰频繁、工艺上不允许负荷有较大波动或工艺上经常需要提降负荷的场合。

煤气化炉氧气、煤浆比例进料

主物料、主动量（Q₁ 、主流量）

从物料、从动量（Q₂ 、副流量）

副流量Q2与主流量Q1的比值关系为

K=Q2/Q1

比值控制系统的类型：

1. 开环比值控制系统

特点是:结构简单，只需一台纯比例控制器，其比例度可以根据比值要求来设定; 主、副流量均开环；这种比值控制方案对副流量Q₂本身无抗干扰能力。所以这种系统只能适用于副流量较平稳且比值要求不高的场合。

2.  单闭环比值控制系统

单闭环比值控制系统是为了克服开环比值控制方案的不足，在开环比值控制系统的基础上，通过增加一个副流量的闭环控制系统而组成的。

特点是:它能实现副流量随主流量的变化而变化，还可以克服副流量本身干扰对比值的影响;结构简单，实施方便，尤其适用于主物料在工艺上不允许进行控制的场合; 虽然能保持两物料量比值一定，但由于主流量是不受控制的，当主流量变化时，总的物料量就会跟着变化。

3．双闭环比值控制系统

它是在单闭环比值控制的基础上，增加了主流量控制回路而构成的。

特点是:实现了比较精确的流量比值，也确保了两物料总量基本不变; 提降负荷比较方便，只要缓慢地改变主流量控制器的给定值，就可以提降主流量，同时副流量也就自动跟踪提降，并保持两者比值不变; 结构较复杂，使用的仪表较多，投资较大，系统调整较麻烦;主要适用于主流量干扰频繁、工艺上不允许负荷有较大波动或工艺上经常需要提降负荷的场合。

4.变比值控制系统

要求两种物料的比值能灵活地随第三变量的需要而加以调整，这样就出现一种变比值控制系统。