常规控制

自动控制系统

常规控制是用常规装置（由调节器、测量元件和执行器等仪器仪表组成）根据一般规律所进行的一种自动控制系统。

简要介绍

最简单的常规控制只用一只仪表即可达到目的，复杂的需要多只以至几十只仪表才能奏效。有的文献也称常规控制为模拟控制，这是与数字控制相对而得名的。前者对变量的测量显示及其信号的传输都是按连续的模拟量进行的，而后者则是按断续的数字量进行的。从控制系统的组成看，最简单的自立式控制，诸如压力容器自动放气的自动装置，杠杆或钟罩式液位和流量的调节装置都属此类。这类装置虽然简单，若运用得当，效果良好。

基本内容

简单调节系统

一般是由一个测量元件、调节器和执行器组成的控制系统，生产过程中的控制大多数属于这一类。它可以是使变量保持在常数的定值调节，也可以是使变量跟踪变化的随动调节。调节系统中的调节器可以具有三种不同的调节作用：①比例作用，改变比例放大倍数（或其倒数称为比例度）可以增减调节能力的大小。②积分作用，改变积分时间可以增减调节系统的稳定性，还能消除比例调节所产生的余差。③微分作用，可以得到更好的效果，克服滞后对系统的影响，提高调节质量。综合考虑调整这三种作用，可以满足一般的控制要求，适应性很广，对各种工艺参数的控制都可采用。

复杂调节系统

在质量要求较高和某些特殊需要情况下，简单调节系统不满足要求时，需改进设计，选取、补充某些仪表，使系统不同程度地复杂化。常用的几种是：

串级调节

在简单调节回路中，选取干扰影响特别明显的一个中间变量，附加一个调节器，组成内调节回路（或副调节回路），用来初步克服干扰的影响，同时用原回路（称主回路）中的调节器（主调节器）的输出作为副调节器的给定值，使副调节器跟随此值达到进一步的精细调节。这是用一个内回路对主要干扰影响进行初调的控制系统。例如：一个用蒸汽加热控制对象的温度调节，往往由于各用汽设备负荷变化而使蒸汽流量波动极大，影响温度的正常调节。为了克服这个问题，可以取加热蒸汽的压力作为中间变量,组成一个内回路,然后以被调节温度的信号与规定温度值之差送至主调节器，最后将主调节器的输出作为压力调节器的给定值。串级调节的质量往往比简单调节更好，但使用不当则将适得其反。

前馈调节

干扰较大且可测时,可在干扰出现时,测取其信号，经前馈调节器修正后，送作反馈调节器的给定值，使其在调节过程中，能够在干扰影响被调节量之前，先行采取克服的措施。因此，前馈调节也称超前调节。例如：精馏塔(见精馏设备)进料量的改变对产品质量影响很大,但因滞后大，若等影响到产品质量后,再反馈至调节器进行调节,则调节措施很不及时,调节效果差。如果采用前馈调节，就可以有效地克服精馏塔进料量对产品质量的影响。前馈调节器中的静态修正部分，是按物料或能量平衡，把干扰量换算至所需的调节量。动态修正部分则是按所需调节措施的缓急而定。

均匀调节

生产中常有前一设备的产品直接用作后续设备的进料，此物质的流量必须同时满足前后两个设备的生产要求。前者希望生产多少,流出多少;后者则要求进料平稳。两个要求是矛盾的。均匀调节是解决这一矛盾的措施,调节结果使流量尽量不变，或缓慢变化,只有在危及各设备的安全生产时，才采取极端的措施。调节系统多为串级形式，而调节器多为宽比例（放大倍数较小）的比例调节器。

分程调节

在需用不同的手段分阶段地控制一个参数时，采用这种调节。例如:一个反应器的温度调节,在正常温度范围内用水冷却即可，但温度达高限后需用冷冻水冷却，低于低限时，需用蒸汽加热，方能保持正常反应。满足这种需要的调节称分程调节。它由一个测量元件、调节器及三个调节阀组成系统，由三个调节阀分别控制冷水、冷冻水和蒸汽的流量。冷水阀通常调整到当温度在低限时全关，高限时全开；冷冻水阀在温度高限时全关，温度超过高限时开启；蒸汽阀在温度低限时全关，再低时开启。为了避免冷水及冷冻水阀在超高限时同时开启，还要增加一个冷水阀超高限自动关闭的装置。这样，就可以进行分程调节。分程调节系统的调节质量类似简单调节，若需提高，宜采用串级调节、前馈调节等改进措施。

取代调节

也称超驰调节或选择性调节。这是对生产进行软保护的一种设计。例如：一个用液氨蒸发进行冷却的换热器，正常控制是按被冷却物料出口温度的高低来调节进入换热器的液氨。这可由一个简单的温度调节系统来执行。但是，当负荷出现特大上升，在液氨增加到全部淹没换热面积的最高液位后，仍未能冷却到额定温度时，调节器势必指令进一步加大液氨供应量，这一增加根本不能加大冷却作用，反而会使气化的氨严重带液，以致在其重新压缩液化过程中，由于带液而造成压缩机损坏的重大事故，只好被迫停车。正确的调节措施应采用一个与正常调节器并列的取代调节器，其测量信号是换热器中液氨的液位。两个调节器的输出同时接入低值选择器，用选中的输出去指挥液氨的调节阀。若调节阀是气开式，取代调节器的输出可调整到比正常输出高得多的信号，达到最高液位时就突然地改变到很低的输出，这时选择器将代替正常调节器的输出送至液氨调节阀使其关闭。在液位脱离险区恢复正常时，取代调节器又有很高的输出，经选择器又将调节任务归还给正常调节器。

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