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分程控制的课程结束
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分程控制系统的实现方式
2)现场串联分程
+ _ 4~20mA
0.02~0.1Mpa 0.02~0.1Mpa
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3)DCS内部分程
AUTOMAN
阀1
AO1
AI
PID
AUTOMAN
AO2
阀2
通过在DCS内部的AO点组态中，分别根据分程曲线区域数据，填写AO1、AO2的折线数据。
图中表示一台调节器去操纵两只调节阀，实施（动作过 程）是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。
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分程控制系统
例如图中的A、B两阀，要求A阀在调节器输出信 号压力为0.02～0.06MPa变化时，作阀的全行程动作， 则要求附在A阀上的阀门定位器，对输入信号0.02～ 0.06MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa，而B阀上的 阀门定位器，应调整成在输入信号为0.06～0.1 MPa 时，相应输出为0.02～0.1MPa。按照这些条件，当 调节器（包括电/气转换器）输出信号小于0.06MPa 时A阀动作，B阀不动；当输出信号大于0.06MPa时， 而B阀动作，A阀已动至极限；由此实现分程控制过 程。
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分程控制系统的应用
也就是说，正常情况下调节阀只是在小开度工作，因为 大阀在小开度下工作时，除了阀的特性会发生畸变外，还容 易产生噪声和震荡，这样控制会使控制效果变差控制质量降 低。为了解决这一矛盾，可选用两只同向动作的调节阀构成 分程控制系统，如图2.5-2所示的分程控制系统采用了A、B 两只同向动作的调节阀（根据工艺要求均选为气开式）其中 A阀得在调节器输出信号4～12mA（气压信号为0.02～ 0.06MPa）时由全闭到全开，B阀得在调节器输出信号12～ 20mA（气压信号为0.06～0.1MPa）时由全闭到全开，这样， 在正常情况下，即小负荷时，B阀处于全关，只通过A阀开度 的变化来进行控制；当大负荷时，A阀已全开仍满足不了蒸 汽量的需求，这是B阀也开始打开，以补足A阀全开时蒸汽供 应量的不足。
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分程控制系统的应用
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2）满足工艺操作的特殊要求
T
Y
“A” “B”
冷水 蒸汽
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在某些间歇式生产化学反应过程中，当 反应物投入设备后，为了使其达到反应温度， 往往在反应开始前需要给它提供一定的热量。 一旦达到反应温度后，就会随着化学反应的 进行不断释放出热量，这些热量如不及时移 走，反应就会越来越激烈，以致会有爆炸的 危险。因此对于这种间歇式化学反应器既要 考虑反应前的预热问题，又要考虑反应过程 中及时移走反应热的问题。
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分程控制系统
黄
钟
旺
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一个调节器去控制两个以上的执行器 （阀门），并且分别按控制器输出信号的不 同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习 惯上称为分程控制。 分程控制系统的特点： 1、多个执行器 2、分程工作
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分程控制系统的简图。
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如贮罐气封分程控制系统
排 空
PC
气关阀 “B”
“A” 气开阀
N2
N2
（1）当罐内密封 的N2压力低时，需 要开N2调节阀；当 压力高时，则需要 完全关闭N2阀，逐 步打开排空阀。 （2）为了避免两 调节阀的频繁开闭 浪费N2，在两阀门 的分程曲线上设置 死区
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100
阀开度(%)
“B”
0 0.02
“A”
0.10
避免两调节阀频繁开 闭的方法： （1）控制阀引入不 灵敏区。
气
关
调节阀气动信号（MPa）
阀
0.058 0.062
气 开
阀
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分程控制系统的实现方式
分程控制系统的实现方式有：
1)现场并联分程：如下图。现场通过一个电/气转换器后，转换 成的气动控制信号并联送到两个或多个阀门上的气/气阀门定 位器。通过调整阀门上的定位器动作点来实现分程曲线
如：0～50%; 50～100％的分程曲线，则在AO1中，IN=0,OUT=0%;IN=50%;OUT=100%.
在AO1中，IN=50%,OUT=0%;IN=100%;OUT=100%. 现场的定位器，都是对于4～20mA的电气阀门定位器。 通过AO点中IN/OUT的数据与AO的正、反作用特性的组合，就可以实现各种的分程曲 线
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分程控制系统中，阀的开闭形式，可分同 向和异向两种，见图2.5-2和图2.5-3。
图2.5-2
调节阀分程动作（同向）
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分程控制向）
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一般调节阀分程动作采用同向规律的是为了满 足工艺上扩大可调比的要求；反向规律的选择是为 了满足工艺的特殊要求。 1）为扩大调节阀的可调范围。 例如蒸汽压力调节系统，设锅炉产生的是压 力为10MPa的高压蒸汽，而生产上需要的是4MPa平 稳的中压蒸汽。为此，需要通过节流减压的方法将 10MPa的高压蒸汽节流减压成4MPa的中压蒸汽。在 选择调节阀口径时，如果选用一个调节阀，为了适 应大负荷下蒸汽供应量的需要，调节阀的口径要选 择得很大，而正常情况下蒸汽量却不需要哪么大， 这就需要将阀关的小一些。
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为此设计了如图2.5-5所示的分程控制系统。
TC
T
Y
“A” “B”
冷水 蒸汽
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图中温度调节器选择反作用，冷水调节阀选择气 关式（A阀），热水调节阀选择气开式（B阀）。该系 统工作过程如下:在进行化学反应前的升温阶段，由 于温度测量值小于给定值，因此调节器输出增大，B 阀开大，A阀关闭，即蒸汽阀开、冷水阀关，以便使 反应器温度升高。当温度达到反应温度时，化学反应 发生，于是就有热量放出，反应物的温度逐渐提高。 当温升使测量值大于给定值时，调节器输出将减小 （由于调节器是反作用），随着调节器的输出的减小， B阀将逐渐关小乃至完全关闭，而A阀则逐渐打开。这 时反应器夹套中流过的将不再是热水而是冷水。这样 一来，反应所产生的热量就被冷水所带走，从而达到 维持反应温度的目的。