变比值控制系统设计与DDZ III型仪表应用

本文主要介绍了变比值控制系统和比值控制系统的概念、应用以及相关设计。在实际工业生产中，特别是在溶液配制等过程中，比值控制被广泛使用以保持两个物料流量之间的恒定比例。文章还探讨了比值控制问题的来源、系统结构以及不同类型的比值控制系统，如单闭环比值控制和双闭环比值控制。 比值控制是自动化领域中一种重要的控制策略，用于维持两个物料流量之间的固定比率。在问题的实例中，如溶液配制，需要保持NaOH溶液的浓度在6%至8%，这就需要通过比值控制调整稀释水量QA与NaOH流量QB的比例。比值控制系统的目的是确保QA/QB = KAB，其中KAB是比值系数，QB为主动流量，而QA是可控流量。 比值控制系统的实现通常涉及到比值器，比值器有两个输入（IA和IB）和一个输出（I0）。在DDZ III型仪表中，比值器的输入输出关系可以是非线性的，这可能会导致系统稳定性问题，特别是当物料B的流量减少时，回路增益可能增大，甚至可能导致“除零”运算，从而使系统不稳定。 对于线性对象，比值器的设定可以通过简单的数学关系式来确定，如2(4)4B I KI =mA，而在非线性对象的情况下，比值器的输入输出关系会更复杂，需要进行适当的调整以保证控制效果。 比值控制有多种实现方式，包括单闭环比值控制和双闭环比值控制。单闭环比值控制中，只有一个回路用于调节流量，而双闭环比值控制则有两条相互独立的控制回路，分别对两个流量进行控制，这样可以提高系统的稳定性和控制精度。 在实际应用中，比值控制可能会面临物料流量的非线性特性，如描述中提到的物料A的流量回路非线性问题。这种情况下，需要采用特殊的控制策略，如变比值控制，以适应流量变化并保持系统稳定。变比值控制允许比值系数KAB根据流量的变化动态调整，从而避免系统不稳定或“除零”问题。 总结来说，比值控制系统是解决物料流量比例控制的关键技术，尤其在需要维持特定比例的生产过程中。理解比值控制的原理、系统设计和参数设定对于实现高效、稳定的生产过程至关重要。在面对非线性问题时，应考虑采用如变比值控制等适应性强的控制策略。