分程控制概述
在一般的過程控制系統中，通常是調節器的輸出只控制一個調節閥。但在某些工業生產中，根據工藝要示，需將調節器的輸出信號分段，去分別控制兩個或兩個以上的調節閥，以便使每個調節閥在調節器輸出的某段信號范圍內全行程動作，這種控制系統被稱為分程控制系統。
例如，間歇式化學反應過程，需在規定的溫度中進行。當每次加料完畢后，為了達到規定的反應溫度，需要用蒸汽對其進行加熱；當反應過程開始后，因放熱反應而產生了大量的熱，為了保證反應仍在規定的溫度下進行，又需要用冷卻水取走反應熱。為此，需要設計以反應器溫度為被控參數、以蒸汽流量和冷卻水流量為控制參數的分程控制系統。間歇式化學反應器分程控制系統流程圖如圖7-14所示。
在分程控制系統中，調節器輸出信號的分段是通過閥門定位器來實現的。它將調節器的輸出信號分成幾段，不同區段的信號由相應的閥門定位器將其轉換為0.2～0.1MPa的壓力信號，使每個調節閥都作全行程動作。圖7-15所示為使用兩個調節閥的分程關系曲線圖。
圖7-14 間歇式化學反應器 圖7-15 使用兩個調節閥的
分程控制系統流程圖 分程關系曲線圖
根據調節閥的氣開、氣關形式和分程信號區段不同，分程控制系統又有兩種類型。
1.調節閥同向作用
圖7-16所示為調節閥同向動作示意圖，圖a表示兩個調節閥都為氣開式，圖b表示兩個都 為氣關式。由圖7-16a可知，當調節閥輸出信號從0.02MPa增大時，閥A開始打開；閥B處于全關狀態；當信號增大到0.06MPa時，閥A全開，閥B開始打開；當信號增大到0.1MPa時，閥B全開。由圖7-16b可知，當調節器輸出信號從0.02MPa增大時，閥A由全開狀態開始關閉，閥B則處于全開狀態；當信號達到0.06MPa時，閥A全關，而閥B則由全開狀態開始關閉；當信號達到0.1MPa時，閥B也全關。
圖7-16 調節閥同向動作示意圖
a)兩閥同為氣開式 b)兩閥同為氣關式
2.調節閥異向動作
圖7-17所示為調節閥異向動作的示意圖，圖a為調節閥A選用氣開式、調節閥B選用氣關式，圖b為調節閥A選用氣關式，調節閥B選用氣開式。幅圖7-17a可知，當調節器輸出信號大于 0.02MPa時，閥A開始打開，閥B處于全開狀態；當信號達到0.06MPa時閥A全開，閥B開始關閉；當信號達到0.1MPa時閥B全關。圖7-17b的調節 閥動作情況與圖7-17a相反。分程控制中調節閥同向或異向動作的選擇完全由生產工藝安全與要求決定。
圖7-17 調節閥異向動作示意圖
a) 閥A氣開、閥B氣關 b)閥A氣關、閥B氣開
銷售工程師 余夢潔
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