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工业控制有哪些不同类型的控制模式?

在工业装置中,操作是通过控制一个过程来进行的,一个过程是将原材料转化为成品。因此,为了对生产过程进行控制,采用了一定的控制策略,使工厂生产出高质量的产品,从而达到安全、少维护的目的。在一个行业中可以看到许多类型的过程,可以是连续分批或半分批。通过控制一个过程,我们可以通过改变系统的输入变量来维持系统的正常状态。

用于控制过程的控制模式有哪些?

控制策略有很多种,过程控制的类型是根据过程来选择的。因此,选择了适合该过程的控制策略。欧宝体育app手机

  1. 开关控制
  2. 反馈控制
  3. 前馈控制
  4. 串级控制
  5. 比例控制
  6. 推理控制
  7. 自适应控制
  8. 分程控制

开关控制

这是最简单的控制模式,这种类型的控制没有广泛使用,因为名称表明它用于开或关控制目的。这种类型的控制也称为双位置控制。这种控制的输出是开或关的,只有当过程变量超出限制时,该装置才会切换。这可以用作温度控制装置,因此当过程变量超过温度限制时,此控制将起作用,并且可以控制温度。大多数情况下,这种过程控制模式不适合精确控制,而且这种控制器的优点之一是成本不高。欧宝体育app手机

开/关控制器的主要缺点是,由于机械摩擦或电气触点的电弧,开/关控制器可能稍微高于或超过设定值。

我们什么时候应该使用开/关控制器?

我们应该通过考虑某些条件来使用开/关控制器,比如

  • 反应速度一定要慢
  • 不应该有死期
  • 传输延迟必须为空

反馈控制

反馈控制广泛应用于大多数自动化系统中,反馈控制系统的主要组成部分是输入、被控过程、传感元件、输出和最终控制元件。如果过程变量偏离设定值,则在出现任何干扰时需要反馈来修改控制信号,因此基本上需要反馈来获得过程的正确输出。为了在扰动过程中获得合适的输出,可以采用反馈控制。将有一个反馈回路,该回路将测量过程变量,然后控制器将该变量与期望值进行比较,并在此基础上对输入部分进行某些更改,以获得正确的输出。如果您需要自动控制系统,则在系统中使用反馈控制。

使用反馈控制有很多优点,比如。

  • 它可以处理摩擦和压力损失
  • 在任何变化的情况下,通过尽可能快地改变输入将有助于达到所需的工艺条件
  • 不稳定过程的稳定是可以实现的
  • 这种类型的控制系统不需要详细的过程知识来控制一个过程

前馈控制

在这种类型的控制中,它假设一个过程将如何受到干扰的影响,并在干扰影响过程之前采取行动。因此,这种类型的控制需要过程的数学模型,以便得到干扰如何影响过程的图像。这种控制的主要功能是确定干扰,并采取适当措施使其不影响过程。需要一个适当的过程数学模型来确定干扰,但不可能有一个明确的数学模型,因此不可能对干扰进行适当的补偿。因此,由于这一缺点,前馈控制与反馈控制器相耦合,因此过程可以正常进行,但系统的复杂性和成本也会增加。

串级控制

串级控制用于一个过程中可能发生各种干扰的过程。在一个需要快速响应的过程中,这是必需的,而这种响应不能通过单个控制回路来实现。所以一个级联控制器会有两个或更多的控制器。级联控制器将有一个主控制器和一个从控制器。受控变量偏差被发送到主控制器,而不是直接驱动最终控制元件,控制器将生成所需的操纵变量设定点,这将由称为从属控制器的第二个控制器提供。从控制器通过操纵最终控制元件将主控制器提供的变量驱动到设定点。串级控制的主要优点是可以快速恢复扰动。在这种类型的控制中,最终的控制元件需要控制两个过程变量。

比例控制

这种类型的控制用于需要一定比例的水和酸混合的过程。在这种类型的控制中,一个流将按与另一个流的比例进行控制。这种类型的控制可用于控制进料速度,以便保持化学计量比。这种类型的控制也用于一些蒸馏塔控制,以设置沸腾比。

这种类型的控制可以用来稀释酸中的水,因此这种类型的控制系统可以控制酸与供水的比例。控制器将接收来自非调节流量的流量测量装置的输入。控制器将进行比率计算,并将适当的设定点转移到另一个控制器,这将允许另一种流体流动。

推理控制

推断控制是一种过程控制,其中第一个变量的测量过于困难,因此,第二个欧宝体育app手机变量的测量借助于一个数学模型。由于主控制变量的采样周期大,无法测量。因此,在这种情况下,它将估计控制变量和假设或估计是根据可用的测量。

自适应控制

它是一个具有自校欧宝体育app手机正特性的过程控制系统,可以看作是反馈控制和最优控制的结合。这种类型的控制可用于系统参数变化较大的场合,也可用于受主要外部干扰的过程。第一步将确定过程性能,下一步将做出适当的决定来改进过程性能,然后,将对系统进行更改,这可能是物理修改。

分程控制

当需要一个以上的操纵变量时使用这种类型的控制,这种类型的控制的主要优点是它可以处理很宽的范围,并且这些控制一次可以处理一个以上的扰动。在这种类型的控制中,将有一个受控输出,操纵变量将不止一个。所以只有一个控制输出和一个控制信号,它会被分成两部分,每个部分影响一个可用的操作。

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