题目
在图8-22所示的控制系统中，被控变量为精馏塔塔底温度，控制手段是改变进入塔底再沸器的热剂流量，该系统采用2℃的气态丙烯作为热剂，在再沸器内释热后呈液态进入冷凝液贮罐。试分析： (1)该系统是一个什么类型的控制系统?试画出其方块图;-|||-(2)若贮罐中的液位不能过低,试确定调节阀的气开、气关型式及控制器的正、反作-|||-用型式;-|||-(3)简述系统的控制过程。-|||-FC - 16 一-|||-气丙稀 烯-|||-器-|||-LS Le 采出-|||-数学
在图8-22所示的控制系统中，被控变量为精馏塔塔底温度，控制手段是改变进入塔底再沸器的热剂流量，该系统采用2℃的气态丙烯作为热剂，在再沸器内释热后呈液态进入冷凝液贮罐。试分析：
题目解答
答案
这是一个连续型选择性控制系统，其中的温度控制回路是一个串级控制系统，图8-23是其方块图。
$控制阀应选择气开型，在气源中断时，自动关闭阀门，以免贮罐液位过低。
在液位控制系统中，由于气开阀为“+”作用。当流出量增加时，贮罐液位是降低的，故对象是“-”作用，液位控制器应选正作用。
在温度控制系统中，当排出量增加时，气丙烯的流入量亦会增加，故对象为“+”作用，流量控制器应选反作用。由于主变量塔釜温度增加或副变量气丙烯流量增加时，都需要关小控制阀，故主控制器TC应选反作用。$在正常工况时，温度控制系统起作用，若塔釜温度升高，反作用的TC输出降低，相当于FC的给定值降低，反作用的FC输出降低，气开阀关小，流入的热剂量减少，故会使塔釜温度降低，起到负反馈的作用。
在异常情况时，贮罐内的液位过低，正作用的LC输出大大降低，其输出信号被低选器LS选中，于是取代了正常工况下的温度控制。由于LC输出降低，会关小控制阀，使贮罐液位升高，待液位升到一定数值后，LC的输出增加，高于FC的输出后，其低选器选中FC的输出，又恢复正常工况下的温度控制了。
解析
步骤 1：确定系统类型
该系统是一个连续型选择性控制系统，其中的温度控制回路是一个串级控制系统。选择性控制系统允许在正常工况和异常工况之间切换，以确保系统的安全和稳定运行。
步骤 2：绘制方块图
根据题目描述，绘制出该系统的方块图。方块图中包括了温度控制器（TC）、流量控制器（FC）、液位控制器（LC）、低选器（LS）以及相应的执行器和测量点。
步骤 3：确定调节阀和控制器的类型
- 调节阀应选择气开型，以确保在气源中断时，阀门自动关闭，防止贮罐液位过低。
- 液位控制器（LC）应选择正作用，因为当流出量增加时，贮罐液位会降低，对象为“-”作用。
- 流量控制器（FC）应选择反作用，因为当排出量增加时，气丙烯的流入量也会增加，对象为“+”作用。
- 温度控制器（TC）应选择反作用，因为当塔釜温度升高时，需要关小控制阀，减少热剂流量，使塔釜温度降低。
步骤 4：描述控制过程
- 在正常工况下，温度控制系统起作用。当塔釜温度升高时，TC输出降低，FC输出降低，气开阀关小，流入的热剂量减少，塔釜温度降低。
- 在异常工况下，如果贮罐液位过低，LC输出降低，低选器LS选中LC的输出，取代温度控制。LC输出降低，关小控制阀，使贮罐液位升高。当液位升到一定数值后，LC的输出增加，高于FC的输出，低选器LS选中FC的输出，系统恢复到正常工况下的温度控制。
该系统是一个连续型选择性控制系统，其中的温度控制回路是一个串级控制系统。选择性控制系统允许在正常工况和异常工况之间切换，以确保系统的安全和稳定运行。
步骤 2：绘制方块图
根据题目描述，绘制出该系统的方块图。方块图中包括了温度控制器（TC）、流量控制器（FC）、液位控制器（LC）、低选器（LS）以及相应的执行器和测量点。
步骤 3：确定调节阀和控制器的类型
- 调节阀应选择气开型，以确保在气源中断时，阀门自动关闭，防止贮罐液位过低。
- 液位控制器（LC）应选择正作用，因为当流出量增加时，贮罐液位会降低，对象为“-”作用。
- 流量控制器（FC）应选择反作用，因为当排出量增加时，气丙烯的流入量也会增加，对象为“+”作用。
- 温度控制器（TC）应选择反作用，因为当塔釜温度升高时，需要关小控制阀，减少热剂流量，使塔釜温度降低。
步骤 4：描述控制过程
- 在正常工况下，温度控制系统起作用。当塔釜温度升高时，TC输出降低，FC输出降低，气开阀关小，流入的热剂量减少，塔釜温度降低。
- 在异常工况下，如果贮罐液位过低，LC输出降低，低选器LS选中LC的输出，取代温度控制。LC输出降低，关小控制阀，使贮罐液位升高。当液位升到一定数值后，LC的输出增加，高于FC的输出，低选器LS选中FC的输出，系统恢复到正常工况下的温度控制。