控制环是过程和仪器图(P&ID)中不可或缺的组成部分,代表了调节过程变量的控制系统. 正确整合这些循环可以确保高效运行,安全,维护的便利. 本条讨论将控制环纳入P&ID图中所涉及的关键设计原则和计算.

控制循环集成的设计原则

有效整合控制循环需要清晰和一致。必须明确识别所有控制元素,包括传感器、控制器和启动器及其连接。标准符号应当用于保持图解的统一性。此外,控制循环的设计应当最大限度地减少对其他系统的干扰,并便利故障排除。

控制循环的关键组件

典型的控制循环包括几个组件:

  • 传感器: 测量过程变量(PV).
  • 控制器:处理传感器输入,并确定控制动作.
  • 演员:[]通过调整阀门或其他设备来实施控制动作.
  • 最终控制元素:[] 直接影响过程的物理设备.

控制环设计计算

设计控制循环需要计算比例、构件和衍生收益(PID设置)等参数。这些计算取决于过程动态,包括时间常数和收益。目标是在最小的过度射击和稳定状态错误的情况下实现稳定的控制。

例如,可以通过下列方法估计过程收益(Kp):

Kp = ⁇ Y / ⁇ U ]

其中QQY是进程变量的改变,而QQU是控制信号的改变。像Ziegler-Nichols或Cohen-Coon这样的图宁方法可以用来根据进程响应数据来完善PID设置。