分程控制、阀位控制、分级控制

作者：admin 时间：2025-11-21 18:59:21 点击：次

尽量保留原有的控制方案，是先进控制和控制方案设计的基本原则

在上文提到如下图的工艺过程，保证液位控制的前提下，尽可能多用回收水，有多种解决方案。

分程控制：先开回收水调节阀FV2，再开新鲜水调节阀FV1，使用专门的分程控制模块。

阀位控制：使用新鲜水调节阀FV1控制液位，使用回收水调节阀尽可能把新鲜水调节阀FV1的阀位维持在5%，一方面保证液位可控，另一方面让回收水最大化以降低成本。因为回收水大部分情况下都是不够用的，所以维持5%的新鲜水调节阀开度是可以接受的。

分级控制：LIC2使用回收水调节阀FV2控制，LIC2的设定值要大于LIC的设定值。

当下游用水量大时，回收水调节阀FV2全开，液位测量值仍达不到LIC2设定值，当液位测量值低于LIC设定值时，LIC会打开新鲜水调节阀FV1实现液位控制。

当下游用水量小于回收水调节阀FV2对应的最大回收水流量时，液位测量值会大于LIC设定值，LIC会关闭新鲜水调节阀FV1，因为回收水最大流量还是大于下游用水量，这样液位测量值大于LIC2设定值，LIC2会关闭回收水调节阀FV2，实现液位控制。保证物料平衡。

分程控制使用控制逻辑实现控制需求，而且需要对已有控制方案的修改。

阀位控制利用已有的控制方案，并与液位控制回路构成嵌套控制，新鲜水调节阀FV1也不能全部关闭。当液位控制失效时，阀位控制也会失效。

分级控制构成了与原液位控制回路独立的新液位控制回路。这两个液位控制回路使用不同的设定值。当原液位控制失效时，新的液位控制回路仍然正常工作。

分程控制是通过逻辑模块将两个操纵变量用一个PID实现。阀位控制则是利用两个控制回路的嵌套关系，用两个耦合的PID实现控制需求。分级控制则是用两个不同设定值的独立控制回路实现控制需求。

所有的基于PID的解决方案，优先使用独立的单回路形式，但是有时候也必须使用嵌套控制才能实现至简至优的控制方案，实在没有选择了分程控制也是一种方法。

在这个案例中分级控制就比阀位控制更至简至优。没有分级控制的条件时，类似阀位控制的嵌套控制往往是必选项。

当用先进控制实现时，则不需要考虑这些技术细节，选对被控变量和操纵变量，使用合理的模型和参数，先进控制就能完成控制需求。

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