在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況千變?nèi)f化，被控過(guò)程的要求多種多樣，邏輯關(guān)系也比較復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求較高?？刂葡到y(tǒng)既要保證正常情況下對(duì)被控過(guò)程實(shí)施很好的控制，又要在突發(fā)嚴(yán)重情況下保護(hù)系統(tǒng)的安全。由于操作人員的生理反應(yīng)不可能跟上生產(chǎn)變化速度，在突發(fā)事件、故障狀態(tài)下難以確保生產(chǎn)安全。以往大多采用手動(dòng)或連鎖停車(chē)的方法使系統(tǒng)停運(yùn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。但停運(yùn)后需要少則數(shù)小時(shí)，多則數(shù)十小時(shí)系統(tǒng)才能重新恢復(fù)生產(chǎn)，這對(duì)生產(chǎn)影響太大，造成的經(jīng)濟(jì)損失也比較嚴(yán)重。為了有效地防止生產(chǎn)事故的發(fā)生，減少開(kāi)車(chē)、停車(chē)的次數(shù)，工程技術(shù)人員開(kāi)發(fā)了一種既能保證對(duì)被控過(guò)程正?？刂朴帜苓m應(yīng)短期內(nèi)生產(chǎn)異常對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)的控制方案，即選擇性控制。如圖1為選擇性控制系統(tǒng)框圖。在圖1中，主要是使用了一個(gè)信號(hào)選擇器來(lái)對(duì)系統(tǒng)使用正常調(diào)節(jié)器還是取代調(diào)節(jié)器進(jìn)行選擇。顯然，在任何時(shí)刻只會(huì)有一個(gè)調(diào)節(jié)器接入控制系統(tǒng)。
圖1 信號(hào)選擇器位于調(diào)節(jié)器的輸出端的選擇系統(tǒng)框圖
選擇性控制原理
選擇性控制系統(tǒng)是把生產(chǎn)過(guò)程中的限制條件所構(gòu)成的邏輯關(guān)系，疊加到正常的自動(dòng)控制系統(tǒng)上去的一種組合控制方法。也就是系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)調(diào)節(jié)器(調(diào)節(jié)器或兩個(gè)以上的變送器)，通過(guò)(高、低值)信號(hào)選擇器選出能適應(yīng)生產(chǎn)安全狀況的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。正常情況下當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程趨近于危險(xiǎn)極限區(qū)，但還未進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，一個(gè)用于控制不安全情況的控制方案通過(guò)高值自動(dòng)信號(hào)選擇器、低值自動(dòng)信號(hào)選擇器將取代正常生產(chǎn)情況下工作的控制方案(正常調(diào)節(jié)器處于開(kāi)環(huán)狀態(tài))，用取代調(diào)節(jié)器代替正常調(diào)節(jié)器，直至使生產(chǎn)過(guò)程重新恢復(fù)正常。然后，又通過(guò)選擇器使原來(lái)的控制方案重新恢復(fù)工作，用正常調(diào)節(jié)器代替取代調(diào)節(jié)器。因而這種選擇性控制系統(tǒng)又被稱為自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，或稱為軟保護(hù)系統(tǒng)。
從上述過(guò)程可見(jiàn)，設(shè)計(jì)選擇性控制系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是采用了信號(hào)選擇器。信號(hào)選擇器可以接在兩個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出端，對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行選擇；或者接在幾個(gè)變送器的輸出端，對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行選擇，以適應(yīng)不同生產(chǎn)過(guò)程的需要。
選擇性控制系統(tǒng)分類
根據(jù)信號(hào)選擇器在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的位置不同，選擇性控制系統(tǒng)可分為兩種：
①信號(hào)選擇器位于調(diào)節(jié)器的輸出端，對(duì)調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)進(jìn)行選擇的系統(tǒng)，如圖1所示。這種選擇性控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：兩個(gè)調(diào)節(jié)器共用一個(gè)調(diào)節(jié)閥。在生產(chǎn)正常情況下，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)同時(shí)送至信號(hào)選擇器，選出正常調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)送給調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。此時(shí)取代調(diào)節(jié)器處于開(kāi)路狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)不起控制作用。當(dāng)生產(chǎn)不正常時(shí)，通過(guò)信號(hào)選擇器選出取代調(diào)節(jié)器代替正常調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。此時(shí)，正常調(diào)節(jié)器處于開(kāi)路狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)不起控制作用。當(dāng)系統(tǒng)的生產(chǎn)情況恢復(fù)正常，通過(guò)信號(hào)選擇器的自動(dòng)切換，仍由原正常調(diào)節(jié)器來(lái)控制生產(chǎn)的正常進(jìn)行。這種選擇性控制系統(tǒng)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。
②選擇器位于調(diào)節(jié)器之前，對(duì)變送器輸出信號(hào)進(jìn)行選擇的系統(tǒng)，如圖2所示。該選擇性系統(tǒng)的特點(diǎn)是幾個(gè)變送器合用一個(gè)調(diào)節(jié)器。通常選擇的目的有兩個(gè)，其一是選出最高或最低測(cè)量值；其二是選出可靠測(cè)量值。如固定床反應(yīng)器中，為了防止溫度過(guò)高燒壞催化劑，在反應(yīng)器的固定催化劑床層內(nèi)的不同位置上，裝設(shè)了幾個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)，各點(diǎn)溫度檢測(cè)信號(hào)通過(guò)高值信號(hào)選擇器，選出其中最高的溫度檢測(cè)信號(hào)作為測(cè)量值，進(jìn)行溫度自動(dòng)控制，從而保證了反應(yīng)器催化劑層的安全。
圖2 信號(hào)選擇器位于調(diào)節(jié)器之前的選擇系統(tǒng)框圖
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