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替先进控制说几句好话-多手段的液位控制
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替先进控制说几句好话-多手段的液位控制

替先进控制说几句好话-多手段的液位控制 上海华理自动化系统工程有限公司
2025-10-31
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导读：在《替先进控制说几句好话-从一个浓度控制说起》中介绍了一种典型的需要先进控制的场景：单回路控制没有问题，但是
在《替先进控制说几句好话-从一个浓度控制说起》中介绍了一种典型的需要先进控制的场景：单回路控制没有问题，但是条件和约束变化的异常情况，需要考虑控制权切换时，简单的切换是可以用PID实现的，但是复杂切换的低成本方法还得是先进控制。
再分享一个需要先进控制的场景：多自由度协调。
在一个人造系统中，有的是工艺要求必须有多个操纵手段，也有的是为了增加设备的弹性，有的甚至是工艺逐渐改造造成的，总之一个被控变量有多个操纵变量的现场情况经常出现。
在化工常见的两元精馏中，为了简化操作会选择固定回流，用再沸器控制一个温度的操作思路。当有多个操纵变量控制一个被控变量时，如何消耗和利用多余的自由度始终是一个绕不过去的问题。最常用多操纵变量和一个被控变量的控制策略是分程控制，但是分程控制的细节经常做的不正确，而且很多情况分程控制不是最佳控制方案。例如在浮选过程中，泵池液位和粗选和扫选的多个浮选槽液位相关，这就很难用分程控制解决。
当有多个操纵变量和一个被控变量时，如果仍想用单回路PID进行控制，最主要的控制方案设计思路就是，新增其他的被控变量实现单变量配对，例如将被控变量拆成不同设定值的多个被控变量，引入阀位作为新的被控变量，设计比值作为新的被控变量等。
在如下图所示的液位控制中，有两个进料调节阀FV1、FV2和一个出料调节阀FV3。单单从流程图上看，是很难知道工艺要求的。例如可能是给下游供料，此时FV3大概率是保持固定，液位用FV1和FV2控制。如果是FV3是排放到外界的，则可能同时使用FV1、FV2和FV3，还会要求缓冲罐发挥最大缓冲。
如果是先进控制则可以以LI1为被控变量，FV1、FV2和FV3为操纵变量，在模型关系不变的情况下，通过设置控制器参数实现多种控制策略，而且修改控制策略也不需要修改组态，也不需要下装。
如果在对LT1进行控制的同时，尽可能的把FV3维持在期望值，同时还希望FV1和FV2的阀位比值固定在3：1，应该如何不构建变量仅仅通过控制器参数实现呢？
这个要求如果想用PID实现会比较复杂，使用APC则要简单很多，也灵活很多。

【声明】内容源于网络
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上海华理自动化系统工程有限公司
主要从事工业自动化领域的技术开发、技术服务、技术咨询以及相关技术的工程应用实施等业务。致力于用高科技改造传统流程工业，促进高新科技成果产业化，同时探索科研与生产、市场相结合的有效模式和运行机制，促进石油化工企业信息化、自动化和智能化发展
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