過程控制思路和原理設(shè)計

圖一：分段遞減自動降溫控制模型

       如圖一（分段遞減自動降溫控制模型）所示，表格中為分段遞減降溫控制模塊，該模塊與調(diào)節(jié)控制回路TV27041-0，組成一個具有串級調(diào)節(jié)控制回路，分段遞減降溫控制模塊為主控制回路，其輸出為調(diào)節(jié)控制回路TV27041-0的給定?；芈?/span>TV27041-0同時與循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回TV27041-  2和冷凍水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-3，組成了一個分程調(diào)節(jié)控制回路。其做為主回路，循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-2和冷凍水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-3做兩個分程調(diào)節(jié)控制回路。分別控制著循環(huán)水調(diào)節(jié)閥和冷凍水調(diào)節(jié)閥。

       回路TV27041-0在“手動”調(diào)節(jié)狀態(tài)下，不具備實施串級調(diào)節(jié)控制的功能，同時也不具備操作輸出控制功能和實施分程調(diào)節(jié)控制功能。循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-2和冷凍水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-3，仍具有各自獨立的過程調(diào)節(jié)控制功能，可以各自實施“手/自動”調(diào)節(jié)控制功能，來直接調(diào)控主被控對象——結(jié)晶溫度。回路TV27041-0切入“自動”調(diào)節(jié)狀態(tài)后，分段遞減自動降溫控制模型開始啟動運行，同時開始實施串級控制功能，其操作輸出功能開始實施分程調(diào)節(jié)控制制功能，此時此刻循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-2和冷凍水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-3，立即切入“手動”調(diào)節(jié)模式，其操控調(diào)節(jié)輸出根據(jù)主回路輸出信號和分程情況自動進行信號分配，實施開關(guān)調(diào)節(jié)控制功能。

       回路TV27041-0操作控制輸出采取分程控制模式，先后操控著循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-2和冷凍水調(diào)節(jié)控制回路TV27041-3。主回路操作控制輸出范圍為0～100%，默認分程點50%（可調(diào)范圍20～80%），即：主回路輸出0～50%，控制著循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路0～100%開關(guān)調(diào)節(jié)，主回路輸出50～100%，控制著冷凍水調(diào)節(jié)控制回路0～100%開關(guān)調(diào)節(jié)。其他分程點計算方法依次類推。

       鑒于結(jié)晶降溫過程使用的冷卻源具體特性，即循環(huán)水為常溫，冷凍水為低溫。若分程主回路TV27041-0控制輸出值高于分程點，循環(huán)水和冷凍水勢必將共同使用，冷卻水將進一步冷卻循環(huán)水造成的不必要的冷量損失。因此，控制程序做如下設(shè)計，分程主回路TV27041-0控制輸出值高于分程點時，循環(huán)水調(diào)節(jié)閥執(zhí)行由全開到全關(guān)，單獨只開關(guān)冷凍水調(diào)節(jié)閥，進行冷卻降溫調(diào)節(jié)控制。

       當(dāng)冷卻降溫到所需要的溫度時，回路TV27041-0自動切入“手動”調(diào)節(jié)狀態(tài)，分段遞減自動降溫控制模型停止運行，串級調(diào)節(jié)控制的功能和分程調(diào)節(jié)控制功能停止實施，循環(huán)水調(diào)節(jié)閥門和冷凍水調(diào)節(jié)閥門自動關(guān)斷。

       回路TV27041-0在“手動”調(diào)節(jié)狀態(tài)下，其操作輸出值MV是由循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路控制輸出值和冷凍水調(diào)節(jié)控制回路控制輸出值，依據(jù)分程情況自動折算而來。以便再次切入“自動”調(diào)節(jié)狀態(tài)后，達到平穩(wěn)過渡，實現(xiàn)無擾動切換。以默認分程點50%為例，循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路0～100%控制輸出折合主回路控制輸出的0～50%。冷凍水調(diào)節(jié)控制回路0～100%控制輸出折合主回路控制輸出的50～100%。冷凍水調(diào)節(jié)控制回路控制輸出大于0時，默認循環(huán)水調(diào)節(jié)控制回路的控制輸出為100%。

       因此，回路TV27041-0在“手動”調(diào)節(jié)狀態(tài)下，是一個反向受控狀態(tài)，無法實現(xiàn)任何人工手動操作?！白詣印闭{(diào)節(jié)狀態(tài)下，是一個“串級”受控狀態(tài)，同樣無法人工干預(yù)。

操作模塊

圖二：自動降溫控制流程圖