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控制系統使用的數學運算器如何設置系數

2024/10/27 1:54:34 人評論 次瀏覽 分類:過程控制  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/658.html

數學運算器常見的有加、減、乘、除、比值、開方、函數運算、分段線性函數、延遲、時滯時間、移動平均、高低信號選擇器等運算功能,如何正確設置數學運算器系數經常讓初學者困惑。昌暉儀表在此以流量的加法運算、比值運算、氣體流量的溫度壓力補償等運算中使用的數學運算器為分享數學運算器系數設置方法。

加法運算
 
 
 
流量的加法運算器如何設置系數示例
以下是將兩個流量系統的流量計信號相加,計算總流量的示例。

將兩個流量系統的流量計信號相加,計算總流量

從輸入信號和輸出信號的各量程中決定運算系數k1和k2。與輸入信號和輸出信號的量程相當的加權系數為運算系數。運算的根本是將信號換算為0-1的數據,這稱為標準化。



<驗算> 對Q1為50m3/H、Q2為150m3/H時,Q將變為200m3/H進行確認。

Q1的標準化數據: 50÷100=0.5
Q2的標準化數據: 150÷200=0.75
Q的標準化數據: k1×Q1的標準化數據+k2×Q2的標準化數據=0.333×0.5+0.667×0.75=0.167+0.5=0.667
加法所得Q的流量將變為0.667×300=200m3/H。

數學運算器實物照片  
數學運算器實物照片    

流量的比值運算器如何設置系數示例

流量的比值運算是將流量Q1和Q2按照一定比值進行混合控制的示例。因為Q1和Q2的量程不同,因此當信號比值為1時,實際的流量比值將變為2,所以,為了方便操作人員的操作,當比值設定器的實際比值為0-4時,將比值設定器的刻度定為0-8。

比值運算

<驗算> 當Q1為50m3/H時,如果將比值設定器的刻度設置為2(實際信號比為1),確認FIC的設定值SV將變為100m3/H。

在Q1的標準化數據: 50÷100=0.5、比值設定器的設定刻度為2(實際信號比值為1)的條件下:
FIC的設定值=Q1的標準化數據×比值設定器的實際信號比=0.5×1=0.5
Q2的流量將變為0.5×200=100m3/H。
 
差壓式流量的溫度壓力補償運算示例
這里介紹用差壓方式測量氣體流量,進行溫度以及壓力補償的例子。溫度壓力補償運算是在開平方運算之前進行,然后進行開平方運算。補償用信號為了與絕對溫度、絕對壓力相對應,在運算式中加入了偏差值。

差壓式流量的溫度壓力補償運算示例 

孔板節流裝置的設計標準溫度為20℃、設計標準壓力為0.3MPa(表壓)時,大氣壓為0.101325MPa,補償系數按照以下方式計算。

 k1: (壓力量程的最大值-壓力量程的最小值)/(設計標準壓力+大氣壓)=(1-0)/(0.3+0.101325)=1/0.401325=2.492
 k2: (壓力量程的最小值+大氣壓)/(設計標準壓力+大氣壓)=(0+0.101325)/(0.3+0.101325)=0.101325/0.401325=0.2525
 k3: 溫度量程的最大值-溫度量程的最小值)/(設計標準溫度+273.15)=(100-0)/(20+273.15)=100/293.15=0.341
 k4: (溫度量程的最小值+273.15)/(設計標準溫度+273.15)=(0+273.15)/(20+273.15)=273.15/293.15=0.932

 溫度壓力補償驗算過程

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