2.进一步认识时间常数
首先从RC电路来认识时间常数,输入信号电压E作阶跃变化后,将有电流通过电阻R对电容C充电,而RC的乘积就叫做时间常数T,在t=T=RC时,输出信号完成全部变化量的63.2%, 时间常数T=RC在电路中非常实用,也是网友们所熟悉的。RC环节的概念不只限于电路,对于工艺参数温度、压力、液位等对象都可进行类比。
其次还可从其它侧面来定义时间常数,如工艺参数在阶跃作用下,如保持初始速度,达到新的稳定态值所需的时间也是时间常数。
对于有些对象。如物料的混合过程,pH的中和反应等,这时用RC来分析就不直观,但我们可把T理解为平均停留时间。
以上对象都可用阻容环节来描述,dlr都可用传递函数来表述:G(s)=K/Ts+1。
3.时间常数的测定
时间常数的测定可以在生产现场进行,即在被测对象上加入各种干扰信号,或者改变阀门的开度来产生干扰信号。因为是在生产现场进行,所以干扰要有一定的限度,否则影响生产或出事故就不好了。
现场测定最常用的就是反应曲线法,在测定时dlr将给定信号作一阶跃变化,或者把阀门开度作突然的改变。而输出参数(如温度)可用记录仪把反应曲线记录下来。
测定时要注意的是,测前尽量使生产处于正常稳定的工作状态,而反应曲线的初始点就是输入参数开始作阶跃变化的时间,把这一时间在记录仪上作个标记。在相同条件下最好进行两次以上的测定,看其重合程度,理想的当然就应该是重合的。dlr对记录仪的精度、反应速度、走纸速度、采样时间等要有所选择,在条件许可的情况下,尽量选择最好的。
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图2 图3
5.关于pH控制对象
pH属于非线性特性,测定前最好要求工艺人员提供中和曲线、中和反应速度、正常和极限的工作溶液浓度等相关参数作参考。溶液及加入的试剂在容器中要进行中和反应,由于其停留时间是不能任意改变的,也就是说中和反应是需要时间的,反应器的时间常数是不允许任意改变的。所以在pH控制系统中dlr认为测定纯滞后更有意义。