過程控制思路和原理設計

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，該模塊與調節控制回路TV27041-0，組成一個具有串級調節控制回路，分段遞減降溫控制模塊為主控制回路，其輸出為調節控制回路TV27041-0的給定。回路TV27041-0同時與循環水調節控制回TV27041-  2和冷凍水調節控制回路TV27041-3，組成了一個分程調節控制回路。其做為主回路，循環水調節控制回路TV27041-2和冷凍水調節控制回路TV27041-3做兩個分程調節控制回路。分別控制著循環水調節閥和冷凍水調節閥。

       回路TV27041-0在“手動”調節狀態下，不具備實施串級調節控制的功能，同時也不具備操作輸出控制功能和實施分程調節控制功能。循環水調節控制回路TV27041-2和冷凍水調節控制回路TV27041-3，仍具有各自獨立的過程調節控制功能，可以各自實施“手/自動”調節控制功能，來直接調控主被控對象——結晶溫度?；芈?span>TV27041-0切入“自動”調節狀態后，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節控制制功能，此時此刻循環水調節控制回路TV27041-2和冷凍水調節控制回路TV27041-3，立即切入“手動”調節模式，其操控調節輸出根據主回路輸出信號和分程情況自動進行信號分配，實施開關調節控制功能。

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

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

       當冷卻降溫到所需要的溫度時，回路TV27041-0自動切入“手動”調節狀態，分段遞減自動降溫控制模型停止運行，串級調節控制的功能和分程調節控制功能停止實施，循環水調節閥門和冷凍水調節閥門自動關斷。

       回路TV27041-0在“手動”調節狀態下，其操作輸出值MV是由循環水調節控制回路控制輸出值和冷凍水調節控制回路控制輸出值，依據分程情況自動折算而來。以便再次切入“自動”調節狀態后，達到平穩過渡，實現無擾動切換。以默認分程點50%為例，循環水調節控制回路0～100%控制輸出折合主回路控制輸出的0～50%。冷凍水調節控制回路0～100%控制輸出折合主回路控制輸出的50～100%。冷凍水調節控制回路控制輸出大于0時，默認循環水調節控制回路的控制輸出為100%。

       因此，回路TV27041-0在“手動”調節狀態下，是一個反向受控狀態，無法實現任何人工手動操作。“自動”調節狀態下，是一個“串級”受控狀態，同樣無法人工干預。

操作模塊

圖二：自動降溫控制流程圖