《安全生产法》第二十六条规定：高危企业从业人员应当接受安全生产教育和培训，掌握本职工作所需的安全生产知识，提高安全生产技能，增强事故预防和应急处理能力。根据《生产经营单位安全培训规定》（原国家安全生产监督管理总局令第3号）第十三条规定“生产经营单位新上岗的从业人员，岗前安全培训时间不得少于24学时。煤矿、非煤矿山、危险化学品、烟花爆竹、金属冶炼等生产经营单位新上岗的从业人员安全培训时间不得少于72学时，每年再培训的时间不得少于20学时。”

　　《危险货物分类和品名编号》（GB6944）规定，危险货物是指具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等危险特性，在运输、储存、生产、经营、使用和处置中，容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染而需要特别防护的物质和物品。

　　一、考证类别

　　（一）危险化学品经营单位主要负责人；

　　（二）危险化学品经营单位安全生产管理人员。

　　二、考证要求

　　（一）初训：未取得《安全生产知识和管理能力考核合格证》的危险化学品生产、经营单位的主要负责人和安全管理人员。

　　（二）换证：已取得《安全生产知识和管理能力考核合格证》，且证书有效期已到期的持证人员。

　　危险化学品安全作业：指从事危险化工工艺过程操作及化工自动化控制仪表安装、维修、维护的作业。

　　1、光气及光气化工艺作业：

　　2、氯碱电解工艺作业：

　　3、氯化工艺作业：

　　4、硝化工艺作业：

　　5、合成氨工艺作业：

　　6、裂解（裂化）工艺作业：：

　　7、氟化工艺作业：

　　8、加氢工艺作业：

　　9、重氮化工艺作业：

　　10、氧化工艺作业：

　　11、过氧化工艺作业：

　　12、胺基化工艺作业：

　　13、磺化工艺作业：

　　14、聚合工艺作业：

　　15、烷基化工艺作业：

　　16、新型煤化工工艺作业：

　　17、电石生产工艺作业：

　　18、偶氮化工艺作业：

　　19、化工自动化控制仪表作业：

　　20、危险化学品仓储作业：

　　为落实国家安全政策法规的要求，切实提高高危行业从业人员安全技能，强化人员的安全意识，全面提升企业安全生产管理水平，有关事项安排如下：

　　培训对象

　　危险化学品生产经营单位从业人员（含新员工、继续教育员工，班组长）。危险化学品生产经营单位从业人员是指危化品管理人员，包括厂长经理、生产厂长经理、仓库保管人员。危险化学品生产一线员工（危化品操作工）、危化品采购人员等。

　　化工过程控制原理-复杂控制系统

　　一、串级控制系统

　　为了提高大滞后和大时间常数过程的控制质量，在简单控制系统的基础上增加一个控制回路，构成串级控制系统。串级控制系统在工业生产过程控制中应用极为广泛。

　　(一)串级控制系统的基本概念

　　串级控制系统是在简单控制系统的基础上发展起来的。当对象的滞后较大，千扰比较剧烈、频繁时，采用简单控制系统往往控制质量较差，满足不了工艺上的要求，这时，可考虑采用串级控制系统。

　　下面以管式加热炉温度控制系统为例说明串级控制系统的结构及其工作原理。

　　炼油厂管式加热炉温度控制系统如图3-4所示。管式加热炉是石油工业生产中常用的设备之一。工艺要求原料油的出口温度保持为某一定值，所以选择原料油的出口温度为被控变量。根据原料油的出口温度的变化来控制燃料阀门的开度，即通过改变燃料量使原料油的出口温度保持在工艺所规定的数值上，可见，这是一个简单控制系统。

　　在实际生产过程中，特别是当加热炉的燃料压力或燃料本身的热值有较大波动时上述简单控制系统的控制质量往往很差，原料油的出口温度波动较大，难以满足生产工艺的要求，

　　因为当燃料压力或燃料本身的热值变化后，首先影响炉膛的温度，然后通过传热过程才能逐渐影响原料油的出口温度，这个通道容量滞后很大，反应缓慢，而温度控制器TC是根据原料油的出口温度与给定值的偏差工作的。所以，当干扰作用于对象后，并不能较快地通过控制作用克服干扰对被控变量的影响。由于控制不及时，因此，控制质量很差。当生产工艺对原料油的出口温度要求非常严格时，上述简单控制系统是难以满足要求的。为了解决容量滞后的问题，需要对管式加热炉的工艺进行进一步分析。

　　管式加热炉内有一根很长的受热管道，它的热负荷很大。燃料在炉膛内燃烧后，通过炉膛与原料油的温差将热量传递给原料油。因此，燃料量的变化或燃料本身的热值变化，首先会使炉膛温度发生变化，那么是否能以炉膛温度作为被控变量组成简单控制系统呢?当然这样一来会使控制通道容量滞后减小，控制比较及时。但是炉膛温度不能代表原料油的出口温度，如果炉膛温度控制好了，原料油的出口温度并不一定就能满足生产工艺的要求。因为假如炉膛温度恒定的话，原料油的流量或入口温度变化仍然会影响其出口温度。

　　为了解决管式加热炉原料油出口温度的控制问题，在生产实践中，往往是根据炉膛温度的变化，先改变燃料量，然后再根据原料油的出口温度与给定值的偏差，进一步改变燃料量，以保持原料油的出口温度恒定。这样就构成了以原料油的出口温度为主要被控变量的炉出口温度与炉膛温度的串级控制系统。

　　在稳定工况下，原料油的出口温度和炉膛温度都处于相对稳定状态，控制燃料油的阀门保持在一定的开度。假定在某一时刻，燃料油的压力或燃料本身的热值发生变化，这个干扰首先使炉膛温度θ₂发生变化，它的变化促使温度控制器T₂C进行工作，改变燃料的加入量，从而使炉膛温度与其给定值的偏差随之减小。与此同时，由于炉膛温度的变化，或原料油的流量或人口温度发生变化，会使原料油的出口温度θ₁发生变化。θ₁的变化通过温度控制器T₁C不断地去改变温度控制器T₂C的给定值。这样两个控制器协同工作，直到原料油的出口温度θ₁重新稳定到给定值时，控制过程才结束。

　　根据信号传递的关系，图中将管式加热炉分为两部分。一部分为受热管道，标为温度对象1,它的输出变量为原料油的出口温度θ₁。另一部分为炉膛及燃烧装置，图中标为温度对象2,它的输出变量为炉膛温度θ₂。干扰F₂表示燃料油的压力、组分等的变化，它通过温度对象2首先影响炉膛温度θ₂,然后再通过温度对象1影响原料油的出口温度θ1。干扰F,表示原料油的流量、人口温度等的变化，它通过温度对象1直接影响原料油的出口温度θ₁。

　　在上述控制系统中，有两个控制器T₁C和T₂C,分别接收来自对象不同部位的测量信号θ₁和θ₂。其中一个控制器T₁C的输出作为另一个控制器T₂C的给定值，而后者的输出去控制执行器以改变操纵变量。从系统的结构上看，这两个控制器是串接工作的，因此，这样的系统称为串级控制系统。

　　(二)串级控制系统的工作过程

　　下面以管式加热炉为例，来说明串级控制系统是如何有效地克服滞后提高控制质量的。对于图3-5所示的管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统，为了便于分析问题，假定执行器采用气开形式，断气时控制阀关闭，以防止烧坏炉管而酿成事故，温度控制器T₁C和T₂C都采用反作用方向。下面针对不同情况来分析该控制系统的工作过程。

　　1.干扰进入副回路

　　当系统的干扰只是燃料油的压力或组分波动时，也就是说在图3-6所示的管式加热炉出口温度与炉膛温度申级控制系统的方框图中，干扰F,不存在，只有干扰F₂作用在温度对象2上，这时干扰进入副回路。干扰F₂引起炉膛温度θ₂变化，温度控制器T₂C及时进行控制，使其很快稳定下来，如果干扰量小，经过副回路控制后，干扰F,一般影响不到原料油出口温度θ₁;如果干扰量幅度较大，其大部分影响会被副回路所克服，波及到原料油出口温度θ₁的部分再由主回路进一步控制，这样，就能彻底消除干扰的影响，使被控变量回复到给定值。

　　如果燃料油的压力或热值增加，使炉膛温度θ₂升高。显然，这时温度控制器T₂C的测量值θ₂是增加的。另外，由于炉膛温度θ₂升高，会使原料油出口温度θ,也升高。因为温度控制器T₁C采用反作用方向，其输出降低，因而使温度控制器T₂C的给定值降低。由于温度控制器T₂C也采用反作用方向，给定值降低与测量值θ₂增加，同时使输出降低，从而使气开式阀门关小。由于燃料量减少，因而克服了由于燃料油的压力或热值增加所造成的影响，使原料油出口温度θ₁波动减小，并且能尽快地回复到给定值。

　　由于副回路控制通道短，时间常数小，所以当干扰进入回路时，可以获得比简单控制系统超前的控制作用，从而有效地克服因燃料油压力或热值变化对原料油出口温度θ₁的影响，提高了控制质量。

　　2.干扰作用于主对象

　　假如在某一时刻，由于原料油的入口流量或温度发生变化，也就是说在图3-6所示的管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统的方框图中，干扰F₂不存在，只有干扰F₁作用在温度对象1上。如果干扰F₁的作用结果使原料油出口温度θ₁升高，这时，温度控制器T₁C的测量值θ₁增加，因而T₁C的输出降低，即T₂C的给定值降低。由于这时炉膛温度θ₂暂时没变，即T₂C的测量值θ₂没变，因而T₂C的输出将随着给定值的降低而降低。随着T₂C的输出降低，气开式阀门的开度也随之减小，于是燃料的供给量减少，促使原料油出口温度θ₁降低直至恢复到给定值。在整个控制过程中，温度控制器T₂C的给定值不断变化，要求炉膛温度θ₂也随之不断变化，这主要是为了维持原料油出口温度θ₁不变。如果由于干扰F₁作用的结果使原料油出口温度θ;增加超过给定值，那么必须相应地降低炉膛温度θ₂,才能使原料油出口温度θ₁回复到给定值。所以，在串级控制系统中，如果干扰作用于主对象，由于副回路的存在，可以通过及时改变副变量的数值，达到稳定主变量的目的。

　　3.干扰同时作用于副回路和主对象

　　如果除了进入副回路的干扰外，还有其他干扰作用在主对象上，也就是说在图3-6所示的管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统的方框图中，干扰F₁和F₂同时存在，分别作用在主、副对象上。这时可以根据干扰作用下，主、副变量的变化方向，分两种情况进行研究。

　　一种情况是在干扰作用下，主、副变量的变化方向相同，即同时增加或减小。如在图3-5所示的管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统中，一方面由于燃料油压力增加使炉膛温度θ₂升高，同时由于原料油的入口流量减少或温度升高而使原料油出口温度θ₁升高。这时，主控制器T₁C的输出因测量值θ的增加而减小。副控制器T₂C由于测量值θ₂增加，给定值减小，这样一来给定值和炉膛温度θ₂之间的差值就更大了，所以，副控制器T₂C的输出也就大大减小，以使控制阀关得更小一些，这样，就大大减小了燃料的供给量，直至原料油出口温度θ₁回复到给定值为止。由于此时主、副控制器的控制作用都是使阀门关小的，所以，既加强了控制作用也加快了控制过程。

　　另一种情况是在干扰作用下，主、副变量的变化方向相反，一个增加，另一个减小。如在管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统中，一方面由于燃料油压力增加使炉膛温度θ₂升高，另一方面由于原料油的入口流量增加或温度降低而使原料油出口温度θ₁降低。这时，主控制器T₁C的测量值0,降低，其输出增大，这样一来就使副控制器T₂C的给定值也随之增大，而这时副控制器T₂C的测量值θ₂也在增大，如果两者的增加量恰好相等，则偏差为零，这时，副控制器T₂C的输出不变，不需要阀门动作；如果两者的增加量虽不相等，由于能够互相抵消掉一部分，这样偏差也不大，只要控制阀稍微动作一点，就可使系统达到稳定。

　　通过以上分析可以看出，在串级控制系统中，由于引入一个闭合的副回路，不仅能迅速克服作用于副回路的干扰，而且对作用于主对象上的干扰也能加速克服过程。副回路具有先调、粗调、快调的特点；主回路具有后调、细调、慢调的特点，并对于副回路没有完全克服掉的干扰影响能彻底加以克服。因此，在串级控制系统中，由于主、副回路相互配合、相互补充，充分发挥了控制作用，大大提高了控制质量。

　　(三)串级控制系统的特点

　　综上所述，可以看出串级控制系统具有以下几个特点。

　　(1)在系统结构上，串级控制系统有两个闭合回路，即主回路和副回路；有两个控制器，即主控制器和副控制器；有两个测量变送器，分别测量主变量和副变量。在串级控制系统中，两个控制器是串联工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，系统通过副控制器的输出去控制执行器动作，实现对主变量的定值控制。所以，主回路是一个定值控制系统，而副回路是一个随动控制系统。

　　(2)在串级控制系统中，有两个变量，即主变量和副变量。通常主变量是反映产品质量或生产过程运行情况的主要工艺变量。

　　(3)在系统特性上，串级控制系统由于引入了副回路，改善了对象的特性，使控制过程加快，具有超前控制的作用，从而可以有效地克服滞后，提高了控制质量。

　　(4)串级控制系统由于增加了副回路，因此具有一定的自适应能力，可用于负荷和操作条件有较大变化的场合。

　　由于串级控制系统具有上述特点，所以，当对象的滞后和时间常数很大，干扰作用强而频繁，负荷变化大，简单控制系统满足不了控制质量的要求时，采用串级控制系统是适宜的。

　　(四)串级控制系统的适用场合

　　简单控制系统和串级控制系统各有其特点，在系统设计时的指导思想是：如果采用简单控制系统能够满足生产要求，就不要采用串级控制系统。同时，串级控制系统也并不是到处都适用，它也有自己的应用场合。

　　1.应用于容量滞后较大的过程

　　当过程的容量滞后较大时，若采用简单控制系统控制，则系统的过渡过程时间长，超调量大，控制质量往往不能满足生产要求。若采用串级控制系统，则根据对其特点的分析表明，可以选择一个滞后较小的副变量，构成一个副回路，使等效过程的时间常数减小，以提高系统的工作频率，加快反应速度，得到较好的控制效果。因此，对于很多以温度或质量参数为被控变量的过程，其容量滞后往往比较大，而生产上对这些变量的控制质量要求又比较高，此时宜采用串级控制系统。

　　2.应用于纯滞后较大的过程

　　当过程纯滞后较大，简单控制系统不能满足工艺要求时，有时可以用串级控制系统来改善系统的控制质量，因为采用串级控制系统后，就可以在离控制阀较近、纯滞后较小的地方，选择一个辅助参数为副变量，构成一个纯滞后较小的副回路。当干扰作用于副回路时，在它通过纯滞后较大的主过程去影响主变量之前，由副回路实现对主要干扰的控制，从而克服纯滞后的影响，副回路纯滞后小，控制及时，可以大大减小干扰对主变量的影响。

　　3.应用于干扰变化激烈的过程

　　串级控制系统的副回路对于进入其中的干扰具有较强的校正能力。所以，在系统设计时，只要将变化激烈而且幅度大的干扰包围在副回路之中，就可以大大减小这种变化激烈而且幅度大的干扰对主变量的影响。

　　4.应用于参数互相关联的过程

　　在有些生产过程中，有时两个互相关联的参数需要利用同一介质进行控制。在这种情况下，若采用简单控制系统，则需要安装两套装置。如在同一条管道上要安装两个控制阀，这不仅不经济，而且也是无法工作的，对于这样的过程可以采用串级控制系统。即分清互相关联参数的主次，组成串级控制，以满足工艺上的要求。

　　5.应用于非线性的过程

　　在过程控制中，过程特性一般都是非线性的。当负荷变化时，过程特性会发生变化，即会引起工作点的移动。这种特性的变化，可以通过选择控制阀特性来补偿，使得广义过程特性在整个工作范围内保持不变。然而，这种补偿的局限性很大，常受到控制阀品种等各种条件的限制而不可能完全补偿，所以过程仍然有较大的非线性。此时，若采用简单控制系统，可以通过改变控制器参数的办法来保证系统的衰减比不变。但是，负荷的变化是经常发生的，因此，用改变控制器的整定参数来保证系统的衰减比不变的办法是不行的。如果采用申级控制系统，由于它能适应负荷和操作条件的变化，自动调整副控制器的给定值，从而改变控制阀的开度，使系统运行在新的工作点。最终使主变量保持平稳，从而达到工艺上的要求。

　　串级控制系统的工业应用范围虽然较广，但是必须根据工业生产的具体情况，充分利用串级控制系统的优点，才能收到预期的效果。

　　二、均匀控制系统

　　均匀控制系统具有使控制变量与被控变量在一定范围内缓慢地变化的特殊功能。在定值控制系统中，为了保持被控变量恒定，控制变量的幅度可以较大地变化，而在均匀控制系统中，控制变量与被控变量通常是同样重要的。控制的目的是使两者在干扰作用下缓慢而均匀地变化。

　　(一)均匀控制系统的基本概念

　　在连续生产过程中，前一设备的出料往往是后一设备的进料。随着生产的不断强化，前后生产过程的联系也越来越紧密，这就要求我们在设计控制系统时应有全局观念。图中甲塔的出料为乙塔的进料，对于甲塔来说，为了稳定操作需保持塔釜液位稳定，因此，必然频繁地改变塔底的排出量，这样就使塔釜失去了缓冲作用。对于乙塔来说，从稳定操作要求出发，希望进料量尽量不变或少变，这样甲、乙两塔间的供求关系就出现了矛盾。

　　为了解决这两个塔供求之间的矛盾，可以在两个塔之间增加一个中间缓冲容器。这样既能满足甲塔控制塔釜液位的要求，又能缓冲乙塔进料流量的波动。但这样做必然会增加投资，而且对于某些生产连续性很强的过程又不允许中间储存的时间过长。因此，还需从自动控制系统的方案设计上寻求解决问题的办法，即设计一个均匀控制系统。均匀控制系统是把液位和流量的控制统一在一个系统中，从系统内部解决工艺参数之间的矛盾。具体来说，就是让甲塔的塔釜液位在允许的范围内波动，与此同时，也让乙塔的进料流量平稳缓慢地变化。

　　为了解决前后工序供求之间的矛盾，达到前后兼顾协调操作，使液位和流量均匀变化，为此设计的控制系统称为均匀控制系统。

　　均匀控制系统通常是对液位和流量两个变量同时兼顾，通过均匀控制，使两个互相矛盾的变量达到下列要求。

　　(1)两个变量在控制过程中都应该是缓慢变化的。因为均匀控制是指前后设备物料供求之间的均匀，所以，表征前后供求矛盾的两个变量都不应该稳定在某一固定的数值。把液位控制成比较平稳的直线，下一设备的进料量就会有很大的波动，这样的控制过程只不过是液位的定值控制，而不是均匀控制。在图3-8(b)中把后一设备的进料量控制成比较平稳的直线，就会导致前一设备的液位有很大的波动，所以，该控制过程可看作是流量的定值控制。只有图3-8(c)中所示的液位和流量的控制曲线才符合均匀控制的要求，液位和流量都有一定程度的波动，但是波动都比较缓慢。

　　(2)前后互相联系又互相矛盾的两个变量应保持在所允许的范围内波动，甲塔塔釜液位的变化不能超出规定的上下限，乙塔的进料流量也不能超出它所能承受的最大负荷或低于最小处理量。在设计均匀控制系统时必须满足这两个限制条件。

　　(二)均匀控制方案

　　实现液位和流量的均匀控制主要有简单均匀控制、串级均匀控制以及双冲量均匀控制三种控制方案，本书将介绍简单均匀控制和串级均匀控制两种控制方案。

　　1.简单均匀控制

　　从系统的结构形式上看，它与简单的液位定值控制系统没有什么不同，但是系统设计的目的不同。液位定值控制系统是通过改变排出流量以维持液位的稳定，而简单均匀控制系统是为了协调液位与排出流量之间的关系，允许它们在各自所允许的范围内缓慢而均匀地变化。

　　简单均匀控制系统是通过控制器的参数整定来实现均匀控制的要求的。简单均匀控制系统中的控制器一般都采用纯比例控制规律，比例度的整定不能按4:1(或10:1)衰减振荡过程来整定，而是将比例度整定得很大，以保证当液位变化时，控制器的输出变化很小，排出流量缓慢而均匀地变化。有时为了防止连续出现同向干扰时被控变量超出工艺规定的上下限范围，可适当引入积分作用。

　　简单均匀控制系统结构简单，操作方便，成本低，但控制质量差，适用于干扰小控制要求较低的场合。

　　2.串级均匀控制

　　简单均匀控制方案虽然结构简单，但有局限性。当塔内压力或排出端压力变化时，即使控制阀的开度不变，流量也会随控制阀前后压差的变化而改变，等到流量的变化影响到液位变化后，液位控制器才进行控制，显然控制是不及时的。为了克服这一缺点，可在原控制方案的基础上增加一个流量副回路。

　　从系统的结构形式上看，它与串级控制系统是相同的。由于增加了一个流量副回路，可以及时克服塔内压力或排出端压力变化所引起的流量变化。但是，由于设计这一控制系统的目的是为了协调液位和流量这两个变量的关系，使它们在各自所允许的范围内缓慢而均匀地变化，所以，本质上还是均匀控制。

　　串级均匀控制系统也是通过控制器的参数整定来实现均匀控制的要求的。控制器参数的整定方法也与一般的控制系统不同。一般控制系统的比例度和积分时间是由大到小进行调整的，而均匀控制系统正好相反，是由小到大进行调整，而且控制器的参数值一般都很大。

　　串级均匀控制系统的主、副控制器一般都采用纯比例控制规律，只是在要求较高时，为了防止偏差过大而超过允许的范围，才引入适当的积分作用。

　　三、比值控制系统

　　某些生产过程的控制任务比较特殊，为了满足这类生产过程的控制要求，应设计一种能够满足某些特定要求的控制系统。

　　(一)比值控制的基本概念

　　在现代工业生产过程中，常常要求两种或多种物料流量成一定比例关系，如果一旦比例失调，就会影响产品质量，甚至会造成生产事故。

　　实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制系统。

　　在比值控制系统中，需要保持比值关系的两种物料必有一种处于主导地位，这种物料称为主物料或主流量，用Q₁表示。另一种物料随主流量的变化而变化，因此称为从物料或副流量，用Q₂表示。

　　比值控制系统就是要实现副流量Q₂和主流量Q成一定的比例关系，满足如下关系式：

　　式中：    K——副流量与主流量的流量比值。

　　(二)比值控制方案

　　比值控制系统主要有以下几种方案。

　　1.开环比值控制系统

　　开环比值控制系统是最简单的比值控制方案，在稳定工况下，两种物料的流量应满足Q₂=KQ₁的要求。

　　该系统的测量信号取自主流量Q₁,而控制器的输出控制的是从物料的流量Q₂,系统没有构成闭环，所以，该系统是一个开环控制系统。

　　开环比值控制系统结构简单，只需一台纯比例控制器，其比例度可以根据比值要求来设定。但是，这种控制系统对副流量Q₂没有抗干扰能力，当副流量管线压力改变时，就满足不了所要求的比值关系。所以，这种开环比值控制系统只能适用于副流量比较平稳而且对比值精度要求不高的场合。在实际生产过程中，副流量Q,本身常常要受到千扰，因此，在生产上很少采用开环比值控制方案。

　　2.单闭环比值控制系统

　　单闭环比值控制系统是为了克服开环比值控制方案的不足，在开环比值控制系统的基础上，通过增加一个副流量的闭环控制系统而组成的。

　　从图3-13中可以看到，单闭环比值控制系统与串级控制系统的结构形式类似，但两者是不同的。单闭环比值控制系统中的主流量Q₁类似于串级控制系统中的主变量，但主流量Q₁并没有构成闭环，副流量Q₂的变化并不会影响到主流量Q,尽管控制系统中也有两个控制器，但只有一个闭环，这是两者的根本区别。

　　在稳定工况下，主、副流量能够满足工艺要求的比值K=Q₂/Q。当主流量Q₁变化时，经过主测量变送器送至主流量控制器F₁C。主流量控制器F₁C按照预先设置好的比值使输出成比例地变化，此时副流量单闭环控制系统为一个随动控制系统，从而使副流量Q₂跟随主流量Q₁变化，使得在新的工况下，流量比值K保持不变。当主流量Q₁没有变化而副流量Q₂因干扰发生变化时，此时副流量闭环控制系统相当于一个定值控制系统，通过控制克服干扰，使工艺要求的流量比值K仍保持不变。

　　单闭环比值控制系统不但能实现副流量跟随主流量的变化而变化，而且还能克服副流量本身干扰对流量比值的影响，因此主、副流量的比值精度较高。另外，这种控制方案结构简单，实施起来也较为方便，所以，在生产上得到广泛应用。

　　单闭环比值控制系统虽然能保持两种物料量的比值一定，但由于主流量是不受控制的，当主流量变化时，总的物料量就会跟着变化。

　　3.双闭环比值控制系统

　　双闭环比值控制系统是为了克服单闭环比值控制系统的主流量不受控制，生产负荷在较大范围内波动的不足而设计的。它是在单闭环比值控制系统的基础上，增加了主流量控制回路而构成的。双闭环比值控制系统的示意图如图3-14所示。从图中可以看到，当主流量Q₁变化时，一方面通过主流量控制器F₁C对它进行控制，另一方面通过比值控制器K后作为副流量控制器F₂C的给定值，使副流量跟随主流量的变化而变化。双闭环比值控制系统的方框图如图3-15所示。该控制系统具有两个闭合回路，分别对主、副流量进行定值控制。同时，由于比值控制器K的存在，使得主流量Q由受到干扰作用开始到重新稳定到给定值这段时间内，副流量能够跟随主流量的变化而变化。这样不仅保证了比较精确的流量比值，也确保了两种物料总量基本不变。另外，双闭环比值控制系统提降负荷比较方便，只要缓慢地改变主流量控制器的给定值，就可以提降主流量，同时副流量也就自动跟踪提降，并保持两者比值不变。

　　双闭环比值控制系统的缺点是结构比较复杂，使用的仪表较多，投资较大，系统调整较麻烦。双闭环比值控制系统主要适用于主流量干扰频繁、工艺上不允许负荷有较大波动或工艺上经常需要提降负荷的场合。

　　4.变比值控制系统

　　上面介绍的几种控制方案都是属于定比值控制系统，控制的目的是要保持主、从物料的比值关系为定值。但是有些化学反应过程要求两种物料的比值能灵活地随第三变量的需要而加以调整，这样就出现了一种变比值控制系统。

　　在变换炉的生产过程中，半水煤气与水蒸气的量需要保持一定的比值关系，但其比值系数要能随一段触媒层温度的变化而变化，这样才能在较大负荷变化时获得较好的控制效果。

　　※复习与总结※

　　1.简单控制系统指的是单输入——单输出(SISO)的线性控制系统，是控制系统的基本形式。其特点是结构简单，而且具有相当广泛的适应性。

　　2.复杂控制系统包括串级控制系统、均匀控制系统、比值控制系统等。

　　3.串级控制系统是在简单控制系统的基础上发展起来的。当对象的滞后较大，干扰比较剧烈、频繁时，采用简单控制系统往往控制质量较差，满足不了工艺上的要求，这时，可考虑采用串级控制系统；均匀控制系统具有使控制变量与被控变量在一定范围内缓慢地变化的特殊功能；比值控制系统是实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，通常为流量比值控制系统。