仪表控制阀的正作用与反作用

控制阀的正作用与反作用

一、正作用和反作用简介

调节器有正作用和反作用调节器两种。调节器正反作用的选择同被控过程的特性及调节阀的气开、气关形式有关。被控过程也分正反两种。当被控过程的输入量（通过调节阀的物料或能量）增加（或减小）时，其输出（被控参数）亦增加（或减小），此时称其被控过程为正作用；反之，当被控过程的输入量增加时，其输出却减小，称其过程为反作用。一个控制系统能够正常工作，则其组成的各个环节的极性（可用其静态放大系数表示）相乘必须为正。由于变送器的静态放大系数Km通常为正极性，故只需调节器静态放大系数Kc，调节阀静态放大系数Kv和过程的静态放大系数Ko极性相乘必须为正即可。

对于控制系统各环节的极性是这样规定的：正作用调节器，即当系统的测量值增加时，调节器的输出亦增加，其Kc 取负；反作用调节器，即当系统的测量值增加时，调节器的输出减小，其Kc取正。气开阀Kv取正，气闭阀Kv取负。正作用被控过程，其Ko取正，反作用被控过程，其Ko取负。

确定调节器的正反作用次序为：首先根据工艺安全等原则确定调节阀的气开、气闭形式，然后根据被控过程特性，确定其正反作用；最后根据上述组成该系统的各环节的静态放大系数极性相乘必须为正的原则来确定

调节器的正反作用形式。一般来说：正向作用设定值高于一个值，平常输出是0，也就是阀门通常是关闭（或开启）的，而反向作用跟正向作用相反。关闭（后开启）的是阀门的常态。

对调节器来说输入增加，输出也增加为正作用。输入增加输出减少为反作用。

对调节阀来说气源从膜头上面进的称正作用调节阀，气源从膜头下面进的称反作用调节阀。

气源增加阀门打开称气开阀，气源增加阀门关闭称气闭阀。

如果调节器为正做用，那么输入信号增加，输出信号也增加。至于阀门是开还是关，要根据工艺情况

对末端原件来说考虑设备的安全有 AIR TO OPEN与AIR TO CLOSE两种型式一般使用多使用 AIR TO OPEN 较多

AIR TO OPEN 4mA close 20mA open

AIR TO CLOSE 4mA open 20mA close

在控制器而言有正向动作与反向动作比如温度的控制在过热器与减压

器就不同，过热器温度上升控制器输出增加控制阀开大喷水量增加使温度下降，减压器压力上升控制器输出减少控制阀关小使压力下降。

二、控制器正、反作用的确定

在控制系统中，不仅是控制器，而且被控对象、测量元件及变送器和执行器都有各自的作用方向。它们如果组合不当，使总的作用方向构成正反馈，则控制系统不但不能起控制作用，反而破坏了生产过程的稳定。所以在系统投运前必须注意检查各环节的作用方向，其目的是通过改变控制器的正、反作用，以保证整个控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。

所谓作用方向，就是指输入变化后，输出的变化方向。当某个环节的输入增加时，其输出也增加，则称该环节为“正作用”方向，反之，当环节的输入增加时，输出减少的称“反作用”方向。

对于测量元件及变送器，其作用方向一般都是“正”的，因为当被控变量增加时，其输出量一般也是增加的，所以在考虑整个控制系统的作用方向时，可不考虑测量元件及变送器的作用方向（因为它总是“正”的），只需要考虑控制器、执行器和被控对象三个环节的作用方向，使它们组合后能起到负反馈的作用。

对于执行器，它的作用方向取决于是气开阀还是气关阀。当控制器输出信号增加时，气开阀的开度增加，因而流过阀的流体流量也增加，故气开阀是“正”方向。反之，由于当气关阀接收的信号增加时，流过阀的流体流量反而减少，所以是“反”作用。执行器的气开或气关形式主要应从工艺安全角度来确定。

对于被控对象的作用方向，则随具体对象的不同而各不相同。当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用”的。反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”的。

由于控制器的输出决定于被控变量的测量值于给定值之差，所以被控变量的测量值与给定值变化时，对输出的作用方向是相反的。对于控制器的作用方向是这样规定的：当给定值不变，被控变量测量值增加时，控制器的输出也增加，称为“正作用”方向，或者当测量值不变，给定值减小时，控制器的输出增加的称为“正作用”方向。反之，如果测量值增加（或给定值减小）时，控制器的输出减小的称为“反作用”方向。

简单的说就是：控制器正作用，反作用的选择原则：使整个单回路构成负反馈系统。

1:控制阀：气开式为“+",气关式为”-“；

2：控制器：正作用为”+“。反作用为”-“；

3：被控对象：物料或能量增加时，被控参数随之增加为”+“，随之减少为”-“；

4：变送器：一般为”+“；

控制器的正，反作用选择的判别式：

控制器*控制阀*被控对象=”-“