[工學(xué)]儀表自動化課件第一章控制系統(tǒng)概述(已修改)
2024-10-28 18:24 本頁面
【正文】 1 自動控制系統(tǒng)概述 本章的主要內(nèi)容： 化工自動化的主要內(nèi)容 自動控制系統(tǒng)基本概念及組成 控制系統(tǒng)過渡過程及品質(zhì)指標(biāo) ： 自動檢測系統(tǒng)（起眼睛作用） 自動信號聯(lián)鎖與保護(hù)系統(tǒng)（保護(hù)） 自動操縱與開停車系統(tǒng)（開環(huán)的程序控制系統(tǒng)） 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)（主要系統(tǒng)，能克服干擾作用） 上述四個系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中可以獨(dú)立存在，各起的作用 不相同，其中自動調(diào)節(jié)（控制）系統(tǒng)能力最強(qiáng)，所起的 作用最大，是化工自動化的主要內(nèi)容。 自動控制系統(tǒng) 自動控制的必要性 蒸汽 汽包 省煤器 給水 圖 11 鍋爐汽包示意圖 手動控制的步驟： (1)觀察液位數(shù)值； (2)把觀察到的實際數(shù)值與設(shè)定值加以比較，根據(jù)偏差的大小及變化情況做出判斷，并發(fā)布命令。 (3)根據(jù)命令操作給水閥，使液位回到設(shè)定值。 ? 所謂 “ 自動控制 ” 是指應(yīng)用自動化儀器儀表或自動控制裝置代替人自動地對儀器設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，使之有目的地修正被控對象的動力學(xué)行為，以達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)或滿足預(yù)期的性能要求。 ? 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，煉油、化工、冶金、電力、生物、制藥等工業(yè)過程的生產(chǎn)規(guī)模越來越大型化、復(fù)雜化，各種類型的自動控制技術(shù)已經(jīng)成了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)安全、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的基本條件和重要保證。 ? 因此，再復(fù)雜的控制系統(tǒng)都緣于人工控制。 人工控制與自動控制比較： 進(jìn)料口 出料口 H 玻璃管液位計 iqh0q測量儀表 設(shè)定值 控制器 人工控制 自動控制（ AUTOMATION） LT LC 蒸汽 汽包 省煤器 給水 鍋爐汽包自動控制系統(tǒng)示意圖 T 被加熱原料 TT TC 燃料油 出口溫度 加熱爐的溫度控制系統(tǒng) LT LC 蒸汽 汽包 省煤器 給水 鍋爐汽包自動控制系統(tǒng)示意圖 術(shù)語 被控過程（被控對象）： 自動控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、設(shè)備或機(jī)器。 被控變量： 被控過程內(nèi)要求保持設(shè)定值的工藝參數(shù) 被控過程： 汽包 被控變量： 汽包液位 操縱變量：受控制器操縱的用以克服干擾的影響，使被控變量保持設(shè)定值的物料量或能量 擾動：除操縱變量外，作用于被控過程并引起被控變量變化的因素 操縱變量： 水的流量 擾動： 水壓力、蒸汽壓力 LT LC 蒸汽 汽包 省煤器 給水 鍋爐汽包自動控制系統(tǒng)示意圖 設(shè)定值： 工藝參數(shù)所要求保持的數(shù)值 偏差： 被控變量設(shè)定值與實際值之差 負(fù)反饋： 將被控變量送回輸入端并與輸入變量相減 LT LC 蒸汽 汽包 省煤器 給水 鍋爐汽包自動控制系統(tǒng)示意圖 T 被加熱原料 TT TC 燃料油 出口溫度 加熱爐的溫度控制系統(tǒng) 被控過程 ： 加熱爐 被控變量： 物料出口溫度 操縱變量： 燃料油流量 擾動： 被加熱原料油溫度、燃料油熱值等 控制系統(tǒng)的 4 個基本環(huán)節(jié)： 被控對象、檢測儀表 (測量變送環(huán)節(jié) )、控制器、執(zhí)行器 進(jìn)料口 執(zhí)行器 變送器 調(diào)節(jié)器 閉環(huán)控制： 在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量送回輸入端，與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差進(jìn)行控制，控制被控變量，這樣，整個系統(tǒng)構(gòu)成了一個閉環(huán)。 ?閉環(huán)控制的特點（優(yōu)點） ：按偏差進(jìn)行控制，使偏差減小或消除，達(dá)到被控變量與設(shè)定值一致的目的。 ?閉環(huán)控制的缺點 ：控制不夠及時；如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)
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