【正文】 動不止 ， 往復(fù)不息的動態(tài)過程中 。 了解過渡過程中被控變量的變化規(guī)律對于研究自動控制系統(tǒng)是十分重要的 。 被控變量在給定值的某一側(cè)作緩慢變化 ， 沒有來回波動 ，最后穩(wěn)定在某一數(shù)值上 ， 這種過程形式為非周期衰減過程 ，如圖 113（ a） 所示 。 對于非周期性的衰減過程 ， 由于這種過渡過程變化較慢 ，被控變量在控制過程中長時間地偏離給定值 ， 而不是很快恢復(fù)平衡狀態(tài) ， 所以一般不采用 ， 只是在生產(chǎn)上不允許被控變量有波動的情況下才采用 。 圖上橫坐標 t為時間 ， 縱坐標 y為被控變量離開給定值的變化量 。同時考慮到干擾會不斷出現(xiàn)，當?shù)谝粋€干擾還未清除時，第二個干擾可能又 出現(xiàn)了，偏差有可能是疊加的，這就更需要限制最大偏差的允許值。 假如 n只比 1稍大一點，顯然過渡過程的衰減程度很小，接近于等幅振蕩過程，由于這種過程不易穩(wěn)定、振蕩過于頻繁、不夠安全，因此一般不采用。 當過渡過程終了時，被控變量所達到的新的穩(wěn)定值與定值之間的偏差叫做余差，所以說余差就是過渡過程終了時的殘余偏差，在圖 114中以 C表示。 1． 過渡時間 從干擾作用發(fā)生的時刻起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡時止，過渡過程所經(jīng)歷的時間叫做過渡時間。 5％（或177。 上升時間也是一個品質(zhì)指標 ， 它是指干擾開始作用起至第一個波峰時所需的時間 ， 顯然 ， 上升時間以短一些為宜 。 2％ ， 就可以認為過渡過程已經(jīng)結(jié)束 ， 那么限制范圍為 200 （ 177。對于一個自動控制系統(tǒng)，過渡過程品質(zhì)的好壞，在很大程度上決定于對象的性質(zhì)。為了更好地分析和設(shè)計自動控制系統(tǒng)，提高過渡過程地品質(zhì)指標，從第三章開始，將對組成自動控制系統(tǒng)地各個環(huán)節(jié)，按被控對象、測量與變送裝置、控制器與執(zhí)行器地順序逐個進行討論，只有在充分了解這些環(huán)節(jié)地作用和特性后，才能進一步研究和分析設(shè)計自動控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的控制質(zhì)量。材質(zhì)等因素，也就是前面將的被控對象。 衰減比 、振蕩周期和過渡時間 （ 給定值為 200℃ ） 。所謂“理想過渡過程了兩個波”；就是指過渡過程振蕩兩次就能穩(wěn)定下來，在一般情況下，可認為是較為理想的過程。 2％ )。 在余差的控制過程稱為有差調(diào)節(jié) ， 相應(yīng)的系統(tǒng)稱為有差系統(tǒng) 。假若一旦出現(xiàn)這種情況，那么就等于對系統(tǒng)施加了人為的干擾，有可能使被控變量離開給定值更遠，使系統(tǒng)處于難于控制的狀態(tài)。 雖然前面以提及一般希望得到衰減振蕩的過渡過程，但是 衰減快慢的程度多少為適當?shù)哪?？表示衰減程度的指標是衰減比，它是前后相鄰兩個峰值的比。因此最大偏差可以作為衡量系統(tǒng)質(zhì)量的一個品質(zhì)指標。 假定自動控制系統(tǒng)在階躍輸入作用下 ， 被控變量的變化曲線如圖 1－ 14所示 。 (2) 過渡過程（ a） 和（ b） 都是衰減的，稱為穩(wěn)定過程。如果一個控制系統(tǒng)能夠有效地克服這種類型地干擾，那么對于其他比較緩和的干擾也一定能很好地克服，同時，這種干擾的形式簡單，容易實現(xiàn)，便于分析、實驗和計算。 系統(tǒng)由一個平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)的過程 ， 稱為系統(tǒng)過渡過程 。在一個自動控制系統(tǒng)投入運作時 ， 時時刻刻都有干擾作用于控制系統(tǒng) ， 從而破壞了正常的工藝生產(chǎn)狀態(tài) 。 自動控制系統(tǒng)的目的就是希望將被控變量保持在一個不變的給定值上 ， 這只有當進入被控對象的物料量 （ 或能量 ） 和流出對象的物料量 （ 或能量 ） 相等時才有可能 。 例如合成纖維錦綸生產(chǎn)中的熟化罐溫度控制和機械工業(yè)中金屬熱處理的溫度控制都是這類系統(tǒng)的例子 。 化工生產(chǎn)中要求的大都是這種類型的控制系統(tǒng) ， 因此后面所討論的 ， 如果未加特別說明 ， 都是指定值控制系統(tǒng) 。反過來說，自動控制系統(tǒng)由于是具有負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，它可以隨時了解被控對象的情況，有針對性地根據(jù)被控變量的變化情況而改變控制作用的大小和方向，從而使系統(tǒng)的工作狀態(tài)始終等于或接近于所希望的狀態(tài)，這是閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點。所以控制系統(tǒng)絕對不能單獨采用正反饋。從圖 18還可以看出，在反饋信號直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)而在給定值 x旁有一個正號“ +”（正號可以省略）。 然而控制閥所控制的操縱介質(zhì)卻可以是流入對象的 （ 例圖 19中的加熱蒸汽 ） ， 也可以是由對象流出的 （ 例圖 13中的出口流量 ） 。 干擾作用可能是進料流量 、 進料溫度的變化 、 加熱蒸汽壓力的變化 、 加熱器內(nèi)部傳熱系數(shù)或環(huán)境溫度的變化等 ?？刂崎y的開度 變化起著控制作用。 在方塊圖中 ， 被控變量 y就是對象的輸出 。 圖 14中儀表的數(shù)字編號第一位都是 2， 表示脫乙烷塔在乙烯生產(chǎn)中屬于第二工段 。 在塔的下部的溫度控制系統(tǒng)中的 TRC－ 210表示一臺具有記錄功能的溫度控制器，它是表示通過改變進入再沸器的加熱蒸汽量來維持塔底溫度恒定的。 圖 15 測量點的一般表示方法 圖 16 連接線的表示方法 測量點 交叉 相接 方向 . . 表 11 儀表安裝位置的圖形符號 序號 1 2 3 安裝位置 就地安裝儀表 集中儀表盤面安裝儀表 就地儀表盤面安裝儀表 圖形符號 備注 嵌在管道中 集中儀表盤后安裝儀表 就地儀表盤后安裝儀表 對于處理兩個或兩個以上被測變量 ， 具有相同或不同功能的復(fù)式儀表時 ， 可用兩個相切的圓或分別用細實線圓與細虛線圓相切表示 （ 測量點在圖紙上距離較遠或不在同一圖紙上 ） ， 如圖 1－ 7所示 。 圖 14中的塔頂取壓點和加熱蒸汽管線上的取壓點都屬于這種情形 。 圖 14是乙烯生產(chǎn)過程中脫乙烷塔的工藝管道及控制流程圖 。圖 13所示的液體貯槽就是這個液位控制系統(tǒng)的被控對象。歸納起來，操作人員所進行的工作有三方面（如圖 1－ 2（ b） 所示）。所以，在開始介紹自動控制的時候，先分析人工操作并與自動控制加以比較，對分析和了解自動控制系統(tǒng)是有裨益的。利用自動操縱機可以代替人工自動地按照一定的時間程序扳動空氣和水蒸汽的閥門，使它們交替地接通煤氣發(fā)生爐，從而極大地減輕了操作工人的重復(fù)性體力勞動。第一章 化工控制系統(tǒng)基本概念 第一節(jié) 化工自動化的主要內(nèi)容 為了實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程自動化 ,一般要包括自動檢測 ,自動保護 ,自動操縱和自動控制等方面的內(nèi)容 ,現(xiàn)分別予以介紹 。 3. 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動操縱系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)先規(guī)定的步驟自動地對生產(chǎn)設(shè)備進行某些周期性操作，例如合成氨造氣車地煤氣發(fā)生爐， 要求按照吹風(fēng)，上吹，下吹制氣，吹凈等步驟周期性地接通空氣和水蒸氣。 第二節(jié)自動控制系統(tǒng)的組成 自動控制系統(tǒng)是在人工控制的基礎(chǔ)上生產(chǎn)和發(fā)展起來的。 而發(fā)生事故的現(xiàn)象。 在自動控制系統(tǒng)中，將需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備或機械叫做被控對象，簡稱對象。在控制方案確定以后，根據(jù)工藝設(shè)計給出的流程圖，按其流程順序標注出響應(yīng)的測量點、控制點、控制系統(tǒng)及自動信號與聯(lián)鎖保護系統(tǒng)等，便成了工藝管道及控制流程圖（ PID）。 一 、 圖形符號 測量點 （ 包括檢出元件 、 取樣點 ） 是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的連接線的起點 ， 一般無特定的圖形符號 ， 如圖 15所示 。 （ 包括檢測 、 顯示 、 控制 ） 的圖形符號 儀表的圖形符號是一個細實線圓圈 ， 直徑約 10mm， 對于不同的儀表安裝位置的圖形符號如圖 1－ 1所示 。同樣，回流罐液位控制系統(tǒng)中的 LIC201是一臺具有指示功能的液位控制器，它是通過改變進入冷凝器的冷劑量來維持回流罐中液位穩(wěn)定的。 阿拉伯數(shù)字