【正文】 動作用 ）。 用來實現(xiàn)控制作用的物料稱為 操縱介質(zhì) 或 操縱劑 。 出口物料溫度 T 給定值 x 偏差 e 控制器輸出 p 操縱變量 q 被控變量 y 執(zhí)行器 對 象 測量元件 變送器 控制器 測量值 z 干擾作用 f + 167。 ＝ ?? ＝ 換熱器 給定值 x 偏差 e 控制器輸出 p 操縱變量 q 被控變量 y 執(zhí)行器 對 象 測量元件 變送器 控制器 測量值 z 干擾作用 f + 換熱器 167。 對象？ 測量元件、變送器？ 控制器？ 執(zhí)行器？ 給定值 x 偏差 e 控制器輸出 p 操縱變量 q 被控變量 y 執(zhí)行器 對 象 測量元件 變送器 控制器 測量值 z 干擾作用 f + 167。 12 自動控制系統(tǒng)的組成及方框圖 17 “ 方塊圖 ” 的組成： 這種表示方式稱為自動控制系統(tǒng) 方塊圖 。 12 自動控制系統(tǒng)的組成及方框圖 16 122方塊圖 在研究自動控制系統(tǒng)時，為了能清楚地表示出自動控制系統(tǒng)中各個組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號聯(lián)系，便于對系統(tǒng)分析研究，一般都用 方塊圖 來表示控制系統(tǒng)的組成。 在自動控制系統(tǒng)中 ， 將需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設備或機器叫做 被控對象 ， 簡稱 對象 。 167。 執(zhí)行器 根據(jù)控制器的控制信息，改變閥門開度。 12 自動控制系統(tǒng)的組成及方框圖 14 121自動控制 檢測器 (變送器 ) 將某一物理量（如：液位、流量、壓力、壓差或溫度等）轉(zhuǎn)變成可利用信號；變送器將該信號轉(zhuǎn)變成標準信號。 檢測 —— (眼 )觀察 : 用眼睛觀察玻璃管液位計 (測量元件 )中液位的高低，并通過神經(jīng)系統(tǒng)告訴大腦。 人工控制 自動控制 第 一 章 第一節(jié) 主要內(nèi)容 ★★ 第二節(jié) 系統(tǒng)組成 ★★★ 及方塊圖 第三節(jié) 系統(tǒng)分類 ☆ 第四節(jié) 過渡過程 ★★★ 和品質(zhì)指標 品質(zhì)主要因素 第五節(jié)工藝管道及 ★★ 控制流程圖 第二節(jié) 系統(tǒng)組成 ★★★及方塊圖 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的基本組成及方塊圖 ★★★ 13 121人工控制 人工控制 自動控制 執(zhí)行 —— (手 )行動 : 根據(jù)大腦發(fā)出的命令，通過手去改變閥門開度，以改變出口流量 Qo，從而使液位保持在所需高度上。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 12 120第二節(jié) 自動控制系統(tǒng) 是在人工控制的基礎上產(chǎn)生和發(fā)展起來的 。 因此 ， 自動控制系統(tǒng) 是自動化生產(chǎn)中的核心部分 ， 也是本課程了解和學習的重點 。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 10 11e 化工生產(chǎn)的特點： （ 1） 連續(xù)進行物理或化學反應 （ 2） 密閉空間 ， 高壓 （ 3） 高溫 （ 深冷 ） （ 4） 易燃 、 易爆介質(zhì) （ 5） 有毒 、 強腐蝕性介質(zhì) （ 6） 類型紛繁 ， 控制系統(tǒng)多種多樣 …… …… 對化工儀表 、 控制系統(tǒng)的要求： （ 1） 適應生產(chǎn)環(huán)境 —— 高溫 、 高壓 、 易燃 、 腐蝕 … （ 2） 適應生產(chǎn)要求 —— 控制穩(wěn)定 、 準確 、 靈敏 … …… …… 167。 167。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 8 114自動控制 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 過程自動化 生產(chǎn)過程中各種工藝條件不可能是一成不變的 。 例如：合成氨造氣車間的煤氣發(fā)生爐 …… 自動加料系統(tǒng) 按照預先規(guī)定好的步驟 ， 將生產(chǎn)過程自動地投入運行或自動停車 ， 這種系統(tǒng)稱為 自動開停車系統(tǒng) 。 167。 如工況已到達危險狀態(tài) ， 聯(lián)鎖系統(tǒng)會立即自動采取緊急措施 ， 打開安全閥或切斷某些通路 ， 必要時緊急停車 ， 以防止事故的發(fā)生和擴大 。 6 112聯(lián)鎖保護 在生產(chǎn)過程中 ， 有時由于偶然因素的影響 ， 導致工藝參數(shù)超出允許范圍而出現(xiàn)不正常情況 ， 有可能引起事故 。 溫度計 溫度表 液位計 浮子流量計 彈簧管壓力表 質(zhì)量流量計 自動檢測系統(tǒng)實際上是代替了操作人員對工藝參數(shù)的觀察與記錄，起到人的眼睛的作用。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 過程自動化 圖中熱交換器是利用蒸汽來加熱冷介質(zhì)的 ， 冷介質(zhì)經(jīng)加熱后的溫度是否達到要求 ， 可用測溫元件配上平衡電橋來測量 、 指示和記錄；冷介質(zhì)的流量可以用孔板流量計來檢測 ， 蒸汽壓力可用壓力表來指示 ， 這就是一些常用的 、 簡單的自動檢測系統(tǒng) 。 第一節(jié) 主要內(nèi)容 ★★ 5 111自動檢測 自動檢測系統(tǒng) —— 利用各種檢測儀器儀表對主要參數(shù) （溫度、壓力、流量、料位 …… ） 進行測量、指示或記錄 ， “了解 ” 生產(chǎn)的任務，這種系統(tǒng)稱為自動檢測系統(tǒng)。這種用自動化裝置來管理生產(chǎn)過程的方式稱為過程自動化?！痘ぷ詣踊皟x表》 第一章 自動控制系統(tǒng)基本概念 100第一章 授課教師 ： 和萌林 2 101章節(jié)結構 第一章 自動控制系統(tǒng)基本概念 ★★★ 第一節(jié) 化工自動化的主要內(nèi)容 ★★ 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的基本組成及方塊圖 ★★★ 第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類 ☆ 第四節(jié) 自控系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標 ★★★ 一 、 控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài) 二 、 控制系統(tǒng)的過渡過程 三 、 控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標 四 、 影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)的主要因素 第五節(jié) 工藝管道及控制流程圖 ★★ 一 、 圖形符號 二 、 字母代號 三 、 儀表位號 第一章 基本概念 第二章 對象數(shù)學模型 第三章 儀表與傳感器 第四章 顯示儀表 第五章 自動控制儀表 第六章 執(zhí)行器 第七章 簡單控制系統(tǒng) 第八章 復雜控制系統(tǒng) 第九章 新型控制系統(tǒng) 第十章 計算機控制系統(tǒng) 第 11章 典型控制方案 3 教學基本要求： 1. 掌握自動控制系統(tǒng)的組成，了解各組成部分的作用及相互影響關系； 2. 理解自動控制系統(tǒng)中常用的各種術語，掌握方塊圖的意義及畫法； 3. 熟悉管道及控制流程圖上常用符號的意義； 4. 了解控制系統(tǒng)的幾種分類 ， 掌握系統(tǒng)的動態(tài)與靜態(tài)； 5. 掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下過渡過程的幾種基本形式及過渡過程品質(zhì)指標的含義。 教學要求 第 一 章 第一節(jié) 主要內(nèi)容 ★★ 第二節(jié) 系統(tǒng)組成 ★★★ 及方塊圖 第三節(jié)系統(tǒng)分類 ☆ 第四節(jié)過渡過程 ★★★ 和品質(zhì)指標 品質(zhì)主要因素 第五節(jié)工藝管道及 ★★ 控制流程圖 4 第 一 章 第一節(jié) 主要內(nèi)容 ★★ 第二節(jié) 系統(tǒng)組成 ★★★ 及方塊圖 第三節(jié) 系統(tǒng)分類 ☆ 第四節(jié) 過渡過程 ★★★ 和品質(zhì)指標 品質(zhì)主要因素 第五節(jié)工藝管道及 ★★ 控制流程圖 過程自動化 —— 在生產(chǎn)設備上配置一些裝置，代替人工的部分直接勞動，使生產(chǎn)過程在不同程度上自動地進行。 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 110第一節(jié) 第一節(jié) 化工自動化的主要內(nèi)容 ★★ 過程自動化 化工自動化 —— 化工類 （化工、煉油、輕工、食品 … ） 生產(chǎn)過程的自動化控制簡稱為“化工自動化”。 167。 由此可見 ， 自動檢測儀表可包括包括壓力 、 溫度 、 流量 、 液位等的簡單測量儀表或它們的傳感器 、 變送器 、 顯示表等 。 自動檢測系統(tǒng)的本質(zhì) （ 特點 ） : 利用各種檢測儀器儀表對主要工藝參數(shù)進行檢測 、 指示或記錄 ， 達到 “ 了解 ” 生產(chǎn)任務的目的 。 為此常對一些關鍵參數(shù)設置 自動信號和聯(lián)鎖保護裝置 ， 當工藝參數(shù)超過允許范 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 過程自動化 圍 ， 在事故發(fā)生以前 ， 信號系統(tǒng)會自動地發(fā)出聲光信號 ， 告誡操作人員及時采取措施 。 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 是生產(chǎn)過程中的一種安全裝置 。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 7 113自動操縱 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 過程自動化 根據(jù)預先規(guī)定的步驟自動地對生產(chǎn)設備進行某種周期性操作 ，這種系統(tǒng)稱為 自動操縱系統(tǒng) 。 167。 特別是化工生產(chǎn) ， 大多數(shù)是連續(xù)性生產(chǎn) ， 設備之間相互關聯(lián) ， 其中一臺設備的工藝條件發(fā)生變化時 ， 會引起其他設備的某些參數(shù)波動 ， 偏離 正常的工藝條件 ， 因此需要設置一些自動控制裝置 ， 對生產(chǎn)中一些關鍵性參數(shù)進行自動控制 ， 使它們在受到外界干擾 (擾動 )的影響而偏離正常狀態(tài)時 ， 能自動地控制而回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi) ，為此目的而設置的系統(tǒng)就是 自動控制系統(tǒng) 。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 9 114自動控制 a 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 過程自動化 溫度傳感 /變送器 控制器 液位傳感 /變送器 執(zhí)行器 料位變送器 壓力變送器 流量變送器 167。 11 化工自動化的主要內(nèi)容 11 11e第一節(jié)小結 1 由以上介紹可以看出： 自動檢測系統(tǒng) 只能完成 “ 了解 ” 生產(chǎn)過程進行情況的任務； 信號聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 只能在工藝條件進入某種極限狀態(tài)時 ， 采取安全措施 ， 以避免生產(chǎn)事故的發(fā)生； 自動操縱系統(tǒng) 只能按照預先規(guī)定好的步驟進行某種周期性的操縱； 只有 自動控制系統(tǒng) 才能自動地排除各種干擾因素對工藝參數(shù)的影響 ， 使它們始終保持在預先規(guī)定的數(shù)值上 ， 保證生產(chǎn)維持在正常或最佳的工藝操作狀態(tài) 。 自動檢測系統(tǒng) 自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng) 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 過程自動化 167。 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 ， 可以幫助我們分析和了解自動控制系統(tǒng) 。 運算 —— (腦 )思考、判斷、決策、命令 : 大腦根據(jù)眼睛看到的液位高度，加以思考并與要求的液位值進行比較，得出偏差的大小和正負，然后根據(jù)操作經(jīng)驗，經(jīng)思考、決策后發(fā)出命令 。 動 手 腦 想 眼 看 167。 控制器 根據(jù)變送器信號和工藝需求，算出偏差，經(jīng)過某種運算發(fā)出控制信息。 人工控制