下载后可任意编辑自动控制系统的基本概念第一节自动控制系统的组成及分类一、 自动控制系统的组成在工业生产中, 各种生产工艺过程都必须在规定的工况条件下进行。如精馏塔的塔顶温度或塔底温度要保持在期望值, 化学反应器内的反应温度要保持稳定, 锅炉汽包水位要维持在规定范围内, 调和作业时的配比关系要达到规定的比值范围等。这些生产过程中的工艺变量, 需要根据工艺要求严格控制。控制分人工控制和自动控制两种。在绪论中以储罐液位系统为例介绍了人工控制和自动控制的基本概念。自动控制是在人工控制约基础上进展起来的, 它是在生产设备上配备一些自动控制装置, 对生产过程中重要的工艺变量进行控制, 使生产过程自动地维持预定工况。自动控制装置和被控对象组成了自动控制系统。为进一步了解自动控制系统, 再来分析一个实例。图 13-1 和 13-2 所示为一蒸汽加热器的温度人工和自动控制系统。生产中利用蒸汽作为载热体对温度较低的进料进行加热, 工艺上希望保持出料温度 t 在一个恒定的数值。在这里, 蒸汽加热器是被控对象, t 是所要控制的变量, 即被控变量, 工艺上期望的 t 的数值是给定值。蒸汽流量、 进料流量、 进料温度等发生变化时, 都会使出料温度发生变化, 即系统的干扰。此处, 采纳的控制手段是调整加热蒸汽阀门的开度, 改变蒸汽流量, 来维持出料温度的恒定。蒸汽流量是操纵变量。若采纳人工控制, 当流体流量、 进料温度等干扰使出料温度偏离工艺期望值时, 操作工的调节过程是这样的: (1)用眼睛观察加热器出口温度指示仪表; (2)经过大脑计算出温度指示值与工艺期望值之间的差值, 即偏差, 根据偏差大小及方向发出相应操作命令; (3)根据大脑的操作命令, 经过手去改变蒸汽阀门开度; 下载后可任意编辑(4)重复执行上述过程, 直到出口温度回到期望值。操作工经过眼、 脑、 手相互配合, 灾现了检测偏差, 然脱纠正偏差的控制过程, 自动控制实际上是用自动控制装置来实现上述过程。为了实现这一过程, 用测量变送器、 控制器和执行器去代替操作工的眼、 脑、 手, 将它们按功能连接在一起与被控对象组成了一个自动控制系统。一般将控制器、 变送器用通用符号来表示, 表示成图 13-2 所示形式。由蒸汽加热器、 温度变送器 TT、 温度控制器 TC 和蒸汽流量调节阀就构成了一个完整的自动控制系统。当进料流量或温度等因素的变化引起出料的温度变化时, 经过温度变送器测得温度的变化, ...
