化工仪表及自动化(第一章).ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第一章 自动控制系统的基本概念,基本组成,分类,过渡过程和品质指标,工艺管道及控制流程图,内容提要,化工自动化的主要内容,自动控制系统的基本组成及方块图,自动控制系统的分类,自动控制系统的过渡过程和品质指标,控制系统的静态与动态,控制系统的过渡过程,控制系统的品质指标,影响控制系统过渡过程品质的主要因素,工艺管道及控制流程图,图形符号,字母代号,仪表位号,第一节 化工自动化的主要内容,自动检测,利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的，称为自动测系统。它代替了操作人员对工艺参数的不断观察与记录，起到人的,眼睛,的作用。,图,1-1,热交换器自动检测系统示意图,自动操纵及自动开停车系统,自动操纵系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产设备进某周期性操作。,自动开停车系统可以,按照,预先规定好的步骤，将生产过程自动地投入运行或自动停车。,自动控制系统,生产过程中，对生产中某些关键参数进行控制，使其在受到外界干扰（扰动）的影响而偏离正常状态时，能自动地回到规定的数值范围内，此类系统称为自动控制系统。,自动化,自动控制,排除干扰,保证正常运行,了解,自动检测,自动操纵,执行动作,保护,信号连锁保护,核心,第二节 自动控制系统的基本组成,第二节 自动控制系统的基本组成及方块图,自动控制系统的组成,组,成,自动化装置,被控对象,测量元件与变送器,自动控制器,执行器,方块图中，,x,指设定值；,z,指输出信号；,e,指偏差信号；,p,指发出信号；,q,指出料流量信号；,y,指被控变量；,f,指扰动作用。当,x,取正值，,z,取负值,，,e=x-z,，负反馈；,x,取正值，,z,取正值，,e=x+z,，正反馈。,液位自动控制的方块图,图,1-4,液位自动控制系统方块图,图,1-3,液位自动控制系统图,概念,把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫,反馈,反馈信号的作用方向与设定信号相反，即偏差信号为两者之差，为,负反馈,。反之，为,正反馈,。,第二节 自动控制系统的基本组成及方块图,小结,自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。,与自动检测、自动操纵等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈，开环系统中，被控（工艺）变量是不反馈到输入端的。,举例,化肥厂的造气自动机就是典型的开环系统的例子,自动操纵装置,对象,操纵作用,工艺参数,操纵指令,第二节 自动控制系统的基本组成及方块图,小结,开环系统：,自动机在操作时，一旦开机，就只能是按照预先规定好的程序周而复始地运转。这时被控变量如果发生了变化，自动机不会自动地根据被控变量的实际工况来改变自己的操作。,比较,闭环系统：,有针对性地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。,第三节 自动控制系统的分类,其中第三种分类方法最普遍,按,被控变量,分类：,流量调节、温度调节、压力调节、物位调节等；,按,调节规律,分类：,比例调节、比例微分调节、比例积分调节、比例微分积分调节,按被调参数的,变化规律,分类：,定值调节系统,：给定值为常数；,随动调节系统,：给定值为变数，要求跟随变化；,程序控制调节系统,：按预定时间顺序控制参数。,按,信号种类,分类：,气动调节系统，电动调节系统,第三节 自动控制系统的分类,“,定值,”,是恒定给定值的简称。工艺生产中，若要求控制系统的作用是使被控制的工艺参数保持在一个生产指标上不变，或者说要求被控变量的给定值不变，就需要采用定值控制系统。,1.,定值控制方法,2.,随动控制系统（自动跟踪系统）,给定值随机变化，该系统的目的就是使所控制的工艺参数准确而快速地跟随给定值的变化而变化。,练习,1,、简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定值）和偏差的含义？,练习,2,、自动控制系统按其基本结构形式可以分为几类？其中闭环控制系统中按设定值的不同形式又可以分为几种？简述每种形式的基本含义。,4,、什么是反馈？什么是正反馈和负反馈？负反馈在自动控制中有什么意义？,3,、自动控制系统主要由哪些环节组成？各部分的作用是什么？,