化工仪表及自动化(精品)第一章 化工自动化基本概念.ppt

性能良好的过程控制系统，在受到外来扰动作用或给定值发生变化后，应 平稳 准确 迅速地回复（或趋近）到给定值上 四、影响控制系统过渡过程品质的主要因素 决定控制系统品质的环节： 被控对象特性 控制系统方案、结构 过程检测、控制、执行仪表 第五节：工艺管道及控制流程图 根据标准 国家行业标准HG 20505—92《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》，参照GB 2625—81国家标准 图形符号 字母代号 仪表位号的表示 工艺管道及控制流程图(PID)绘制： 1、图形符号 测量点：起点 图1-5 连接线： 图1-6 仪表：圆圈 表1-1、图1-7 2、字母代号 上半圆、两位以上字母表1-2 3、仪表位号 206——工段号2、序号06 控制流程图符号意义 序号 安装位置 图形符号 备注 序号 安装位置 图形符号 备注 1 就地安装仪表 4 集中仪表盘后安装仪表 嵌在管道中 2 集中仪表盘面安装仪表 5 就地仪表盘后安装仪表 3 就地仪表盘面安装仪表 控制流程图字母意义 字母 第一位字母 后继字母 字母 第一位字母 后继字母 被测变量 修饰词 功能 被测变量 修饰词 功能 A 分析 报警 P 压力 C 电导率 控制 Q 数量 积分 累积 D 密度 差 R 放射性 记录 E 电压 S 速度 安全 开关 F 流量 比 T 温度 传送 I 电流 指示 V 粘度 阀 K 时间 W 力 L 物位 Y M 水分 Z 位置 执行机构 例题：图所示为一水箱的液位控制系统。试画出其方块图,指出系统中被控对象、被控变量、操纵变量各是什么?简要叙述其工作过程,说明带有浮球及塞子的杠杆装置在系统中的功能。 解：方块图如图所示。 系统中水箱里水的液位为被控变量; 进水流量为操纵变量; 水箱为被控对象。 带有浮球及塞子的杠杆装置在系统中起着测量与调节的功能。 其工作过程如下：当水箱中的液位受到扰动变化后,使浮球上下移动,通过杠杆装置带动塞子移动,使进水量发生变化,从而克服扰动对液位的影响。例如由于扰动使液位上升时,浮球上升,带动塞子上移,减少了进水量,从而使液位下降。 杠杆系统 塞子 水箱 浮球 h h0 _ 图 方块图 * * * * 第一章 自动控制系统基本概念 第一节： 化工自动化的主要内容 自动检测系统 自动信号和联锁保护系统 自动操纵及自动开停车系统 自动控制系统 过程控制的主要内容 自动检测系统 利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录 　　　　　　　代替了操作人员对工艺参数的不断观察与记录 图1-1 热交换器自动检测系统示意图 作用 对过程信息的获取与记录作用。 自动操纵及自动开停车系统 自动操纵系统：根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行某 种周期性操作 自动开停车系统：按预先规定好的步骤将生产过程自动的投入 运行或自动停车 自动控制系统： 利用自动控制装置对生产中某些关键性参数进行自动控制，使他们在受到外界扰动的影响而偏离正常状态时，能自动的回到规定范围。 过程控制的主要内容 自动信号和联锁保护系统 自动信号系统：当工艺参数超出要求范围，自动发出声光信号 联锁保护系统：达到危险状态，打开安全阀或切断某些通路，必要时紧急停车 3 图7-1 人工操作图 图7-2 液位自动控制图 人工操作与自动控制比较图 控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要 人工控制：眼、脑、手 眼睛—目测（检测） 大脑—运算、比较、发出指令（控制） 手—手动操作（执行） 第二节：自动控制系统的基本组成及方块图 自动控制是人工控制的发展 测量元件与变送器 眼睛 控制器 大脑 执行器 手 + 控制阀 自动控制系统主要组成部分 (1)检测元件与变送器：测量工艺参数并转换为统一的标准信号。 (2)自动控制器：接受变送器送来的信号，与给定值比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后用特定信号发送出去。 (3)执行器（控制阀）：自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度。 (4)被控对象：生产过程中被控制的工艺设备或装置。 常用术语 1、被控变量y：指需要控制在一定范围的工艺参数。 2、干扰作用f:凡是影响被控量的各种作用均叫做干扰或扰动。 3、操纵变量q：具体实现控制作用的变量。 4、操纵介质（剂）：用来实现控制作用的物料。 5、测量值z：被控变量经检测变送后的信号值即是测量值。 6、给定值x：即被控变量的设定值。 7、偏差e：给定值与测量值之差称作为偏差. 8、控制器输出p：根据偏差值、经一定算法得到的输出信号值。 Qi 执行器 测量 控制器 执行器 被控对象 测量元件与变送器 测量值 给定值 偏差 输出 变量 被控变量 控制器 操纵 干扰作用 x