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仪表维修 第6章 典型控制系统 内容提要 6.1概述 6.2简单控制系统 6.2.1被控变量的选择 6.2.2操纵变量的选择 6.2.3控制阀的选择 6.2.4控制器的选择 6.2.5 控制系统的投运及操作中的常见问题 6.3复杂控制系统 6.3.1串级控制系统 6.3.2 其他复杂控制系统 6.1概述 6.1概述 6.1概述 6.1概述 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 测量元件及变送器 自动化装置 自动控制器（调节器） 自动控制系统 （起控制作用） 执行器（控制阀） 被控对象 受控制的物理装置（生产设备） （对象） 6.2简单控制系统 简单控制系统实例 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 间接指标控制 被控变量的选取 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 分析： 1、灵敏板为温度变化最灵敏的板； 2、自动控制系统的任务是通过维持灵敏板上温度恒定，来保证塔釜产品的成分满足工艺要求。 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 分析： 3、影响因素分为可控和不可控。 4、回流量和蒸汽流量为可控因素，其他一般为不可控因素。 5、蒸汽流量对提馏段温度影响比起回流量对提馏段温度影响来说更及时更显著。 6、从节能角度讲，控制蒸汽流量比控制回流量消耗的能量小。 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2.3控制阀的选择 执行器是自动控制系统的终端控制元件之一，其性能对系统的控制质量影响很大。 执行器的选择需考虑： 执行机构的种类 调节机构的结构形式 控制阀的作用方式 调节机构的流量特性 调节机构的口径以及控制阀材料 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 6.2.4控制器的选择 1、控制规律的选择 工业上常用的控制器主要有三种控制规律： 比例控制规律(P) ；比例积分控制规律(PI) ；比例积分微分控制规律(PID) 。 6.2简单控制系统 6.2简单控制系统 2、控制器正、反作用的确定 作用方向：输入变化后，输出的变化方向。 自动控制系统中某环节： 输入增加，输出也增加，该环节为“正”作用方向； 输入增加，输出减小，该环节为“反”作用方向。 测量元件及变送器的作用方向：一般为“正”作用。 6.2简单控制系统 被控对象的作用方向：当操纵变量增加（或减小）时被控变量也增加（或减小）的对象属于“正”作用；反之属于“反”作用。 被控对象的作用方向由工艺机理确定。 执行器的作用方向：“气开型”为正方向，“气关型”为反方向。 执行器的作用方向由工艺安全条件确定。 7.5 控制器控制规律的选择 控制器的作用方向： 如果将控制器的输入量（偏差）定义为“偏差=测量值?给定值”， 那么，当偏差增加时，其输出信号也增加的控制器称为“正作用”控制器； 反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减少的控制器称为“反”作用控制器。 注意：如果定义“偏差=给定值?测量值”，则 偏差增加，控制器输出减少，为“正”； 偏差增加，控制器输出增加，为“反”。 7.5 控制器控制规律的选择 给定值不变（定值控制系统） 被控变量测量值增加，控制器输出增加，“正”； 被控变量测量值增加，控制器输出减少，“反”。 测量值不变（随动控制系统） 给定值增加，控制器输出减少，“正”； 给定值增加，控制器输出增加，“反”。 7.5 控制器控制规律的选择 控制器正、反作用的选择 自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环控制系统。控制作用对被控变量的影响与干扰作用对被控变量的影响相反，才能使被控变量回复到给定值。 控制系统各环节（主要是控制器、执行器、对象三个环节）的作用方向应合理组合，才能使系统处于负反馈作用。 7.5 控制器控制规律的选择 控制器正、反作用的选择步骤： 首先，按生产过程工艺机理，由操纵变量对被控变量的影响方向来确定对象的正、