第一章过程控制系统基本概念选编课件.ppt
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- 第一章 过程 控制系统 基本概念 选编 课件
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1、2022-12-161过程控制系统的基本概念过程控制系统的基本概念第一章第一章2022-12-1621-1过程控制系统组成和表示形式过程控制系统组成和表示形式本章主要内容本章主要内容1-2过程控制系统主要类型过程控制系统主要类型1-3过程控制系统的性能指标及要求过程控制系统的性能指标及要求2022-12-1631.1.了解过程控制系统的分类及特点;了解过程控制系统的分类及特点;2.2.理解过程控制系统常用的术语概念;能看懂简单的理解过程控制系统常用的术语概念;能看懂简单的管道及仪表流程图;控制系统的基本控制要求及质管道及仪表流程图;控制系统的基本控制要求及质量指标。量指标。3.3.掌握掌握过程
2、控制系统组成及各部分作用,方框图的组过程控制系统组成及各部分作用,方框图的组成及绘制;成及绘制;重点重点:过程控制系统组成及各部分的功能;方框图绘制;:过程控制系统组成及各部分的功能;方框图绘制;质量指标。质量指标。难点:常用术语的理解;方框图的绘制难点:常用术语的理解;方框图的绘制2022-12-164一、过程控制系统定义一、过程控制系统定义过程控制:过程控制:工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制。过程自动控制。过程控制系统:过程控制系统:在工业生产中在没有人直接参与的条件下,在工业生产中在没有人直接参与的条件下,工艺参数能自动按照
3、预定的规律变化的控制系统。工艺参数能自动按照预定的规律变化的控制系统。实例实例过程控制的作用:过程控制的作用:1 1、实现最优技术指标,提高产品质量。、实现最优技术指标,提高产品质量。2 2、提高经济效益、提高经济效益3 3、提高劳动生产率、提高劳动生产率4 4、改善劳动条件、改善劳动条件5 5、保护环境、保护环境1-1过程控制系统组成和表示形式过程控制系统组成和表示形式第一章第一章123分钟分钟.wmv2022-12-165图图1-1 1-1 锅炉汽包水位控制示意图锅炉汽包水位控制示意图2022-12-166被控过程被控过程(对象):自动控制系统中,工艺参数需要(对象):自动控制系统中,工艺
4、参数需要控制的生产过程设备或机器。控制的生产过程设备或机器。被控变量被控变量:被控过程内要求保持设定值的工艺参数。:被控过程内要求保持设定值的工艺参数。二、过程控制系统组成二、过程控制系统组成给定值:工艺参数所要求保持的数值。给定值:工艺参数所要求保持的数值。操纵变量操纵变量:受控制器操纵,用以克服干扰的影响使被:受控制器操纵,用以克服干扰的影响使被控变量保持设定值的物料量或能量(流过控制阀介质控变量保持设定值的物料量或能量(流过控制阀介质的流量)。的流量)。扰动量:除操纵变量外,作用于被控过程并引起被控扰动量:除操纵变量外,作用于被控过程并引起被控变量变化的因素(使被控变量偏离给定值)。变量
5、变化的因素(使被控变量偏离给定值)。1 1、控制系统常用术语(、控制系统常用术语(教材教材P4P4)偏差:测量值与设定值之差。偏差:测量值与设定值之差。2022-12-1672 2、控制系统构成、控制系统构成一个简单的过程控制系统由一个简单的过程控制系统由被控对象被控对象、测量变送器、测量变送器、控制器、执行器控制器、执行器四个基本环节所组成。四个基本环节所组成。被控对象被控对象是生产过程中被控制的工艺设备或装置;是生产过程中被控制的工艺设备或装置;测量变送器测量变送器 是把被控变量转化为测量值;是把被控变量转化为测量值;控制器控制器是将设定值与测量信号进行比较获得偏差,按某是将设定值与测量信
6、号进行比较获得偏差,按某种预定的控制规律计算,将计算结果作为控制信号送执种预定的控制规律计算,将计算结果作为控制信号送执行器。比较机构和控制装置通常组合在一起,称为控制行器。比较机构和控制装置通常组合在一起,称为控制器;器;执行器执行器 是接受控制器的控制信号,相应地去改变操纵变是接受控制器的控制信号,相应地去改变操纵变量量2022-12-168三、过程控制系统的表示形式三、过程控制系统的表示形式 方框图组成:方框图组成:方框方框、信号线信号线、比较点、分支点比较点、分支点作用作用:见教材见教材P51、方框图、方框图设定值设定值偏差偏差控制控制作用作用操纵操纵变量变量被控变量被控变量测量值测量
7、值 控制器控制器 执行器执行器被控被控对象对象检测元件检测元件 变送器变送器图图1-2 1-2 控制系统方框图控制系统方框图扰动量扰动量比较点比较点2022-12-169实例:实例:锅炉汽包锅炉汽包就是被控对象就是被控对象绘制方框图时应注意几点:绘制方框图时应注意几点:(1 1)方框图中每一个方框表示一个具体的实物。)方框图中每一个方框表示一个具体的实物。(2 2)方框之间带箭头的线段表示它们之间的信号联系,与)方框之间带箭头的线段表示它们之间的信号联系,与工艺设备间物料的流向无关。工艺设备间物料的流向无关。(3 3)比较点不是一个独立的元件,而是控制器的一部分。)比较点不是一个独立的元件,而
8、是控制器的一部分。图图1.3 锅炉汽包水位控制系统方框图锅炉汽包水位控制系统方框图2022-12-1610 管道及仪表流程图是自控设计的文字代号、图形符号管道及仪表流程图是自控设计的文字代号、图形符号在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图,是控制在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图,是控制系统设计、施工中采用的一种图示形式。是在工艺流系统设计、施工中采用的一种图示形式。是在工艺流程图的基础上,按其流程顺序,标出相应的测量点、程图的基础上,按其流程顺序,标出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与连锁保护系统等。控制点、控制系统及自动信号与连锁保护系统等。2、管道及仪表流程图、管道及仪表流程
9、图 图图1.4 1.4 锅炉汽包管道及仪表流程图锅炉汽包管道及仪表流程图 图图1.5 1.5 发酵罐管道及仪表流程图发酵罐管道及仪表流程图 实例:实例:定义:定义:2022-12-16111-2过程控制系统主要类型过程控制系统主要类型按控制系统基本结构形式按控制系统基本结构形式-闭环控制系统闭环控制系统和和开环控制系统开环控制系统。重点介绍闭环控制系统重点介绍闭环控制系统1 1、闭环控制系统:、闭环控制系统:(视频播放:(视频播放:2 20101:49274927)定义:定义:闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的控制系统;
10、凡是系统的输入端和输出端制又有反向联系的控制系统;凡是系统的输入端和输出端之间存在反馈支路,使得输出变量对控制作用有直接影响之间存在反馈支路,使得输出变量对控制作用有直接影响的系统。的系统。特点:特点:有较高的控制精度和较好的适应能力,有有较高的控制精度和较好的适应能力,有很强的抗干很强的抗干扰能力扰能力;当系统的惯性滞后和纯滞后较大时,控制作用对当系统的惯性滞后和纯滞后较大时,控制作用对扰动的克服不及时,从而使其控制质量大大降低。扰动的克服不及时,从而使其控制质量大大降低。2022-12-1612l定值控制系统:定值控制系统:设定值保持不变(为一恒定值)的反馈控设定值保持不变(为一恒定值)的
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