化工仪表及自动化培训教材PPT课件
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工艺流程图上的物料线是代表物料从一个设备进入另一个 设备，而方框图上的线条及箭头方向有时并不与流体流向 相一致。 自动控制系统是一个闭环系统
9
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
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。
6
第二节 自动控制系统的基本组成及表示பைடு நூலகம்式
液位自动控制的方框图
方框图中， 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。
图1-5液位自动控制系统方框图
录，起到在联人受按锁的到照眼系外预睛统界的先立作干规即用扰定自。（好动扰的采动步取）骤紧的，急影将措响生施而产，偏过打离程开正自安常动全状地阀态投或时入切，运 自内断和动。行某扩控或些大制自通。系动路它统停，是能车必 生自。要产动时过地紧程控急中制图停的而1车一-回1，种热到以安交规防全换定器止装的自事置数动故。检值的测范发系围统生示意图
3
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
一、自动控制系统的基本组成
人工操作与自动控制比较图
图1-2 液位人工控制
控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要
4
图1-3 液位自动控制系统图
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
测量元件与变送器
自动化装置 组 成
被控对象
自动控制器 执行器
5
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
7
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
其他控制系统
用同一种形式地方框图可以代表不同的控制系统
图1-6 蒸汽加热器温度控制系统
当进料流量或温度变化等 因素引起出口物料温度变化 时，可以将该温度变化测量 后送至温度控制器TC。温度 控制器的输出送至控制阀， 以改变加热蒸汽量来维持出 口物料的温度不变。
化工仪表及自动化
第一章 自动控制系统基本概念
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表示形式
自动控制系统的基本组成 自动控制系统的表示形式
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
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。
11
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
2.管道及仪表流程图
管道及仪表流程图（P＆ID Piping and Instrumention diagram）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，是控制系统设计、施工 中采用的一种图示形式。管道及仪表流程图在工艺流程图 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。在控制方案确定 以后，由工艺人员和自控人员共同研究绘制。
举例 化肥厂的造气自动机就是典型的开环系统的例子
操纵指令
操纵作用
工艺参数
自动操纵装置
对象
图1-7 自动操纵系统方框图
10
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
小结
开环系统：自动机在操作时，
一旦开机，就只能是按照预 比较
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。
图1-9 测试点的一般表示方法
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管 理 培 训 课 件安全 培训讲 义工作 培训教 材工作 汇报课 件PPT服 务技术 化工仪 表及自 动化培 训教材 (PPT4 6页)
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
1
第一节 化工自动化的主要内容
1. 自动检测系统 2. 自动信号和联锁保护系统 3. 自动操纵及自动开停车系统 利数为人用自员进4各动对行. 测种检工自当信意量检测艺自 产动工号，测系参、动设仪统数指艺系并控操备表。的示参统及制对它不或纵进数就时记主代断系系行超自采录要替观统统某过 动 取工了察的可种艺 操 与，了地措以周参 作 记称允发施根期许出。据性范声如预操围光工先作，信况规。在号已定自事，到的动故告达步开即诫危骤停将操险自车发作状动系生人态地统以员时对可前注，生以，
这个控制系统同样可以 用上页中的方框图表示
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
注意！方框图中的每一个方框都代表一 个具体的装置。
方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联系， 并不代表方框之间的物料联系。方框之间连接线的箭头也 只是代表信号作用的方向，与工艺流程图上的物料线是不 同的。
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举例
左图是乙烯生产过 程中脱乙烷塔的工 艺管道及控制流程 图
图1-8脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图举例
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管 理 培 训 课 件安全 培训讲 义工作 培训教 材工作 汇报课 件PPT服 务技术 化工仪 表及自 动化培 训教材 (PPT4 6页)
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
（1）图形符号
二、自动控制的表示形式
1.方框图
在研究自动控制系统时，为了便于对系统分析研究，一 般都用方框图来表示控制系统的组成。
带有输入输出信号的方框
比较点
分支点
图1.4 方框的组成单元示意图
6
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
二、自动控制的表示形式
下页图为液位自动控制系统地方框图每个环节表示组成 系统的一个部分，称为“环节”。两个方框之间用一条 带有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方框 表示为这个环节的输入，箭头离开方框表示为这个环节 的输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。
①测量点（包括检出元件、取样点）
检试点是由工艺设备轮廓线或工艺管线引到仪表圆 圈的连接线的起点，一般无特定的图形符号，如下图 所示。必要时，检测元件也可以用象形或图形符号表 示。
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
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。
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示பைடு நூலகம்式
液位自动控制的方框图
方框图中， 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。
图1-5液位自动控制系统方框图
录，起到在联人受按锁的到照眼系外预睛统界的先立作干规即用扰定自。（好动扰的采动步取）骤紧的，急影将措响生施而产，偏过打离程开正自安常动全状地阀态投或时入切，运 自内断和动。行某扩控或些大制自通。系动路它统停，是能车必 生自。要产动时过地紧程控急中制图停的而1车一-回1，种热到以安交规防全换定器止装的自事置数动故。检值的测范发系围统生示意图
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
一、自动控制系统的基本组成
人工操作与自动控制比较图
图1-2 液位人工控制
控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要
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图1-3 液位自动控制系统图
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
测量元件与变送器
自动化装置 组 成
被控对象
自动控制器 执行器
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
其他控制系统
用同一种形式地方框图可以代表不同的控制系统
图1-6 蒸汽加热器温度控制系统
当进料流量或温度变化等 因素引起出口物料温度变化 时，可以将该温度变化测量 后送至温度控制器TC。温度 控制器的输出送至控制阀， 以改变加热蒸汽量来维持出 口物料的温度不变。
化工仪表及自动化
第一章 自动控制系统基本概念
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表示形式
自动控制系统的基本组成 自动控制系统的表示形式
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
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。
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
2.管道及仪表流程图
管道及仪表流程图（P＆ID Piping and Instrumention diagram）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，是控制系统设计、施工 中采用的一种图示形式。管道及仪表流程图在工艺流程图 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。在控制方案确定 以后，由工艺人员和自控人员共同研究绘制。
举例 化肥厂的造气自动机就是典型的开环系统的例子
操纵指令
操纵作用
工艺参数
自动操纵装置
对象
图1-7 自动操纵系统方框图
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
小结
开环系统：自动机在操作时，
一旦开机，就只能是按照预 比较
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。
图1-9 测试点的一般表示方法
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
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第一节 化工自动化的主要内容
1. 自动检测系统 2. 自动信号和联锁保护系统 3. 自动操纵及自动开停车系统 利数为人用自员进4各动对行. 测种检工自当信意量检测艺自 产动工号，测系参、动设仪统数指艺系并控操备表。的示参统及制对它不或纵进数就时记主代断系系行超自采录要替观统统某过 动 取工了察的可种艺 操 与，了地措以周参 作 记称允发施根期许出。据性范声如预操围光工先作，信况规。在号已定自事，到的动故告达步开即诫危骤停将操险自车发作状动系生人态地统以员时对可前注，生以，
这个控制系统同样可以 用上页中的方框图表示
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
注意！方框图中的每一个方框都代表一 个具体的装置。
方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联系， 并不代表方框之间的物料联系。方框之间连接线的箭头也 只是代表信号作用的方向，与工艺流程图上的物料线是不 同的。
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举例
左图是乙烯生产过 程中脱乙烷塔的工 艺管道及控制流程 图
图1-8脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图举例
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
（1）图形符号
二、自动控制的表示形式
1.方框图
在研究自动控制系统时，为了便于对系统分析研究，一 般都用方框图来表示控制系统的组成。
带有输入输出信号的方框
比较点
分支点
图1.4 方框的组成单元示意图
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第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
二、自动控制的表示形式
下页图为液位自动控制系统地方框图每个环节表示组成 系统的一个部分，称为“环节”。两个方框之间用一条 带有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方框 表示为这个环节的输入，箭头离开方框表示为这个环节 的输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。
①测量点（包括检出元件、取样点）
检试点是由工艺设备轮廓线或工艺管线引到仪表圆 圈的连接线的起点，一般无特定的图形符号，如下图 所示。必要时，检测元件也可以用象形或图形符号表 示。
管 理 培 训 课 件安全 培训讲 义工作 培训教 材工作 汇报课 件PPT服 务技术 化工仪 表及自 动化培 训教材 (PPT4 6页)