自动控制系统基本概念(化工工艺)

组成:方框、信号线、比较点、引出点。
方框:表示系统中一个组成部分,方框内添入表示自身特性
的数学表达式或文字说明;信号线:是带有箭头的直线段,
表示环节之间的相互关系和信号流向;比较点:表示对两个
或两个以上信号进行加减运算;引出点:表示信号引出,从
同一位置引出的信号在数值和性质完全相同。
A G(s) B
的应用推动了生产过程自动化,出现了各种新型控制系 统,如集散控制系统等。 • 近年来,现代自动化技术已不只局限于对生产过程中重 要参数的自动控制,已发展为综合自动化。
编Hale Waihona Puke Baiduppt
4
四、现代自动化技术特点
• 已发展为综合自动化,其应用的领域和规模越来越大, 控制与管理一体化的系统已提到日程,因此,其社会、 经济效益也越来越大。
4).能根本改变劳动方式,提高工人文化水平,逐步消除
脑力劳动和体力劳动之间的差别。
编辑ppt
3
三、生产过程自动化的发展状况
• 20世纪40年代以前,主要是人工调节,凭经验指导生产, 生产效率低。
• 20世纪50~60年代,应用简单自动化技术,如基地式仪表。 • 20世纪70年代开始,控制理论和控制技术及计算机技术
编辑ppt
2
一、生产过程自动化的含义
在生产设备上配备一些自动化的装置,代替操作人员的 部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行的过程 称生产过程自动化。
二、实现生产过程自动化的目的
1).加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量；
2).减轻劳动强度,改善劳动条件；
3).能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,延长设备 使用寿命,提高设备利用率；
3.自动操纵及自动开停车系统(自动操纵)
自动操纵系统:按照预先规定的步骤自动地对生产设备进 行某种周期性的操作。可减轻工人的重复性体力劳动。
自动开停车系统:按照预先规定的步骤自动地将生产过程 投入运行或自动停车。
编辑ppt
9
第一节 生产自动化的主要内容
4.自动控制系统
是对生产中某些关键性参数进行自动调节,使它们在受到 外界干扰影响而偏离正常状态时,能自动地调回到规定的 数值范围内。是生产过程自动化的核心部分。
• 本门课是一门综合性的技术学科,通过学习自动化、仪 表及计算机方面的知识,对于管理与开发现代化生产过 程是十分重要的。
编辑ppt
6
第一章 自动控制系统基本概念
第一节 生产自动化的主要内容 第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式 第三节 自动控制系统的分类 第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
编辑ppt
10
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
• 生活环境中的自动控制系统 空调;电饭煲;电冰箱;洗衣机等。
• 工业生产中的自动控制系统 液位控制:人工→自动; 温度控制等。
Qi
眼脑
手
看想
动
Qo
编辑ppt
11
一.自动控制系统的基本组成
Qi
眼脑
手
看想
动
Qo
人工操作进行工作的三个方面: (1).检测:用眼睛看液位的高低。 (2).运算、命令:大脑根据眼睛看到液位的高低,加以思考 和比较得出偏差,发出命令。 (3).执行:根据大脑发出命令,改变阀门开度,以改变出口流 量Qo,保持液位的高低在规定位置。
• 显示了知识密集化、 高技术集成化的特点,它是信息技 术、自动化技术、管理科学等相结合的现代高技术。
• 自动化过程中的智能化程度日益增加,各种智能仪表不 断出现,控制的精度越来越高,控制的方式日益多样化, 它不仅减轻和代替了人们的体力劳动,而且也在很大程 度上代替了人们的脑力劳动。
编辑ppt
5
五、学习本课程的重要性
编辑ppt
13
一.自动控制系统的基本组成
2).被控对象:对其工艺参数进行控制的机器或设备。 它可是一段管道、一台设备或设备的某一部分,如各种 反应器、换热器等。
编辑ppt
14
二.自动控制系统的表示形式
1. 方框图
定义:控制系统中每个环节功能和信号流向的图解表示。
是控制系统进行理论分析、设计中常用的一种形式。
带有输入输出 信号的方框
A A-B B
比较点
AA A
分支点
输入信号:作用于方框上的信编号辑pp;t 输出:由方框送出的信号15。
二.自动控制系统的表示形式 1. 方框图
f 干扰作用
给定值 偏差
操纵变量
被控变量
控制器
控制阀
x
z
e
p
q
对象
y
测量值
测量元件 及变送器
方框图的作用:用箭头表示自动控制系统各个组成环节之
热工仪表
课时：18(无材)、22(金材) 、28(矿加) 教材：厉玉鸣主编,《化工仪表及自动化》
（第五版）,化学工业出版社 主讲教师：张军颖
编辑ppt
1
绪论
主要内容： • 生产过程自动化的含义 • 实现生产过程自动化的目的 • 生产过程自动化的发展状况 • 现代自动化技术特点 • 学习本课程的重要性
编辑ppt
12
一.自动控制系统的基本组成 1).自动化装置： 测量元件及变送器:检测参数(液位),将检测结果变成标准 信号进行输出。
控制器:接受变送器送来的信号,与给定值 (液位)进行比较 得出偏差,并按某种运算规律算出结果,再将此结果以特定 信号(如电压、电流)发送出去。
执行器:常指控制阀, 它自动地根据控制 器发出的信号值改 变阀门的开启度。
间的相互影响和信号联系。编辑ppt
16
二.自动控制系统的表示形式
被控对象:在生产过程中需保持其工艺参数稳定的设备或 装置。可是一台的设备或设备的某一部分。
被控变量y:生产过程中需保持恒定的变量(液位) 。
干扰作用f:在生产过程中引起被控变量偏离给定值的外来
因素,它是输入信号 (进料流量的改变)。
控制作用:用来克服外界干扰,使被控变量恢复到给定值的
编辑ppt
7
第一节 生产自动化的主要内容
生产自动化,一般包括自动检测、自动保护、自动操纵、 自动控制系统。 1.自动检测系统 ‫׃‬利用各种检测仪表对生产过程的主要 进行测量、指示或记录的。)如温度、流量等(工艺参数
流量
压力
温度
编辑ppt
8
第一节 生产自动化的主要内容
2.自动信号和联锁保护系统(自动保护) 当生产过程出现危险时,自动信号系统发出声、光等报警 信号,自动联锁保护系统立即作出反应,通过改变阀门的开 启度或切断某些通路,或进行紧急停车,以防止事故的发生 或扩大。它是生产过程中的一种安全装置。