化工自动化控制仪表

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1、化工自动化控制仪表作业§4化工自动化控制仪表内容提要§4.1自动控制系统的组成及方块图1、信号和变量2、自动控制系统方块图3、自动控制系统的分类§4.2化工工艺流程图1、图形符号2、字母代号3、仪表位号4、化工生产典型设备的工艺控制流程图1内容提要§4.3常用化工自动化仪表1、化工检测仪表2、显示仪表3、自动控制仪表4、调节阀2§4.1.1自动控制系统的组成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§4.1.1自动控制系统的组成图7-2液位自动控制4§4.1.1自动控制系统的组成在自动

2、控制系统的组成中,除必须具有前面所述的自动化装置外,还必须具有控制装置所控制的生产设备。在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备、机器、一段管道或设备的一部分叫做被控对象,简称对象。要选择好控制系统的对象6变送器是基于负反馈原理的，包括测量、放大和反馈三部分。其作用是将检测元件的输出信号转换成统一标准信号，送到显示仪表或控制装置进行显示、记录或控制由于变量种类多，因此，变送器的类型也较多温度变送器压力变送器液位变送器流量变送器§4.1.1自动控制系统的组成将被控变量的测量值与给定值进行比较得出偏差，然后根据偏差的大小，按照某种运算规律发出控制

3、信号，送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。…控制器调节器被控对象测量变送装置+－SP执行器4～20mA4～20mA被控变量干扰操纵变量操纵变量：影响被控变量，克服干扰使被控变量回到给定值的（调节阀的输出）§4.1.1自动控制系统的组成调节阀：调节阀又称控制阀、执行器。在自动控制系统中的作用，就是控制器发出的控制信号，改变调节参数，把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化。按能源形式可分为气动执行器、电动执行器、液动执行器三大类。§4.1.1自动控制系统的组成§4.1.2自动控制系统的方块图一、信号和变量载有变量信息的物理变量是信号。

4、系统或环节uy图7-3输入、输出变量图输入变量输出变量多输入多数出系统7图7-4简单水槽ABuu1u2图7-5信号分叉点8§4.1.2自动控制系统的方块图二、自动控制系统方块图在研究自动控制系统时，为了便于对系统分析研究，一般都用方块图来表示控制系统的组成。下页图为液位自动控制系统地方块图每个环节表示组成系统的一个部分，称为“环节”。两个方块之间用一条带有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方块表示为这个环节的输入，箭头离开方块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。9§4.1.2自动控制系统的方块图方块图中，x指设定值；z指输出信

5、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7-6自动控制系统方块图10§4.1.2自动控制系统的方块图其他控制系统用同一种形式的方块图可以代表不同的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。11图7-7蒸汽加热器温度控制系统§4.1.2自动控制系统的方块图为了便于分析,有时将控制器以外的各个环节(包括被控对

6、象、测量元件及变送器、控制阀)组合在一起看待,称之为广义对象,这样,整个系统可认为是由控制器与广义对象两者所构成,其方块图可简化。控制器广义对象被控变量测量值z给定值干扰作用f-x图7-8简化方块图12§4.1.2自动控制系统的方块图§4.1.2自动控制系统的方块图§4.1.3仪表及自动化系统的分类化工生产过程中需要测量和控制的参数是多种多样的，主要的有热工量（压力、流量、液位、温度等）和成分（或物性）量。所以化工自动化仪表按功能不同，大致分为四类：检测仪表（各种参数的测量和变送）；显示仪表（模拟量显示和数字量显示）；控制仪表（气动、电动控制仪表及数

7、字式控制器）；执行器（气动、电动、液动等执行器）。利用上述各类仪表，可以构成自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制这样四种自动化系统，他们的作用如下：1.自动检测系统利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、指示或记录的，称为自动检测系统。它代替了操作人员对工艺参数的不断观察与记录，因此起到对过程信息的获取与记录作用。这在生产过程自动化中是最基本的也是十分重要的内容。自动检测系统中主要的自动化装置是敏感元件、传感器和显示仪表。敏感元件也称检测元件，作用是对被测变量作出响应，把它转换成适合测量的物理量。传感器可以对检测元件输出的物理量信号作进一步信

8、号转换，当转换后的信号为标准的统一信号（如0~10mA、4~20mA、0.02~0.1Mpa等）时，此时的传