化工仪表及自动化第1章自动控制系统概述ppt课件

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1、课程概况授课学时：32学时配套课程：化工仪表及自动化实验（16学时）所用教材：《化工仪表及自动化》厉玉鸣化学工业出版社第五版参考教材：《过程自动化及仪表》俞金寿化学工业出版社第二版等考核方式：闭卷考试成绩（70%）+平时成绩（30%）基础知识：电路、电工、计算机化工仪表及自动化仪表？课程概况课程概况课程概况化工厂中央控制室课程概况自动化系统概述过程特性检测变送控制器执行器简单控制系统复杂控制系统先进控制系统典型控制系统概念控制系统组成系统设计及参数设定趋势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

2、分类自动控制系统的过渡过程和品质指标第一章自动控制系统基本概念过程自动化【定义】：是指在机器、设备上配置一些装置，代替人工的部分直接劳动，使生产过程在不同程度上自动地进行。这种用自动化装置来管理生产过程的方法称为过程自动化。自动化？40℃化工自动化指在化工机器、设备上配置一些装置，代替人工的部分直接劳动，使化工生产过程在不同程度上自动地进行。这种用自动化装置来管理化工生产过程的方法称为化工自动化。第一节化工自动化的主要内容第一节化工自动化的主要内容P31.自动检测系统——“了解”生产任务4.自动控制系统——核心2.自动信

3、号和联锁保护系统——安全装置3.自动操纵及自动开停车系统图1-1热交换器自动检测系统示意图图1-2人工操作图图1-3液位自动控制系统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第二节自动控制系统的基本组成及表示形式自动控制系统的组成组成自动化装置被控对象测量元件与变送器自动控制器执行器第二节自动控制系统的基本组成及表示形式被控对象自动化装置控制器执行器检测变送被控对象：自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。被控变量：被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。操纵变量：受控制器操纵的

4、，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。第二节自动控制系统的基本组成及表示形式第二节自动控制系统的基本组成及表示形式扰动：除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素设定值：工艺参数所要求保持的数值偏差：被控变量的设定值与实际值之差负反馈：将被控变量送回输入端并与输入变量相减加热炉的温度控制系统被控对象：被控变量：操纵变量：扰动：第二节自动控制系统的基本组成及表示形式加热炉物料出口温度燃料油流量原料温度、燃料油热值等闭环控制---在反馈控制系统中，被控变量送回输入端，与设定值进行比较，根据偏差进

5、行控制，整个系统构成了一个闭环。---优点：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，达到被控变量与设定值始终保持一致。---缺点：控制不及时；如果系统内部各个环节配合不当，系统会引起剧烈震荡，甚至失去控制。开环控制---不需要对被控变量进行测量，只根据输入信号进行控制,控制很及时。第二节自动控制系统的基本组成及表示形式第二节自动控制系统的基本组成及表示形式控制器执行器被控对象蒸汽汽包省煤器给水锅炉汽包自动控制系统示意图1FfFTLTFdC蒸汽汽包省煤器给水举例方框图液位自动控制系统方框图第二节自动控制

6、系统的基本组成及表示形式执行器广义对象控制器每个方框表示组成系统的一个环节，两个方框之间用带箭头的线段表示信号联系；进入方框的信号为环节输入，离开方框的为环节输出。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，与工艺流程图上的物料线有区别。“环节”的输入会引起输出的变化，而输出不会反过来直接引起输入的变化。环节的这一特性称为“单向性”。自动控制系统是一个闭环系统第二节自动控制系统的基本组成及表示形式用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统蒸汽加热器温度控制系统第二节

7、自动控制系统的基本组成及表示形式给定值x偏差e控制器输出p操纵变量q被控变量y执行器对象测量元件变送器控制器测量值z干扰作用f管道及仪表流程图（PID图）第二节自动控制系统的基本组成及表示形式工艺人员确定工艺流程根据工艺流程图，按流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等工艺管道及控制流程图（PID图）工艺人员和自控设计人员应共同研究确定控制方案。控制方案包括流程中各测量点的选择、控制系统的确定及有关自动信号、联锁保护系统的设计等图1-6脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图举例图是乙烯生产过程中脱乙

8、烷塔的工艺管道及控制流程图塔顶出乙烷和更轻组分(如乙烯、甲烷)，塔底出丙烷和更重组分。举例第二节自动控制系统的基本组成及表示形式图1-6脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图举例举例第二节自动控制系统的基本组成及表示形式一、图形符号1.测试点（包括检出元件、取样点）2.连接线3.仪表（包括检测、显示、控制）的图形符号仪表的图