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自动控制系统
简单控制回路
1
、 简单控制回路组成
简单控制系统是由一个被控对象、一个测量元件
及变送器、一个控制器和一个执行器所组成的单
回路反馈控制系统。
2
、自动控制系统的方块图
下面以锅炉汽包液位为例:
其中
LT
为测量变送单元,
LC
为控制单元,给水
调节阀为执行单元,被控对象为汽包,被控变量
汽包液位。在控制系统中,将那些对产品质量、
产量、安全、能耗等起决定作用的参数,选为被
控变量,这些参数必须直接可测。选择操纵变量
要从分析干扰因素着手,考虑采取什么手段克服
干扰。通常改变某个参数,以克服干扰对被控变
量的影响,使之稳定,这个参数就是操纵变量。
1.
简单控制回路各组成部分的作用
被控对象:控制系统控制对象
测量元件及变送器:将被控变量转换成测量信号
控制器:将被控变量与设定值相比较所得的结果叫
做偏差,控制装置根据偏差方向、大小或变化情况
进行控制,使偏差减小或清除。
执行器:根据控制器的输出值进行相应动作,用于
调节被控对象中的被控变量。
2.
简单控制回路的投运步骤
一、投运步骤
1
、投运前的准备
(
1
)熟悉被控对象和整个控制系统,检查所有仪表及
连接管线、电源、气源等。
(
2
)现场校验所有的仪表,保证仪表能正常工作。
(
3
)根据经验或估算,设置
KP
、
TI
和
TD
,或者
先将控制器设置为比例度较大的纯比例作用。
(
4
)确认控制阀的气开、气关作用。
(
5
)确认控制器的正、反作用。
(
6
)根据前述的设置,假设被控变量受扰动有增加,
分析控制系统能否克服扰动的影响。
2
、现场人工操作
控制阀安装如图所示。将控制阀前后的阀门
1
和
2
关闭,打开阀门
3
,观察测量仪表在能否正常工
作,待工况稳定。
3
、手动遥控
用手动定值器或手操器调整作用于控制阀上
的信号
p
至一个适当数值,然后,打开上游阀门
2
,
再逐步打开下游阀门
1
,过渡到遥控,待工况稳定。
4
、投入自动
手动遥控使被控变量接近或等于设定值,观察
仪表测量值,待工况稳定后,控制器切换到自动状态。
至此,初步投运过程结束,但控制器参数有待整定。
二、简单控制系统参数整定
理论计算法
需要较多理论知识,实际情况复杂,因此只能依
据理论和工程经验估计一组参数,再在运行过程中优
化参数。
工程整定法
经验法
临界比例度法
衰减曲线法
1
、临界比例度法
先将控制器设置为纯比例作用(积分时间放在无穷大,
微分时间置
“0”
位置),且比例度放在较大位置,将系
统投入闭环控制,然后逐步减小比例度并施加扰动,
直到控制系统出现等幅振荡的过渡过程。这时的比例
度称为临界比例度,振荡周期就叫临界振荡周期。根
据这两个数值查表。
临界比例度法控制器参数表值
P
P I
P ID
I
T
/m in
D
T
/m in
/%
应 采 用 的
控 制 规 律
K
2
K
2.2
K
7.1
K
T8 5.0
K
T5.0
K
T1 2 5.0
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