化工自动化及仪表7简单控制系统.ppt

【化工自动化及仪表7简单控制系统】是工业生产中常见的控制方式，主要由四个核心部分构成：被控过程、检测变送器、控制器和执行器。简单控制系统也被称为单回路反馈控制系统，它通过闭环的方式对单一被控变量进行控制，以达到稳定生产过程的目的。 在设计简单控制系统时，首要任务是对过程进行分析。这包括明确被控变量、操纵变量以及主要扰动。被控变量是生产过程中需要维持稳定的关键参数，操纵变量则是用来影响被控变量的参数，而主要扰动是指可能对被控变量造成影响的因素。例如，在精馏过程中，产品的纯度虽然无法直接测量，但可以通过控制塔顶或塔底的温度来间接控制产品质量。 控制方案的设计是整个系统设计的核心，包括带控制点的工艺流程图和设计说明书。工艺流程图应清晰表示出被控变量、测量点和控制手段，而设计说明书则详细阐述设计思路、工艺特点、自动化水平以及安全措施。工程设计阶段涉及仪表选型、控制室与仪表盘设计、供电系统以及信号和联锁保护系统设计，确保所有设备的正确安装和运行。 在实际工程安装和仪表调校阶段，确保所有仪表和电气装置的准确安装及信号线路的连接至关重要。系统安装完毕后，要对每台仪表进行单独校验，并进行控制回路的联动校验，以确保系统性能。调节器参数的整定是保证系统运行在最优状态的关键步骤，通过适当的参数设置可以优化控制响应。 在设计简单控制系统时，被控变量的选择至关重要。理想情况下，被控变量应直接反映生产过程的质量，但在实际操作中，往往通过可测量的间接指标来控制。例如，精馏过程中，会选择温度而非浓度作为被控变量，因为温度更容易实时测量且与浓度有直接关系。同时，需要根据相律确定独立变量的数目，避免控制系统间的相互干扰，确保系统的有效运行。 操纵变量的选择同样关键，它需要考虑过程特性和扰动因素，以确保操纵变量的变化能够有效抵消扰动，维持被控变量的稳定。在存在相互关联的控制系统中，如流量与压力控制，需要巧妙设计控制策略，避免因相互影响导致的控制失效。 简单控制系统因其结构简洁、成本低和易于调试而广泛应用。在满足工艺要求和控制质量的前提下，它是控制工程中的基础单元，对于优化生产效率和保障安全生产具有重要意义。