工业过程控制工程控制系统组成及指标PPT学习教案.pptx

《工业过程控制工程控制系统组成及指标》的学习教案涵盖了控制系统的基础概念和关键组成部分，以及衡量其性能的指标。本文将深入解析这些内容。 控制系统的核心是维持生产过程的稳定性，确保设备按照预设条件运行。在控制系统中，有几个重要的术语需要理解： 1. **被调量/被控制量**：这是生产过程中需要调节的关键物理量，例如储罐中的液位或流体的温度。 2. **给定值**：即希望被调量维持的理想值，通常由生产需求决定。 3. **控制对象**：即被调节的生产设备或过程。 4. **调节机构**：如阀门或挡板，用于改变进入控制对象的物质或能量。 5. **控制量/调节量**：调节机构的输出，用以调整被调量。 6. **扰动**：引起被调量偏离给定值的任何因素，可以分为外扰（如外界负荷变化）和内扰（如控制回路内部变化）。 7. **控制过程**：被调量在扰动影响下偏离给定值，然后通过调节恢复到新平衡状态的过程。 8. **自动控制系统**：由控制仪表和控制对象通过信号传递连接组成的系统，能够自动完成控制任务。 以液位控制系统为例，当进水量或出水量发生变化时，液位会受到影响。人工控制需要操作员通过观察、思考和操作来维持液位稳定。然而，自动控制系统通过液位变送器、控制器和执行器（如阀门）自动完成这一过程，提高了控制的准确性和效率。 另一个例子是温度控制系统，它通过温度变送器、控制器和控制阀调节蒸汽流量，以保持流体出口温度恒定。类似地，流量控制系统通过差压变送器、流量控制器和阀门来稳定流量。 控制系统的关键组成部分包括： - **测量元件**：如液位计、温度变送器或差压变送器，负责检测被控变量。 - **控制器**：根据测量值和给定值计算偏差，并生成控制信号。 - **执行器**：响应控制信号，如阀门，直接改变过程变量。 - **反馈机制**：通过比较实际值和设定值来修正控制行为。 此外，控制系统性能的评估指标包括： - **稳定性**：系统能否在扰动后迅速恢复平衡。 - **快速性**：系统响应变化的速度。 - **准确性**：控制结果与设定值的接近程度。 - **抗干扰能力**：系统抵御外部扰动的能力。 理解这些基本概念和指标对于设计和优化工业过程控制系统的性能至关重要。在实际应用中，还需要考虑系统的复杂性和具体工况，以便实现高效、可靠的自动化控制。