第八章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

1、第八章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng),過程控制系統(tǒng)中絕大多數(shù)是簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是復(fù)雜控制系統(tǒng)與先進(jìn)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ) 本章主要討論簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、投運(yùn)與整定。,§1 系統(tǒng)組成原理及分析,一、系統(tǒng)組成,簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成是： 一個(gè)控制器 一個(gè)變送器（測(cè)量?jī)x表）一個(gè)執(zhí)行器（控制閥）一個(gè)被控對(duì)象 由于控制系統(tǒng)信號(hào)流只有一個(gè)回路，也稱單回路控制系統(tǒng)。如圖8－1所示。圖8－2是該系統(tǒng)方框圖。,圖8－1 換熱器

2、溫度控制系統(tǒng),TC：溫度控制器TT：溫度變送器執(zhí)行器：氣動(dòng)控制閥被控對(duì)象：換熱器,圖8－1,圖8－2 換熱器溫度控制系統(tǒng)方框圖,本例：控制器：E上升，U上升，E下降，U下降。溫度檢測(cè)、變送器：T上升，Y上升，T下降，Y下降。執(zhí)行器：U上升，Q上升，U下降，Q下降。,圖8－2,1、被控對(duì)象,從圖8－2可以看出 系統(tǒng)有一個(gè)被控變量:加熱爐出口溫度T。 一個(gè)被控對(duì)象：換熱器一個(gè)操縱變量（控制變量）：蒸汽流量操縱變量是對(duì)象

3、的輸入，被控變量是對(duì)象的輸出。對(duì)被控變量有影響作用的其他因素都看作干擾，即干擾也是對(duì)象的輸入。,2、控制器,實(shí)際的控制器包括方框圖中的比較部分和控制器兩個(gè)方框。 控制器可以是電動(dòng)控制器，甚至是計(jì)算機(jī)，輸出是電信號(hào)。可通過電/氣轉(zhuǎn)換器將信號(hào)送到氣動(dòng)閥，也可直接送到帶電氣閥門定位器的氣動(dòng)控制閥。 控制器的輸入是設(shè)定值與測(cè)量值的偏差?？刂破鲗?shí)現(xiàn)各種控制規(guī)律。,3、測(cè)量及變送單元,對(duì)應(yīng)不同的變量，儀表種類眾多，見第三章過程檢測(cè)儀表和第四

4、章分析儀表的介紹。從輸入－輸出關(guān)系看，很簡(jiǎn)單，完成從非電量到電量的轉(zhuǎn)換，而且多數(shù)接近線性過程。被控變量真實(shí)值T無法得到，只能得到其測(cè)量值Y。,4、執(zhí)行器,過程控制中氣動(dòng)執(zhí)行器最多，而電動(dòng)執(zhí)行器較少。執(zhí)行器接收控制器輸出，使閥門開度變化，影響過程的狀態(tài)，改變操縱變量，最終對(duì)被控變量產(chǎn)生影響?？筛鶕?jù)控制系統(tǒng)要求改變執(zhí)行器的特性和作用方向。,二、控制過程分析（平衡狀態(tài)）,若蒸汽、冷流體的量和及品質(zhì)不變，流入系統(tǒng)的蒸汽傳遞給冷流體的熱量

5、使被加熱物出口溫度維持不變?？刂葡到y(tǒng)處于平衡狀態(tài)。若有擾動(dòng)，或工藝要求新的出口溫度，上述平衡被破壞。,二、控制過程分析（擾動(dòng)分析）,擾動(dòng)：蒸汽的壓力和溫度，冷流體的流量及品質(zhì)。擾動(dòng)具有隨機(jī)性質(zhì)。擾動(dòng)影響系統(tǒng)平衡，改變被控變量?？刂葡到y(tǒng)要克服擾動(dòng)的影響。,二、控制過程分析（控制過程）,擾動(dòng)使被控溫度T增加時(shí)，控制系統(tǒng)克服擾動(dòng)，使T減小并回復(fù)到設(shè)定值。,擾動(dòng)使被控溫度減小時(shí)，控制系統(tǒng)克服干擾，使得T增加并回復(fù)到設(shè)定值。,若負(fù)反饋?zhàn)兂?/p>