第2章简单控制系统.PDFVIP

第2章 简单控制系统 简单控制系统是由被控对象，一个测量元件及变送器，一个控制器和一个执行器所组 成的单回路负反馈控制系统。简单控制系统是最基本、最常见、应用最广泛的控制系统， 占控制回路的 80% 以上。简单控制系统的特点是结构简单，易于实现，适应性强。在简单 控制系统的基础上，发展起各种复杂控制系统。在工业过程计算机集成控制系统中，也往 往把它作为最底层的控制系统。因此，学习简单控制系统是非常必要的。 2.1 典型结构和控制指标 2.1.1 典型结构 图2.1 所示的是蒸汽加热器温度自动控制系统，它由蒸汽加热器、温度变送器(TT)、温 度控制器(TC)和蒸汽流量控制阀组成。控制的目标是保持流体出口温度恒定。当进口物料 的流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时，通过温度变送器(TT)测得温度的 变化，并将其信号送至温度控制器(TC)与给定值进行比较，温度控制器(TC)根据其偏差信 号进行运算后将控制命令送至控制阀，以改变蒸汽流量来维持出口温度。 图 2.1 也称为工艺控制流程图，它是用自动控制设计的文字符号和图形符号在工艺流 程图上描述生产过程自动控制的原理图。图中，小圆圈表示某些自动化仪表，圆内的名称 由两位以上字母组成，第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表功能。常用被测变量 和仪表功能的代号如表 2-1 所示。 如 TI 表示温度指示，TT 表示温度变送器，TIC 表示温度指示控制，IC 表示手动控制。 图 2.2 所示为一流量控制系统。它由管路系统、孔板和差压变送器、流量控制器(FC) 和流量控制阀组成。控制的目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他 扰动时，流量将偏离设定值，利用孔板作为检测元件，把孔板上、下游的静压用连接导管 接至差压变送器，将流量信号转化为标准电流信号；该信号送至流量控制器(FC)与给定值 进行比较，流量控制器(FC)根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀，改变阀门 开度，就调整了管道中流体的阻力，从而影响了流量，使流量维持在设定值。 图 2.1 蒸汽加热器温度自动控制系统 图 2.2 流量控制系统 第 2 章 简单控制系统 ·11 · 表 2-1 被测变量和仪表功能的代号 字 第一位字母 后继字母 字 第一位字母 后继字母 母 被测变量 修饰词 仪表功能 母 被测变量 修饰词 仪表功能 A 分析 报警 N 由使用者选用 由使用者选用 B 火焰 O 由使用者选用 C 电导率 控制 P 压力或真空 测试接头 D 密度 差值 d Q 数量或热量 积算或累计 积算或累计 E 电压 检测元件 R 核辐射 记录或打印 F 流量 比率 S 速度或频率 安全 开关 G 位置或长度(尺寸) 玻璃 T 温度 变送 H 手动 U 多变量 多功能 I 电流 指示 V 黏度 阀挡板或百叶窗 J 功率 W 重量或力 (温度计)保护管 K 时间或时间