自动化仪表概述课件.pptVIP

自动化仪表 绪论 主要内容： 生产过程自动化的含义 实现生产过程自动化的意义 生产过程自动化的发展状况 现代自动化技术特点 学习本课程的重要性 一、生产过程自动化的含义 在生产设备上配备一些自动化的装置,代替操作 人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动 地进行的过程称生产过程自动化。 三、生产过程自动化的发展状况 20世纪40年代以前,主要是人工调节,凭经验指导生产,生产效率低。 20世纪50~60年代,应用简单自动化技术,如基地式仪表。 20世纪70年代开始,控制理论和控制技术及计算机技术的应用推动了生产过程自动化,出现了各种新型控制系统,如集散控制系统、二级优化控制等。 近年来,现代自动化技术已不只局限于对生产过程中重要参数的自动控制,已发展为综合自动化。 四、现代自动化技术特点 已发展为综合自动化,其应用的领域和规模越来越大,控制与管理一体化的系统已提到日程,因此,其社会、经济效益也越来越大。 显示了知识密集化、 高技术集成化的特点,它是信息技术、自动化技术、管理科学等相结合的现代高技术。 自动化过程中的智能化程度日益增加,各种智能仪表不断出现,控制的精度越来越高,控制的方式日益多样化,它不仅减轻和代替了人们的体力劳动,而且也在很大程度上代替了人们的脑力劳动。 五、学习本课程的重要性 本门课是一门综合性的技术学科,通过学习自动化、仪表方面的知识,对于管理与开发现代化生产过程是十分重要的。 第一部分 自动控制系统基本概念 主要内容： 生产自动化的主要内容 自动控制系统的组成 自动控制系统方框图 自动控制系统的分类 自动控制系统的过渡过程和品质指标 第一节 生产自动化的主要内容 生产自动化,一般包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制系统。 自动检测系统 ?利用各种检测仪表对生产过程的主要工艺参数(如温度、压力、流量等)进行测量、指示或记录的。 自动信号和联锁保护系统(自动保护) 当生产过程出现危险时,自动信号系统发出声、光 等报警信号,自动联锁保护系统立即作出反应,通过 改变阀门的开启度或切断某些通路,或进行紧急停 车,以防止事故的发生或扩大。它是生产过程中的 一种安全装置。 自动操纵及自动开停车系统(自动操纵) 自动操纵系统:按照预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性的操作。可减轻工人的重复性体力劳动。 自动开停车系统:按照预先规定的步骤自动地将生产过程投入运行或自动停车。 自动控制系统:它是对生产中某些关键性的参数进 行自动调节,使它们在受到外界干扰的影响而偏离 正常状态时,能自动地调回到规定的数值范围内, 是生产过程自动化的核心部分。 第二节 自动控制系统的组成 生活环境中的自动控制系统 空调;电饭煲;电冰箱;洗衣机等。 工业生产中的自动控制系统 液位控制:人工→自动;温度控制等。 自动控制系统的组成 2.自动化装置： 测量元件及变送器:检测参数(液位)并将检测结果 变成标准统一信号进行输出,如液位的测量及变送。 自动控制器:接受变送器送来的信号,与工艺需要保 持的参数值(液位)进行比较得出偏差,并按某种运算 规律算出结果,然后将此结果以特定信号(如电压、 电流)发送出去。 执行器:通常指控制阀,它自动地根据控制器发出的 信号值改变阀门的开启度,从而改变操纵变量,给对象施加调节作用。 第三节 自动控制系统方框图 方框图的作用:用箭头表示自动控制系统各个组成 环节之间的相互影响和信号联系。图1-3液位自动 控制系统方框图如下。 方框图中所涉及的概念 被控对象:在生产过程中需保持其工艺参数稳定的 设备或装置。如冶金炉,加热炉等,也可是一台具体 的设备或设备的某一部分,如一段管道(贮槽)。 被控变量y:生产过程中需保持恒定的变量(液位) 。 干扰作用f:在生产过程中引起被控变量偏离给定值 的外来因素,它是输入信号 (进料流量的改变)。 控制作用:用来克服外界干扰,使被控变量恢复到给 定值的操作。 操纵变量q:具体实现控制作用的变量(出料流量)。 操纵介质:用来实现控制作用的物料(流过阀门流体)。 方框图中所涉及的概念 给定值:工艺过程中被控变量的期望值,可以固定 也可按程序变化。 偏差:给定值与测量值之间的差值。 输入:自动控制系统方框图中,指向该环节的信息 称该环节的输入。 输出:自动控制系统方框图中,背离该环节的信息 称该环节的输出。 自动控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。 反馈:把系统的输出信号直接或经过一些环节后送 回到系统的输入端,并加入到输入信号中的作法。 负反馈:反馈的信号使原来的输入信号减弱。 正反馈:反馈的信号使原来的输入信号增强。 负反馈系统 以液位控制为例分析其控制过程:当液位y由于某 种干扰而上升时,其测量值z升高,偏差(e=x-z)降低, 这时,