化学工业出版社：《化工仪表及自动化》课程教材电子教案（PPT课件讲稿，第三版）第十二章 简单控制系统

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化学工业出版社 www.cip.com.cn 化工仪表及自动化 第十二章 简单控制系统

内容提要 化学工业出版社 WW. CIp. com. cn ■概述 被控变量的选择 操纵变量的选择 ■控制器控制规律的选择及参数整定 ■控制规律的选择 控制器参数的工程整定

化学工业出版社 内容提要 www.cip.com.cn ◼概述 ◼被控变量的选择 ◼操纵变量的选择 ◼控制器控制规律的选择及参数整定 ◼控制规律的选择 ◼控制器参数的工程整定 1

化学工业出版社 内容提要 WW. CIp. com. cn ■控制系统的投运及操作中的常见问题 控制系统的投运 ■控制系统操作中的常见问题

化学工业出版社 内容提要 www.cip.com.cn ◼控制系统的投运及操作中的常见问题 ◼控制系统的投运 ◼控制系统操作中的常见问题 2

化学工业出版社 第一节概述 WW. CIp. com. cn 简单控制系统通常是指由一个测量元件、变送器、一个控 制器、一个控制阀和一个对象所构成的单闭环控制系统 载热体 换热器 冷流体 图12-1液位控制系统 图12-2温度控制系统

化学工业出版社 第一节 概述 www.cip.com.cn 3 简单控制系统通常是指由一个测量元件、变送器、一个控 制器、一个控制阀和一个对象所构成的单闭环控制系统。 图12-1 液位控制系统 图12-2 温度控制系统

表12被测变量和仪表功能的字母代号 化学工业出版社 字母第一位字母 后继字母 WW, CIp. com. cn 被测变量 修饰词 功能 A 分析 报警 CDE 电导率 控制(调节) 密度 差 电压 检测元件 流量 比(分数) 电流 指示 时间或时间程序 自动手动操作器 物位 KLMPQRsTvwYz 水分或湿度 压力或真空 数量或件数 积分、累积 积分、累积 放射性 记录或打印 速度或频率 安全 开关、联锁 温度 传送 黏度 阀、挡板、百叶窗 力 套管 供选用 继动器或计算器 位置 驱动、执行或未分类的终端执行机构

化学工业出版社 www.cip.com.cn 字母 第一位字母 后继字母 被测变量 修饰词 功能 A C D E F I K L M P Q R S T V W Y Z 分析 电导率 密度 电压 流量 电流 时间或时间程序 物位 水分或湿度 压力或真空 数量或件数 放射性 速度或频率 温度 黏度 力 供选用 位置 差 比（分数） 积分、累积 安全 报警 控制（调节） 检测元件 指示 自动-手动操作器 积分、累积 记录或打印 开关、联锁 传送 阀、挡板、百叶窗 套管 继动器或计算器 驱动、执行或未分类的终端执行机构 表1-2 被测变量和仪表功能的字母代号 4

化学工业出版社 第一节概述 WW. CIp. com. cn 干扰 给定值偏差「控制器 被控变量 执行器 对象 测量变送装置 图12-3简单控制系统的方块图 从图中可知 ≯简单控制系统由四个基本环节组成,即被控对象、 测量变送装置、控制器和执行器

化学工业出版社 第一节 概述 www.cip.com.cn 5 图12-3 简单控制系统的方块图 从图中可知 ➢ 简单控制系统由四个基本环节组成，即被控对象、 测量变送装置、控制器和执行器

第二节被控变量的选择 化学工业出版社 WW. CIp. com. cn 生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按 定规律变化)的变量称为被控变量。 被控变的界定 它们对产品的产量、质量以及安全具有决定性的 作用,而人工操作又难以满足要求的; 人工操作虽然可以满足要求,但是,这种操作是 既紧张而又频繁的

化学工业出版社 第二节 被控变量的选择 www.cip.com.cn 6 生产过程中希望借助自动控制保持恒定值（或按 一定规律变化）的变量称为被控变量。 被控变量的界定 ➢ 它们对产品的产量、质量以及安全具有决定性的 作用，而人工操作又难以满足要求的； ➢ 人工操作虽然可以满足要求，但是，这种操作是 既紧张而又频繁的

化学工业出版社 第二节被控变量的选择 WW. CIp. com. cn 被挖变量的分張(接廳与生产冠程的哭系) >直接指标控制 >间接指标控制

化学工业出版社 第二节 被控变量的选择 www.cip.com.cn 被控变量的分类（按照与生产过程的关系） ➢直接指标控制； ➢间接指标控制。 7

化学工业出版社 第二节被控变量的选择 WW. CIp. com. cn 举例 0.125 冷却水 110 0.10 回流塔顶产品8100 0.075 0.05 禁汽 70 020406080100 80100 塔底产品 苯的百分含量/% 苯的百分含量/% 图124精馏过程示意图图125苯甲苯溶液图126苯甲苯溶液的 1—精馏塔;2一蒸汽加热器 的T-x图 图

化学工业出版社 第二节 被控变量的选择 www.cip.com.cn 8 图12-4 精馏过程示意图 1—精馏塔；2—蒸汽加热器 图12-5 苯-甲苯溶液 的T-x图 图12-6 苯-甲苯溶液的 p-x图 举例

化学工业出版社 第二节被控变量的选择 WW. CIp. com. cn 从工艺合理性考虑,常常选择温度作为被控变量。 原因 在精馏塔操作中,压力往往需要固定。只有将塔操 作在规定的压力下,才易于保证塔的分离纯度,保证 塔的效率和经济性。 ◎在塔压固定的情况下,精馏塔各层塔板上的压力基 本上是不变的,这样各层塔板上的温度与组分之间就 有一定的单值对应关系。 ◎所选变量有足够的灵敏度

化学工业出版社 第二节 被控变量的选择 www.cip.com.cn 从工艺合理性考虑，常常选择温度作为被控变量。 原因 在精馏塔操作中，压力往往需要固定。只有将塔操 作在规定的压力下，才易于保证塔的分离纯度，保证 塔的效率和经济性。 在塔压固定的情况下，精馏塔各层塔板上的压力基 本上是不变的，这样各层塔板上的温度与组分之间就 有一定的单值对应关系。 所选变量有足够的灵敏度。 9