化工仪表及自动化 (3).ppt

第 二 章 自 动 控 制 系 统 基 本 概 念第 二 节 自 动 控 制 系 统 的 表 示 形 式 及 分 类 自动控制系统的表示形式及分类以贮槽液位为操作指标。 流入量Qi 流出量Qo引起槽内液位的波动以改变出口阀门开度为控制手段。液位上升时将出口阀门开大，反之，当液位下降时，则关小出口阀门。液位人工操作图 检 测运 算执 行用眼睛观察液位计中液位的高低。通过神经系统告诉到大脑。大脑根据眼睛看到的液位高度，与要求的液位值进行比较，得出偏差的大小。根据操作经验，经思考决策后发出命令。根据大脑发出的命令，通过手去改变阀门的开度，以改变出口流量QO。使液位保持在所需高度上。液位人工操作图自动控制系统的表示形式及分类求 偏 差操 纵 阀 门纠 正 偏 差 液位自动控制系统图执行器测量元件变送器自动控制器执行器自动化装置+控制装置 (生产设备)自动控制系统当需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象，简称对象。自动控制系统的表示形式及分类液体贮槽就是这个液位控制系统的被控对象。 自动控制系统的基本组成测量元件与变送器功能：测量液位。将液位的高低转化为一种特定的统一的输出信号。自动控制器接受变送器送来的信号，并与工艺规定值进行比较得出偏差，按某种规律算出结果，将此结果按特定的信号发送出去。执行器通常指控制阀。与普通阀门的功能一样。能自动地根据控制器送来的信号，来改变阀门的开度。 自动控制系统中几个常用术语被控对象内要求保持设定值的工艺参数，用y表示。受控制器控制的，用于克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量，用q表示。被控变量操纵变量 自动控制系统中几个常用术语除操纵变量外作用于被控对象引起被控变量变化的因素，用f表示。干 扰被控变量的预定值，按工艺要求保持规定的数值，用x表示。设 定 值被控变量的给定值与测量值之差，用e表示。偏 差 将一个化工过程转化成操作人员能够便于理解的专业语言。方框图管道及仪表流程图表 示 形 式作 用 自动控制系统的表示形式自动控制系统里面最普遍的一种表示形式。控制系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示。控制系统进行理论分析设计中常用的一种形式。方 框 图方框图由方框、信号线、比较点、引出点组成。方块图的基本组成单元示意图 自动控制系统的表示形式液位自动控制系统方块图环 节信号的相互关系环节的输入环节的输出 相互间的作用信号 自动控制系统的表示形式液位自动控制系统方块图注 意1方框图中每一个方块都代表一个具体的装置。2方框与方框之间的连接线只是代表方框之间的信号联系，并不代表方框之间的物料联系。3方框之间连接线的箭头也只是代表信号作用的方向。 自动控制系统的表示形式自动控制系统各个组成部分在信号传递关系上都形成一个闭合的环路。任何一个信号只要沿着箭头方向前进，经过若干环节后，最终又会回到原来的起点。闭环系统 负反馈系统系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后又返回到系统的输入端。与给定值进行比较，这种把系统的输出信号直接、或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫负反馈。 自动控制系统的表示形式管 道 及 仪 表 流 程 图工艺流程和控制方案确定以后，根据工艺设计给出流程图。按其流程顺序标注出相应的测量点，控制点控制系统及自动信号与连锁保护系统等。变成了管道及仪表流程图，我们又称作p&ID图。控制方案通常是由工艺人员和自控设计人员共同研究绘制的。 自动控制系统的表示形式绘制管道及仪表流程（P&ID图）时参见化工行业标准HG/T 20505-2000。 脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图测 量 点连 接 线图 形 符 号 图形符号 测量点的一般表示方法测 量 点由工艺设备轮廓线或工艺管道线引到仪表圆圈的连接线的起点，一般无特定的符号。必要时检测元件也可以用象形或图形符号表示。 图形符号连 接 线图1-9 连接线的表示法必要时也可以用加箭头的方式来表示信号的方向。通用的仪表信号线均以细实线表示。 图形符号仪表的图形符号图1 仪表安装位置的图形符号表示由一个直径约10mm的细实线圆圈来表示。对于不同的仪表，安装位置的图形符号如表一所示。 图形符号一般写有两位或两位以上字母。第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能。字母代号 图形符号图2 被测变量和仪表功能的字母代号(标红的部分是常见的功能表示形式) 仪表位号由字母代号组合和阿拉伯数字编号两部分组成。第一位数字表示工段号。后续数字表示仪表序号。压力控制仪表阿拉伯数字编号集中仪表盘面安装仪表工段号为2 仪表序号为07