淺析過程控制儀表與過程控制系統(tǒng)

1、淺析過程控制儀表與過程控制系統(tǒng) 摘 要:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程,隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)過程的強化,對產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格要求,以及各公司間的激烈競爭,人工操作和一般的控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求,工業(yè)過程控制系統(tǒng)已成為工業(yè)生產(chǎn)過程必不可少的設(shè)備,它是保證現(xiàn)代企業(yè)安全、優(yōu)化、低耗和高效生產(chǎn)的主要技術(shù)手段。 關(guān)鍵詞:過程控制 儀表 系統(tǒng) 中圖分類號:th86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a 文章編號:1007-9416(2011)03-0016-01 1、過程控制儀表與控制系統(tǒng) 如圖所示是一個單元組合儀表構(gòu)成的簡單控制系統(tǒng)。圖中控制對象代表生產(chǎn)過程中的某個環(huán)節(jié),控制對象輸出的被控變量(t p l f等),經(jīng)變送、轉(zhuǎn)

2、換成相應(yīng)的信號,送顯示、記錄、調(diào)節(jié)與給定單元來的給定值進(jìn)行比較,將偏差值進(jìn)行一定運算后,發(fā)出信號控制執(zhí)行單元的動作,將閥門開大或關(guān)小,改變控制量,直到被控變量與給定值相等。 2、控制系統(tǒng)的工作原理 2.1 液位控制系統(tǒng) 圖中,檢測變送器檢測到水位高低,當(dāng)水為高度與正常給定水位之間出現(xiàn)偏差時,調(diào)節(jié)器就會立刻根據(jù)偏差的大小去控制給水閥,使水位回到給定值上。從而實現(xiàn)水位的自動控制。 2.2 溫度控制系統(tǒng) 它由蒸汽加熱器、溫度變送器、調(diào)節(jié)器和蒸汽流量閥組成?？刂颇繕?biāo)是保持出口溫度恒定。當(dāng)進(jìn)料流量或溫度等因素的變化引起出口物料的溫度變化時,通過溫度儀表測得的變化,并將其信號送至調(diào)節(jié)器與給定值進(jìn)行比較,調(diào)

3、節(jié)器根據(jù)其偏差信號進(jìn)行運算后將控制命令送至調(diào)節(jié)閥,改變蒸汽量維持出口溫度。 2.3 流量控制系統(tǒng) 它由管路、孔板和差壓變送器、流量調(diào)節(jié)器和流量調(diào)節(jié)閥?？刂颇繕?biāo)是保持流量恒定。當(dāng)管道其他部分阻力發(fā)生變化或有其他擾動時,流量將偏離設(shè)定值。利用孔板作為檢測元件,把孔板上、下游的差壓接至差壓變送器,將流量信號標(biāo)準(zhǔn)信號;該信號送至調(diào)節(jié)器與給定值進(jìn)行比較,流量控制器根據(jù)偏差信號進(jìn)行運算后將控制命令送至控制閥,改變閥門開度,就調(diào)整了管道中流體的阻力,從而影響了流量,使流量維持在設(shè)定值。 自控系統(tǒng)由被控對象、檢測元件、控制器和調(diào)節(jié)閥四部分組成。組成方框圖如下: 3、控制系統(tǒng)的分類 由于控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及控

4、制理論的發(fā)展,使得控制系統(tǒng)具有各種各樣的形式,但總的來說分為兩大類,即開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 3.1 開環(huán)控制 這種控制方式又分兩種、一種是按設(shè)定值進(jìn)行控制。其操縱變量與設(shè)定值保持一定的函數(shù)關(guān)系,當(dāng)設(shè)定值變化時,操縱變量隨之變化。另一種是按擾動量進(jìn)行控制,即所謂前饋控制,如圖:在蒸汽加熱器中,若負(fù)荷為主要干擾,如果使蒸汽流量與冷流體流量保持一定關(guān)系,當(dāng)擾動出現(xiàn)時,操縱變量隨之變化。 3.2 閉環(huán)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)的輸出(被控變量)通過測量、變送環(huán)節(jié),又返回到系統(tǒng)的輸入端,與給定信號比較,以偏差的形式進(jìn)入控制器,對系統(tǒng)起控制作用,整個系統(tǒng)構(gòu)成一個封閉的反饋回路,這種控制系統(tǒng)統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng)。 4、結(jié)語 通過上面論述表明,自動化程度的完善就等于生產(chǎn)力的提高,雖然先期階段增大了投資費用,然而在長期正常的運轉(zhuǎn)中可以實現(xiàn)各項能源的節(jié)約,其特點十分顯著,其取得的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于先期的投入。 參考文獻(xiàn) 1 李樹偉.有關(guān)自動調(diào)控的一些看法j.