第一章
实现自动化的目的:
1、加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量 2、减轻劳动强度,改善劳动条件
3、能够保证生产安全,防止事故发生或扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的。
4、生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步的消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
化工自动化的主要内容 1、自动检测系统
2、自动信号和连锁保护系统 3、自动操纵及自动开停车系统 4、自动控制系统 自动化装置三部分 1、测量元件与变送器 2、自动控制器 3、执行器 4、被控对象 方框图
控制器根据偏差信号的大小,按一定的规律运算后,发出信号p至控制阀,使控制阀的开度发生变化,从而改变料流量以克服干扰对被控变量的影响。,具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
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反馈: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。反馈信号取负值叫负反馈。
自动控制系统的分类:被控变量,温度压力流量液位,控制器控制规律,比例比例积分比例微分;被控变量的给定值是否变化分为定值控制,随动控制和程序控制。
动态和静态:被控变量不随时间变化的平衡状态成为系统的静态,二八被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态
自动控制系统的过度过程和品质指标
1、非周期衰减过程衰减振荡过程等幅振荡过程发散振荡过程 品质指标
1、最大偏差或超调量2、衰减比3、余差4、过渡时间5、振荡周期或频率第二章
对象的输入变量至输出变量的信号联系称之为通道,控制作用至被控变量的信号联系称控制通道,干扰作用至被控变量的信号联系称干扰通道
控制作用经干扰作用到被控变量
非参量模型:数学模型采用曲线或数据表格表示时,参量模型:数字模型采用数学方程式描述时
建模目的
1、控制系统的方案设计
2、控制系统的调试和控制器参数的确定 3、制定工业过程操作优化方案 4、新型控制方案及控制算法的确定 5、计算机仿真与过程培训系统
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6、设计工业过程的故障检测与诊断系统 描述对象特性的参数
1、放大系数K 2、时间常数T 3、滞后时间 第三章
测量误差:由仪表度读得的被测值与被测量真实值之间,总是存在一定的差距,这一差距称为测量误差
真值是指被测物理量客观存在的真实数值
绝对误差为理论上之仪表制是指和被测量真值之间的差值 相对误差等于某一点的绝对误差与标准表在这一点的指示值之比 变差:同一被测参数之下,正反行程间仪表指示值的最大绝对差值与仪表量程之比的百分数,=最大绝对差值/测量范围上限-测量范围下限
真空度=大气压力-绝对压力=负表压
压力表分类:液柱式压力计、弹性式压力计、电气式压力计、活塞式压力计仪表类型的选用:满足工艺生产要求。远传、自动记录或报警,被测介质的物理化学性能,现场环境条件
仪表测量范围的确定:在测量稳定压力时,最大压力不应超过上限值,测量 脉冲压力时不应超过上限值,高压压力,不应超过.一般被测压力的最小值不低于仪表满量程的
流量计的分类:速度式流量计,容积式流量计,质量流量计
差压式流量计是基于流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的
节流现象:流体在有节流装置的管道中流动时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压利差生差异的现象称为节流现象
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节流装置包括节流件和取压装置 P57,xx系数
在容器中液体介质的高低称为液位,容器中固体或颗粒状物质的堆积高度称为料位。测量两种密度不同液体介质的分界面的仪表称为界面计
热电偶温度计:以热电效应为基础的测温仪表,测量范围广、结构简单,使用方便,测温准确可靠,便于信号的远传,自动记录和集中控制。由三部分组成:热电偶,测量仪表,连接热电偶和测量仪表的导线。
P84例题6
热电阻温度计:利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性。热电偶温度计是由热电阻,显示仪表和连接导线构成。
P102,37,38题 第四章
控制器的控制规律有位式控制、比例控制、积分控制、微分控制和组合形式。比例积分控制,比例微分控制,比例积分微分控制。
第五章
气动执行器:气动执行器由执行机构和控制机构两部分组成。执行机构是执行器的推动装置,他按控制信号压力的大小产生相应的推力,推动控制机构动作。它将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。控制机构是指星期的控制部分,他直接与被空姐致接触,控制流体的流量。它是将阀杆转换为流过阀的流量的装置。
第六章
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,也称为单回路控制系统。
操纵变量:在自动控制系统中,把用来克服干扰对被控变量的影响,实现控制作
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用的变量称为操纵变量。 操纵变量的选择原则
1、操纵变量应是可控的,及工艺上允许调节的变量/
2、操纵变量一般比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏。应通过合理选择操纵变量,是控制通道的放大系数适当大,时间常数适当小,纯滞后时间尽量小。为使其他干扰对控制变量的影响减小,影视干扰通道的放大系数尽可能小,时间常数尽可能大。
3、在选择操纵变量时,除了从自动化角度考虑外,还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。一般来说,不宜选择生产负荷作为操纵变量,因为生产负荷直接关系到产品的产量,是不宜经常波动的。另外,从经济性考虑,应尽可能的降低物料与能量的消耗。
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化工仪表及自动化第五版厉玉鸣主编
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