过程装备控制技术及应用第1章ppt课件.ppt
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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统过程装备控制技术及应用过程装备控制技术及应用1篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统控控制制系系统统基基本本概概念念过过程程装装备备控控制制基基础础过过程程检检测测技技术术过过程程控控制制装装置置计计算算机
2、机控控制制系系统统典典型型过过程程控控制制系系统统应应用用方方案案先先进进过过程程控控制制系系统统简简介介课程主要内容课程主要内容2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 控制系统基本概念控制系统基本概念1.1 1.1 概述概述过程装备控制含义过程装备控制含义 指在过程装备上,配上一些自动化装置以及合适的自指在过程装备上,配上一些自动化装置以及合适的自动控制装置来代替操作人员部分或全部直接劳动,使设计、动控制装置来代
3、替操作人员部分或全部直接劳动,使设计、制造、装配、安装等在不同程度上自动地进行。制造、装配、安装等在不同程度上自动地进行。生产过程自动化生产过程自动化 指利用自动化装置来管理生产过程的方法,以确保生指利用自动化装置来管理生产过程的方法,以确保生 产正常运行,提高产品质量,降低能耗,降低生产成本,产正常运行,提高产品质量,降低能耗,降低生产成本,改善劳动条件,减轻劳动强度等。改善劳动条件,减轻劳动强度等。3篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分
4、系统是一种得分类型的系统生产过程自动化系统的组成生产过程自动化系统的组成 自动检测系统自动检测系统 采用各种检测仪表自动连续地对各种工艺变量进行测采用各种检测仪表自动连续地对各种工艺变量进行测量,并将测量结果用仪表纪录下来作为自动控制的依据。量,并将测量结果用仪表纪录下来作为自动控制的依据。信号联锁系统信号联锁系统 是一种安全装置,常对关键性变量设置信号报警或联是一种安全装置,常对关键性变量设置信号报警或联锁保护的装置。锁保护的装置。自动操纵系统自动操纵系统 自动地对生产设备进行某种周期性操作,以减轻操作自动地对生产设备进行某种周期性操作,以减轻操作人员的繁重或者重复性立体力劳动的装置。人员的
5、繁重或者重复性立体力劳动的装置。自动控制系统自动控制系统 利用一些自动控制仪表及装置,对生产过程中某些重利用一些自动控制仪表及装置,对生产过程中某些重要的工艺变量进行自动调节。要的工艺变量进行自动调节。4篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统换热器换热器温度自动控制系统温度自动控制系统5篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定
6、的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统过程装备控制的要求过程装备控制的要求安全性(最重要)安全性(最重要)指在整个生产过程中,确保人身和设备的安全。指在整个生产过程中,确保人身和设备的安全。经济性经济性 指在同样质量和数量产品所消耗的能量和原材料最少,指在同样质量和数量产品所消耗的能量和原材料最少,生产成本低而效益高。生产成本低而效益高。稳定性稳定性 系统应具有抑制外部干扰,保持生产过程长期稳定运系统应具有抑制外部干扰,保持生产过程长期稳定运行的能力。行的能力。过程装备控制的任务过程装备控制的任务 在了解掌握工艺流程和生产过程的静态、动态特性的在了解
7、掌握工艺流程和生产过程的静态、动态特性的基础上,基础上,针对过程装备的主要参数针对过程装备的主要参数,即温度、压力、液位、即温度、压力、液位、成分和物性等等参数进行控制。成分和物性等等参数进行控制。6篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统锅炉水位控制锅炉水位控制1.任务任务维持汽包水位在规定的数值上。维持汽包水位在规定的数值上。2.重要性重要性汽包水位过低,蒸汽量少满足不了工汽包水位过低,蒸汽量少满足不了工艺,且导致锅
8、炉烧坏爆炸。艺,且导致锅炉烧坏爆炸。汽包水位过高,使蒸汽夹带水分,对汽包水位过高,使蒸汽夹带水分,对后续生产设备造成影响和破坏。后续生产设备造成影响和破坏。3.原因原因蒸汽负荷变化而给水量不变。蒸汽负荷变化而给水量不变。给水压力发生变化而负荷不变。给水压力发生变化而负荷不变。4.措施措施根据物料平衡原理,保证锅炉的给水根据物料平衡原理,保证锅炉的给水量和蒸汽排出量相等。量和蒸汽排出量相等。1.2 控制系统的组成及其作用控制系统的组成及其作用常用的控制工艺参数:温度、压力、浓度、液位常用的控制工艺参数:温度、压力、浓度、液位7篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球
9、比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统人工控制人工控制阀门阀门8篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统自动控制自动控制执行器执行器9篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛
10、的计时计分系统是一种得分类型的系统人工控制与自动控制的比较人工控制与自动控制的比较10篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统控制系统的组成控制系统的组成1.被控对象被控对象工艺变量需要控制的生产设备或机器。工艺变量需要控制的生产设备或机器。2.测量元件及变送器测量元件及变送器测量需要控制的工艺参数并将其转化为测量需要控制的工艺参数并将其转化为一种特定信号(电流信号或气压信号)一种特定信号(电流信号或气压信号)的仪器。的
11、仪器。3.调节器调节器 又称控制器,将检测元件或变送器送又称控制器,将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值信来的信号与其内部的工艺参数给定值信号比较,得到偏差信号。号比较,得到偏差信号。4.执行器执行器接受调节器送来的信号,自动改变阀门接受调节器送来的信号,自动改变阀门的开度,从而改变输送给被控对象的能的开度,从而改变输送给被控对象的能力或料量。力或料量。执行器执行器11篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的
12、系统1.3 1.3 控制系统的方框图控制系统的方框图 1.环节环节:图中的每一个方块。具有单向性,只能由输入:图中的每一个方块。具有单向性,只能由输入 得到输出,不能逆行。得到输出,不能逆行。2.线条线条:控制系统中传递的信息。:控制系统中传递的信息。3.箭头箭头:指出了信息的作用方向。送入的信息为环节的:指出了信息的作用方向。送入的信息为环节的 输入信号,送出的信息为输出信号。输入信号,送出的信息为输出信号。4.加法器加法器:方框图中的圆圈,用于信号的相加或相减。:方框图中的圆圈,用于信号的相加或相减。调节器调节器执行器执行器被控过程被控过程测量元件及变送器测量元件及变送器简单控制系统方框图
13、简单控制系统方框图12篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 被控变量被控变量y:需要控制的工艺参数(压力、温度、液位)。:需要控制的工艺参数(压力、温度、液位)。给定值给定值ys(设定值设定值):生产中被控变量的期望值。:生产中被控变量的期望值。测量值测量值ym:由测量元件得到的被控变量的实际值。:由测量元件得到的被控变量的实际值。操纵变量操纵变量m(控制变量控制变量):调节阀输出信号,:调节阀输出信号,具体实现控制
14、具体实现控制 作用的变量作用的变量。例如。例如锅炉的给水流量锅炉的给水流量。干扰干扰f(外界扰动外界扰动):引起被控变量偏离给定值的,:引起被控变量偏离给定值的,除操纵变除操纵变 量以外的各种因素。量以外的各种因素。偏差信号偏差信号e:给定值与测量值的差。:给定值与测量值的差。控制信号控制信号u:控制器将偏差按一定规律计算得到的量。:控制器将偏差按一定规律计算得到的量。调节器调节器执行器执行器被控过程被控过程测量元件及变送器测量元件及变送器 控制系统中的七个常用术语控制系统中的七个常用术语13篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型
15、的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.4 1.4 控制系统的分类控制系统的分类 1.按给定值特点划分按给定值特点划分 定值控制系统定值控制系统 随动控制系统随动控制系统 程序控制系统程序控制系统 定值控制系统定值控制系统 定值控制系统的给定值是恒定不变的。定值控制系统的给定值是恒定不变的。14篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统随动控制系
16、统随动控制系统 随动控制系统的给定值是一个不断变化的信号,而且随动控制系统的给定值是一个不断变化的信号,而且这种变化不是预先定好的,即给定值得变化是随机的。这种变化不是预先定好的,即给定值得变化是随机的。(1)用来精确地跟随或复现某个过程。其特点是输入为未知。)用来精确地跟随或复现某个过程。其特点是输入为未知。(2)随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。这种系统在军事上应用最为普遍差保持在规定范围内。这种系统在军事上应用最为普遍.如如雷达天线雷达天线控制控制系统等。系统等。程序控制系统程序控制系统
17、 程序控制系统的给定值也是不断变化的信号,但是这种程序控制系统的给定值也是不断变化的信号,但是这种变化是一个已知的函数,即给定值按一定的时间程序变化。变化是一个已知的函数,即给定值按一定的时间程序变化。如如程序控制机床程序控制机床的程序控制系统的输出量应与给定量的变化规律相同。的程序控制系统的输出量应与给定量的变化规律相同。15篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.按系统输出信号对操纵变量影响划分按系统输出信号对操
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