过程控制与自动化仪表优秀PPT.ppt





《过程控制与自动化仪表优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《过程控制与自动化仪表优秀PPT.ppt(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、过程限制与自动化仪表过程限制与自动化仪表第一章第一章过程限制概述过程限制概述化学工业出版社化学工业出版社 第一节第一节过程限制的概念及发展过程限制的概念及发展4n过程限制的概念过程限制的概念主要指连续控制或者按一定周期主要指连续控制或者按一定周期程序控制过程程序控制过程-自动限制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、自动限制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用,是自动化技术的重轻工、纺织等生产过程的具体应用,是自动化技术的重要组成部分。要组成部分。一般限制的是生产过程中的参数。一般限制的是生产过程中的参数。化学工业出版社化学工业出版社 第一节第一节过程限制的概念及发
2、展过程限制的概念及发展4n过程限制过程的发展过程限制过程的发展20世纪世纪60年头:年头:过程限制系统:串级、比值、匀整、前馈和选择性等多种困难限制系统。自动化仪表:单元组合仪表(气动过程限制系统:串级、比值、匀整、前馈和选择性等多种困难限制系统。自动化仪表:单元组合仪表(气动型型和电动和电动型)成为主流产品型)成为主流产品60年头后期,出现了特地用于过程限制的小型计算机,干脆数字限制系统和监督计算年头后期,出现了特地用于过程限制的小型计算机,干脆数字限制系统和监督计算机限制系统起先应用于过程限制领域。机限制系统起先应用于过程限制领域。20世纪世纪7080年头:年头:过程限制系统:最优限制、非
3、线性分布式参数限制、解耦限制、模糊限制过程限制系统:最优限制、非线性分布式参数限制、解耦限制、模糊限制自动化仪表:气动自动化仪表:气动型和电动型和电动型,以微处理器为主要构成单元的智能限制型,以微处理器为主要构成单元的智能限制装置。集散限制系统(装置。集散限制系统(DCS)、可编程逻辑限制器)、可编程逻辑限制器(PLC)、工业、工业PC机、和数字限制器等,已成为限制装置的主流。机、和数字限制器等,已成为限制装置的主流。集散限制系统实现了限制分散、危急分散,操作监测和管理集中。集散限制系统实现了限制分散、危急分散,操作监测和管理集中。20世纪世纪90年头至今:信息技术飞速发展年头至今:信息技术飞
4、速发展过程限制系统:管控一体化现场,综合自动化是当今生产过程限制的发展方过程限制系统:管控一体化现场,综合自动化是当今生产过程限制的发展方向。自动化仪表:总线限制系统的出现,引起过程限制系统体系结构和功能结构向。自动化仪表:总线限制系统的出现,引起过程限制系统体系结构和功能结构上的重大变革。现场仪表的数字上的重大变革。现场仪表的数字化和智能化,形成了真正意义上的全数字过程限制系统。各种智能仪表、变送器、无纸纪录仪化和智能化,形成了真正意义上的全数字过程限制系统。各种智能仪表、变送器、无纸纪录仪化学工业出版社化学工业出版社 第一节第一节过程限制的概念及发展过程限制的概念及发展4图1-2 人工操作
5、图图1-3 液位自动控制系统图n人工操作与自动限制比较图人工操作与自动限制比较图控制速度和精度不能满足大型控制速度和精度不能满足大型现代化生产的需要现代化生产的需要化学工业出版社化学工业出版社 其次节过程限制技术及仪表的发展其次节过程限制技术及仪表的发展n自动限制系统的组成自动限制系统的组成5组组成成自动扮装置自动扮装置被控对象被控对象测量元件与变送器测量元件与变送器自动限制器自动限制器执行器执行器化学工业出版社化学工业出版社 其次节过程限制系统的组成及其分类其次节过程限制系统的组成及其分类n液位自动限制的方块图液位自动限制的方块图n在探讨自动限制系统时,为了便于对系统分析探讨,一般都用方块图
6、来表示限制系统的组成。在探讨自动限制系统时,为了便于对系统分析探讨,一般都用方块图来表示限制系统的组成。n下页图为液位自动限制系统地方块图每个环节表示组成系统的一个部分,称为下页图为液位自动限制系统地方块图每个环节表示组成系统的一个部分,称为“环节环节”。两个方块之。两个方块之间用一条带有箭头的线条表示其信号的相互关系,箭头指向方块表示为这个环节的输入,箭头离开间用一条带有箭头的线条表示其信号的相互关系,箭头指向方块表示为这个环节的输入,箭头离开方块表示为这个环节的输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。方块表示为这个环节的输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。6化学工业出版社化学工业出版社 n
7、方方块块图图中中,x 指指设设定定值值;z 指指输输出出信信号号;e 指指偏偏差差信信号号;p 指指发发出出信信号号;q 指指出出料料流流量量信信号号;y 指指被被控控变变量量;f 指指扰扰动动作作用用。当当x 取取正正值值,z取取负负值值,e=x-z,负负反反馈;馈;x 取正值,取正值,z取正值,取正值,e=x+z,正反馈。,正反馈。其次节过程限制系统的组成及其分类其次节过程限制系统的组成及其分类n液位自动限制的方块图液位自动限制的方块图图1-4 液位自动限制系统方块图7化学工业出版社化学工业出版社 其次节其次节过程限制系统的组成及其分类过程限制系统的组成及其分类n几种分类方法几种分类方法n
8、按被控变量来分类,如温度、压力等限制系统;按被控变量来分类,如温度、压力等限制系统;n按限制器具有的限制规律来分类,如比例、比例按限制器具有的限制规律来分类,如比例、比例积分、比例微分、比例积分微分等限制系统;积分、比例微分、比例积分微分等限制系统;n将限制系统依据工艺过程须要限制的被控变量的将限制系统依据工艺过程须要限制的被控变量的给定值是否变更和如何变更来分类,这样可将自给定值是否变更和如何变更来分类,这样可将自动限制系统分为三类,即定值限制系统、随动限动限制系统分为三类,即定值限制系统、随动限制系统和程序限制系统。制系统和程序限制系统。12其中第三种分类方法最普遍其中第三种分类方法最普遍
9、化学工业出版社化学工业出版社 其次节其次节过程限制系统的组成及其分类过程限制系统的组成及其分类 “定值”是恒定给定值的简称。工艺生产中,若要求限制系统的作用是使被限制的工艺参数保持在一个生产指标上不变,或者说要求被控变量的给定值不变,就须要接受定值限制系统。131.1.定值限制方法定值限制方法定值限制方法定值限制方法2.2.2.2.随动限制系统(自动跟踪系统)随动限制系统(自动跟踪系统)随动限制系统(自动跟踪系统)随动限制系统(自动跟踪系统)给定值随机变更,该系统的目的就是使所限制的工艺参数精确而快速地跟随给定值的变更而变更。化学工业出版社化学工业出版社 其次节其次节过程限制系统的组成及其分类
10、过程限制系统的组成及其分类3.3.程序限制系统(依次限制系统)程序限制系统(依次限制系统)给定值变更,但它是一个已知的时间函数,即生产技术指标需按确定的时间程序变更。这类系统在间歇生产过程中应用比较一般。14化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标n一、限制系统的静态与动态一、限制系统的静态与动态15自自动动限限制制目目的的:希希望望将将被被控控变变量量保保持持在在一一个个不不变变的的给给定定值值上上,这这只只有有当当进进入入被被控控对对象象的的物物料料量量(或或能能量量)和和流流出对象的物料量(或能量)相等时才有可能。出对象的
11、物料量(或能量)相等时才有可能。静静态态被被控控变变量量不不随随时时间间而而变变更更的的平平衡衡状状态态(变变更更率率为为0,不是静止)。,不是静止)。化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标当当一一个个自自动动限限制制系系统统的的输输入入(给给定定和和干干扰扰)和和输输出出均均恒恒定定不不变变时时,整整个个系系统统就就处处于于一一种种相相对对稳稳定定的的平平衡衡状状态态,系系统统的的各各个个组组成成环环节节如如变变送送器器、限限制制器器、限限制制阀阀都都不不变变更更其其原原先先的的状状态态,它它们们的的输输出出信信号号也也都都
12、处处于于相相对对静静止止状状态态,这种状态就是静态。这种状态就是静态。16化学工业出版社化学工业出版社 第四节第四节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标17动态动态被控变量随时间变更的不平衡状态被控变量随时间变更的不平衡状态。从从干干扰扰作作用用破破坏坏静静态态平平衡衡,经经过过限限制制,直直到到系系统统重重新新建建立立平平衡衡,在在这这一一段段时时间间中中,整整个个系系统统的的各各个个环环节节和和信号都处于变动状态之中,这种状态叫做动态。信号都处于变动状态之中,这种状态叫做动态。结论:在自动化工作中,了解系统的静态是必要的,但是了结论:在自动化工作中,了解系统的静
13、态是必要的,但是了解系统的动态更为重要。因为在生产过程中,干扰是客观存解系统的动态更为重要。因为在生产过程中,干扰是客观存在的,是不行避开的,就须要通过自动扮装置不断地施加限在的,是不行避开的,就须要通过自动扮装置不断地施加限制作用去对抗或抵消干扰作用的影响,从而使被控变量保持制作用去对抗或抵消干扰作用的影响,从而使被控变量保持在工艺生产所要求限制的技术指标上。在工艺生产所要求限制的技术指标上。化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标n二、限制系统的过渡过程二、限制系统的过渡过程n系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过系统由
14、一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。程。18当干扰作用于对象,系统输出y发生变更,在系统负反馈作用下,经过一段时间,系统重新复原平衡。举例举例图1-7 限制系统方块图化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标n系统在过渡过程中,被控变量是随时间变更的。被控变量随时间的变更规律首先取决于作用于系统的干扰形式。n在生产中,出现的干扰是没有固定形式的,且多半属于随机性质。在分析和设计限制系统时,为了平安和便利,常选择一些定型的干扰形式,其中常用的是阶跃干扰。19化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指
15、标自动限制系统的过渡过程和品质指标接受阶跃干扰的优点:接受阶跃干扰的优点:这这种种形形式式的的干干扰扰比比较较突突然然、危危急急,且且对对被被控控变变量量的的影影响响也也最最大大。假假如如一一个个限限制制系系统统能能够够有有效效地地克克服服这这种种类类型型的的干干扰扰,那那么么确确定定能能很很好好地地克克服服比较缓和的干扰。比较缓和的干扰。这这种种干干扰扰的的形形式式简简洁洁,简简洁洁实实现,便于分析、试验和计算。现,便于分析、试验和计算。图1-8 阶跃干扰作用20化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标n自动限制系统在阶跃干扰
16、作用下过渡过程的四种形式自动限制系统在阶跃干扰作用下过渡过程的四种形式21非周期衰减过程非周期衰减过程衰减震荡过程衰减震荡过程等幅震荡过程等幅震荡过程发散震荡过程发散震荡过程X X?对对于于限限制制质质量量要要求求不不高高的的场场合合,假假如如被被控控变变量量允允许许在在工工艺艺许许可可的的范范围围内内振振荡荡(主主要要指指在在位位式式限限制制时时),才可接受。才可接受。化学工业出版社化学工业出版社 第三节第三节自动限制系统的过渡过程和品质指标自动限制系统的过渡过程和品质指标n三、限制系统的品质指标三、限制系统的品质指标n限制系统的过渡过程是衡量品质的依据。限制系统的过渡过程是衡量品质的依据。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 过程 控制 自动化 仪表 优秀 PPT

限制150内