第1章制浆造纸过程自动测量与控制详解.ppt

* 如图1-1所示的水槽，流入量和流出量分别为 F1和F2，控制要求是维持水槽液位L不变 人工控制： 1.眼睛－测量液位 2.大脑－判断值的大小 3.手－执行操作命令 缺点： 1.操作者素质 2.生理因素 3.心理因素 自动控制： 1.测量－液位测量仪表－眼睛 2.判断－控制器－大脑 3.执行－控制阀－手 优点： 在仪表质量合格和控制系统设计合理时，能满足控制要求 表示变送器，常省去不画 LC表示液位控制器 sp代表控制器的给定值 第一种情况：在平衡状态下，F1突然变大 第二种情况：在平衡状态下，F2突然增大了 由上分析可知，不论液位在何种干扰作用下，最终把液位拉回到给定值上。 液位L上升，测量仪表输出信号增加（大于给定值），调节器输出信号变化，使得F2阀门开度增加，流量F2增加。最终液位L将慢慢下降并逐渐趋于给定值。当再度达到F2=F1时，系统将达到一个新的平衡状态 液位L下降，测量仪表输出信号减小，调节器输出信号变化，使得F2阀门开度减小，流量F2减小。最终液位L将慢慢上升并逐渐趋于给定值。当再度达到F2=F1时，系统又将达到一个新的平衡状态 通用控制系统方框图 * x－set point, desired value z－measured value of controlled variable e = x - z error p－control signal q－manipulated variable y－controlled variable d－disturbance (干扰信号，使y偏离x的外界因素) Feature: (1) 自动调节系统是按偏差e的大小 (包含e的符号) 进行调节的。 (2) 自动调节系统由封闭回路组成 (闭环)。 (3) 自动调节系统是负反馈的。 * 3. Response of automatic control system Steady-state: variables do not change with time 静止与静态的区别，静态是相对的、暂时的、有条件的。 Dynamic-state: variables change with time 动态是绝对的、经常的、无条件的。 Transient response: the period from one steady-state to another steady-state ( the period of control action overcome disturbance) disturbance → producing error control action → overcome error 控制过程总是处在一波未平，一波又起，波动不止，往复不息的动态过程中。 * * 扰动信号 * 4. Quality desire for control system (1)Two types control response  当输入（干扰或给定值）发生阶跃变化时，由于过程本身的特性，过渡过程有以下几种基本形式。 * 衰减震荡 衰减无震荡 good control result － decaying oscillation stable response － achieve new steady-state：(a) (b) unstable response － not achieve new steady- state： (c) (d) * Section Ⅱ Automatic instruments 要点: 1.Type (1) 按作用分：测量仪表 、显示仪表、调节仪表 (2) 按工作能源分：气动仪表 pneumatic instrument 、液动仪表、电动仪表 electric instrument (3) 按作用的组合方式分: 基地式、单元组合式 element combinatory instrument * 信号/mA 0.2 0.6 1.0 温度/℃ 0 50 100 100 200 300 流量/m3·h-1 10 25 40 0 25 50 Example: 气动仪表 2. Standard signal 气动仪表: 0.2~1.0 Kg/cm２ 气压信号 电动仪表: 0~10 m A (DC) (Ⅱ型) 4~20 m A (DC)