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工业自动化控制系统的组成及控制原理

更新时间:2022-11-02

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工业生产过程中有多种类型的控制系统,如简单控制系统、复杂控制系统等。每个控制系统都包括受控变量、被操纵变量和相应的控制规律。受控变量是需要控制的过程变量,如换热器出口温度、泵出口压力等。为使受控变量与所需设定值保持一致,a 控制手段,如蒸汽流量、泵旁通控制变量偏离设定值的原因是生产过程中存在扰动,如蒸汽压力波动、泵速变化等。变量称为操纵变量。

一个简单的控制系统由检测元件和发射器、控制器、执行器和受控对象组成。

检测元件和变送器用于检测受控变量并将检测信号转换为标准信号,例如热电阻将温度变化转换为电阻变化,温度变送器将电阻信号转换为标准气压、电流和电压信号。

控制器将检测传输环节输出的标准信号和设定值信号进行比较,得到偏差信号,按照一定的控制规律计算偏差信号,并将运行输出送至执行机构。 PID控制功能模块等

执行器处于控制回路的最终位置,因此也称为最终元件。执行器用于接收控制器的输出信号,控制被操纵变量的变化。在大多数工业生产过程控制应用中,执行器采用调节阀。近年来,随着变速技术的应用,一些控制系统和设备,如变频器和相应的电机,被用来组成执行器。

当生产过程中的负荷变化或工况变化时,通过检测元件和变送器的检测和传输,将过程的受控变量送入控制器,经过控制律运算后的输出为发送到执行器。改变过程中相应的流体流量,使受控变量与设定值保持一致。可以看出,检测元件和发射器的作用类似于人眼,控制器的作用类似于人脑,执行器的作用类似于人的手和脚。一个控制系统的好坏受组成控制系统的各个部件的影响,主要取决于控制系统部件中最薄弱环节的影响。 

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