简单控制系统教学ppt课件

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1、油气储运自动化简单控制系统1主要回答三个问题1.控制什么？2.拿什么来控制？3.通过什么方式控制？2第一个问题：控制什么？(控制工艺要求的指标)具体分为两种情况：1.工艺要求的指标可以直接在线测量直接控制这个指标就可以了（直接指标控制）2.工艺要求的指标不可以直接在线测量寻找一个与工艺指标有明显的对应关系，且可以测量的另一个间接指标，通过控制间接指标来达到控制工艺指标的目的（间接指标控制）3第二个问题：拿什么控制？(拿一个对被控变量影响较显著的操纵变量来控。)4第三个问题：以什么方式控制？（选择合适的调节规律）最常用的调节规律：位式控制、P、PI、PD

2、、PID后续问题：如何整定PID参数？临界比例度法＋经验衰减曲线法＋经验经验凑试法最好的方法就是“经验”5概述四个基本环节：测量变送环节控制器执行器被控对象被控变量控制器执行器被控对象测量变送环节干扰偏差设定值＋－选择被控变量选择操纵变量处理测量信号选择调节阀选择控制规律系统投运参数整定概述6控制器(LC或TC)执行器（控制阀）被控对象（液位储槽或换热器）测量、变送环节（LT或TT）被控变量（液位或温度）干扰偏差设定值＋－广义对象简单控制系统方块图载热体冷流体换热器温度控制系统液位控制系统常见的两种简单控制系统：7被控变量的选择明确控制目的使生产过程自

3、动按照预定的目标进行，并使工艺参数保持在预先规定的数值上（或按预定规律变化）分析生产工艺“关键”变量：对产品的产量、质量以及生产过程的安全具有决定作用的变量确定被控变量两种控制类型：直接指标控制和间接指标控制当质量指标信号缺少检测手段、信号微弱、滞后很大时，可选取与直接质量指标有单值对应关系而反应又快的变量做为间接控制指标。选择被控变量选择操纵变量处理测量信号选择调节阀选择控制规律系统投运参数整定概述8要有代表性。被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工艺操作状态，一般都是工艺过程中比较重要的变量。应该独立可控。简单控制系统的被控变量应避免和其他控

4、制系统的被控变量有关联（耦合)关系。滞后要小。采用直接指标作为被控变量最直接也最有效。当无法获得直接指标信号，或其测量和变送环节滞后很大时，可选择与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量。灵敏度要高。被控变量应能被测量出来，并具有足够大的灵敏度。成本要低。选择被控变量时，必须考虑工艺的合理性和国内仪表产品现状。被控变量选择的一般原则9操纵变量与干扰变量原则上，在诸多影响被控变量的输入中选择一个对被控变量影响显著而且可控性良好的输入作为控制变量后，其它所有未被选中的输入则成了为系统的干扰变量。选择被控变量选择操纵变量处理测量信号选择调节阀选择控制规

5、律系统投运参数整定概述控制通道干扰通道干扰变量控制变量被控变量干扰作用与控制作用之间的关系被控对象控制质量系统的过渡过程形式——超调量、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期对象特性反映系统的输入输出关系分为对象静态特征和对象动态特征考察对象特性对控制质量的影响，用以选择操纵变量10操纵变量的选择原则操纵变量应是可控的，即工艺上允许调节的变量。操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏。为此，应通过合理选择操纵变量，使控制通道的放大倍数适当大、时间常数适当小(但不宜过小，否则易引起振荡)、纯滞后时间尽量小。为使其他干扰对被控变量的影响尽可能小，应使干扰

6、通道的放大系数尽可能小、时间常数尽可能大。在选择操纵变量时，除了从自动化角度考虑外，还要考虑工艺的合理性与生产的经济性。一般说来不宜选择生产负荷作为控制变量，因为生产负荷直接关系到产品的产量，是不宜经常波动的。11选择被控变量选择操纵变量处理测量信号选择调节阀选择控制规律系统投运参数整定概述测量元件的选择测量变送装置是控制系统中获取信息的装置，也是系统进行控制的依据。要求其能正确及时反映被控变量的状况。测量仪表的选用和安装：量程、材质、精度等满足工艺要求测量仪表本身要反应快应选择有代表性位置进行安装仪表安装时所用的辅助装置不应带来较大的测量滞后(至少要

7、满足要求)12选择被控变量选择操纵变量处理测量信号选择调节阀选择控制规律系统投运参数整定概述执行阀的选择执行阀是将控制器的输出转化为对被控对象的实际操作（动作），是自动控制系统中的一个重要的、必不可少的组成部分。执行阀选择时，主要考虑以下几点：1、口径（流通能力）、材质、结构形式（气开气关）、正反作用、流量特性等满足要求2、本身反应快（气信号不要进行远距离传输、必要时可以采用电气转换器、阀门定位器）3、阀门安装位置应尽可能靠近被控设备（二者中间不能有很长的工艺管路，否则会人为增大广义对象的纯滞后）13选择被控变量选择操纵变量处理测量信号选择调节阀选择控

8、制规律系统投运参数整定概述控制器控制规律的选择常用的几种控制规律位式控制适用于对控制质量要求不