图1—6称为工艺控制流程图,它是用自控设计的文字符号和图形符号在工艺流程图上描述生产过程自动控制的原理图。图中,小圆圈表示某些自动化仪表,圆内由两位以上字母,第一位字母表示被测量变量,后继字母表示仪表的功能。常用被测变量和仪表功能的代号如表1—3所示。
如丁I表示温度指示,TT表示温度变送器,TIC表示温度指示控制,HC表示手动控制。
一、 温度控制系统
如图1—7所示的是蒸汽加热器的温度自动控制系统,它由蒸汽加热器、温度变送器TT、温度控制器TC和蒸汽流量控制阀组成。控制的目标是保持流体出口温度恒定,这是生产装置运行过程的重要参数。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度变送器TT测得温度的变化,并将其信号送至温度控制器TC与给定值进行比较,温度控制器TC根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,以改变蒸汽流量来维持出口温度。
图1—7 蒸汽加热器温度自动控制系统 图1—8 流量控制系统
二、流量控制系统
如图1—8所示为一流量控制系统。它由管路系统、孔板和差压变送器、流量控制器FC和流量控制阀组成。控制的目标是保持流量恒定,这是生产装置运行过程的重要参数。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孑L板上、下游的静压用连接导管接至差压变送器,将流量信号转化为标准电流信号;该信号送至流量控制器FC与给定值进行比较,流量控制器FC根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。
以上所列举的控制都属于简单控制系统。简单控制系统有着共同的特征,它由下列基本单元组成。
(1)被控对象 也称对象。是指被控制的生产设备或装置。针对以上三例,分别是液罐、蒸汽加热器、管路系统。被控对象需要控制的变量称为被控变量,上述各例中为液位、温度、流量。
(2)测量变送器 测量被控变量,并按一定的规律将其置换为标准信号的输出,作为测量值。标准信号的含义是其上下限符合规定系列:0一lOmA,4—20mA,0.02-0.1MPa等。
(3)执行器 常用的是控制阀。接受控制器来的信号u,直接改变操纵变量Qo操纵变量是被控对象的某输入变量,通过操作这个变量可克服扰动对被变量的影响,通常是由执行器控制的某工艺流量。如例1中,通过改变操纵变量Qo,可克服扰动量Q对被控变量九的影响。
(4)控制器 也称调节器。它将被控变量的设定值与测量值进行比较得出偏差信号e,并按一定规律给出控制信号u。