這是化工儀表第五版PPT，包括了化工自動化的主要內(nèi)容，自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式，基本組成，方塊圖，工藝管道及控制流程圖，圖形符號，字母代號，儀表位號，自動控制系統(tǒng)的分類，自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)，控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)，控制系統(tǒng)的過渡過程，控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)，影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)的主要因素等內(nèi)容，歡迎點擊下載。

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化工儀表及自動化 內(nèi)容提要 化工自動化的主要內(nèi)容 自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式 基本組成 方塊圖 工藝管道及控制流程圖 圖形符號 字母代號 儀表位號 自動控制系統(tǒng)的分類 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài) 控制系統(tǒng)的過渡過程 控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)的主要因素 第一節(jié) 化工自動化的主要內(nèi)容 1. 自動檢測系統(tǒng) 2. 自動信號和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng) 3. 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 4. 自動控制系統(tǒng) 第一節(jié) 化工自動化的主要內(nèi)容 1. 自動檢測系統(tǒng) 2. 自動信號和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng) 當(dāng)工藝參數(shù)超過了允許范圍，在事故即將發(fā)生以前，信號系統(tǒng)就自動地發(fā)出聲光信號，告誡操作人員注意，并及時采取措施。如工況已到達(dá)危險狀態(tài)時，聯(lián)鎖系統(tǒng)立即自動采取緊急措施，打開安全閥或切斷某些通路，必要時緊急停車，以防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大。它是生產(chǎn)過程中的一種安全裝置。 3. 自動操縱及自動開停車系統(tǒng) 自動操縱系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)先規(guī)定的步驟自動地對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性操作。自動開停車系統(tǒng)可以按照預(yù)先規(guī)定好的步驟，將生產(chǎn)過程自動地投入運行或自動停車。 4. 自動控制系統(tǒng) 在受到外界干擾（擾動）的影響而偏離正常狀態(tài)時，自動控制系統(tǒng)能自動地控制而回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式 一、自動控制系統(tǒng)的組成 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式 二、自動控制系統(tǒng)的表示形式 1、方塊圖 在研究自動控制系統(tǒng)時，為了便于對系統(tǒng)分析研究，一般都用方塊圖來表示控制系統(tǒng)的組成。 下頁圖為液位自動控制系統(tǒng)的方塊圖，每個環(huán)節(jié)表示組成系統(tǒng)的一個部分，稱為“環(huán)節(jié)”。兩個方塊之間用一條帶有箭頭的線條表示其信號的相互關(guān)系，箭頭指向方塊表示為這個環(huán)節(jié)的輸入，箭頭離開方塊表示為這個環(huán)節(jié)的輸出。線旁的字母表示相互間的作用信號。 方塊圖中， x 指設(shè)定值；z 指輸出信號；e 指偏差信號；p 指發(fā)出信號；q 指出料流量信號；y 指被控變量；f 指擾動作用。當(dāng)x 取正值，z取負(fù)值，e= x- z，負(fù)反饋；x 取正值，z取正值， e= x+ z，正反饋。 第二節(jié) 自動控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式 其他控制系統(tǒng) 用同一種形式的方塊圖可以代表不同的控制系統(tǒng) 1.方塊圖 注意！方塊圖中的每一個方塊都代表一個具體的裝置。 1.方塊圖 小結(jié) 自動控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。 與自動檢測、自動操縱等開環(huán)系統(tǒng)比較，最本質(zhì)的區(qū)別，就在于自動控制系統(tǒng)有負(fù)反饋，開環(huán)系統(tǒng)中，被控（工藝）變量是不反饋到輸入端的。 1.方塊圖 小結(jié) 2.管道及儀表流程圖 工藝流程和控制方案的確定后，根據(jù)工藝設(shè)計給出的流程圖，按其流程順序標(biāo)注出相應(yīng)的測量點、控制點、控制系統(tǒng)及自動信號與聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)等，便成了工藝管道及控制流程圖 （PID圖）。 Piping and Instrumention Diagram，P&ID 管道及儀表流程圖 2.管道及儀表流程圖 (1)、圖形符號 a. 測量點（包括檢出元件、取樣點） (1)、圖形符號 b. 連接線 (1)、圖形符號 儀表的圖形符號是一個細(xì)實線圓圈，直徑約10mm，對于不同的儀表安裝位置的圖形符號如下表所示。 第五節(jié) 工藝管道及控制流程圖 第五節(jié) 工藝管道及控制流程圖 第五節(jié) 工藝管道及控制流程圖 (2) 字母代號 (2) 字母代號 (2) 字母代號 (3) 儀表位號 第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類 幾種分類方法 （一）按被控變量來分類，如溫度、壓力等控制系統(tǒng)； （二）按控制器具有的控制規(guī)律來分類，如比例、比例積分、比例微分、比例積分微分等控制系統(tǒng)； （三）將控制系統(tǒng)按照工藝過程需要控制的被控變量的給定值是否變化和如何變化來分類，這樣可將自動控制系統(tǒng)分為三類，即定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。 第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類 “定值” 是恒定給定值的簡稱。工藝生產(chǎn)中，若要求控制系統(tǒng)的作用是使被控制的工藝參數(shù)保持在一個生產(chǎn)指標(biāo)上不變，或者說要求被控變量的給定值不變，就需要采用定值控制系統(tǒng)。 第三節(jié) 自動控制系統(tǒng)的分類 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài) 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 當(dāng)一個自動控制系統(tǒng)的輸入（給定和干擾）和輸出均恒定不變時，整個系統(tǒng)就處于一種相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的各個組成環(huán)節(jié)如變送器、控制器、控制閥都不改變其原先的狀態(tài)，它們的輸出信號也都處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)就是靜態(tài)。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 二、控制系統(tǒng)的過渡過程 系統(tǒng)由一個平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)的過程。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 系統(tǒng)在過渡過程中，被控變量是隨時間變化的。被控變量隨時間的變化規(guī)律首先取決于作用于系統(tǒng)的干擾形式。 在生產(chǎn)中，出現(xiàn)的干擾是沒有固定形式的，且多半屬于隨機(jī)性質(zhì)。在分析和設(shè)計控制系統(tǒng)時，為了安全和方便，常選擇一些定型的干擾形式，其中常用的是階躍干擾。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 自動控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下過渡過程的四種形式 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 三、控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 控制系統(tǒng)的過渡過程是衡量品質(zhì)的依據(jù)。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 2. 衰減比 B/B’ 衰減比是衰減程度的指標(biāo)，它是前后相鄰兩個峰值的比。習(xí)慣表示為 n:1，一般 n 取為4～10之間為宜。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 3. 余差 C 當(dāng)過渡過程終了時，被控變量所達(dá)到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差叫做余差，或者說余差就是過渡過程終了時的殘余偏差。有余差的控制過程稱為有差調(diào)節(jié)，相應(yīng)的系統(tǒng)稱為有差系統(tǒng)。反之就為無差調(diào)節(jié)和無差系統(tǒng)。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 4. 過渡時間 從干擾作用發(fā)生的時刻起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡時止，過渡過程所經(jīng)歷的時間叫過渡時間。一般在穩(wěn)態(tài)值的上下規(guī)定一個小范圍，當(dāng)被控變量進(jìn)入該范圍并不再越出時，就認(rèn)為被控變量已經(jīng)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值，或者說過渡過程已經(jīng)結(jié)束這個范圍一般定為穩(wěn)態(tài)值的±５％（也有的規(guī)定為±２％）。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 5.震蕩周期或頻率 過渡過程同向兩波峰（或波谷）之間的間隔時間叫振蕩周期或工作周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率。在衰減比相同的情況下，周期與過渡時間成正比，一般希望振蕩周期短一些為好。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 分析 過渡時間與規(guī)定的被控變量限制范圍大小有關(guān)，假定被控變量進(jìn)入額定值的±2％，就可以認(rèn)為過渡過程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為200×（±2％）＝±4℃，這時，可在新穩(wěn)態(tài)值（205℃）兩側(cè)以寬度為±４℃畫一區(qū)域，上圖中以畫有陰影線的區(qū)域表示，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域且不再越出，過濾過程就可以認(rèn)為已經(jīng)結(jié)束。因此，從圖上可以看出，過渡時間為22min。 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 四、影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)的主要因素 第四節(jié) 自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo) 對于一個自動控制系統(tǒng)，過渡過程品質(zhì)的好壞，在很大程度上決定于對象的性質(zhì)。例如在前所述的溫度控制系統(tǒng)中，屬于對象性質(zhì)的主要因素有：換熱器的負(fù)荷大小，換熱器的結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)等，換熱器內(nèi)的換熱情況、散熱情況及結(jié)垢程度等。不同自動化系統(tǒng)要具體分析。 自動控制系統(tǒng)的組成 本章作業(yè) P15： 2，4，5，6 ，11， 17，21，22RtE紅軟基地

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