PPT《第七章 简单控制系统》

第七章 简单控制系统 华东理工大学信息学院自动化系 7.

1 系统组成及分析 7.4 简单控制系统设计案例 本章内容: 7.2 简单控制系统的设计 7.3 简单控制系统的投运与参数整定 7.5 简单控制系统习题解答 图7-1 锅炉汽包水位控制系统 蒸汽 汽包 给水 省煤器 被控变量:过程(被控对象):操纵变量:主要扰动: 汽包液位 锅炉汽包 进水流量 蒸汽量的变化 7.1 系统组成及分析 7.1.1 系统组成 图7-2 锅炉汽包水位控制系统的方块图 给水阀 锅炉汽包 7.1.2 控制过程分析 (1)平衡状态:当给水量和蒸汽量均不变的情况下,控制系统处于平衡状态,并将保持这个状态,直到有新的扰动产生. 蒸汽 汽包 给水 省煤器 (2)扰动分析: 锅炉汽包水位控制系统 (3)控制过程: 一般先选择控制阀的气开、气关特性 然后确定控制器的正、反作用 分析控制系统的控制过程 蒸汽 汽包 省煤器 给水 控制器正、反作用 控制器应选正作用 控制器过程分析 正作用控制器 气关阀 根据安全原则,供气中断时给水阀应全开,所以应选气关阀 基本要求: 第一:控制系统设计人员要掌握较为全面的自动化专业知识,熟悉所要控制的工艺装置对象;

第二:要求自动化专业技术人员与工艺专业技术人员进行充分沟通,共同确定自动化方案;

第三:自动化技术人员不能盲目追求控制系统的先进性和所用仪表及装置的先进性.第四:设计一定要遵守有关的标准p行规,按科学合理的程序进行. 7.2 简单控制系统的设计 7.2.1 控制系统设计概述 ①确定控制方案 基本内容 ②仪表及装置的选型 ③相关工程内容的设计 ①确定控制方案 首先要确定整个系统的自动化水平.控制系统的方案设计是整个设计的核心,是关键的第一步.要通过广泛的调研和反复的论证来确定控制方案,它包括 被控变量的选择与确认;

操纵变量的选择与确认;

检测点的初步选择;

绘制出带控制点的工艺流程图;

编写初步控制方案设计说明书;

等等. ②仪表及装置的选型 根据已经确定的控制方案进行选型,要考虑到供货方的信誉p产品的质量p价格p可靠性p精度p供货方便程度p技术支持p维护等因素. 包括控制室设计p供电和供气系统设计p仪表配管和配线设计和联锁保护系统设计等等,提供相关的

图表. ③相关工程内容的设计 基本步骤 ①初步设计 初步设计的主要目的是上报审批,并为定货做准备.②施工图设计 是在项目和方案获批后,为工程施工提供有关内容详细的设计资料.③设计文件和责任签字 包括设计p校核p审核p审定p各相关专业负责人员的会签等,以严格把关,明确责任,保持协调.④参与施工和试车 设计代表应该到现场配合施工,并参加试车和考核.⑤设计回访 在生产装置正常运行一段时间后,应去现场了解情况,听取意见,总结经验. 7.2.2 被控变量的选择 在过程工业装置中,为了实现预期的工艺目标,往往有许多个工艺变量或参数可以被选择作为被控变量.在多个变量中选择被控变量应遵循下列原则:合理性与独立性:尽量选择能直接反映产品质量的变量作为被控变量.直接指标与间接指标:所选被控变量能满足生产工艺稳定p安全p高效的要求.可测与可控:必须考虑自动化仪表及装置的现状. 7.2.3 操纵变量的选择操纵变量的选取应遵循下列原则: 操纵变量必须是工艺上允许调节的变量;