过程控制系统有哪些环节组成的,各有什么作用?

Question

如题所述

Answer 1

自动控制系统由多个关键环节组成，确保工业过程的稳定和高效。首先，测量元件与变送器负责检测过程变量，如温度、压力或流量，并将这些信息转换为适合传输和处理的信号。其次，自动调节控制器分析这些信号，并作出响应以调整控制策略，以维持或改变过程变量。执行器（如调节阀）根据控制器的指令直接作用于过程，以实现所需的控制效果。被控对象则是整个控制系统的核心，它对控制系统的输入做出反应，其状态通过测量元件反馈回控制系统。
过程控制系统的作用广泛，包括调度生产任务、确定操作模式、确保产品质量、进行反馈控制和顺序控制、防止和弥补故障等。这些环节的协同工作确保了工业过程的连续性和稳定性。
过程控制系统具有其独特的特点。首先，它的组成部件多样，包括检测、变送和控制仪表以及执行装置。其次，被控过程往往具有非线性、时变性、时滞和不稳定性，这使得获得精确的数学模型变得困难，增加了控制策略的应用难度。此外，被控过程通常是慢速变化的，控制动作不必在极短时间内完成。过程控制的方案也多种多样，同一控制策略可以适用于不同的生产过程，而同一生产过程在不同扰动下可能需要不同的控制方案。工业生产中，过程控制通常以定值控制为主要形式，目标是保持被控变量的稳定。最后，过程控制的实施手段丰富，可以在控制室或现场监控仪表信息，进行校验和调整。
自动控制系统可以根据被控变量的类型、控制规律以及给定值的变化进行分类。例如，可以根据温度、压力、流量和液位等被控变量进行分类。根据控制规律，系统可以是比例、比例积分、比例积分微分等类型。根据给定值的变化，系统可以是定值、随动或程序控制系统。随动系统确保被控变量迅速准确地跟随给定值的变化，而程序控制系统则适用于给定值随时间变化的场合，如间歇生产过程。计算机技术的应用使得程序控制更加高效和精确。