自動控製係（xì）統

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自動控（kòng）製係統（auto tic control systems）它是一種控製係統，可以使（shǐ）生產過程或其他（tā）過程在（zài）沒有直接參與的情況下按（àn）照預（yù）期規則（zé）或預定的程序進行。自動控製係統是實現自（zì）動化的（de）主要手段。

自動控（kòng）製係統的分類（lèi）方法有很多，如控製原理、給定信號、控製係統的複（fù）雜性、控（kòng）製變量的名稱、調整規則等。以（yǐ）下幾種常見的（de）分（fèn）類方法。

(1)按控製原理（lǐ）分類（lèi）

自動控製係統根據控製原理分為開環控製係統和閉環控製係統。

①開環控製係統

在開環控製係統中，係統輸出僅由輸入控製，控（kòng）製（zhì）精度和抑製幹擾的特點相對（duì）較差。在開環控製係統中，邏輯控製稱為順序控製係統，由順序控製裝（zhuāng）置、檢（jiǎn）測元件、執行機構和被控工業（yè）對象組成。主要用於機械（xiè）、化工、材料裝卸（xiè）和運輸過程（chéng）的控製，以及機械手和。

②閉環（huán）控製係統

閉環控製係統是建立在反饋原理（lǐ）的（de）基（jī）礎上的與預期值的偏差控製係統，獲得更好（hǎo）的控製性能。閉環控製係統（tǒng）也被稱為反饋控製係統。

(2)按給定信（xìn）號（hào）分（fèn）類

自動控製係統可分為恒值控製係統、隨動控製係統和程序控製係統。

①恒值控製係（xì）統

給定值保持不變，要求係統輸出以（yǐ）一定的精度接近給定希望值的係統。溫（wēn）度、壓力、流量、液位高度、電機轉速等自動控製係統屬於恒定值係統。

②隨機控製係統

根據未知時間函數的變化，給定值需要輸出跟隨給定值（zhí）的變化。例如，跟隨衛星的雷達天線係統。

③程序控製係統

給定（dìng）值根據一定的時間函數變化。如程控機床。

(3)根據控製變量的名稱進行（háng）分類

控製係統可分為溫度控製係（xì）統、壓（yā）力控製係統、液位控製（zhì）係統、流量控製係統（tǒng）等。

自動（dòng）控製係統是在（zài）人工控製的基礎上產生和發展起來的。如圖所示的液體（tǐ）貯（zhù）槽（cáo）， 材料中間容器或成品罐（guàn）常（cháng）用於生產（chǎn）。從前一道（dào）工序來的（de）物料不斷（duàn）流入槽中，槽（cáo）中的液體被（bèi）送到下一道工序進一步加工。當流入量 Q1（或流出量 Q0)波動會導致槽內液位波動，嚴重時會溢出或抽空。解決這個問題較簡單的方法就是（shì）以儲罐液位為操作指標，改變出口閥開度為控製手段。當液位上升時，打開出口閥，關閉出口閥。為了有（yǒu）足夠的空間使液位上升和下降，選（xuǎn）擇玻璃管液位計指示值中間的一個（gè）點作為正常工作液位高度，通過改變出口閥的開度，使液位保持在這個高度，使儲罐中的液位不（bú）會過高、溢流或（huò）過（guò）低。綜上（shàng）所述（shù），操作人員（yuán）的工（gōng）作有以下（xià）三個（gè）方麵)。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 人工（gōng）控製（zhì）液位

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(1)檢測-用眼睛觀察玻（bō）璃管液位(測量元件)中的液位，並通（tōng）過神（shén）經係統告知大腦；

（2）計算（思（sī）考（kǎo））和命令-大腦根（gēn）據眼睛看到的液（yè）位高度思考，並與所需的液（yè）位值進行比較（jiào），得出偏（piān）差的大小和正負，然（rán）後根據操作（zuò）經驗發出命（mìng）令；

(3)執行-根據（jù）大腦發出的命令，用手改變閥門開度，以改變出口流量（liàng） Q使液位保持在所需的高度。

眼、腦、手三管，分別承擔檢測、操作和執行三個功能，完成測量、偏差、操作閥門糾正偏（piān）差的全過程。由於人工控製受人體生理限（xiàn）製，控（kòng）製速度和精（jīng）度不能滿足大型（xíng）現代生產的需要。為了提高控製精度，降低勞動強度，人們發明了一（yī）套自動化裝置來代（dài）替上述人工操作，液體儲罐和自（zì）動化裝（zhuāng）置共同構成了自動控製係統。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?自動控製液位

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為了完（wán）成人工控製中人的眼、腦、手三個器管的任務，自動化裝置一般至少包括三個部分，分別用來模擬人的眼、腦和手的功能，這三個部分分別是：

(1)測量（liàng）元件和變送器

其功能是測量液位，將液位轉換為特定統一的輸出信號(如氣壓信號或電壓、電流信號等)。

根據現場（chǎng）測量參數的不同，本部分一般可分為以下幾類（lèi）：

①溫度傳感器、變送器；②壓力/壓差變送器；③流量變送器；④液位變送器；⑤電力變送器等。

(2)自動控製器

它接收變送器發送的信號，比較工（gōng）藝要求的液位高度，並根據一定的操作規則計算結果，然（rán）後用特定的信號（氣壓或電流）發送結果。這（zhè）部分設施一般（bān）在控製室內，較簡單的是單、雙回路控製器，多參數、多回路一般使用 PLC、工控（kòng）機、DCS 係統等。

(3)執（zhí）行（háng）器

它通常是指控製閥，其（qí）功能與普通閥相同，但它可以根據控製器發送的信號值自動改變閥的開啟度。執行部分（fèn）也在現場，調節閥是較常見的執行器，以及變頻器、交流直流調（diào）速器等。

顯（xiǎn）然（rán），這種自動化裝置具有（yǒu）人工控製係統中（zhōng）操作人員的眼、腦、手的部分功（gōng）能，因此， 它可以自動控製儲罐中的液位。

在自動控製（zhì）係統的組成（chéng）中，除上述自動化裝置外，還必須有控製裝置控製的生產設備。需要控製其工藝參數的生產設備或機器（qì）稱為被控對象。

各種塔、反應器、換熱器、各種容器、泵、壓縮機等都是化工生產中（zhōng）常見的被控對象。精餾塔等複雜的生產設備， 設備上可能有幾個控製係統。在確定被控對象時，不一定是（shì）整個生產設（shè）備。例如，蒸餾塔通常（cháng）需要控製塔頂（dǐng）部的溫（wēn）度（dù）和壓力，塔底部需（xū）要控製溫度和液位，塔中部也需要控製進（jìn）料流量。在這（zhè）種（zhǒng）情況下，隻有與控製相（xiàng）關（guān）的塔的某（mǒu）一部分才是控製（zhì）係統的控製對象。