1、 一、自動控制系統(tǒng)的組成 由調(diào)節(jié)對象和自動調(diào)節(jié)裝置組成,自動調(diào)節(jié)裝置由測量元件變送器，調(diào)節(jié)器，執(zhí)行器組成。干擾作用自動調(diào)節(jié)器氣動薄膜調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)對象測量元件變送器給定值偏差測量值調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)作用被調(diào)參數(shù)自動控制系統(tǒng)方框圖調(diào)節(jié)對象：需要實現(xiàn)控制的設(shè)備、生產(chǎn)過程，如加熱 爐、常壓塔、壓縮機。被調(diào)參數(shù)：對象內(nèi)要求控制保持設(shè)定值的物理量，如加熱爐出口溫度、壓縮機入口流量?？刂茀?shù)：受控制器控制，用以使被控變量保持設(shè)定值的物料量，如加熱路瓦斯流量。設(shè)定值（給定值）：被控變量的目標(biāo)值（預(yù)定值）偏差：給出值與測量值之差。干擾（擾動）：除控制變量以外，作用于對象并能引起被控變量變化的因素。 二、自動控制系統(tǒng)的

2、分類： 開環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出信號不反饋到系統(tǒng)的輸入端。 閉環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出信號反饋到系統(tǒng)的輸入端，與給定值相比較，以偏差的形式進(jìn)入調(diào)節(jié)器，對系統(tǒng)起控制作用。 1、定值控制系統(tǒng)：給定值恒定不變，絕大部分屬于此類控制系統(tǒng)。 2、隨動控制系統(tǒng)（自動跟蹤系統(tǒng)）：給定值是變化的，被控變量要跟隨給定值變化，如比值控制系統(tǒng)。 3、程序控制系統(tǒng)：給定值按一定的時間程序變化，如自動升溫控制、機組自動升速控制。 三、復(fù)雜控制系統(tǒng)1、單回路調(diào)節(jié):裝置中絕大多數(shù)控制回路是單回路調(diào)節(jié)(T溫度、F流量、L液位、P壓力)給定調(diào)節(jié)器1測量偏差變送器1對象1變送器2執(zhí)行機構(gòu)對象2調(diào)節(jié)器22、串級調(diào)節(jié)：加熱爐出

3、口溫度和燃料流量串級、塔底液位與抽出流量串級。變送器執(zhí)行機構(gòu)對象調(diào)節(jié)器給定測量偏差 3、比值調(diào)節(jié)回路：催化摻渣比調(diào)節(jié)對象調(diào)節(jié)閥1調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)器 流量1執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)器比值器 流量2對象執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)器1選擇器調(diào)節(jié)器25、分程調(diào)節(jié)回路：用于調(diào)節(jié)不同的介質(zhì)和不同的負(fù)荷的控制要求4、選擇性調(diào)節(jié)回路：催化提升管出口溫度與再生滑閥壓降選擇性調(diào)節(jié) 四、自動控制系統(tǒng)的過渡過程 以階躍干擾作用作為干擾的代表，在階躍干擾作用下調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡過程有以下幾種： 1、非振蕩衰減過程 被調(diào)參數(shù)在給定值一側(cè)作緩慢變化，沒有波動，最后回到給定值。 2、衰減振蕩過程 被調(diào)參數(shù)在給定值附近上下波動，但幅度逐漸減小，最后穩(wěn)定在某一數(shù)

4、值上。 3、等幅振蕩過程 被調(diào)參數(shù)在給定值附近來回波動，幅度不變。 4、發(fā)散振蕩過程 被調(diào)參數(shù)來回波動，幅度逐漸增大，偏離給定值越來越大。ytytytyt等幅振蕩過程振蕩衰減過程非振蕩衰減過程發(fā)散振蕩過程 系統(tǒng)對各指標(biāo)的要求： 希望余差盡量小，最大偏差小一些，過渡時間短一些，衰減比要適當(dāng)。ytABBC五、自動控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 衰減比：前后兩個相鄰峰值之比。一般希望在4：1到10： 1之間。 余差：被控變量在干擾結(jié)束后的穩(wěn)態(tài)值和給定值之差，要滿足工藝生產(chǎn)要求。 最大偏差：被控變量偏離給定值的最大程度。 過渡時間：從干擾產(chǎn)生到建立新的平衡狀態(tài)之間的時間，過渡時間越短越好。 振蕩周期：被控變量兩個

5、相鄰波峰之間的時間，時間越短越好。 比例調(diào)節(jié)規(guī)律比例調(diào)節(jié)規(guī)律 比例作用的輸出與偏差值成比例。即比例似一個放大器，偏差來，放大送出。比例度（P）是放大倍數(shù)（KC）的倒數(shù)。比例度越大，則系統(tǒng)越易穩(wěn)定，但此時余差越大。 比例度越大，過渡過程曲線越平穩(wěn)。 反之比例度越小，過渡過程曲線越振蕩。 積分作用積分作用 積分作用的輸出變化速度與偏差成正比 積分作用用來消除偏差。只要偏差存在，作用不停止。 積分時間Ti小積分作用強。積分時間Ti大積分作用弱。 積分時間過大，積分作用不明顯，余差消除慢，如曲線3。積分時間過小，過渡過程的振蕩劇烈，穩(wěn)定度下降，見曲線1。 微分作用微分作用 微分作用的輸出與偏差的變化速

6、度成正比。 Td越大微分作用越強。階躍輸進(jìn)來，輸出立即跳上來，微分時間Td長，下降就慢些。 微分調(diào)節(jié)主要用來克服調(diào)節(jié)對象的慣性滯后和容量滯后，如溫度對象。 調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定：就是按照已確定的調(diào)節(jié)方案，求取使調(diào)節(jié)質(zhì)量最好的調(diào)節(jié)器參數(shù)值的過程，確定最佳的調(diào)節(jié)參數(shù)：比例度，積分時間和微分時間。 調(diào)節(jié)器參數(shù)PID參數(shù) 四種方法:臨界比例度法、 衰減曲線法、經(jīng)驗湊試法、反應(yīng)曲線法 先將調(diào)節(jié)器參數(shù)根據(jù)不同被調(diào)參數(shù)按表格中參數(shù)設(shè)置，然后根據(jù)記錄紙上的過渡過程曲線，運用P，Ti對過渡過程的影響為指導(dǎo)，分別整定各個參數(shù)，直到獲得滿意的過渡過程為止。 各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照：溫度溫度T:P

7、=2060%,T=180600s,D=3-180s壓力壓力P:P=3070%,T=24180s,液位液位L:P=2080%,T=60300s,流量流量L:P=40100%,T=660s。 經(jīng)驗湊試法的經(jīng)驗： 參數(shù)整定關(guān)鍵在于“看曲線，調(diào)參數(shù)” 調(diào)參數(shù)應(yīng)根據(jù)P，Ti，Td對過渡過程的影響進(jìn)行： P小易引起波動，大則不易波動。 Ti小易引起波動，大則不易波動。 Td小不易引起波動，大則易波動 常用經(jīng)驗口訣：常用經(jīng)驗口訣：參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查先是比例后積分，最后再把微分加先是比例后積分，最后再把微分加曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大

8、曲線漂浮繞大彎，比例度盤往小扳曲線漂浮繞大彎，比例度盤往小扳曲線偏離回復(fù)慢，積分時間往下降曲線偏離回復(fù)慢，積分時間往下降曲線波動周期長，積分時間再加長曲線波動周期長，積分時間再加長曲線振蕩頻率快，先把微分降下來曲線振蕩頻率快，先把微分降下來動差大來波動慢，微分時間應(yīng)加長動差大來波動慢，微分時間應(yīng)加長理想曲線兩個波，前高后低理想曲線兩個波，前高后低4 4比比1 1一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低 橫河橫河DCS P表示比例度 輸入范圍:0100% I表示積分時間輸入范圍:0.110000秒 D表示微分時間輸入范圍:010000秒 HONEYWELLDCS K表示放大倍

9、數(shù)輸入范圍:0240 T1表示積分時間輸入范圍:01440分鐘 T2表示微分時間輸入范圍:01440分鐘 整定的順序先整副環(huán)后整主環(huán)。 副變量的設(shè)置主要是為了提高主變量的控制質(zhì)量，因此，在整定時允許副變量在一定的范圍內(nèi)變化，只要主變量達(dá)到主要的質(zhì)量指標(biāo)即可。 副控制參數(shù)經(jīng)驗設(shè)置值(見左表)副變量類型P，%K溫度206051.7壓力307031.4流量4080 2.51.25液位208051.251、一個控制系統(tǒng)的質(zhì)量取決于對象特性、控制方案、干擾的形式和大小以及控制器參數(shù)的整定等各種因數(shù)。一個合適的控制器參數(shù)會帶來滿意的控制效果。但參數(shù)整定不是“萬能的”。2、對一個控制系統(tǒng)來說，如果對象特性不好，控制方案選擇得不合理，