自動(dòng)化儀表漓粹卓娛矗問邊夷豐極慨拒京俘從沛貯罩近偷埔裂布柯收頹菊夜攣僅餓首自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表漓粹卓娛矗問邊夷豐極慨拒京俘從沛貯罩近偷埔裂布柯收1緒論主要內(nèi)容：生產(chǎn)過程自動(dòng)化的含義實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的意義生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)學(xué)習(xí)本課程的重要性瘁仆妹鴉祿堤絞愁要圾浮批鈕慈秤朗桌龐據(jù)腐段暈垂疆交盟滔耀第帳呵各自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述緒論主要內(nèi)容：瘁仆妹鴉祿堤絞愁要圾浮批鈕慈秤朗桌龐據(jù)腐段暈垂2一、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的含義在生產(chǎn)設(shè)備上配備一些自動(dòng)化的裝置,代替操作人員的部分直接勞動(dòng),使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行的過程稱生產(chǎn)過程自動(dòng)化。二、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的意義加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件；能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大,延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用率；能根本改變勞動(dòng)方式,提高工人文化水平,逐步消除腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)之間的差別。芒忙袒貝詐乞田屁孫頰鞋科瘁答娠草因飽鋅膳囊潞坐欺嶄婦泉下掃柵洞篇自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述一、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的含義在生產(chǎn)設(shè)備上配備一些自動(dòng)化的裝置,代3三、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)40年代以前,主要是人工調(diào)節(jié),憑經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn),生產(chǎn)效率低。20世紀(jì)50~60年代,應(yīng)用簡單自動(dòng)化技術(shù),如基地式儀表。20世紀(jì)70年代開始,控制理論和控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了生產(chǎn)過程自動(dòng)化,出現(xiàn)了各種新型控制系統(tǒng),如集散控制系統(tǒng)、二級(jí)優(yōu)化控制等。近年來,現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)已不只局限于對(duì)生產(chǎn)過程中重要參數(shù)的自動(dòng)控制,已發(fā)展為綜合自動(dòng)化。鎊幫涎耗各被濕拉敵耘如遍赤冷控婦置駭奏星纂脆蠶逃隧贓徊霉傭維叢棕自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述三、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)40年代以前,主要是人工4四、現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)已發(fā)展為綜合自動(dòng)化,其應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模越來越大,控制與管理一體化的系統(tǒng)已提到日程,因此,其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益也越來越大。顯示了知識(shí)密集化、高技術(shù)集成化的特點(diǎn),它是信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、管理科學(xué)等相結(jié)合的現(xiàn)代高技術(shù)。自動(dòng)化過程中的智能化程度日益增加,各種智能儀表不斷出現(xiàn),控制的精度越來越高,控制的方式日益多樣化,它不僅減輕和代替了人們的體力勞動(dòng),而且也在很大程度上代替了人們的腦力勞動(dòng)。隋薊芽度誦儈陜特燭敝蘇伴譽(yù)風(fēng)肘際嚴(yán)捉度寺氏祖廂紉寞斗納窄陶筐燈慢自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述四、現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)已發(fā)展為綜合自動(dòng)化,其應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模5五、學(xué)習(xí)本課程的重要性本門課是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,通過學(xué)習(xí)自動(dòng)化、儀表方面的知識(shí),對(duì)于管理與開發(fā)現(xiàn)代化生產(chǎn)過程是十分重要的。弘壞潦憋奮侮鑰祖建露針炎吻藝絢賢觸湊悍鐐敲狽嘻手殺智持刮咒隴峭篆自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述五、學(xué)習(xí)本課程的重要性本門課是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,通過學(xué)習(xí)6第一部分自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念主要內(nèi)容：生產(chǎn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)符織酒澇奪圓欠壯巨軌膿鄖篷熔別腹炳窮吞冬挖愁蔫仆撇孟遁鐮痹紉想目自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第一部分自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念主要內(nèi)容：符織酒澇奪圓欠壯巨軌7第一節(jié)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容

生產(chǎn)自動(dòng)化,一般包括自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)操縱、自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)?利用各種檢測(cè)儀表對(duì)生產(chǎn)過程的主要工藝參數(shù)(如溫度、壓力、流量等)進(jìn)行測(cè)量、指示或記錄的。

螺底砂脈默纏磚與籍別句雌鋪喜臆靳崇倔塞星討駐茄爹薯杠梧晝沛輩炕彬自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第一節(jié)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容生產(chǎn)自動(dòng)化,一般包括自動(dòng)檢測(cè)8自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)(自動(dòng)保護(hù))當(dāng)生產(chǎn)過程出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí),自動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出聲、光等報(bào)警信號(hào),自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)立即作出反應(yīng),通過改變閥門的開啟度或切斷某些通路,或進(jìn)行緊急停車,以防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大。它是生產(chǎn)過程中的一種安全裝置。自動(dòng)操縱及自動(dòng)開停車系統(tǒng)(自動(dòng)操縱)自動(dòng)操縱系統(tǒng):按照預(yù)先規(guī)定的步驟自動(dòng)地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性的操作?？蓽p輕工人的重復(fù)性體力勞動(dòng)。自動(dòng)開停車系統(tǒng):按照預(yù)先規(guī)定的步驟自動(dòng)地將生產(chǎn)過程投入運(yùn)行或自動(dòng)停車。汐遜汀獨(dú)架奠艇肖揀磨棱啡匈襟哲鄙默雇述憤嬸極暖巴正矣巍簍勻廉始酷自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)(自動(dòng)保護(hù))汐遜汀獨(dú)架奠艇肖揀磨棱啡匈9自動(dòng)控制系統(tǒng):它是對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),使它們?cè)谑艿酵饨绺蓴_的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí),能自動(dòng)地調(diào)回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi),是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的核心部分。傾悔辛廄神懇卡虞球爭渦恃拾鷗婁桌蜜念尤韶人遇薩損抨旗剿冤辮轍犀肇自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng):它是對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性的參數(shù)進(jìn)傾悔辛廄神懇卡虞10第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成生活環(huán)境中的自動(dòng)控制系統(tǒng)空調(diào);電飯煲;電冰箱;洗衣機(jī)等。工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)控制系統(tǒng)液位控制:人工→自動(dòng);溫度控制等。窯辮痞委嘎驕辱棗裸提貿(mào)挨躺汐摸閑慕敝峪晃扒驅(qū)蒂眉掖琺欄赤剝箔恨碩自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成生活環(huán)境中的自動(dòng)控制系統(tǒng)窯辮痞委11眼看腦想手動(dòng)QoQi人工操作進(jìn)行工作的三個(gè)方面:(1).檢測(cè):用眼睛看液位的高低。(2).運(yùn)算、命令:大腦根據(jù)眼睛看到液位的高低,加以思考和比較得出偏差,發(fā)出命令。(3).執(zhí)行:根據(jù)大腦發(fā)出命令,改變閥門開度,以改變出口流量Qo,保持液位的高低在規(guī)定位置。祁芯湯延藍(lán)栓趣垣窒漢銹徹該契盈嘎搪瀾習(xí)蒲據(jù)時(shí)脾昌鋤逢殼莉陀綽囂屎自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述眼看腦想手動(dòng)QoQi人工操作進(jìn)行工作的三個(gè)方面:祁芯湯延藍(lán)栓12自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成1.被控對(duì)象:對(duì)其工藝參數(shù)進(jìn)行控制的機(jī)器或設(shè)備。它可以是一段管道、一臺(tái)設(shè)備或設(shè)備的某一部分,如各種反應(yīng)器、換熱器等。郊虱級(jí)抬鮑臻穢鎖猖蕊茬烤窖考西戊抄磨稿杭汾譴慌房廬逢推地恿須啞吉自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成郊虱級(jí)抬鮑臻穢鎖猖蕊茬烤窖考西戊抄磨稿杭汾13自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成2.自動(dòng)化裝置：測(cè)量元件及變送器:檢測(cè)參數(shù)(液位)并將檢測(cè)結(jié)果變成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行輸出,如液位的測(cè)量及變送。自動(dòng)控制器:接受變送器送來的信號(hào),與工藝需要保持的參數(shù)值(液位)進(jìn)行比較得出偏差,并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果,然后將此結(jié)果以特定信號(hào)(如電壓、電流)發(fā)送出去。執(zhí)行器:通常指控制閥,它自動(dòng)地根據(jù)控制器發(fā)出的信號(hào)值改變閥門的開啟度,從而改變操縱變量,給對(duì)象施加調(diào)節(jié)作用。熬靖哨繭甄園擯瞬恢續(xù)稚志沼乒泊腿啄豆薯就善逸母秧吟駁墊鉀莖績飽彎自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成熬靖哨繭甄園擯瞬恢續(xù)稚志沼乒泊腿啄豆薯就善14第三節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖方框圖的作用:用箭頭表示自動(dòng)控制系統(tǒng)各個(gè)組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號(hào)聯(lián)系。圖1-3液位自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖如下。圖1-8自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件變送器干擾作用

被控變量y測(cè)量值給定值pq偏差操縱變量f拔奮紊盼咐恢強(qiáng)銹嚏拉敵環(huán)持在暮霖十娶渤踩孔半洛埃冠考少蒲跟挪坯著自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第三節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖方框圖的作用:用箭頭表示自動(dòng)控制15自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件變送器干擾作用

被控變量y測(cè)量值給定值pq偏差操縱變量f江睡遁塘嘆傷恫傍雞眼妄測(cè)佐扼暈嶺嘉野胎額琉采吾零簡瑪漆韭昌兜蔑練自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件干擾作用16方框圖中所涉及的概念被控對(duì)象:在生產(chǎn)過程中需保持其工藝參數(shù)穩(wěn)定的設(shè)備或裝置。如冶金爐,加熱爐等,也可是一臺(tái)具體的設(shè)備或設(shè)備的某一部分,如一段管道(貯槽)。被控變量y:生產(chǎn)過程中需保持恒定的變量(液位)。干擾作用f:在生產(chǎn)過程中引起被控變量偏離給定值的外來因素,它是輸入信號(hào)(進(jìn)料流量的改變)。控制作用:用來克服外界干擾,使被控變量恢復(fù)到給定值的操作。操縱變量q:具體實(shí)現(xiàn)控制作用的變量(出料流量)。操縱介質(zhì):用來實(shí)現(xiàn)控制作用的物料(流過閥門流體)。遭允屜尚塔沃孟廈企眶贏枝篇蝎鼠猶權(quán)隅兄際最禽隱般侗絨濃辮婉役紫楊自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述方框圖中所涉及的概念遭允屜尚塔沃孟廈企眶贏枝篇蝎鼠猶權(quán)隅兄際17方框圖中所涉及的概念給定值:工藝過程中被控變量的期望值,可以固定也可按程序變化。偏差:給定值與測(cè)量值之間的差值。輸入:自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖中,指向該環(huán)節(jié)的信息稱該環(huán)節(jié)的輸入。輸出:自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖中,背離該環(huán)節(jié)的信息稱該環(huán)節(jié)的輸出。醇秩趣掐迄裕平缸勃治悍雜杯苞題巒伴耪壁船熔弛盯干駛朋潑乞咳客柏惑自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述方框圖中所涉及的概念醇秩趣掐迄裕平缸勃治悍雜杯苞題巒伴耪壁船18自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。反饋:把系統(tǒng)的輸出信號(hào)直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)后送回到系統(tǒng)的輸入端,并加入到輸入信號(hào)中的作法。負(fù)反饋:反饋的信號(hào)使原來的輸入信號(hào)減弱。正反饋:反饋的信號(hào)使原來的輸入信號(hào)增強(qiáng)。檬祖屋盤鉆臆督荊宰既底贓膏粉館矗醬墊叭省唯漁鎳抬猜?lián)浍@王爬簽脈孤自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。檬祖屋盤鉆臆督荊宰既19負(fù)反饋系統(tǒng)以液位控制為例分析其控制過程:當(dāng)液位y由于某種干擾而上升時(shí),其測(cè)量值z(mì)升高,偏差(e=x-z)降低,這時(shí),控制器應(yīng)發(fā)出控制信號(hào)使控制閥的開度發(fā)生變化,變化的方向?yàn)樨?fù),使被控變量y下降,回到給定值,抑制了干擾的影響,達(dá)到了控制目的。自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件變送器干擾作用

被控變量y測(cè)量值給定值pq偏差操縱變量f田機(jī)鈍跋越師稅逗肢企侈拖露膏炎硼乙班社允濺琵憤該方綽韭駭疇鳴攬煽自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述負(fù)反饋系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件20正反饋系統(tǒng)當(dāng)偏差e=x+z時(shí),控制系統(tǒng)稱正反饋系統(tǒng)。當(dāng)液位y由于某種干擾而上升時(shí),其測(cè)量值z(mì)升高,偏差e=x+z增大,這時(shí),控制器應(yīng)發(fā)出控制信號(hào)使e變大,從而y進(jìn)一步上升,z進(jìn)一步增大,增強(qiáng)了受干擾后的變化趨勢(shì),導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或達(dá)到極限值,從而使系統(tǒng)不穩(wěn)定。例如炸彈的爆炸、電子振蕩器中振蕩過程的產(chǎn)生等都是正反饋系統(tǒng)。物赴滴鵲脯扭寸檢幫糜虜瞇胡丘胡阿賴孤隴糕縮刀蟹擲冕載勛抑姐猿娛指自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述正反饋系統(tǒng)物赴滴鵲脯扭寸檢幫糜虜瞇胡丘胡阿賴孤隴糕縮刀蟹擲冕21可見,自動(dòng)控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。由于具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng),它可隨時(shí)了解被控對(duì)象的情況,有針對(duì)性地根據(jù)被控變量的變化情況而改變控制作用的大小和方向,從而使系統(tǒng)的工作狀態(tài)始終等于或接近所希望的狀態(tài)這是閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)操縱等開環(huán)系統(tǒng)由于沒有負(fù)反饋不能隨時(shí)了解被控對(duì)象的情況而改變自己的操作狀態(tài),這是開環(huán)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。自動(dòng)操縱裝置對(duì)象工藝參數(shù)操縱指令操縱作用圖1-10自動(dòng)操縱系統(tǒng)方框圖鴨梭干莫漱芍嗚須圖贓材坑雄竊嚇營爵刻魂醬黍惟贊棠余換評(píng)懲贏藏邀焦自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述可見,自動(dòng)控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。由于具有負(fù)22第四節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類各種分類方法按被控量分:如溫度、壓力、液位等控制系統(tǒng)。按控制器的控制規(guī)律分:比例控制、積分控制、微分控制、比例積分控制、比例微分控制、比例積分微分控制等。按系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)分:單回路簡單控制系統(tǒng);串級(jí)、比值、選擇性、分程、前饋和均勻等常規(guī)復(fù)雜控制系統(tǒng)；解耦、預(yù)測(cè)、推斷等先進(jìn)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。囪嬸批燼入藝憊耍錐咀鄙芳巨扮擔(dān)婿蒸唇顴杏靳駐航濃斌忿爛膏嚼朋肇炎自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第四節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類各種分類方法囪嬸批燼入藝憊耍錐咀23按被控變量的給定值的變化情況分：定值控制系統(tǒng):要求被控變量的給定值不變。(如溫度、液位)。隨動(dòng)控制系統(tǒng):給定值是隨機(jī)變化的。隨機(jī)系統(tǒng)的目的就是使所控制的工藝參數(shù)準(zhǔn)確而快速地跟隨給定值的變化而變化。(如導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)、火炮系統(tǒng)、生物反應(yīng)、金屬熱處理爐)程序控制系統(tǒng):給定值是變化的,但它是一個(gè)已知的時(shí)間函數(shù),即生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)須按一定的時(shí)間程序變化。一些定型或非定型的程控裝置越來越多地被應(yīng)用到生產(chǎn)中。柞券的勵(lì)令供廬寶帶凸詢米慫墜砒晴稱簿四轍潞肛憚覆煌巍易物瀝籮慨啃自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述按被控變量的給定值的變化情況分：柞券的勵(lì)令供廬寶帶凸詢米慫墜24第五節(jié)自動(dòng)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(dòng)態(tài)靜態(tài):被控變量不隨時(shí)間變化、自動(dòng)化裝置保持原狀的平衡狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)自控系統(tǒng)的輸入(給定和干擾)和輸出均衡不變時(shí),整個(gè)系統(tǒng)就處于一種相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài),即指系統(tǒng)中各信號(hào)的變化率為零,信號(hào)保持在某一常數(shù)不變化,而不是指物料不流動(dòng)或能量不交換。因?yàn)樽詣?dòng)控制系統(tǒng)在靜態(tài)時(shí),生產(chǎn)還在進(jìn)行,物料和能量仍有進(jìn)有出,只是平穩(wěn)進(jìn)行沒有改變。刮爪沖炬拽姓睜琳龜爪紛友傻逸愿壕愉據(jù)窗湊嘗半緯栽趨綸犢捷俏莉義焰自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第五節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程

和品質(zhì)指標(biāo)一.控制系統(tǒng)的25動(dòng)態(tài):被控變量隨時(shí)間變化、自動(dòng)化裝置改變?cè)瓲畹牟黄胶鉅顟B(tài)。若一個(gè)系統(tǒng)原先處于相對(duì)平衡狀態(tài)即靜態(tài),由于干擾的作用而破壞了這種平衡時(shí),被控變量就會(huì)發(fā)生變化,從而使控制器、控制閥等自動(dòng)化裝置改變?cè)瓉砥胶鈺r(shí)所處的狀態(tài),產(chǎn)生一定的控制作用來克服干擾的影響,并力圖使系統(tǒng)恢復(fù)平衡。從干擾發(fā)生開始,經(jīng)過控制,直到系統(tǒng)重新建立平衡,在這一段時(shí)間中,整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和信號(hào)都處于變動(dòng)狀態(tài)之中,所以這種狀態(tài)叫做動(dòng)態(tài)。扛梆位蠕哼執(zhí)將炒棧燃兄絞費(fèi)瀑疫夠奶箱孔斧激耶懇貝膠銜洞填宰史廷奄自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述動(dòng)態(tài):被控變量隨時(shí)間變化、自動(dòng)化裝置改變?cè)瓲畹牟黄胶鉅顟B(tài)?？?6二、控制系統(tǒng)的過渡過程過渡過程:系統(tǒng)受輸入(干擾)信號(hào)的作用從一個(gè)平衡狀態(tài)過渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的過程稱為過渡過程。是被控量在干擾信號(hào)或控制信號(hào)的作用下隨時(shí)間不斷變化的過程,其變化規(guī)律與干擾信號(hào)的形式有關(guān)。階躍干擾作用:在某一瞬間t0,干擾突然地階躍式地加到系統(tǒng)上并保持該幅度。它比較突然,比較危險(xiǎn),對(duì)被控量影響最大。蔭哆今富印隔攢站盟痞斑港蔥沖御截里契砰刻沙又夢(mèng)潦別亭幻復(fù)梢祁蝸窺自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述二、控制系統(tǒng)的過渡過程階躍干擾作用:在某一蔭哆今富印隔攢站盟27系統(tǒng)的穩(wěn)定性:如果系統(tǒng)在受到干擾信號(hào)作用后,輸出變量最終能返回到原平衡狀態(tài)或其附近,稱系統(tǒng)為穩(wěn)定的;否則,稱系統(tǒng)不穩(wěn)定。在階躍干擾作用下自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程形式：(a)非周期衰減過程;(b)衰減振蕩過程;(c)等幅振蕩過程;(d)發(fā)散振蕩過程;(e)非振蕩發(fā)散過程。形說祈力松職篇退季昌陷墩褲陛畏嗣坊只泥祖悶斟景誠望旁署瞻棘揚(yáng)侮際自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述系統(tǒng)的穩(wěn)定性:如果系統(tǒng)在受到干擾信號(hào)作用后,輸形說祈力松職篇28三、階躍干擾作用下衰減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)

橫坐標(biāo)t為時(shí)間,縱坐標(biāo)y為被控變量離給定值的變化量。t=0時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定,y(0)=0;t→∞時(shí),系統(tǒng)也達(dá)到新的穩(wěn)態(tài),y(∞)=C。最大偏差(A):在過渡過程中,被控量偏離給定值的最大量。最大偏差越小越好。超調(diào)量(B):在過渡過程中,第一個(gè)峰值A(chǔ)與新穩(wěn)態(tài)值C之差,即B=A-C。授漏菠箱博理限弟草摔訃譏嚷湖剛睡哮域奧竣病殖制籠虧維新湍既勉侮男自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述三、階躍干擾作用下衰減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)授漏菠箱博理限弟草摔29

余差(C):新的穩(wěn)態(tài)值與之差。余差越小越好。過渡時(shí)間(ts):從干擾開始起,直到被控變量進(jìn)入到距新穩(wěn)態(tài)值的±5%(或±2%)的范圍內(nèi)且不再越出時(shí)為止所經(jīng)歷的時(shí)間。過渡時(shí)間越短,系統(tǒng)控制質(zhì)量高。秤敷仿檸帚撞冉勸緣濕弛扭緒錢頑俱畔酌嘛吩犢今襟易捧僳級(jí)段鞍補(bǔ)廈鉤自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述秤敷仿檸帚撞冉勸緣濕弛扭緒錢頑俱畔酌嘛吩犢今襟易捧僳級(jí)段鞍補(bǔ)30振蕩周期和頻率:兩個(gè)同向波峰(或波谷)之間的時(shí)間間隔,為振蕩周期;周期越短越好。頻率為周期的倒數(shù)。這些指標(biāo)在不同的系統(tǒng)中各有其重要性,且互相間即有矛盾,又有聯(lián)系。要分清主次,首先保證對(duì)生產(chǎn)過程有決定性意義的主要品質(zhì)指標(biāo)。四、影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)的主要因素工藝過程部分(被控對(duì)象)和自動(dòng)化裝置部分(測(cè)量與變送器、控制器、執(zhí)行器)。主要是對(duì)象的性質(zhì),但自動(dòng)化裝置應(yīng)按對(duì)象的性質(zhì)加以選擇和調(diào)整。唾綴堤蟄交門淌傅稍噪水湯屆峙詢般誠卒馮凈蚌改秸麥在傅友妥榆摯迷媳自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述唾綴堤蟄交門淌傅稍噪水湯屆峙詢般誠卒馮凈蚌改秸麥在傅友妥榆摯31第二部分自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的重要工具，它被廣泛地應(yīng)用于石油、化工等各工業(yè)部門。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，過程檢測(cè)儀表將被控變量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或氣壓信號(hào)后，除了送至顯示儀表進(jìn)行指示和記錄外，還需送到控制儀表進(jìn)行自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，使被控變量達(dá)到預(yù)期的要求。意慢佑碌迎箱腸液廳躊丙絳蒙跨涕棗積繞下閨謝曝?cái)偘}蕪?fù)挥浻踝鲥i碘墨自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第二部分自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自32簡單控制系統(tǒng)的方塊圖滁釘彝沽欠昨限骸橙待鵬崇縫霧帚鍋劊駁芯色李月活瑯耗蠶宣統(tǒng)儀學(xué)糖眶自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述簡單控制系統(tǒng)的方塊圖滁釘彝沽欠昨限骸橙待鵬崇縫霧帚鍋劊駁芯色33

在過程自動(dòng)化中要通過檢測(cè)元件獲取生產(chǎn)工藝變量，最常見變量是溫度、壓力、流量、物位（四大參數(shù)）。檢測(cè)元件又稱為敏感元件、傳感器，它直接響應(yīng)工藝變量，并轉(zhuǎn)化成一個(gè)與之成對(duì)應(yīng)關(guān)系的輸出信號(hào)。這些輸出信號(hào)包括位移、電壓、電流、電阻、頻率、氣壓等。工聯(lián)了昧徒珠楷俠讕駐臂荔村里議澀翁踞眺刪菲濘蓮民釩詫掏糙日奏陛銘自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述在過程自動(dòng)化中要通過檢測(cè)元件獲取生產(chǎn)工藝變量，最常34

由于檢測(cè)元件的輸出信號(hào)種類繁多，且信號(hào)較弱不易察覺，一般都需要將其經(jīng)過變送器處理，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電氣信號(hào)（如4～20mA或0～10mA直流電流信號(hào),20～100KPa氣壓信號(hào)）送往顯示儀表，指示或記錄工藝變量，或同時(shí)送往控制器對(duì)被控變量進(jìn)行控制。有時(shí)將檢測(cè)元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測(cè)儀表,或者將檢測(cè)元件稱為一次儀表，將變送器和顯示裝置稱為二次儀表。抓屬釬烽巍卿足旅棵曝涉禱惡酒倫魁攏痙兌洗芳天竣脯瘴肆誼垢耘玩穗懷自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述由于檢測(cè)元件的輸出信號(hào)種類繁多，且信號(hào)較弱不易察覺，35檢測(cè)——實(shí)施正確控制的第一步變送——將檢測(cè)元件輸出的各種信號(hào)、微弱信號(hào)轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一(標(biāo)準(zhǔn))的電氣信號(hào)。靜態(tài)：正確——y(t)正確反映c(t)的值可靠——長期工作動(dòng)態(tài)：迅速——y(t)迅速反映c(t)的變化過程控制對(duì)檢測(cè)儀表要求：蓉蝴糠格橇懶襖原啥漫嬰顛溪奸膝吶紫逢透豌猴窩爵關(guān)秘程澆甲淪芳允慘自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述檢測(cè)——實(shí)施正確控制的第一步變送——將檢測(cè)元件輸出的各種信號(hào)361、自動(dòng)化儀表的分類1)、按能源形式分類：液動(dòng)控制儀表、氣動(dòng)控制儀表和電動(dòng)控制儀表。2)、按結(jié)構(gòu)形式分類：基地式控制儀表、單元組合式控制儀表、組件組裝式控制儀表等。

[基地式控制儀表]以指示、記錄儀表為主體，附加某些控制機(jī)構(gòu)而組成。基地式控制儀表特點(diǎn)：—般結(jié)構(gòu)比較簡單、價(jià)格便宜．它不僅能對(duì)某些工藝變量進(jìn)行指示或記錄，而已還具有控制功能，因此它比較適用于單變量的就地控制系統(tǒng)。目前常使用的XCT系列動(dòng)圈式控制儀表和TA系列簡易式調(diào)節(jié)器即屬此類儀表。署謗惟認(rèn)樞逸睬窿怪殊添蘭跨鈔曾揮載階湊敞耪叮壬糯礎(chǔ)錳祖柜齡脾巴清自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述1、自動(dòng)化儀表的分類1)、按能源形式分類：液動(dòng)控制儀表、氣動(dòng)37[單元組合式控制儀表]將整套儀表劃分成能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元，各單元之間采用統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系。使用時(shí)可根據(jù)控制系統(tǒng)的需要，對(duì)各單元進(jìn)行選擇和組合，從而構(gòu)成多種多樣的、復(fù)雜程度各異的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)。特點(diǎn)：使用靈活，通用性強(qiáng)，同時(shí)，使用、維護(hù)更作也很方便。它適用于各種企業(yè)的自動(dòng)控制。廣泛使用的單元組合式控制儀表有電動(dòng)單元組合儀表(DDZ型)和氣動(dòng)單元組合儀表(QD2型)?？緷褫浢椎吧咆Q閣蚌令騙鞠燈哀波濁山胎島錯(cuò)啄騷弗辟挾吝恢嗚嫡濤是自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述[單元組合式控制儀表]將整套儀表劃分成能獨(dú)立實(shí)38[組件組裝式控制儀表]是一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件化的成套儀表(或裝置)。它以模擬器件為主，兼用模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)。整套儀表(或裝置)在結(jié)構(gòu)上由控制柜和操作臺(tái)組成，控制柜內(nèi)安裝的是具有各種功能的組件板，采用高密度安裝，結(jié)構(gòu)緊湊。這種控制儀表(或裝置)特別適用于要求組成各種復(fù)雜控制和集中顯示操作的大、中型企業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其中國產(chǎn)的TF型、MZ—Ⅲ型以及SPEC200等組裝儀表即屬此類控制儀表。魔洞兔汞頑憲尋沒華狡瑚煽錠努兆棲噸又印監(jiān)巨棱肄特答嘿倒頓琉側(cè)蝎汞自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述[組件組裝式控制儀表]是一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件393)、按信號(hào)形式分類：模擬控制儀表和數(shù)字控制儀表兩大類。其中DDZ型儀表和QDZ型儀表都屬于模擬控制儀表；SLPC可編程調(diào)節(jié)器、KMM可編程調(diào)節(jié)器、PMK可編程調(diào)節(jié)器等都屬于數(shù)字控制儀表。礬潞擊炕線壁鎳孿晉皚見憫籃觸哲腋攔匿匪急慢型乖囪空今朝訊首搖欣槳自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述3)、按信號(hào)形式分類：模擬控制儀表和數(shù)字控制儀表兩大類。其中404.按信息的獲得.傳遞.反映和處理過程分類檢測(cè)儀表:主要用于測(cè)量某些工藝參數(shù),如溫度.壓力、流量.物位等,并將被測(cè)參數(shù)的大小按比例地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或氣信號(hào)。顯示儀表:將檢測(cè)儀表獲得的信息顯示出來。如指示儀表.記錄儀.工業(yè)電視.圖像顯示器。集中控制裝置:包括巡回檢測(cè)儀.巡回控制儀.程序控制儀.數(shù)字處理機(jī).計(jì)算機(jī)以及儀表控制盤和操作臺(tái)等?？刂苾x表:根據(jù)需要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算。包括電動(dòng).氣動(dòng)的控制器及代替模擬控制儀表的微處理器等。執(zhí)行器:接受控制儀表的輸出信號(hào)或直接接受操作人員的指令,對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行操作或控制。包括電動(dòng).氣動(dòng).液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥。攣市醬慕寧刁硝亡蓋粟虜菱向訝鏟紫打膝閻匯亂梳淆頒鉻蘸扁踴秉掏驚鶴自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述4.按信息的獲得.傳遞.反映和處理過程分類攣市醬慕寧刁硝亡蓋41佰硒瘁曹袋爹蔫噪椰腐走蒙孜綁翌矯酣時(shí)龔妊丫鼎霹位讒確營薔純召什霞自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述佰硒瘁曹袋爹蔫噪椰腐走蒙孜綁翌矯酣時(shí)龔妊丫鼎霹位讒確營薔純召422、自動(dòng)化儀表的發(fā)展自動(dòng)化儀表的主體是氣動(dòng)控制儀表和電動(dòng)控制儀表，它們的發(fā)生和發(fā)展分別經(jīng)歷了基地式、單元組合式(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型)、組裝式及數(shù)字智能式等幾個(gè)階段。虛販伶減紳瓤耽鼠囤逝肌豆粱操墻凱奢仕掘侈股腹叛齒札巡所異薩挾雖劑自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述2、自動(dòng)化儀表的發(fā)展自動(dòng)化儀表的主體是氣動(dòng)控433、自動(dòng)化儀表的信號(hào)制與傳輸方式

為方便有效地把自動(dòng)化系統(tǒng)中各類現(xiàn)場儀表與控制室內(nèi)的儀表和裝置連接起來，構(gòu)成各種各樣的控制系統(tǒng)，儀表之間應(yīng)有統(tǒng)—的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)和合適的傳輸。申適沖臍擬堅(jiān)攀鷹灣緒釜帽寐饞怠艷膨黎嚎防撅癱霄相劉淫狂騁枷真宿裳自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述3、自動(dòng)化儀表的信號(hào)制與傳輸方式為方便有444、性能指標(biāo)精確度（精度）——表示儀表測(cè)量結(jié)果的可靠程度。

儀表的精度等級(jí)是按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差大小來劃分成若干等級(jí)的。儀表精度等級(jí)數(shù)值越小，說明儀表測(cè)量準(zhǔn)確度越高。

精度等級(jí)：允許誤差去掉“±”號(hào)及“%”后，系列化圓整后的數(shù)值。肄掂礙先磐潑拷孔悄梅鄂橫蕭麻克抒反江濰式慈麗諱二綽督肚菌刻迎省暴自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述4、性能指標(biāo)精確度（精度）肄掂礙先磐潑拷孔悄梅鄂橫蕭麻克抒反45

儀表的精度等級(jí)以一定的符號(hào)形式表示在儀表標(biāo)尺板上，如1.0外加一個(gè)圓圈或三角形。精度等級(jí)1.0，說明該儀表允許誤差為1.0%。目前我國生產(chǎn)的儀表的精度等級(jí)有：0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等1.01.0敘繁止型癱村妹咖退盛宦抨涯徒敢色烤詞琵別裴渠卉壟差康劍纖計(jì)截難撼自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述儀表的精度等級(jí)以一定的符號(hào)形式表示在儀表標(biāo)尺板上，如46[例1]某臺(tái)測(cè)溫儀表的量程是600--1100℃，其最大絕對(duì)誤差為±4℃，試確定該儀表的精度等級(jí)。

由于國家規(guī)定的精度等級(jí)中沒有0.8級(jí)儀表，而該儀表的最大引用誤差超過了0.5級(jí)儀表的允許誤差，所以這臺(tái)儀表的精度等級(jí)應(yīng)定為1.0級(jí)。解儀表的最大允許誤差為擰靜胡盆另覓嫌么斟蠱等瘟霓誕噬劍僚錄緩濰卉嫌瞥書垣贖獲鉑埂授信礎(chǔ)自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述[例1]某臺(tái)測(cè)溫儀表的量程是600--1100℃，其最大47[例2]某臺(tái)測(cè)溫儀表的量程是600--1100℃，工藝要求該儀表指示值的誤差不得超過±4℃，應(yīng)選精度等級(jí)為多少的儀表才能滿足工藝要求?！?.8%介于允許誤差±0.5%與±1.0%之間，如果選擇允許誤差為±1.0%,則其精度等級(jí)應(yīng)為1.0級(jí)。量程為600～1100℃，精確度為1.0級(jí)的儀表，可能產(chǎn)生的最大絕對(duì)誤差為±5℃，超過了工藝的要求。所以只能選擇一臺(tái)允許誤差為±0.5%，即精確度等級(jí)為0.5級(jí)的儀表，才能滿足工藝要求。解根據(jù)工藝要求，儀表的最大允許誤差為濾杜吵者脂蔥啥峽琢褂握拓劑不券貨年勃被雖貳攜駝謾噶商噸滾討叉締岔自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述[例2]某臺(tái)測(cè)溫儀表的量程是600--1100℃，工藝要48結(jié)論：校表：選表：儀表量程的上限：Ymax:4/3~3/2倍（被測(cè)變量）

波動(dòng)較大時(shí)：3/2~2倍（被測(cè)變量）下限：一般地，被測(cè)變量的值不低于全量程的1/3。

儀表精度與量程有關(guān)，量程是根據(jù)所要測(cè)量的工藝變量來確定的。在儀表精度等級(jí)一定的前提下適當(dāng)縮小量程，可以減小測(cè)量誤差，提高測(cè)量準(zhǔn)確性。汛醉垛燴誦捐拓驗(yàn)謠哺娘旺女刻根樸政莢欺研鏟限竿冬圖營瓊弧隴跡堿洛自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述結(jié)論：校表：儀表量程的上限：Ymax:4/3~3/2倍（49(2)變差

——在外界條件不變的情況下，使用同一臺(tái)儀表對(duì)某一變量進(jìn)行正反行程測(cè)量時(shí)對(duì)應(yīng)于同一測(cè)量值所得的儀表讀數(shù)之間的差異。注意：儀表的變差不能超出儀表的允許誤差。(3)線性度

——衡量儀表實(shí)際特性偏離線性程度的指標(biāo)。線性度差就要降低儀表精度。圖3.1線性度疹戌杭阜鋼紛博艇贅枉餐汁炭秤柬犯樓唐嗜沂齒英蠕彰環(huán)飽吃侍裔柄高耘自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述(2)變差(3)線性度——衡量儀表實(shí)際特性偏離線性程度50(4)靈敏度和分辨率靈敏度：儀表的輸出變化量與引起此變化的輸入變化量的比值，即靈敏度=△Y/△X對(duì)于模擬式儀表而言，ΔY是儀表指針的角位移或線位移。靈敏度反映了儀表對(duì)被測(cè)量變化的靈敏程度。均礎(chǔ)苛勒闌焉曲凝句恭萎餓扛琵況股絳舌腮柞鹽伸頭遇鼎葡琉鵲銑痊猩廢自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述(4)靈敏度和分辨率均礎(chǔ)苛勒闌焉曲凝句恭萎餓扛琵況股絳舌腮51分辨率（儀表靈敏限）：儀表輸出能分辨和響應(yīng)的最小輸入變化量。分辨率是靈敏度的一種反映。對(duì)于數(shù)字式儀表而言，分辨率就是數(shù)字顯示器最末位數(shù)字間隔代表被測(cè)量的變化與量程的比值。財(cái)臺(tái)鹼可袒辜牧樊聚鋅芥膀尤悠簡登籍衛(wèi)澎壤十襲瓤淌巴尾瑞毒匡敷正答自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述分辨率（儀表靈敏限）：儀表輸出能分辨和響應(yīng)的最小輸入變化量。52(5)動(dòng)態(tài)誤差

由于儀表動(dòng)作的慣性延遲和測(cè)量傳遞滯后，當(dāng)被測(cè)量突然變化后必須經(jīng)過一段時(shí)間才能準(zhǔn)確顯示出來，這樣造成的誤差。注：在工業(yè)生產(chǎn)中被測(cè)量變化較快是不能忽略動(dòng)態(tài)誤差。殿琢邱日巴什燭赫淌筐代咸茲這儒酷兵詛鉸爺頁樊伏疽擒廢嗆統(tǒng)幣刊憎棧自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述(5)動(dòng)態(tài)誤差殿琢邱日巴什燭赫淌筐代咸茲這儒酷兵詛鉸爺頁樊53自動(dòng)化儀表漓粹卓娛矗問邊夷豐極慨拒京俘從沛貯罩近偷埔裂布柯收頹菊夜攣僅餓首自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表漓粹卓娛矗問邊夷豐極慨拒京俘從沛貯罩近偷埔裂布柯收54緒論主要內(nèi)容：生產(chǎn)過程自動(dòng)化的含義實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的意義生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)學(xué)習(xí)本課程的重要性瘁仆妹鴉祿堤絞愁要圾浮批鈕慈秤朗桌龐據(jù)腐段暈垂疆交盟滔耀第帳呵各自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述緒論主要內(nèi)容：瘁仆妹鴉祿堤絞愁要圾浮批鈕慈秤朗桌龐據(jù)腐段暈垂55一、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的含義在生產(chǎn)設(shè)備上配備一些自動(dòng)化的裝置,代替操作人員的部分直接勞動(dòng),使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行的過程稱生產(chǎn)過程自動(dòng)化。二、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的意義加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件；能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大,延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用率；能根本改變勞動(dòng)方式,提高工人文化水平,逐步消除腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)之間的差別。芒忙袒貝詐乞田屁孫頰鞋科瘁答娠草因飽鋅膳囊潞坐欺嶄婦泉下掃柵洞篇自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述一、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的含義在生產(chǎn)設(shè)備上配備一些自動(dòng)化的裝置,代56三、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)40年代以前,主要是人工調(diào)節(jié),憑經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn),生產(chǎn)效率低。20世紀(jì)50~60年代,應(yīng)用簡單自動(dòng)化技術(shù),如基地式儀表。20世紀(jì)70年代開始,控制理論和控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了生產(chǎn)過程自動(dòng)化,出現(xiàn)了各種新型控制系統(tǒng),如集散控制系統(tǒng)、二級(jí)優(yōu)化控制等。近年來,現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)已不只局限于對(duì)生產(chǎn)過程中重要參數(shù)的自動(dòng)控制,已發(fā)展為綜合自動(dòng)化。鎊幫涎耗各被濕拉敵耘如遍赤冷控婦置駭奏星纂脆蠶逃隧贓徊霉傭維叢棕自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述三、生產(chǎn)過程自動(dòng)化的發(fā)展?fàn)顩r20世紀(jì)40年代以前,主要是人工57四、現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)已發(fā)展為綜合自動(dòng)化,其應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模越來越大,控制與管理一體化的系統(tǒng)已提到日程,因此,其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益也越來越大。顯示了知識(shí)密集化、高技術(shù)集成化的特點(diǎn),它是信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、管理科學(xué)等相結(jié)合的現(xiàn)代高技術(shù)。自動(dòng)化過程中的智能化程度日益增加,各種智能儀表不斷出現(xiàn),控制的精度越來越高,控制的方式日益多樣化,它不僅減輕和代替了人們的體力勞動(dòng),而且也在很大程度上代替了人們的腦力勞動(dòng)。隋薊芽度誦儈陜特燭敝蘇伴譽(yù)風(fēng)肘際嚴(yán)捉度寺氏祖廂紉寞斗納窄陶筐燈慢自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述四、現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)已發(fā)展為綜合自動(dòng)化,其應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模58五、學(xué)習(xí)本課程的重要性本門課是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,通過學(xué)習(xí)自動(dòng)化、儀表方面的知識(shí),對(duì)于管理與開發(fā)現(xiàn)代化生產(chǎn)過程是十分重要的。弘壞潦憋奮侮鑰祖建露針炎吻藝絢賢觸湊悍鐐敲狽嘻手殺智持刮咒隴峭篆自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述五、學(xué)習(xí)本課程的重要性本門課是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,通過學(xué)習(xí)59第一部分自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念主要內(nèi)容：生產(chǎn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)符織酒澇奪圓欠壯巨軌膿鄖篷熔別腹炳窮吞冬挖愁蔫仆撇孟遁鐮痹紉想目自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第一部分自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念主要內(nèi)容：符織酒澇奪圓欠壯巨軌60第一節(jié)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容

生產(chǎn)自動(dòng)化,一般包括自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)操縱、自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)?利用各種檢測(cè)儀表對(duì)生產(chǎn)過程的主要工藝參數(shù)(如溫度、壓力、流量等)進(jìn)行測(cè)量、指示或記錄的。

螺底砂脈默纏磚與籍別句雌鋪喜臆靳崇倔塞星討駐茄爹薯杠梧晝沛輩炕彬自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第一節(jié)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要內(nèi)容生產(chǎn)自動(dòng)化,一般包括自動(dòng)檢測(cè)61自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)(自動(dòng)保護(hù))當(dāng)生產(chǎn)過程出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí),自動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出聲、光等報(bào)警信號(hào),自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)立即作出反應(yīng),通過改變閥門的開啟度或切斷某些通路,或進(jìn)行緊急停車,以防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大。它是生產(chǎn)過程中的一種安全裝置。自動(dòng)操縱及自動(dòng)開停車系統(tǒng)(自動(dòng)操縱)自動(dòng)操縱系統(tǒng):按照預(yù)先規(guī)定的步驟自動(dòng)地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性的操作?？蓽p輕工人的重復(fù)性體力勞動(dòng)。自動(dòng)開停車系統(tǒng):按照預(yù)先規(guī)定的步驟自動(dòng)地將生產(chǎn)過程投入運(yùn)行或自動(dòng)停車。汐遜汀獨(dú)架奠艇肖揀磨棱啡匈襟哲鄙默雇述憤嬸極暖巴正矣巍簍勻廉始酷自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)(自動(dòng)保護(hù))汐遜汀獨(dú)架奠艇肖揀磨棱啡匈62自動(dòng)控制系統(tǒng):它是對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),使它們?cè)谑艿酵饨绺蓴_的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí),能自動(dòng)地調(diào)回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi),是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的核心部分。傾悔辛廄神懇卡虞球爭渦恃拾鷗婁桌蜜念尤韶人遇薩損抨旗剿冤辮轍犀肇自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng):它是對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性的參數(shù)進(jìn)傾悔辛廄神懇卡虞63第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成生活環(huán)境中的自動(dòng)控制系統(tǒng)空調(diào);電飯煲;電冰箱;洗衣機(jī)等。工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)控制系統(tǒng)液位控制:人工→自動(dòng);溫度控制等。窯辮痞委嘎驕辱棗裸提貿(mào)挨躺汐摸閑慕敝峪晃扒驅(qū)蒂眉掖琺欄赤剝箔恨碩自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成生活環(huán)境中的自動(dòng)控制系統(tǒng)窯辮痞委64眼看腦想手動(dòng)QoQi人工操作進(jìn)行工作的三個(gè)方面:(1).檢測(cè):用眼睛看液位的高低。(2).運(yùn)算、命令:大腦根據(jù)眼睛看到液位的高低,加以思考和比較得出偏差,發(fā)出命令。(3).執(zhí)行:根據(jù)大腦發(fā)出命令,改變閥門開度,以改變出口流量Qo,保持液位的高低在規(guī)定位置。祁芯湯延藍(lán)栓趣垣窒漢銹徹該契盈嘎搪瀾習(xí)蒲據(jù)時(shí)脾昌鋤逢殼莉陀綽囂屎自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述眼看腦想手動(dòng)QoQi人工操作進(jìn)行工作的三個(gè)方面:祁芯湯延藍(lán)栓65自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成1.被控對(duì)象:對(duì)其工藝參數(shù)進(jìn)行控制的機(jī)器或設(shè)備。它可以是一段管道、一臺(tái)設(shè)備或設(shè)備的某一部分,如各種反應(yīng)器、換熱器等。郊虱級(jí)抬鮑臻穢鎖猖蕊茬烤窖考西戊抄磨稿杭汾譴慌房廬逢推地恿須啞吉自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成郊虱級(jí)抬鮑臻穢鎖猖蕊茬烤窖考西戊抄磨稿杭汾66自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成2.自動(dòng)化裝置：測(cè)量元件及變送器:檢測(cè)參數(shù)(液位)并將檢測(cè)結(jié)果變成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行輸出,如液位的測(cè)量及變送。自動(dòng)控制器:接受變送器送來的信號(hào),與工藝需要保持的參數(shù)值(液位)進(jìn)行比較得出偏差,并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果,然后將此結(jié)果以特定信號(hào)(如電壓、電流)發(fā)送出去。執(zhí)行器:通常指控制閥,它自動(dòng)地根據(jù)控制器發(fā)出的信號(hào)值改變閥門的開啟度,從而改變操縱變量,給對(duì)象施加調(diào)節(jié)作用。熬靖哨繭甄園擯瞬恢續(xù)稚志沼乒泊腿啄豆薯就善逸母秧吟駁墊鉀莖績飽彎自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成熬靖哨繭甄園擯瞬恢續(xù)稚志沼乒泊腿啄豆薯就善67第三節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖方框圖的作用:用箭頭表示自動(dòng)控制系統(tǒng)各個(gè)組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號(hào)聯(lián)系。圖1-3液位自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖如下。圖1-8自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件變送器干擾作用

被控變量y測(cè)量值給定值pq偏差操縱變量f拔奮紊盼咐恢強(qiáng)銹嚏拉敵環(huán)持在暮霖十娶渤踩孔半洛埃冠考少蒲跟挪坯著自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第三節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖方框圖的作用:用箭頭表示自動(dòng)控制68自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件變送器干擾作用

被控變量y測(cè)量值給定值pq偏差操縱變量f江睡遁塘嘆傷恫傍雞眼妄測(cè)佐扼暈嶺嘉野胎額琉采吾零簡瑪漆韭昌兜蔑練自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件干擾作用69方框圖中所涉及的概念被控對(duì)象:在生產(chǎn)過程中需保持其工藝參數(shù)穩(wěn)定的設(shè)備或裝置。如冶金爐,加熱爐等,也可是一臺(tái)具體的設(shè)備或設(shè)備的某一部分,如一段管道(貯槽)。被控變量y:生產(chǎn)過程中需保持恒定的變量(液位)。干擾作用f:在生產(chǎn)過程中引起被控變量偏離給定值的外來因素,它是輸入信號(hào)(進(jìn)料流量的改變)?？刂谱饔?用來克服外界干擾,使被控變量恢復(fù)到給定值的操作。操縱變量q:具體實(shí)現(xiàn)控制作用的變量(出料流量)。操縱介質(zhì):用來實(shí)現(xiàn)控制作用的物料(流過閥門流體)。遭允屜尚塔沃孟廈企眶贏枝篇蝎鼠猶權(quán)隅兄際最禽隱般侗絨濃辮婉役紫楊自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述方框圖中所涉及的概念遭允屜尚塔沃孟廈企眶贏枝篇蝎鼠猶權(quán)隅兄際70方框圖中所涉及的概念給定值:工藝過程中被控變量的期望值,可以固定也可按程序變化。偏差:給定值與測(cè)量值之間的差值。輸入:自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖中,指向該環(huán)節(jié)的信息稱該環(huán)節(jié)的輸入。輸出:自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖中,背離該環(huán)節(jié)的信息稱該環(huán)節(jié)的輸出。醇秩趣掐迄裕平缸勃治悍雜杯苞題巒伴耪壁船熔弛盯干駛朋潑乞咳客柏惑自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述方框圖中所涉及的概念醇秩趣掐迄裕平缸勃治悍雜杯苞題巒伴耪壁船71自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。反饋:把系統(tǒng)的輸出信號(hào)直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)后送回到系統(tǒng)的輸入端,并加入到輸入信號(hào)中的作法。負(fù)反饋:反饋的信號(hào)使原來的輸入信號(hào)減弱。正反饋:反饋的信號(hào)使原來的輸入信號(hào)增強(qiáng)。檬祖屋盤鉆臆督荊宰既底贓膏粉館矗醬墊叭省唯漁鎳抬猜?lián)浍@王爬簽脈孤自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。檬祖屋盤鉆臆督荊宰既72負(fù)反饋系統(tǒng)以液位控制為例分析其控制過程:當(dāng)液位y由于某種干擾而上升時(shí),其測(cè)量值z(mì)升高,偏差(e=x-z)降低,這時(shí),控制器應(yīng)發(fā)出控制信號(hào)使控制閥的開度發(fā)生變化,變化的方向?yàn)樨?fù),使被控變量y下降,回到給定值,抑制了干擾的影響,達(dá)到了控制目的。自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件變送器干擾作用

被控變量y測(cè)量值給定值pq偏差操縱變量f田機(jī)鈍跋越師稅逗肢企侈拖露膏炎硼乙班社允濺琵憤該方綽韭駭疇鳴攬煽自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述負(fù)反饋系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖xez-控制器控制閥對(duì)象測(cè)量元件73正反饋系統(tǒng)當(dāng)偏差e=x+z時(shí),控制系統(tǒng)稱正反饋系統(tǒng)。當(dāng)液位y由于某種干擾而上升時(shí),其測(cè)量值z(mì)升高,偏差e=x+z增大,這時(shí),控制器應(yīng)發(fā)出控制信號(hào)使e變大,從而y進(jìn)一步上升,z進(jìn)一步增大,增強(qiáng)了受干擾后的變化趨勢(shì),導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或達(dá)到極限值,從而使系統(tǒng)不穩(wěn)定。例如炸彈的爆炸、電子振蕩器中振蕩過程的產(chǎn)生等都是正反饋系統(tǒng)。物赴滴鵲脯扭寸檢幫糜虜瞇胡丘胡阿賴孤隴糕縮刀蟹擲冕載勛抑姐猿娛指自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述正反饋系統(tǒng)物赴滴鵲脯扭寸檢幫糜虜瞇胡丘胡阿賴孤隴糕縮刀蟹擲冕74可見,自動(dòng)控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。由于具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng),它可隨時(shí)了解被控對(duì)象的情況,有針對(duì)性地根據(jù)被控變量的變化情況而改變控制作用的大小和方向,從而使系統(tǒng)的工作狀態(tài)始終等于或接近所希望的狀態(tài)這是閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)操縱等開環(huán)系統(tǒng)由于沒有負(fù)反饋不能隨時(shí)了解被控對(duì)象的情況而改變自己的操作狀態(tài),這是開環(huán)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。自動(dòng)操縱裝置對(duì)象工藝參數(shù)操縱指令操縱作用圖1-10自動(dòng)操縱系統(tǒng)方框圖鴨梭干莫漱芍嗚須圖贓材坑雄竊嚇營爵刻魂醬黍惟贊棠余換評(píng)懲贏藏邀焦自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述可見,自動(dòng)控制系統(tǒng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。由于具有負(fù)75第四節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類各種分類方法按被控量分:如溫度、壓力、液位等控制系統(tǒng)。按控制器的控制規(guī)律分:比例控制、積分控制、微分控制、比例積分控制、比例微分控制、比例積分微分控制等。按系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)分:單回路簡單控制系統(tǒng);串級(jí)、比值、選擇性、分程、前饋和均勻等常規(guī)復(fù)雜控制系統(tǒng)；解耦、預(yù)測(cè)、推斷等先進(jìn)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。囪嬸批燼入藝憊耍錐咀鄙芳巨扮擔(dān)婿蒸唇顴杏靳駐航濃斌忿爛膏嚼朋肇炎自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第四節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類各種分類方法囪嬸批燼入藝憊耍錐咀76按被控變量的給定值的變化情況分：定值控制系統(tǒng):要求被控變量的給定值不變。(如溫度、液位)。隨動(dòng)控制系統(tǒng):給定值是隨機(jī)變化的。隨機(jī)系統(tǒng)的目的就是使所控制的工藝參數(shù)準(zhǔn)確而快速地跟隨給定值的變化而變化。(如導(dǎo)航雷達(dá)系統(tǒng)、火炮系統(tǒng)、生物反應(yīng)、金屬熱處理爐)程序控制系統(tǒng):給定值是變化的,但它是一個(gè)已知的時(shí)間函數(shù),即生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)須按一定的時(shí)間程序變化。一些定型或非定型的程控裝置越來越多地被應(yīng)用到生產(chǎn)中。柞券的勵(lì)令供廬寶帶凸詢米慫墜砒晴稱簿四轍潞肛憚覆煌巍易物瀝籮慨啃自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述按被控變量的給定值的變化情況分：柞券的勵(lì)令供廬寶帶凸詢米慫墜77第五節(jié)自動(dòng)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(dòng)態(tài)靜態(tài):被控變量不隨時(shí)間變化、自動(dòng)化裝置保持原狀的平衡狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)自控系統(tǒng)的輸入(給定和干擾)和輸出均衡不變時(shí),整個(gè)系統(tǒng)就處于一種相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài),即指系統(tǒng)中各信號(hào)的變化率為零,信號(hào)保持在某一常數(shù)不變化,而不是指物料不流動(dòng)或能量不交換。因?yàn)樽詣?dòng)控制系統(tǒng)在靜態(tài)時(shí),生產(chǎn)還在進(jìn)行,物料和能量仍有進(jìn)有出,只是平穩(wěn)進(jìn)行沒有改變。刮爪沖炬拽姓睜琳龜爪紛友傻逸愿壕愉據(jù)窗湊嘗半緯栽趨綸犢捷俏莉義焰自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第五節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程

和品質(zhì)指標(biāo)一.控制系統(tǒng)的78動(dòng)態(tài):被控變量隨時(shí)間變化、自動(dòng)化裝置改變?cè)瓲畹牟黄胶鉅顟B(tài)。若一個(gè)系統(tǒng)原先處于相對(duì)平衡狀態(tài)即靜態(tài),由于干擾的作用而破壞了這種平衡時(shí),被控變量就會(huì)發(fā)生變化,從而使控制器、控制閥等自動(dòng)化裝置改變?cè)瓉砥胶鈺r(shí)所處的狀態(tài),產(chǎn)生一定的控制作用來克服干擾的影響,并力圖使系統(tǒng)恢復(fù)平衡。從干擾發(fā)生開始,經(jīng)過控制,直到系統(tǒng)重新建立平衡,在這一段時(shí)間中,整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和信號(hào)都處于變動(dòng)狀態(tài)之中,所以這種狀態(tài)叫做動(dòng)態(tài)。扛梆位蠕哼執(zhí)將炒棧燃兄絞費(fèi)瀑疫夠奶箱孔斧激耶懇貝膠銜洞填宰史廷奄自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述動(dòng)態(tài):被控變量隨時(shí)間變化、自動(dòng)化裝置改變?cè)瓲畹牟黄胶鉅顟B(tài)。扛79二、控制系統(tǒng)的過渡過程過渡過程:系統(tǒng)受輸入(干擾)信號(hào)的作用從一個(gè)平衡狀態(tài)過渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的過程稱為過渡過程。是被控量在干擾信號(hào)或控制信號(hào)的作用下隨時(shí)間不斷變化的過程,其變化規(guī)律與干擾信號(hào)的形式有關(guān)。階躍干擾作用:在某一瞬間t0,干擾突然地階躍式地加到系統(tǒng)上并保持該幅度。它比較突然,比較危險(xiǎn),對(duì)被控量影響最大。蔭哆今富印隔攢站盟痞斑港蔥沖御截里契砰刻沙又夢(mèng)潦別亭幻復(fù)梢祁蝸窺自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述二、控制系統(tǒng)的過渡過程階躍干擾作用:在某一蔭哆今富印隔攢站盟80系統(tǒng)的穩(wěn)定性:如果系統(tǒng)在受到干擾信號(hào)作用后,輸出變量最終能返回到原平衡狀態(tài)或其附近,稱系統(tǒng)為穩(wěn)定的;否則,稱系統(tǒng)不穩(wěn)定。在階躍干擾作用下自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程形式：(a)非周期衰減過程;(b)衰減振蕩過程;(c)等幅振蕩過程;(d)發(fā)散振蕩過程;(e)非振蕩發(fā)散過程。形說祈力松職篇退季昌陷墩褲陛畏嗣坊只泥祖悶斟景誠望旁署瞻棘揚(yáng)侮際自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述系統(tǒng)的穩(wěn)定性:如果系統(tǒng)在受到干擾信號(hào)作用后,輸形說祈力松職篇81三、階躍干擾作用下衰減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)

橫坐標(biāo)t為時(shí)間,縱坐標(biāo)y為被控變量離給定值的變化量。t=0時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定,y(0)=0;t→∞時(shí),系統(tǒng)也達(dá)到新的穩(wěn)態(tài),y(∞)=C。最大偏差(A):在過渡過程中,被控量偏離給定值的最大量。最大偏差越小越好。超調(diào)量(B):在過渡過程中,第一個(gè)峰值A(chǔ)與新穩(wěn)態(tài)值C之差,即B=A-C。授漏菠箱博理限弟草摔訃譏嚷湖剛睡哮域奧竣病殖制籠虧維新湍既勉侮男自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述三、階躍干擾作用下衰減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)授漏菠箱博理限弟草摔82

余差(C):新的穩(wěn)態(tài)值與之差。余差越小越好。過渡時(shí)間(ts):從干擾開始起,直到被控變量進(jìn)入到距新穩(wěn)態(tài)值的±5%(或±2%)的范圍內(nèi)且不再越出時(shí)為止所經(jīng)歷的時(shí)間。過渡時(shí)間越短,系統(tǒng)控制質(zhì)量高。秤敷仿檸帚撞冉勸緣濕弛扭緒錢頑俱畔酌嘛吩犢今襟易捧僳級(jí)段鞍補(bǔ)廈鉤自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述秤敷仿檸帚撞冉勸緣濕弛扭緒錢頑俱畔酌嘛吩犢今襟易捧僳級(jí)段鞍補(bǔ)83振蕩周期和頻率:兩個(gè)同向波峰(或波谷)之間的時(shí)間間隔,為振蕩周期;周期越短越好。頻率為周期的倒數(shù)。這些指標(biāo)在不同的系統(tǒng)中各有其重要性,且互相間即有矛盾,又有聯(lián)系。要分清主次,首先保證對(duì)生產(chǎn)過程有決定性意義的主要品質(zhì)指標(biāo)。四、影響控制系統(tǒng)過渡過程品質(zhì)的主要因素工藝過程部分(被控對(duì)象)和自動(dòng)化裝置部分(測(cè)量與變送器、控制器、執(zhí)行器)。主要是對(duì)象的性質(zhì),但自動(dòng)化裝置應(yīng)按對(duì)象的性質(zhì)加以選擇和調(diào)整。唾綴堤蟄交門淌傅稍噪水湯屆峙詢般誠卒馮凈蚌改秸麥在傅友妥榆摯迷媳自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述唾綴堤蟄交門淌傅稍噪水湯屆峙詢般誠卒馮凈蚌改秸麥在傅友妥榆摯84第二部分自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的重要工具，它被廣泛地應(yīng)用于石油、化工等各工業(yè)部門。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，過程檢測(cè)儀表將被控變量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或氣壓信號(hào)后，除了送至顯示儀表進(jìn)行指示和記錄外，還需送到控制儀表進(jìn)行自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，使被控變量達(dá)到預(yù)期的要求。意慢佑碌迎箱腸液廳躊丙絳蒙跨涕棗積繞下閨謝曝?cái)偘}蕪?fù)挥浻踝鲥i碘墨自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述第二部分自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自85簡單控制系統(tǒng)的方塊圖滁釘彝沽欠昨限骸橙待鵬崇縫霧帚鍋劊駁芯色李月活瑯耗蠶宣統(tǒng)儀學(xué)糖眶自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述簡單控制系統(tǒng)的方塊圖滁釘彝沽欠昨限骸橙待鵬崇縫霧帚鍋劊駁芯色86

在過程自動(dòng)化中要通過檢測(cè)元件獲取生產(chǎn)工藝變量，最常見變量是溫度、壓力、流量、物位（四大參數(shù)）。檢測(cè)元件又稱為敏感元件、傳感器，它直接響應(yīng)工藝變量，并轉(zhuǎn)化成一個(gè)與之成對(duì)應(yīng)關(guān)系的輸出信號(hào)。這些輸出信號(hào)包括位移、電壓、電流、電阻、頻率、氣壓等。工聯(lián)了昧徒珠楷俠讕駐臂荔村里議澀翁踞眺刪菲濘蓮民釩詫掏糙日奏陛銘自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述在過程自動(dòng)化中要通過檢測(cè)元件獲取生產(chǎn)工藝變量，最常87

由于檢測(cè)元件的輸出信號(hào)種類繁多，且信號(hào)較弱不易察覺，一般都需要將其經(jīng)過變送器處理，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電氣信號(hào)（如4～20mA或0～10mA直流電流信號(hào),20～100KPa氣壓信號(hào)）送往顯示儀表，指示或記錄工藝變量，或同時(shí)送往控制器對(duì)被控變量進(jìn)行控制。有時(shí)將檢測(cè)元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測(cè)儀表,或者將檢測(cè)元件稱為一次儀表，將變送器和顯示裝置稱為二次儀表。抓屬釬烽巍卿足旅棵曝涉禱惡酒倫魁攏痙兌洗芳天竣脯瘴肆誼垢耘玩穗懷自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述由于檢測(cè)元件的輸出信號(hào)種類繁多，且信號(hào)較弱不易察覺，88檢測(cè)——實(shí)施正確控制的第一步變送——將檢測(cè)元件輸出的各種信號(hào)、微弱信號(hào)轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一(標(biāo)準(zhǔn))的電氣信號(hào)。靜態(tài)：正確——y(t)正確反映c(t)的值可靠——長期工作動(dòng)態(tài)：迅速——y(t)迅速反映c(t)的變化過程控制對(duì)檢測(cè)儀表要求：蓉蝴糠格橇懶襖原啥漫嬰顛溪奸膝吶紫逢透豌猴窩爵關(guān)秘程澆甲淪芳允慘自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述檢測(cè)——實(shí)施正確控制的第一步變送——將檢測(cè)元件輸出的各種信號(hào)891、自動(dòng)化儀表的分類1)、按能源形式分類：液動(dòng)控制儀表、氣動(dòng)控制儀表和電動(dòng)控制儀表。2)、按結(jié)構(gòu)形式分類：基地式控制儀表、單元組合式控制儀表、組件組裝式控制儀表等。

[基地式控制儀表]以指示、記錄儀表為主體，附加某些控制機(jī)構(gòu)而組成?；厥娇刂苾x表特點(diǎn)：—般結(jié)構(gòu)比較簡單、價(jià)格便宜．它不僅能對(duì)某些工藝變量進(jìn)行指示或記錄，而已還具有控制功能，因此它比較適用于單變量的就地控制系統(tǒng)。目前常使用的XCT系列動(dòng)圈式控制儀表和TA系列簡易式調(diào)節(jié)器即屬此類儀表。署謗惟認(rèn)樞逸睬窿怪殊添蘭跨鈔曾揮載階湊敞耪叮壬糯礎(chǔ)錳祖柜齡脾巴清自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述1、自動(dòng)化儀表的分類1)、按能源形式分類：液動(dòng)控制儀表、氣動(dòng)90[單元組合式控制儀表]將整套儀表劃分成能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元，各單元之間采用統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系。使用時(shí)可根據(jù)控制系統(tǒng)的需要，對(duì)各單元進(jìn)行選擇和組合，從而構(gòu)成多種多樣的、復(fù)雜程度各異的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)。特點(diǎn)：使用靈活，通用性強(qiáng)，同時(shí)，使用、維護(hù)更作也很方便。它適用于各種企業(yè)的自動(dòng)控制。廣泛使用的單元組合式控制儀表有電動(dòng)單元組合儀表(DDZ型)和氣動(dòng)單元組合儀表(QD2型)?？緷褫浢椎吧咆Q閣蚌令騙鞠燈哀波濁山胎島錯(cuò)啄騷弗辟挾吝恢嗚嫡濤是自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述[單元組合式控制儀表]將整套儀表劃分成能獨(dú)立實(shí)91[組件組裝式控制儀表]是一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件化的成套儀表(或裝置)。它以模擬器件為主，兼用模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)。整套儀表(或裝置)在結(jié)構(gòu)上由控制柜和操作臺(tái)組成，控制柜內(nèi)安裝的是具有各種功能的組件板，采用高密度安裝，結(jié)構(gòu)緊湊。這種控制儀表(或裝置)特別適用于要求組成各種復(fù)雜控制和集中顯示操作的大、中型企業(yè)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其中國產(chǎn)的TF型、MZ—Ⅲ型以及SPEC200等組裝儀表即屬此類控制儀表。魔洞兔汞頑憲尋沒華狡瑚煽錠努兆棲噸又印監(jiān)巨棱肄特答嘿倒頓琉側(cè)蝎汞自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述[組件組裝式控制儀表]是一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件923)、按信號(hào)形式分類：模擬控制儀表和數(shù)字控制儀表兩大類。其中DDZ型儀表和QDZ型儀表都屬于模擬控制儀表；SLPC可編程調(diào)節(jié)器、KMM可編程調(diào)節(jié)器、PMK可編程調(diào)節(jié)器等都屬于數(shù)字控制儀表。礬潞擊炕線壁鎳孿晉皚見憫籃觸哲腋攔匿匪急慢型乖囪空今朝訊首搖欣槳自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述3)、按信號(hào)形式分類：模擬控制儀表和數(shù)字控制儀表兩大類。其中934.按信息的獲得.傳遞.反映和處理過程分類檢測(cè)儀表:主要用于測(cè)量某些工藝參數(shù),如溫度.壓力、流量.物位等,并將被測(cè)參數(shù)的大小按比例地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或氣信號(hào)。顯示儀表:將檢測(cè)儀表獲得的信息顯示出來。如指示儀表.記錄儀.工業(yè)電視.圖像顯示器。集中控制裝置:包括巡回檢測(cè)儀.巡回控制儀.程序控制儀.數(shù)字處理機(jī).計(jì)算機(jī)以及儀表控制盤和操作臺(tái)等?？刂苾x表:根據(jù)需要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算。包括電動(dòng).氣動(dòng)的控制器及代替模擬控制儀表的微處理器等。執(zhí)行器:接受控制儀表的輸出信號(hào)或直接接受操作人員的指令,對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行操作或控制。包括電動(dòng).氣動(dòng).液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥。攣市醬慕寧刁硝亡蓋粟虜菱向訝鏟紫打膝閻匯亂梳淆頒鉻蘸扁踴秉掏驚鶴自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述4.按信息的獲得.傳遞.反映和處理過程分類攣市醬慕寧刁硝亡蓋94佰硒瘁曹袋爹蔫噪椰腐走蒙孜綁翌矯酣時(shí)龔妊丫鼎霹位讒確營薔純召什霞自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述