第一章 控制系统的基本知识(例题)

注意： 注意：6大要点 设计以及读带控制点的工艺流程图时。 ▲设计以及读带控制点的工艺流程图时。 ①测量点 ②被测变量 ③仪表功能 ④仪表安装位置 ⑤工段号 ⑥仪表序号
思考题？ 思考题？
扬子芳烃厂
思考题？ 思考题？
扬子芳烃厂100单元带控制点的流程图。 扬子芳烃厂 单元带控制点的流程图。 单元带控制点的流程图 1与课堂上讲的有什么不同？ 与课堂上讲的有什么不同？ 2具体含义？ 具体含义？ 与课堂上讲的有什么不同 具体含义
第1章 自动控制系统基本知识 本章例题及习题训练的目的： 本章例题及习题训练的目的： 1 要求能看懂带控制点的工艺流程图； 要求能看懂带控制点的工艺流程图； 2 会根据带控制点的工艺流程图画控制系统 的方块图 3 会求控制系统过渡过程的品质指标
例题1-1 例题
补充图 控制点的工艺流程图 FR 212 ——表示测量点在进口管线 表示测量点在进口管线 上的孔板流量记录仪表， 上的孔板流量记录仪表，仪 表安装在集中仪表盘面上， 表安装在集中仪表盘面上， 工段号为2，仪表序号为12。 工段号为 ，仪表序号为 。
1 掌握自动控制系统的组成，各环节的作用以及各环节 掌握自动控制系统的组成， 之间的联系。 之间的联系。 2 掌握方块图的画法，对一个具体的控制系统来说，能 掌握方块图的画法，对一个具体的控制系统来说， 被控变量、 准确指出被控对象 、被控变量、操纵变量 、扰动量等 参数。 参数。 3 掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。 掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。 4 掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下，过渡过程的几 掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下， 种基本形式及过渡过程品质指标的含义。 种基本形式及过渡过程品质指标的含义。 本章作业：Pg11： 补充题1 本章作业：Pg11： 6、7、补充题1：求过渡过程性能 指标。 指标。 本章思考题： Pg11： 本章思考题： Pg11：1、 2、3、4、5、8、9、10 HGJ7-87《 化工过程检测 控制系统设计符号统一规定》 《 化工过程检测.控制系统设计符号统一规定 控制系统设计符号统一规定》
课堂小测验
1写出各控制点符号的含义？ 写出各控制点符号的含义？ 写出各控制点符号的含义
2 画出该控制回路的方块图？ 画出该控制回路的方块图？
要点归纳
▲设计以及读带控制点的工艺流程图时。 设计以及读带控制点的工艺流程图时。 注意： 注意：6大要素
①测量点 ②被测变量 ③仪表功能 ④仪表安装位置 ⑤工段号 ⑥仪表序号
箭头符号不能丢 ②信号联系箭头符号不能丢 信号联系箭头 负反馈负号不能丢 ③负反馈负号不能丢 对某一具体的控制系统来说，应指出被控对象、被控变量、 ④对某一具体的控制系统来说，应指出被控对象、被控变量、操纵 变量、干扰变量是什么？ 变量、干扰变量是什么？ 给定值、被控变量不是环节， ⑤ 给定值、被控变量不是环节，不用方块表示
▲画法方块图要注意的几个要点： 画法方块图要注意的几个要点： 组成控制系统的环节 环节用 方块” ① 组成控制系统的环节用“方块”表示
②信号联系箭头符号不能丢 信号联系箭头符号不能丢 箭头 负反馈负号不能丢 ③负反馈负号不能丢 对某一具体的控制系统来说，应指出被控对象、被控变量、 ④对某一具体的控制系统来说，应指出被控对象、被控变量、操纵 变量、干扰变量是什么？ 变量、干扰变量是什么？ 给定值、被控变量不是环节， ⑤ 给定值、被控变量不是环节，不用方块表示
——表示测量点在塔顶的压力指 表示测量点在塔顶的压力指 表示测量点在塔顶的压力 示控制仪表 仪表安装在集中仪 仪表， 示控制仪表，仪表安装在集中仪 表盘面上，工段号为 ， 表盘面上，工段号为2，仪表序号 为07。 。 PI ——表示测量点在加热蒸汽管线 表示测量点在加热蒸汽管线 206 上的蒸汽压力指示仪表， 上的蒸汽压力指示仪表，该仪表 为就地安装仪表，工段号为2， 为就地安装仪表，工段号为 ，仪 表序号为06。 表序号为 。 表示测量点在回流罐封头处 LIC ——表示测量点在回流罐封头处 的液位指示控制仪表， 的液位指示控制仪表，仪表安装 201 在集中仪表盘面上，工段号为2， 在集中仪表盘面上，工段号为 ， 仪表序号为01。 仪表序号为 。 H ——表示测量点在塔的下部的 表示测量点在塔的下部的 LICA 液位指示、报警控制仪表， 液位指示、报警控制仪表，仪 202 表安装在集中仪表盘面上， L 表安装在集中仪表盘面上，工 段号为2，仪表序号为02。 、 段号为 ，仪表序号为 。H、 L表示仪表具有高、低报警功 表示仪表具有高、 表示仪表具有高 能。 ——表示测量点在塔的下部温度 表示测量点在塔的下部温度 TRC 记录控制仪表， 记录控制仪表，仪表安装在集中 210 仪表盘面上，工段号为 ，仪表 仪表盘面上，工段号为2， PIC 207 序号为10。 序号为 。
(2)锅炉汽包水位控制系统方块图： 锅炉汽包水位控制系统方块图： 锅炉汽包水位控制系统方块图 Ls e = Lm － Ls 控制器 Lm 测量元件与变送器 方块图动画演示 f (干扰变量） 干扰变量） 干扰变量 u 执行器 m 锅炉汽包 L
要点归纳
1 画法方块图要注意的几个要点： 画法方块图要注意的几个要点： 作业：Pg11： 作业：Pg11： 6、7 组成控制系统的环节 环节用 方块” ① 组成控制系统的环节用“方块”表示
教学内容: 教学内容: 内容
● §1.1 化工自动化的主要内容 ▲ §1.2 控制系统的组成 ▲ §1.3 带控制点的工艺流程图 ▲ §1.4 自动控制系统方块图 ▲ §1.5 控制系统的分类 ▲ §1.6 自动控制系统的过渡过程和品质指标 ●本章学习要点 ●本章思考题及作业
第1章 自动控制系统基本知识 学习重点
第1章 自动控制系统基本知识
教学要求与学习目标： 教学要求与学习目标：
1 掌握自动控制系统的组成。 掌握自动控制系统的组成。 2 掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。 掌握带控制点流程图上常用图形符号的含义。 3 掌握方块图的画法。 掌握方块图的画法。 4 掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下，过渡过程的几种基本形式 掌握闭环控制系统在阶跃扰动作用下， 及过渡过程品质指标的含义。 及过渡过程品质指标的含义。 5 掌握控制系统的分类
思考题： 思考题：P11：3, 4 ：
2 理解负反馈闭环系统的含义
把系统（或环节） 把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输 入端的做法，叫反馈；使偏差信号减弱的反馈，叫负反馈。 入端的做法，叫反馈；使偏差信号减弱的反馈，叫负反馈。 f (干扰变量） 干扰变量） 干扰变量 e = Lm － Ls Ls u m L 控制器 执行器 锅炉汽包 Lm 测量元件与变送器
例题1 例题1-2：锅炉化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是 锅炉化工、炼油等企业中常见的主要设备。 影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高， 影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高，会使 蒸汽带液，降低了蒸汽的质量和产量，甚至会损坏后续设备。 蒸汽带液，降低了蒸汽的质量和产量，甚至会损坏后续设备。而水 位过低，轻则影响汽液平衡，重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此， 位过低，轻则影响汽液平衡，重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此， 必须对汽包水位进行严格的控制。下图是一锅炉汽包水位控制示意 必须对汽包水位进行严格的控制。 要求： 图，要求： 指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、 1）指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是 什么？ 什么？ 画出该控制系统的方块图； 2）画出该控制系统的方块图；
蒸汽 汽 包 LT LC
加 热 室
冷水
锅炉汽包水位控制示意图
蒸汽 汽 包 LT LC
解： （1） ） 锅炉汽包； 锅炉汽包； 被控对象： 被控对象：
被控变量： 被控变量： 锅炉汽包的水位； 锅炉汽包的水位； 锅炉给水量； 操纵变量： 锅炉给水量； 操纵变量：
加 热 室
冷水
冷水温度、压力、蒸汽压力、流量、 冷水温度、压力、蒸汽压力、流量、燃烧状况等 扰 动 量：