工业生产过程中的控制系统有类繁多,如简单控制系统、复杂控制系统等。每个控制系统包括控制变量、控制变量和相应的控制规则。控制变量是需要控制的过程变量,如换热器泵出口压力、出口温度等。为了保持控制变量与预期设定值一致,需要一种控制手段,如蒸汽流量、泵旁路流量等。工业控制自动化控制变量偏离设定值的原因是生产过程中的干扰,如蒸汽压力波动、泵速度变化等。通常,用于调节的变量称为控制变量。
由检测元件和变送器、控制器、执行器和被控对象组成的简单控制系统。
检测元件和变送器主要用于检测被控变量,将检测信号转换为标准信号。例如,热电阻将温度变化转换为电阻变化,温度变送器将电阻信号转换为标准气压或电流和电压信号。
工业控制自动化控制器将检测变送环节输出的标准信号与设定值信号进行比较,获取偏差信号,并根据一定的控制规则相应操作偏差信号。控制器可以通过模拟仪器或由微处理器组成的数字控制器来实现,例如DCS和FCS中采用的PID控制功能模块等。
执行器位于控制环的最终位置,因此也是接收控制器输出信号和控制变量变化的最终元件。在大多数工业生产过程控制的应用中,执行器使用调节阀。近年来,随着变速器技术的应用,一些控制系统和变频器和相应的电机设备组成了执行器。
控制原理:
当工业控制自动化生产过程中的负荷变化或操作条件发生变化时,通过检测元件和变送器的检测和变送,将过程中的控制变量发送给控制器,并在控制规则运行后输出给执行器,改变过程中相应的流体流量,使控制变量与设定值保持一致。可以看出,检测元件和变送器的功能类似于人的眼睛,控制器的功能类似于人的大脑,执行器的功能类似于人的手和脚。控制系统的质量受控制系统各组件的影响,主要取决于控制系统组件中薄弱环节的影响。