工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中有多種類型的控制系統(tǒng),如簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)等。每個(gè)控制系統(tǒng)都包括受控變量、被操縱變量和相應(yīng)的控制規(guī)律。受控變量是需要控制的過(guò)程變量,如換熱器出口溫度、泵出口壓力等。為使受控變量與所需設(shè)定值保持一致,a 控制手段,如蒸汽流量、泵旁通控制變量偏離設(shè)定值的原因是生產(chǎn)過(guò)程中存在擾動(dòng),如蒸汽壓力波動(dòng)、泵速變化等。變量稱為操縱變量。
一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)由檢測(cè)元件和發(fā)射器、控制器、執(zhí)行器和受控對(duì)象組成。
檢測(cè)元件和變送器用于檢測(cè)受控變量并將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),例如熱電阻將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化,溫度變送器將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)氣壓、電流和電壓信號(hào)。
控制器將檢測(cè)傳輸環(huán)節(jié)輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和設(shè)定值信號(hào)進(jìn)行比較,得到偏差信號(hào),按照一定的控制規(guī)律計(jì)算偏差信號(hào),并將運(yùn)行輸出送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 PID控制功能模塊等
執(zhí)行器處于控制回路的最終位置,因此也稱為最終元件。執(zhí)行器用于接收控制器的輸出信號(hào),控制被操縱變量的變化。在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制應(yīng)用中,執(zhí)行器采用調(diào)節(jié)閥。近年來(lái),隨著變速技術(shù)的應(yīng)用,一些控制系統(tǒng)和設(shè)備,如變頻器和相應(yīng)的電機(jī),被用來(lái)組成執(zhí)行器。
當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中的負(fù)荷變化或工況變化時(shí),通過(guò)檢測(cè)元件和變送器的檢測(cè)和傳輸,將過(guò)程的受控變量送入控制器,經(jīng)過(guò)控制律運(yùn)算后的輸出為發(fā)送到執(zhí)行器。改變過(guò)程中相應(yīng)的流體流量,使受控變量與設(shè)定值保持一致??梢钥闯?,檢測(cè)元件和發(fā)射器的作用類似于人眼,控制器的作用類似于人腦,執(zhí)行器的作用類似于人的手和腳。一個(gè)控制系統(tǒng)的好壞受組成控制系統(tǒng)的各個(gè)部件的影響,主要取決于控制系統(tǒng)部件中最薄弱環(huán)節(jié)的影響。