人工控制原理

自動控制系統(tǒng)是在人工控制的基礎(chǔ)上演變而來的。下面通過精餾塔液位控制過程，將人工控制與自動控制進行對比分析，從而進—步認識自動控制系統(tǒng)的特點及組成。

在工業(yè)生產(chǎn)中，精餾塔是實現(xiàn)混合物組分分離的主要設(shè)備，在正常工作時，精餾塔液位將保持在規(guī)定范圍內(nèi)是非常重要的。一旦生產(chǎn)發(fā)生變化，液位就發(fā)生相應變化。為保持液位恒定，操作人員必須密切注視著液位檢測裝置的變化。

為保持精餾塔液位恒定，操作人員應根據(jù)塔內(nèi)液位的變化情況控制精餾塔塔底餾出液流量。手工控制的過程主要分為三步：

①用眼睛觀察液位檢測裝置變化以獲取液位測量值，并通過神經(jīng)系統(tǒng)傳送到大腦;

②大腦根據(jù)眼睛看到的液位變化，與設(shè)定值進行比較，得出偏差的大小和方向，然后根據(jù)操作經(jīng)驗發(fā)出控制命令;

③根據(jù)大腦發(fā)出的命令，用雙手去改變塔底餾出液流量調(diào)節(jié)閥的開度，zui終使液位保持在工藝要求的高度上。

在整個手工控制過程中，操作人員的眼、腦、手分別擔負了檢測、判斷和運算、執(zhí)行三個作用，來完成測量、求偏差、再施加控制操作以糾正偏差的工作過程，保持精餾塔液位的恒定。由于人工控制受到生理上的限制，滿足不了大型現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，為了提高控制精度和減輕勞動強度，可以用一套自動化裝置來代替上述人工操作，這樣，就由人工控制變成自動控制了。精餾塔和自動化裝置一起構(gòu)成了一個自動控制系統(tǒng)。

自動控制的工作原理

這里以精餾塔液位控制系統(tǒng)為例說明自動控制系統(tǒng)的工作原理。當精餾塔受到擾動作用后，被控變量(液位）發(fā)生變化，通過檢測變送儀表得到其測量值;調(diào)節(jié)器接受液位變送器送來的測量信號，與設(shè)定值相比較得出偏差，按某種運算規(guī)律進行運算并輸出控制信號;調(diào)節(jié)閥接受調(diào)節(jié)器的控制信號，按其大小改變閥門的開度，調(diào)整塔底餾出液流量，以克服擾動的影響，使被控變量液位回到設(shè)定值，zui終達到穩(wěn)定精餾塔液位的目的。這些自動控制裝置和被控的工藝設(shè)備組成了一個沒有人直接參與的自動控制系統(tǒng)。

過程控制系統(tǒng)常用帶控制點的工藝流程圖表示，常用字母功能如下：

①首位變量字母壓力(P)、流量(F)、物位(L)、溫度(T)、成分(A) ;

②后繼功能字母變送器(T)、調(diào)節(jié)器（C)、調(diào)節(jié)閥(K) ;

③附加功能﹐記錄功能(R)、指示功能（I)都放在首位和后繼字母之間，開關(guān)或聯(lián)鎖功能(S) .報警功能(A)都放在zui末位。

需要說明的是，如果儀表同時有指示和記錄附加功能，只標注字母代號“R”。如果儀表同時具有開關(guān)和報警功能，只標注代號“A”。當“SA”同時出現(xiàn)時，表示儀表具有聯(lián)鎖和報警功能。其他常見字母變量的功能后面再介紹。

精餾塔液位控制系統(tǒng)帶控制點的工藝流程圖。圖中LT表示液位變送器，LC為液位調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)閥為氣動調(diào)節(jié)閥。