自动化系统的组成
仪器网 · 2012-07-14 23:34 · 12258 次点击
自动化系统由生产装置和自动化装置两大部分构成。
1.生产装置
在自动化系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象。如化工生产中的各种塔器、反应器、换热器、泵和压缩机以及各种容器、贮槽都是常见的被控对象,而输送流体用的管道也可以是一个被控对象。在复杂的生产设备中.如精馏塔、吸收塔等,在一个设备上可能有多个控制系统。这时在确定被控对象时.就不一定是生产设备的整个装置。如一个精馏塔,往往塔顶需要控制沮度、压力,塔底又需要控制温度和塔釜液位等.而塔中部还需要控制进料量.在这种情况下。就只有将塔的某一与控制有关的相应部分作为该控制系统的被控对象。
2.自动化装置
自动化装置是实现化工生产过程自动化的工具,主要包括现场仪表、控制装置和显示装置。
(1)现场仪表
现场仪表指安装在生产装置上的检测仪表和执行器。
检洲仪表是生产过程中信息获得的工其.利用声、光、电、磁、热辐射等手段来实现对沮度、压力、流量、物位、成分等工艺参数的测最。包括各种变盆的传感器和变送器。
执行器是直接改变生产变量信息执行的工具。它依据调节仪表的调节信息或操作人员的指令,将信号或指令转换成位移,以实现对生产过程中的某些参数的控制。执行器由执行机构与调节阀两部分组成,执行机构按能源划分有气动执行器、电动执行器和液动执行器。
(2)控制装置
控制装置是生产过程信息处理的工具。它将检侧仪表获得的信息,根据工艺要求进行各种运算,然后输出控制信号。控制装置包括气动电动棋拟量控制器、可编程调节器、可编程控制器、计算机控制装置等多种类型。
(3)显示装置
显示装置是显示被测参数数据信息的工具。它通过图表、数字、指示等方式将被侧参数等工艺状态信息显示出来,供操作人员了解生产过程状态。由于显示仪表处于控制系统的闭环回路之外,所以在分析、描述及绘制自动化系统时,常常不涉及。
显示仪表根据显示方式可分为:模拟显示、数字显示和屏幕显示。另外.显示仪表根据功能不同.也可分为指示仪表和记录仪表,其中记录仪表又可分为有纸记录仪表和无纸记录仪表。
如图1一1所示的自动化系统为蒸汽加热器溢度控制系统。图中蒸汽加热器为生产装置.谧度检侧变送器、沮度控制器、执行器等构成自动化装置。当进料流量或沮度等因素引起出口物料温度变化时,通过温度检侧变送器将该沮度变化测最后送至温度控制器.沮度控制器根据出口物料谧度变化的特性输出一个控制信号给执行器,以改变加热热汽最来维持出口物料的温度不变。
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3.自控系统方框图
为了便于形象地研究自动化系统,系统各环节之间的联系可用方框图形式表示出来。自动化系统的方框图是由传递方块、信号线(带有箭头的线段)、综合点、分支点构成的表示自动化系统组成和作用的图形。方框图有四个要素:信号线、信号相加点、信号分支点和环节。其中每一个方块代表系统中的一个组成部分(即一个具体的装置,在分析系统时填人表示自身特性的数学表达式),如图1-2所示。因此图1-1所示的蒸汽加热器沮度控制系统可用图1-3的方框图表示。
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