过程控制实质是模拟人工调节专业电池

工业自动化控制频道讯：蒸汽加热器是一种常用设备，如图1所示。它通过控制蒸汽阀门的开启度，来保持热水温度在规定的数值上。但水的温度不仅取决于蒸汽阀门的开启度，还取决于水的流量、水的进口温度、蒸汽的温度、蒸汽加热器的结构形式及换热条件、环境温度等影响因素。当蒸汽释放的热量与冷水吸收的热量相等时，热水温度保持在规定的数值上(即给定值)。如生产中需要的水流量增加时，热水温度就会下降，或者加热蒸汽的压力变化，也会影响到热水温度的变化，当操作工发现热水温度与给定温度之间出现偏差时，就会马上调节蒸汽阀门开度的大小，使水温恢复到给定值。在人工手动调节时，操作步骤有三步：1、观察观察热水温度的变化及变化的趋势，即观察被控参数的数值变化情况。2、比较 把观察值与给定值进行比较，根据观察值与给定值的偏差大小及方向，或偏差随时间变化的趋势，来决定如何进行调节，是将阀门开大，还是关小；是动作快一点，还是慢一点。3、调节调节阀门开启度，来改变加热蒸汽的流量。人工操作是十分紧张和繁忙的，而且不可疏忽大意。为此，人们总结了人工手动调节时的操作步骤及经经验，创造了自动控制装置，并用其来模拟和实现人工操作的规律。参照图1来看看自动控制装置是怎样代替人工操作的。自动控制装置也是由三部分组成：①检测和变送检测出水温的高低，并将温度信号转变为电流信号送到调节器去。用来检测温度高低的装置叫做温度传感器。用来将温度传感器发出的信号变换为电流信号的装置叫做温度变送器。检测和温度变送代替了人工的观察过程。被控对象是一个蒸汽加热器，要控制的工艺参数是热水的温度，在人工操作时，热水温度是通过人眼的观察，来了解水温的高低和水温变化趋势的。现在，我们用了热电阻和温度变送器来代替人的观察，温度变送器能根据水温的高低变化发出对应的电流信号。 ②调节器将温度变送器送来的测量信号与给定温度相比较，从而决定按怎样的规律进行控制。调节器代替了人工的比较过程。由温度变送器发出的测量信号，反映了水温的高低，而水温的高低是否符合要求，那就要和给定的温度值进行比较，比较环节装在调节器内。当测量和给定信号一样时，说明现在的实际水温正好在给定值上。当两个信号不一样时，说明实际水温和给定温度有偏差，就要进行调节。调节器将测量信号与给定信号进行比较后，得到一个偏差信号，然后按偏差信号的大小和预定的控制规律发出控制信号，这就是调节器的作用。按什么样的方式和什么样的规律去进行调节？人们在长期实践的基础上，摸索出许多经验，按照这些经验来决定是把阀门开大一些还是关小一些，是动作快一点还是慢一点等等，调节器就是在总结人工调节经验的基础上发展起来的。调节器能按照预定的比例，积分、微分控制规律发出控制信号，去操纵执行机构，执行调节任务。 ③调节阀根据调节器送来的信号，产生调节动作，自动地改变阀门的开启度。调节阀代替了人工调节阀门的动作。从调节器送来的控制信号作用在执行器上，当控制信号变化时，调节阀的开启度也跟着变化。这样用调节阀代替了手动操作阀门，从而实现了自动控制之目的。从上述可见，过程控制并不神秘，过程控制是在人工调节的基础上发展起来的。一个好的控制系统一定是现场运行经验的生动体现。当然，这只有在人们知道了对生产过程应该如何控制，并实现了用仪表装置来模仿人的操作时，过程控制才能实现。因此，仪表工必须深入现场，了解工艺设备的实际运行情况，善于总结经验，才能做好过程控制系统的运行与维修工作。

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