技術與計量(安裝)輔導:自動控制系統常識三
發布時間：2014-02-25 共1頁
五、自動控制系統類型簡介
?。ㄒ唬┖唵慰刂葡到y
所謂簡單控制系統，通常是指由一個測量元件及變送器、一個調節器、一個調節閥和一個對象所組成的單閉環控制系統，又稱為單回路控制系統。
簡單控制系統在輕化工生產中應用廣泛，所占的比重很大。即便是大型現代化工廠中，簡單控制系統仍占自動控制系統總數的80%左右。另外，簡單控制系統設計、投運等方面的許多基本問題，在復雜控制系統中同樣存在。因此，我們有必要對這些基本問題進行研究。
（二）串級控制系統
串級控制系統是應用最早，效果最好，使用最廣泛的一種復雜控制系統。特點是兩個控制器相串接，主控制器的輸出作為副控制器的設定，適用于時間常數及純滯后較大的被控制對象，具有可減少副控對象的等效時間常數、提高系統的工作頻率、抑制進入副控回路的擾動、適應負荷變化等特點。
?。ㄈ┍戎悼刂葡到y
工業生產上為保持兩種或兩種以上物料比值為一定的控制叫比值控制。
常見的比值控制系統有單閉環比值、雙閉環比值和串級比值等三級。
1、單閉環比值控制系統。從物料流量的控制部分看，是一個隨動的閉環控制回路，而主物料流量的控制部分則是開環的，主流量G1經比值運算后使輸出信號與輸入信號成一定比例，并作為副流量控制器的給定信號值。
單閉環比值控制系統的優點是：兩種物料流量的比值較為精確，實施方便，從而得到了廣泛的應用。但是這種控制方案當主流量出現大的擾動或負荷頻繁波動時，副流量在調節過程中，相對于控制器的給定值會出現較大的偏差。因此，這種方案對嚴格要求動態比值的化學反應是不合適的。
2、雙閉環比值控制系統。如果要求主流量也要保持定值，那么對主流量也要有個閉合的控制回路，主、副流量通過比值器來實現比值關系，這樣就構成了雙閉環比值控制系統。
雙閉環比值控制系統實質上是由一個定值控制系統和一個隨動控制系統所組成，它不僅能保持兩個流量之間的比值關系，而且能保證總流量不變。與采用兩個單回路流量控制系統相比，其優越性在于主流量一旦失調，仍能保持原定的比值。并且當主流量因擾動而發生變化時，在控制過程中仍能保持原定的比值關系。
雙閉環比值控制系統除了能克服單閉環比值控制的缺點外，另一個優點是提降負荷比較方便，只要緩慢地改變主流量控制器設定值，就可提、降主流量，同時副流量也就自動地跟蹤主流量，并保持兩者比值不變。
它的缺點是采用單元組合儀表時，所用設備多，投資高；而當今采用功能豐富的數字式儀表，它的缺點則可安全消失。
3、串級比值控制系統。以上介紹的兩種比值控制系統，其流量比是固定不變的，故也可稱定比值控制系統。然而，在某些生產過程中，卻需要兩種物料的比值按具體工況而改變，比值的大小由另一個控制器來設定，比值控制作為副回路，從而構成串級比值控制系統，也稱變化值控制系統。例如在合成氨變換爐生產過程中，用蒸汽控制一段觸媒層溫度，蒸汽與半水煤氣的比值應隨一段觸媒層溫度而變，這樣就構成了串級比值控制系統。這種控制系統控制精度高，應用范圍廣。
（四）集散控制系統
集散控制系統（DCS）又名分散控制系統，它們都是集中分散控制系統的簡稱。它是集計算機技術、控制技術、通訊技術和CRT技術為一體的綜合性高科技產品。DCS通過操作站對整個工藝過程進行集中監視、操作、管理，通過控制站對工藝過程各部分進行分散控制，既不同于常規儀表控制系統，又不同于集中式的計算機控制系統，而是集中了兩者的優點，克服了它們各自的不足。DCS以其可靠性、靈活性、人機界面友好性和通訊的方便性等特點日益被廣泛應用。DCS具有如下特點：控制功能多樣化、操作簡便、系統便于擴展、維護方便，可靠性高、便于與其計算機聯用。
例題1．自動調節是控制器對某些量值進行比較，然后根據偏差進行調節，這些比較的量值有( )。
A. 測量值
B. 撓動值
C. 給定值
D. 組態值
答案：A C
例題2．自動控制系統的組成包括（ ）。
A．執行器
B．變送器
C．調節器
D．調節閥
答案：BCD
例題3．在自動控制系統中，引起被調參數偏離給定值的因素稱為（ ）。
A. 衰減
B. 差值
C. 偏差
D. 干擾
答案：D.
