工業生產過程中有多種類型的控制系統,如簡單控制系統、復雜控制系統等。每個控制系統都包括受控變量、被操縱變量和相應的控制規律。受控變量是需要控制的過程變量,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定值的原因是生產過程中存在擾動,如蒸汽壓力波動、泵速變化等。變量稱為操縱變量。
一個簡單的控制系統由檢測元件和發射器、控制器、執行器和受控對象組成。
檢測元件和變送器用于檢測受控變量并將檢測信號轉換為標準信號,例如熱電阻將溫度變化轉換為電阻變化,溫度變送器將電阻信號轉換為標準氣壓、電流和電壓信號。
控制器將檢測傳輸環節輸出的標準信號和設定值信號進行比較,得到偏差信號,按照一定的控制規律計算偏差信號,并將運行輸出送至執行機構。 PID控制功能模塊等
執行器處于控制回路的最終位置,因此也稱為最終元件。執行器用于接收控制器的輸出信號,控制被操縱變量的變化。在大多數工業生產過程控制應用中,執行器采用調節閥。近年來,隨著變速技術的應用,一些控制系統和設備,如變頻器和相應的電機,被用來組成執行器。
當生產過程中的負荷變化或工況變化時,通過檢測元件和變送器的檢測和傳輸,將過程的受控變量送入控制器,經過控制律運算后的輸出為發送到執行器。改變過程中相應的流體流量,使受控變量與設定值保持一致。可以看出,檢測元件和發射器的作用類似于人眼,控制器的作用類似于人腦,執行器的作用類似于人的手和腳。一個控制系統的好壞受組成控制系統的各個部件的影響,主要取決于控制系統部件中最薄弱環節的影響。