A. 自动控制系统主要由哪几部分组成各组成部分有什么功能
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
控制器:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
被控对象:一般指被控制的设备或过程为对象,如反应器、精馏设备的控制,或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度,控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素,并不是设备的全部。
执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
变送器:作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。
(1)自动调节系统中属于测量装置的是扩展阅读
系统分类
一、按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1、开环控制系统
在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
2、闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
二、按给定信号分类,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
1、恒值控制系统
给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
2、随动控制系统
给定值按未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
3、程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
B. 自动控制系统常识二
二、自动控制系统的常用术语
(1)调节对象,又称被调对象,简称对象。在自动调节系统中,把需要调节的工艺设备的有关部分称为调节对象。
(2)被调参数。指能够表征设备运转情况并需要进行调节的工艺参数。
(3)调节参数。用来克服搜誉干扰对被调参数的影响,实现调节作用的参数叫调节参数。
(4)给定值x。工艺上希望被调参数所保持的数值。
(5)偏差e。被调参数的测量值与给定值之差。
(6)干扰f。指引起被调参数偏离给定的一切因素。
(7)反馈。将被调参数的信号反送到调节器的比较元世肢段件去的通道称为反馈回路,简称反馈。
三、自动控制系统的常识
(一)系统的静态、动态和干扰作用
在自动化领域内,把被调参数不随时间变化的平衡状态称为系统的静态,而把被调参数随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。
当一个自动调节系统的输入(给定和干扰)和输出均恒定不变时,整个系统就处于一种相对的平衡状态。系统的各个组成环节,如变送器、调节器、调节阀等都不改变其原先的状态,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态就是系统的静态。
通常平衡状态是相对、暂时、有条件的。一个原来处于静态的系统,由于干扰的作用,被调参数发生变化,使调节器等自动化装置改变调节系数,以克服干扰作用的影响,并力图使系统恢复平衡。从干扰的发生,经过调节,直到系统重新建立平衡整个系统的各个环节和参数都处于变动状态之中,所以这种状态就叫做动态。在实际生产过程中,干扰是客观存在且不可避免的。
(二)调节系统的品质指标
为了定量地评定调节系统的品质,规定了以下饥虚几个质量指标:
1、偏差是指系统瞬时偏离给定值的程度,它是衡量自动调节系统的品质指标之一。对于一些有约束条件的系统,都规定有具体的允许偏差值。
2、超调量是指被调参数第一个波峰值与新的稳态值之差。如果系统新的稳态值与给定值相等,那么偏差就和超调量相等了。通常在对给定值改变的调节系统作分析时,多采用超调量这个品质指标。
3、衰减比是指过渡曲线中第一个波峰的高度与第二个波峰高度之比,习惯上写成n :1 形式。显然,凡是衰减振荡,n值必大于1。n值越大,表示过程衰减得越快,系统稳定性越好。通常n的取值范围在4~10之间。
4、余差。当过渡过程终了时,被调参数所达到的新的稳态值与给定值的偏差叫做余差(又称静差、稳态误差),也就是最后残余的偏差。余差的数值可正可负。在生产中,给定值是生产的技术指标,当然希望经过调节以后,被调参数越接近给定值越好,也就是余差越小越好。
5、过渡时间从干扰作用发生的时刻起,直到系统重新建立新的平衡为止,过渡过程所经历的时间叫做“过渡时间”或“调节时间”。严格地讲,对于具有一定衰减比的衰减振荡过程来说,要完全达到新的平衡状态需要无限长的时间。然而,实际上由于仪表灵敏度的限制,当被调参数接近稳态值时,指示值就基本不变了。因此,一般是在新的稳定值的上下规定一个小的范围,当被调参数进入这一范围并且不再超出时,就认为被调参数已经达到新的稳定值,亦即过渡过程至此结束。这个范围一般定为余差的±5%。
C. 励磁系统的自动调节
自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。
常用方法有:改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变可控硅的导通角等。
这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。
自动调节励磁装置的组成单元
自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。
1.测量单元
被测量信号(如电压、电流等),经测量单元变换后与给定值相比较,然后将比较结果(偏差)经前置放大单元和功率放大单元放大,并用于控制可控硅的导通角,以达到调节发电机励磁电流的目的。
2.同步单元
同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步,以保证控硅的正确触发。
3.调差单元
调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。
4.稳定单元
稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。
5.限制单元
限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。
必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元,一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
自动调节励磁的组成部件
自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器;励磁装置需要提供以下电流,厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源;需要提供以下空接点,自动开机.自动停机.并网(一常开,一常闭)增,减;需要提供以下模拟信号,发电机机端电压100V,发电机机端电流5A,母线电压100V,励磁装置输出以下继电器接点信号;励磁变过流,失磁,励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关,助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外,还必须灭磁,把转子磁场尽快地减弱到最小程度,保证转子不过的情况下,使灭磁时间尽可能缩短,是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
数字自动调节励磁装置
近十多年来,由于新技术,新工艺和新器件的涌现和使用,使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面,也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点,目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置,这种调节装置将能实现自适应最佳调节。
D. 求化工仪表及自动化的考试题,最好是厉玉鸣版的
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仪表工试题 包括初级工 中级工 高级工
E. 在自动控制系统中,测量变送装置,控制器,执行器各起什么作用
控制器相当于人的大脑。执行器相当于人的手。主要环节有给定、转换、运算、检测、反馈回、输出等答环节。其特点和作用从环节名称的字面意思即可理解。
在自动控制系统中,执行器就是手,能够将控制系统下达的指令作用于相应的元件。
控制器:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
(5)自动调节系统中属于测量装置的是扩展阅读:
在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。