什么是手动控制?什么是自动控制?举例说明。任何工业过程都必须按照一定的工艺要求在预期的工况下进行。然而,实际生产中总会遇到各种因素的于扰和影响,使实际运行工况偏离预期的要求,这样就必须进行调节,以使各过程变量保持其预期的数值。这个调节任务若由人直接或间接操作某些终端控制元件来完成,则为手动控制:而如果用仪表与自动化装置来代替人工操作,则为自动控制。现以某发酵过程的温度控制为例来说明手动控制过程。如图0一1所示在发酵罐内装有蛇形冷却水管,以维持适宜的发酵温度。发酵液的温度t由插入罐内的温度计进行测量,操作人员用眼睛观察温度计的示值,并把通过眼睛获得的信息传输给大脑。若发酵液的温度t设定湿度设定值发生料显示仪装-盗度计P调节器变送器中广脑下长检测元件人t执行机构M4>冷却水W冷却水热行警LF图0-2自动控制示煮图图0-1手动控制示意图偏离了预期的数值(设定温度)to,则由大脑计算出该被测值t与设定温度to之间的偏差e,并根据偏差e的大小和极性发出相应的指令,指挥手去操纵阀门,以改变冷却水的流量,直至温度计的读数回复到设定温度to为止。这样不断重复上述操作,即可使罐内的发酵液温度始终保持为预期的数值。显然,这种手动控制不但劳动条件差,劳动强度大,而且当操作者由于长时间持续工作而疲劳时,还可能造成操作失误,当工艺要求比较严格,被控变量变化频紧时很难满足要求。因此,自动控制势在必行。图02为用自动化装置代替人工操作的自动控制示意图。如图所示,罐内发酵液的温度t(被测变量)由检测元件检出并转换成适于测量的形式(一般转换成电信号),再经过变送器转换成标准信号:该信号即为调节器的输入信号,同时也可供显示仪表对被测温度值进行显示或记录。根据所预期的温度数值,由设定值发生器发出一个相应的设定信号。调节器将来自变送器的测量信号(代表被测温度的实际值)与设定信号(代表被测温度的预期值)相比较后所产生的偏差,按照预先设计好的调节规律进行运算,并输出一个信号给执行机构。执行机构响应来自调节器的信号,推动调节机构(如图所示的阀门)动作,以改变冷却水的流量进而调节罐内发酵液的温度。这种无需人干预其运行的控制系统,称为自动控制系统。如果将图0-2和图0-1对照一下,便不难看出:在图0-2所示的自动控制系统中,变送器和检测元件相当于人的眼睛,起着“观察,的作用,调节器相当于人的大脑,起着“判断”的作用,执行机构相当于手人的手,起着“执行”指令的作用。其中,执行机构与调节机构(如阀门)往往是制成一体的,统称为执行器。这些对于工业过程进行检测,显示,控制,执行等操作的自动化装置总称为工业自动化仪表,它们是实现工业过程自动化所必不可少的技术工具
什么是手动控制?什么是自动控制?举例说明。 任何工业过程都必须按照一定的工艺要求在预期的工况下进行。然而,实际生产中总会 遇到各种因素的干扰和影响,使实际运行工况偏离预期的要求,这样就必须进行调节,以使 各过程变量保持其预期的数值。这个调节任务若由人直接或间接操作某些终端控制元件来完 成,则为手动控制;而如果用仪表与自动化装置来代替人工操作,则为自动控制。 现以某发酵过程的温度控制为例来说明手动控制过程。如图 0—1 所示在发酵罐内装有 蛇形冷却水管,以维持适宜的发酵温度。发酵液的温度 t 由插入罐内的温度计进行测量,操 作人员用眼睛观察温度计的示值,并把通过眼睛获得的信息传输给大脑。若发酵液的温度 t 偏离了预期的数值(设定温度) t0,则由大脑计算出该被测值 t 与设定温度 t0 之间的偏差 e,并 根据偏差 e 的大小和极性发出相应的指令,指挥手去操纵阀门,以改变冷却水的流量,直至 温度计的读数回复到设定温度 t0 为止。这样不断重复上述操作,即可使罐内的发酵液温度始 终保持为预期的数值。 显然,这种手动控制不但劳动条件差,劳动强度大,而且当操作者由于长时间持续工 作而疲劳时,还可能造成操作失误,当工艺要求比较严格,被控变量变化频繁时很难满足要 求。因此,自动控制势在必行。 图 0-2 为用自动化装置代替人工操作的自动控制示意图。如图所示,罐内发酵液的温度 t (被测变量)由检测元件检出并转换成适于测量的形式(一般转换成电信号),再经过变送器转 换成标准信号;该信号即为调节器的输入信号,同时也可供显示仪表对被测温度值进行显示 或记录。根据所预期的温度数值,由设定值发生器发出一个相应的设定信号。调节器将来自 变送器的测量信号(代表被测温度的实际值)与设定信号(代表被测温度的预期值)相比较后所 产生的偏差,按照预先设计好的调节规律进行运算,并输出一个信号给执行机构。执行机构 响应来自调节器的信号,推动调节机构(如图所示的阀门)动作,以改变冷却水的流量进而调 节罐内发酵液的温度。这种无需人干预其运行的控制系统,称为自动控制系统。 如果将图 0-2 和图 0-1 对照一下,便不难看出:在图 0-2 所示的自动控制系统中,变送 器和检测元件相当于人的眼睛,起着‘观察,的作用,调节器相当于人的大脑,起着“判断” 的作用,执行机构相当于人的手,起着“执行”指令的作用。其中,执行机构与调节机构(如 阀门)往往是制成一体的,统称为执行器。这些对于工业过程进行检测,显示,控制,执行 等操作的自动化装置总称为工业自动化仪表,它们是实现工业过程自动化所必不可少的技术 工具