控制和調節主要工藝參數：流量、液位、壓力和溫度

一組單一的操作形成特定的工藝過程。在一般情況下，當下一個操作的開始相對於前一個操作的開始移動時，通過並行、順序或組合執行的技術操作來執行工藝過程。

流程管理是一個組織和技術問題，今天通過創建自動或自動化流程管理系統來解決。

工藝過程控制的目的可以是：穩定一些物理量，根據給定的程序或在更複雜的情況下優化一些總結標準，過程的最高生產率，產品的最低成本等。

受控制和調節的典型工藝參數包括流速、液位、壓力、溫度和許多質量參數。

封閉系統使用關於輸出值的當前信息，確定偏差 ε (T) 控制值 Y (t) 與其確定值 Yo) 並採取措施減少或完全消除 ε(T)。

稱為偏差控制系統的封閉系統的最簡單示例是用於穩定水箱中水位的系統，如圖 1 所示。該系統由兩級測量傳感器（傳感器）、設備 1 控制（調節器）和執行機構3，其控制調節體（閥）5的位置。

米。 1、自動控制系統功能圖：1——調節器，2——液位測量變送器，3——驅動機構，5——調節機構。

流量控制

流量控制系統的特點是低慣性和頻繁的參數脈動。

通常，流量控制使用閥門或閘門限制物質的流動，通過改變泵驅動的速度或旁路程度（通過額外的通道轉移部分流量）來改變管道中的壓力。

液體和氣體介質流量調節器的應用原理如圖 2，a 所示，對於散裝物料 — 在圖 2，b 中。

米。 2. 流量控制方案：a——液態和氣態介質，b——散裝物料，c——介質比。

在工藝過程自動化的實踐中，有時需要穩定兩種或多種介質的流量比。

在圖2c所示的方案中，流向G1的流量為主機，流量G2=γG—從機，其中γ——流量比，在穩壓器靜態調節過程中設定。

當主流量G1改變時，FF控制器按比例改變從流量G2。

控制律的選擇取決於所需的參數穩定質量。

電平控制

液位控制系統具有與流量控制系統相同的特性。在一般情況下，級別的行為由微分方程描述

D (dl / dt) = Gin — Gout +Garr,

其中S為罐體水平部分的面積，L為液位，Gin，Gout為介質在進出口處的流量，Garr——介質增加或減少容量的量（可等於 0) 每單位時間 T。

液位的穩定性表明供應液體和消耗液體的數量相等。可以通過影響液體的供應（圖 3，a）或流速（圖 3，b）來確保這種情況。在圖 3，c 所示的調節器版本中，液體供應和流速的測量結果用於穩定參數。

液位脈衝是修正性的，排除了供量和流量變化時不可避免的誤差造成的誤差累積。調節律的選擇還取決於所需的參數穩定質量。在這種情況下，不僅可以使用比例控制器，還可以使用位置控制器。

米。 3. 液位控制系統方案：a — 對電源的影響，b 和 c — 對介質流量的影響。

壓力調節

壓力恆定與水平恆定一樣，表示物體的物質平衡。在一般情況下，壓力的變化由以下等式描述：

V (dp / dt) = Gin — Gout +Garr,

其中 VE 是設備的體積，p 是壓力。

壓力控制方法類似於液位控制方法。

溫度控制

溫度是系統熱力學狀態的指標。溫度控制系統的動態特性取決於過程的物理化學參數和設備的設計。這種系統的特點是物體的顯著慣性，通常是測量傳感器的慣性。

溫度調節器的實施原理類似於液位調節器的實施原理（圖 2），同時考慮到設施中能源消耗的控制。調節律的選擇取決於對象的動量：越大，調節律越複雜。可以通過提高冷卻液的運動速度、減小保護套（套）壁的厚度等方法來減小測量變送器的時間常數。

產品成分和質量參數的規定

在調整給定產品的成分或質量時，可能會出現離散測量參數（例如，穀物水分）的情況。在這種情況下，信息的丟失和動態調整過程的準確性降低是不可避免的。

穩定一些中間參數 Y (t) 的穩壓器的推薦方案，其值取決於主要控制參數 — 產品質量指標 Y (ti) 如圖 4 所示。

米。 4、產品質量控制系統方案：1——對象，2——質量分析儀，3——外推濾波器，4——計算裝置，5——調節器。

計算設備4使用參數Y(t)和Y(ti)之間的關係的數學模型，連續評估質量等級。外推濾波器 3 給出兩次測量之間的估計產品質量參數 Y (ti)。