8、人工控制存在什么問題

   圖1-4所示是人工控制液位示意圖。液體連續(xù)不斷地通過入口閥門2流入儲槽1，同時又不斷地通過出口閥門4流出。可以看出，槽內(nèi)液位將隨著流入量或流出量而波動，波動嚴重時，槽內(nèi)流體可能溢出或抽空。要解決這個問題，使液位保持在某一范圍內(nèi)，最簡單的辦法是安裝一個玻璃管液位計3。以液位計的上、下限刻度線為標準，當液位上升到接近上限刻度時，可以開大出品閥門的開度，或關小進口閥門的開度；當液位下降到接近下限刻度時，可以關小出口中閥門或開大進口閥門的開度，這樣就避免了儲槽因液位過高而溢流，或因液位下降而抽空的事故發(fā)生，使液位保持在某一范圍內(nèi)。這個過程是由人直接控制的，所以叫人工控制。

    由此可見，人工控制至少有以下三個問題，因而不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)對過程控制的要求。

（1）控制精度差。當液位要求較精確，即液位上、下限變動范圍要求小時，因人意識的反映到手動操作有一個過程，會造成液位控制超差。

（2）響應時間慢。

（3）疲勞失誤。

9、一個簡單的控制系統(tǒng)是怎樣組成的？

   若用一套自動化儀表控制裝置來實現(xiàn)第8問的液位控制過程，則叫自動控制，如圖1-5所示。

   由圖可知，儲槽液位經(jīng)測量由變送器3以特定的信號輸送給調(diào)節(jié)器4，調(diào)節(jié)器將變送器送來的信號（氣壓、電流等）與工藝上需要的液位高度給定信號進行比較，按設計好的去處規(guī)律得出結果，并以特定的信號(氣壓與電流)輸送給調(diào)節(jié)閥6，調(diào)節(jié)閥根據(jù)調(diào)節(jié)器的信號開始動作，自動改變閥門的開度。這樣，自動控制就代替了人工控制。這一套自動化裝置和被控制的液體儲槽就構成了自動控制系統(tǒng)。

    在自動控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)工藝介質(zhì)及設備（如液體儲槽）就叫被控對象(簡稱對象)。被控對象的輸出量即為系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)（如液位）。在主控系統(tǒng)中，用來設定被調(diào)參數(shù)的預期值的輸入量叫設定值(又稱參與量)。在研究自動控制系統(tǒng)時，為了表示各個組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號聯(lián)系，一般用方塊圖來表示系統(tǒng)的組成。如圖1-6所示，每個方塊表示組成系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，兩個環(huán)節(jié)之間用一條帶有箭頭的線條表示其相互關系，箭頭指向環(huán)節(jié)表示對這個環(huán)節(jié)輸入，箭頭離開環(huán)節(jié)表示從這個環(huán)節(jié)輸出。

10、為什么稱調(diào)節(jié)閥是生產(chǎn)過程自動化的“手腳”？

    根據(jù)第9題中所述和方塊圖可知，調(diào)節(jié)閥、變送器、調(diào)節(jié)器、顯示儀表等與被控對象組成自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)閥根據(jù)調(diào)節(jié)器輸出的調(diào)節(jié)信號直接作用于被控對象，使被調(diào)參數(shù)回到設定值，從而使生產(chǎn)過程正常進行。顯然調(diào)節(jié)閥是自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中一個終端控制儀表，因而稱作生產(chǎn)過程自動化的“手腳”。

11、為什么應重視調(diào)節(jié)閥的作用？

    調(diào)節(jié)閥是直接安裝在工藝管道上的，其使用條件較惡劣的環(huán)境下，如高溫高壓、嘗試冷凍、極毒、易燃、易滲透、易結晶、強腐蝕和高黏度等環(huán)境。它的好壞直接影響到系統(tǒng)的質(zhì)量，從而影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量及系統(tǒng)運行的效益。如果選型不當或維護不善，就會發(fā)生問題。例如，有的調(diào)節(jié)回路怎樣也穩(wěn)定不好，一直振蕩，若在選型上作了改進，將線性特性閥芯改為對數(shù)特性閥芯或改變流向之后，調(diào)節(jié)品質(zhì)會大有改善；又如，有些調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)持續(xù)振蕩，原因不在于調(diào)節(jié)器的比例度的過大或過小，而是由于閥門填料函的干摩擦太大，動作很不靈活；再如，調(diào)節(jié)閥的泄漏將造成廠區(qū)污染，甚至造成事故等。因此，應重視調(diào)節(jié)閥的作用，加強對其的維護和保養(yǎng)。

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