①针对实际的生产工艺流程，能够确定出关键性的工艺参数， 并能够对所确定的关键性工艺参数设计出简单的自动控制系统。
②针对一套实际的自动控制系统，能够正确选择出执行器的 气开、气关形式。
③针对一套实际的自动控制系统，能够确定控制器的正反作 用及控制器的控制规律。
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第七章 简单控制系统
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扰，产生共振，从而使这
两套控制系统都无法正常
工作。
W 精馏塔的塔顶与塔底温度控制系统
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第二节 简单控制系统的设计
6、说明“被控变量的可控性”
水
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FC
D
F Z
N
第七章 简单控制系统
假设物流F自上一工 序来，其间无缓冲设 备。在精馏工序设置 如下图示进料流量定 值控制系统 。
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第七章 简单控制系统
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第二节 简单控制系统的设计
本节内容提要：
1、被控变量的选择 2、纵操变量的选择 3、测量元件的特性 4、控制规律的确定 5、控制器的正反作用规律
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第七章 简单控制系统
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概述 选择被控变量
第二节 简单控制系统的设计
选择被控变量
选择操纵变量
一般选取与直接指标有直接关系，并存在一一对应关系的 参数作为间接指标控制。
显然，被控变量的选择同生产工艺有着章 简单控制系统
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第二节 简单控制系统的设计
4、被控变量的选择原则 （1）总原则 ①高纯度——确保产品质量。 ②低能耗——确保热剂、冷剂消耗低。 （2）具体原则 ①工艺过程中的关键性参数。 ②首选直接指标，再考虑间接指标。 ③考虑国内仪表现状（被控变量易检测、变送、并有 足够的灵敏度）。 ④独立的、可控的。 ⑤工艺的合理性与经济性 下面分别举例说明被控变量的独立性与可控性。
全生产等起决定性作用的生产工艺参数。
在生产过程中，只要控制好所有关键性参数，对于稳定 生产操作、提高产品质量、改善劳动条件以及确保安全生产， 都具有决定性的意义。因此，选择好被控变量是自动控制系 统设计的关键环节。
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第七章 简单控制系统
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第二节 简单控制系统的设计
3、被控变量的选择途径（两种类型的控制形式）
处理测量信号
选择调节阀
选择控制规律
系统投运 参数整定
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明确 控制目的
分析 生产工艺
确定 被控变量
使生产过程自动按照预定的目标进行，并使 工艺参数保持在预先规定的数值上（或按预 定规律变化）
“关键”变量：对产品的产量、质量以及生 产过程的安全具有决定作用的变量
两种控制类型：直接指标控制和间接指标控制 当质量指标信号缺少检测手段、信号微弱、滞 后很大时，可选取与直接质量指标有单值对应 关系而反应又快的变量做为间接控制指标。
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第七章 简单控制系统
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第一节 简单控制系统的结构与组成
按目前新的设计规范，控制 系统中的测量、变送环节省 略不画，但在实际的控制系 统中总是存在这一环节的。 贮 槽 液 位 控 制 系 统
由贮槽液位控制系统可以看出，简单控制系统是由一个测
量元件及变送器、一个控制器、一个执行器和一个被控对象所 构成的单闭环定值控制系统，也称单回路控制系统。其方块图 如下：
第七章 简单控制系统
第一节 简单控制系统的结构与组成 第二节 简单控制系统的设计 第三节 控制器参数的工程整定 第四节 控制系统的投运
这一章主要解决三个问题 1.控制什么？ 2.拿什么来控制？ 3.通过什么方式控制？
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第七章 简单控制系统
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本章学习要点
自动控制系统是由被控制对象和自动化装置两部分组成。 简单控制系统是一种结构最简单的自动控制系统，应用最普 遍，工业生产中所应用的自动控制系统80%左右都是简单控 制系统
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第七章 简单控制系统
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第一节 简单控制系统的结构与组成
2、控制系统方块图
f
x e 控制器 P 执行器 q 被控对象
y
z
检测、变送器
二、简单控制系统的特点
1、可以用同一个方块图表示。（四个部分组成） 2、具有被控变量负反馈的单闭环定值控制系统。 3、控制系统是按给定值与被控变量测量值的偏差进行控制的。
第七章 简单控制系统
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第二节 简单控制系统的设计
一、被控变量的选择 1、被控变量：就是生产中需要进行严格控制的生产工艺
参数，也就是关键性的工艺参数。被控变量的选择是与生产 工艺密切相关的，而影响一个生产过程正常操作的因素是很 多的，但并非所有影响因素都要加以自动控制。
2、关键性参数：就是对生产操作，或对产品质量或对安
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第七章 简单控制系统
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第二节 简单控制系统的设计
5、说明“被控变量的独立性”
F T1C Z
N
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水
各塔盘物料温度不等，
但相互之间有一定的联系
T2C
及规律，塔底温度升高，
塔顶也升高，说明这些温
度不是独立的，不能同时 D 对它们进行控制。
如果设置如图示两套温
度控制系统，必然相互干
第一节 简单控制系统的结构与组成
本节内容提要：
1、简单控制系统的结构与组成 2、简单控制系统的特点
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第七章 简单控制系统
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第一节 简单控制系统的结构与组成
一、简单控制系统的结构与组成
1、控制系统结构与组成
说明：在本系统中绘出的变送器LT及TT等，按自控设计规 范，可以省略不画，所以在本书以后的控制系统图中，也将 不再画出测量、变送环节，但要注意在实际的系统中总是存 在这一环节，只是在画图时被省略罢了。
（1）直接指标控制：被控变量本身就是需要控制的工艺指 标（如温度、压力、流量、液位），直接控制这类指标比 较容易。
（2）间接指标控制：当生产工艺是按质量指标（如物料纯 度、水分含量等）进行操作时，按理应以质量指标进行控 制，但获取质量指标的测量仪表，对质量的检测过程一般 都需要较长的时间，只好采取间接指标控制。
W
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第二节 简单控制系统的设计
假定该精馏塔的操作是要使塔顶(或塔底)馏出物达到规定的 纯度，那么塔顶(或塔底)馏出物的组分xD(或xW)应作为被控变 量，因为它就是工艺上的质量指标。
如果检测塔顶馏出物的组分xD(或xW)尚有困难，或滞后太大， 那么就不能直接以xD(或xW)作为被控变量进行直接指标控制。 这时可以在与xD有关的参数中找出合适的变量作为被控变量， 进行间接指标控制。