圖1—2所示是一個液體貯槽，在生產(chǎn)中常用來作為一般的中間容器或成品罐。從前一個工序來的物料連續(xù)不斷地流人槽中，而槽中的液體又送至下一工序進行加工或包裝。當流入量Qi(或流出量Q)波動時會引起槽內(nèi)液位的波動，嚴重時會溢出或抽空。解決這個問題的最簡單辦法，是以貯槽液位為操作指標，以改變出口閥門開度為控制手段，如圖1—2(a)所示。當液位上升時，將出口閥門開大，液位上升越多，閥門開得越大；反之，當液位下降時，則關(guān)小出口閥門，液位下降越多，閥門關(guān)得越小。為了使液位上升和下降都有足夠的余地，選擇玻璃管液位計指示值中間的某一點為正常工作時的液位高度，通過改變出口閥門開度而使液位保持在這一高度上，這樣就不會出現(xiàn)貯槽中液位過高而溢至槽外，或使貯槽內(nèi)液體抽空而發(fā)生事故的現(xiàn)象。歸納起來，操作人員所進行的工作有三方面，如圖1—2(b)所示。

(1)檢測用眼睛觀察玻璃管液位計(測量元件)中液位的高低，并通過神經(jīng)系統(tǒng)告訴大腦。

(2)運算、命令　　 據(jù)眼睛看到的液位高度，加以思考并與要求的液位值

進行比較，得出偏差的大小和正負，然后根據(jù)操作經(jīng)驗，經(jīng)思考、決策后發(fā)出命令。

(3)執(zhí)行　 根據(jù)大腦發(fā)出的命令，通過手去改變閥門開度，以改變出口流量Q。，從而使液位保持在所需高度上。

眼、腦、手三個器官，分別擔負了檢測、運算和執(zhí)行三個作用，來完成測量、求偏差、操縱閥門以糾正偏差的全過程。由于人工控制受到人的生理上的限制，因此在控制速度和精度上都滿足不了大型現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了提高控制精度和減輕勞動強度，可用一套自動化裝置來代替上述人工操作，這樣就由人工控制變?yōu)樽詣涌刂屏�。液體貯槽和自動化裝置一起構(gòu)成了一個自動控制系統(tǒng)，如圖1—3所示。

為了完成人的眼、腦、手三個器官的任務(wù)，自動化裝置一般至少也應(yīng)包括三個部分，分別用來模擬人的眼、腦和手的功能。如圖1—3所示，自動化裝置的三個部分分別是：

(1)測量元件與變送器　 功能是測量液位并將液位的高低轉(zhuǎn)化為一種特定的、統(tǒng)一的輸

自動控制系統(tǒng)01出信號(如氣壓信號或電壓、電流信號等)；

(2)自動控制器　 它接受變送器送來的信號，與工藝需要保持的液位高度相比較得出偏差，果用特定信號(氣壓或電流)發(fā)送出去；并按某種運算規(guī)律算出結(jié)果，：然后將此結(jié)果用特定信號值來改變閥門的開啟度。

(3)執(zhí)行器　 指控制閥，它與普通閥門的功能一樣，只不過它能自動地根據(jù)控制器送來的信號值來改變閥門的開啟度。

顯然，這套自動化裝置具有人工控制中操作人員的眼、腦、手的部分功能，因此，它能完成自動控制貯槽中液位高低的任務(wù)。

在自動控制系統(tǒng)的組成中，除了必須具有前述的自動化裝置外，還必須具有控制裝置所控制的生產(chǎn)設(shè)備。在自動控制系統(tǒng)中，將需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備或機器叫做被控對象，簡稱對象。圖1—3所示的液體貯槽就是這個液位控制系統(tǒng)的被控對象。化工生產(chǎn)中的各種塔器、反應(yīng)器、換熱器、泵和壓縮機以及各種容器、貯槽都是常見的被控對象，甚至一段輸氣管道也可以是一個被控對象。在復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備中，如精餾塔、吸收塔等，在一個設(shè)備上可能有好幾個控制系統(tǒng)。這時在確定被控對象時，就不一定是生產(chǎn)設(shè)備的整個裝置。譬如說，一個精餾塔，往往塔頂需要控制溫度、壓力等，塔底又需要控制溫度、塔釜液位等，有時中部還需要控制進料流量，就需要流量計與控制閥系統(tǒng)配合工作，在這種情況下，就只有塔的某一與控制有關(guān)的相應(yīng)部分才是某一個控制系統(tǒng)的被控對象。例如，在討論進料流量的控制系統(tǒng)時，被控對象指的僅是進料管道及閥門等，而不是整個精餾塔本身。本文由雙發(fā)儀表科技有限公司整理發(fā)布。