控制和调节主要工艺参数：流量、液位、压力和温度

一组单一的操作形成特定的工艺过程。在一般情况下，当下一个操作的开始相对于前一个操作的开始移动时，通过并行、顺序或组合执行的技术操作来执行工艺过程。

流程管理是一个组织和技术问题，今天通过创建自动或自动化流程管理系统来解决。

工艺过程控制的目的可以是：稳定一些物理量，根据给定的程序或在更复杂的情况下优化一些总结标准，过程的最高生产率，产品的最低成本等。

受控制和调节的典型工艺参数包括流速、液位、压力、温度和许多质量参数。

封闭系统使用关于输出值的当前信息，确定偏差 ε (T) 控制值 Y (t) 与其确定值 Yo) 并采取措施减少或完全消除 ε(T)。

称为偏差控制系统的封闭系统的最简单示例是用于稳定水箱中水位的系统，如图 1 所示。该系统由两级测量传感器（传感器）、设备 1 控制（调节器）和执行机构3，其控制调节体（阀）5的位置。

米。 1、自动控制系统功能图：1——调节器，2——液位测量变送器，3——驱动机构，5——调节机构。

流量控制

流量控制系统的特点是低惯性和频繁的参数脉动。

通常，流量控制使用阀门或闸门限制物质的流动，通过改变泵驱动的速度或旁路程度（通过额外的通道转移部分流量）来改变管道中的压力。

液体和气体介质流量调节器的应用原理如图 2，a 所示，对于散装物料 — 在图 2，b 中。

米。 2. 流量控制方案：a——液态和气态介质，b——散装物料，c——介质比。

在工艺过程自动化的实践中，有时需要稳定两种或多种介质的流量比。

在图2c所示的方案中，流向G1的流量为主机，流量G2=γG—从机，其中γ——流量比，在稳压器静态调节过程中设定。

当主流量G1改变时，FF控制器按比例改变从流量G2。

控制律的选择取决于所需的参数稳定质量。

电平控制

液位控制系统具有与流量控制系统相同的特性。在一般情况下，级别的行为由微分方程描述

D (dl / dt) = 杜松子酒 — 痛风 +Garr，

其中S为罐体水平部分的面积，L为液位，Gin，Gout为介质在进出口处的流量，Garr——介质增加或减少容量的量（可等于 0) 每单位时间 T。

液位的稳定性表明供应液体和消耗液体的数量相等。可以通过影响液体的供应（图 3，a）或流速（图 3，b）来确保这种情况。在图 3，c 所示的调节器版本中，液体供应和流速的测量结果用于稳定参数。

液位脉冲是修正性的，排除了供量和流量变化时不可避免的误差造成的误差累积。调节律的选择还取决于所需的参数稳定质量。在这种情况下，不仅可以使用比例控制器，还可以使用位置控制器。

米。 3. 液位控制系统方案：a — 对电源的影响，b 和 c — 对介质流速的影响。

压力调节

压力恒定与水平恒定一样，表示物体的物质平衡。在一般情况下，压力的变化由以下等式描述：

V (dp / dt) = Gin — Gout +Garr,

其中 VE 是设备的体积，p 是压力。

压力控制方法类似于液位控制方法。

温度控制

温度是系统热力学状态的指标。温度控制系统的动态特性取决于过程的物理化学参数和设备的设计。这种系统的特点是物体的显着惯性，通常是测量传感器的惯性。

温度调节器的实施原理类似于液位调节器的实施原理（图 2），同时考虑到设施中能源消耗的控制。调节律的选择取决于对象的动量：越大，调节律越复杂。可以通过提高冷却液的运动速度、减小保护套（套）壁的厚度等方法来减小测量变送器的时间常数。

产品成分和质量参数的规定

在调整给定产品的成分或质量时，可能会出现离散测量参数（例如，谷物水分）的情况。在这种情况下，信息的丢失和动态调整过程的准确性降低是不可避免的。

稳定一些中间参数 Y (t) 的稳压器的推荐方案，其值取决于主要控制参数 — 产品质量指标 Y (ti) 如图 4 所示。

米。 4、产品质量控制系统方案：1——对象，2——质量分析仪，3——外推滤波器，4——计算装置，5——调节器。

计算设备4使用参数Y(t)和Y(ti)之间的关系的数学模型，连续评估质量等级。外推滤波器 3 给出两次测量之间的估计产品质量参数 Y (ti)。