8、人工控制存在什么问题

   图1-4所示是人工控制液位示意图。液体连续不断地通过入口阀门2流入储槽1，同时又不断地通过出口阀门4流出。可以看出，槽内液位将随着流入量或流出量而波动，波动严重时，槽内流体可能溢出或抽空。要解决这个问题，使液位保持在某一范围内，最简单的办法是安装一个玻璃管液位计3。以液位计的上、下限刻度线为标准，当液位上升到接近上限刻度时，可以开大出品阀门的开度，或关小进口阀门的开度；当液位下降到接近下限刻度时，可以关小出口中阀门或开大进口阀门的开度，这样就避免了储槽因液位过高而溢流，或因液位下降而抽空的事故发生，使液位保持在某一范围内。这个过程是由人直接控制的，所以叫人工控制。

    由此可见，人工控制至少有以下三个问题，因而不能满足现代化工业对过程控制的要求。

（1）控制精度差。当液位要求较精确，即液位上、下限变动范围要求小时，因人意识的反映到手动操作有一个过程，会造成液位控制超差。

（2）响应时间慢。

（3）疲劳失误。

9、一个简单的控制系统是怎样组成的？

   若用一套自动化仪表控制装置来实现第8问的液位控制过程，则叫自动控制，如图1-5所示。

   由图可知，储槽液位经测量由变送器3以特定的信号输送给调节器4，调节器将变送器送来的信号（气压、电流等）与工艺上需要的液位高度给定信号进行比较，按设计好的去处规律得出结果，并以特定的信号(气压与电流)输送给调节阀6，调节阀根据调节器的信号开始动作，自动改变阀门的开度。这样，自动控制就代替了人工控制。这一套自动化装置和被控制的液体储槽就构成了自动控制系统。

    在自动控制系统中，生产工艺介质及设备（如液体储槽）就叫被控对象(简称对象)。被控对象的输出量即为系统的被调参数（如液位）。在主控系统中，用来设定被调参数的预期值的输入量叫设定值(又称参与量)。在研究自动控制系统时，为了表示各个组成环节之间的相互影响和信号联系，一般用方块图来表示系统的组成。如图1-6所示，每个方块表示组成系统的一个环节，两个环节之间用一条带有箭头的线条表示其相互关系，箭头指向环节表示对这个环节输入，箭头离开环节表示从这个环节输出。

10、为什么称调节阀是生产过程自动化的“手脚”？

    根据第9题中所述和方块图可知，调节阀、变送器、调节器、显示仪表等与被控对象组成自动调节系统。调节阀根据调节器输出的调节信号直接作用于被控对象，使被调参数回到设定值，从而使生产过程正常进行。显然调节阀是自动调节系统中一个终端控制仪表，因而称作生产过程自动化的“手脚”。

11、为什么应重视调节阀的作用？

    调节阀是直接安装在工艺管道上的，其使用条件较恶劣的环境下，如高温高压、尝试冷冻、极毒、易燃、易渗透、易结晶、强腐蚀和高黏度等环境。它的好坏直接影响到系统的质量，从而影响最终产品的质量及系统运行的效益。如果选型不当或维护不善，就会发生问题。例如，有的调节回路怎样也稳定不好，一直振荡，若在选型上作了改进，将线性特性阀芯改为对数特性阀芯或改变流向之后，调节品质会大有改善；又如，有些调节过程中出现持续振荡，原因不在于调节器的比例度的过大或过小，而是由于阀门填料函的干摩擦太大，动作很不灵活；再如，调节阀的泄漏将造成厂区污染，甚至造成事故等。因此，应重视调节阀的作用，加强对其的维护和保养。

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