É apresentado um exemplo de medidor de nível de líquido com tubo de vidro para ilustrar a estrutura básica e a forma de um sistema de controle de automação.

O sistema de controle automático está sendo desenvolvido com base no controle manual. Portanto, inicialmente, introduzimos a operação manual ao controle automático, analisando e comparando-a com o controle automático. Essa análise e compreensão do sistema de controle automático são úteis. As Figuras 1 a 2 mostram um tanque de armazenamento de líquidos, frequentemente utilizado como recipiente ou tanque central na produção. Durante um processo, o material é continuamente despejado em um canal, e o líquido no tanque é enviado para o próximo procedimento de trabalho para processamento ou embalagem. Quando a vazão de entrada (Qi) ou saída (Q) sofre flutuações severas, o nível do líquido no tanque pode oscilar, podendo levar a transbordamentos ou vazamentos. Uma solução simples para esse problema, baseada no indicador de nível do líquido no tanque de armazenamento, consiste em controlar a abertura da válvula de saída, conforme mostrado nas Figuras 1 a 2(a) abaixo. Quando o nível do líquido sobe, a abertura da válvula de saída aumenta; quanto maior a subida do nível do líquido, maior a abertura da válvula. Por outro lado, quando o nível do líquido cai, a válvula de saída se fecha, diminuindo a abertura conforme o nível do líquido diminui. Para garantir que o nível do líquido tenha espaço suficiente para subir e descer, escolha um valor de indicação no medidor de nível de líquido de tubo de vidro no ponto médio para o funcionamento normal do nível do líquido. Ajuste a abertura da válvula de saída para manter o nível do líquido estável, evitando que o nível do tanque de armazenamento fique muito alto e cause transbordamento ou acidentes. Em resumo, o trabalho do operador tem três aspectos, conforme mostrado nas figuras 1 a 2 (b) abaixo. (1) Detecção visual do nível do líquido no medidor de nível de líquido de tubo de vidro e transmissão da informação ao cérebro através do sistema nervoso. (2) Testes operacionais: com base na observação visual do nível e na comparação com o valor de referência, conclui-se sobre a margem de erro e a margem de erro, e então, com base na experiência operacional, após reflexão, emite-se a ordem de operação. (3) Execute de acordo com o comando do cérebro, manualmente, altere a abertura da válvula para alterar a vazão de saída Q, mantendo o nível na altura necessária. Olhos, cérebro e mãos são três partes responsáveis, respectivamente, pelo teste, operação e execução, para completar a medição do desvio, controlar as válvulas e corrigir o desvio do processo. Como o controle manual é limitado pelas capacidades físicas de uma pessoa, o controle em termos de velocidade e precisão atende às necessidades da produção moderna em larga escala. Para melhorar a precisão do controle e reduzir a intensidade do trabalho, pode-se utilizar um dispositivo automatizado para substituir a operação manual, transformando o controle manual em controle automático. O tanque de armazenamento de líquidos e o dispositivo automático formam juntos um sistema de controle automático, conforme mostrado na Figura 1-3. Para tarefas que envolvem os três órgãos (olhos, cérebro e mãos), o dispositivo automático geralmente também deve incluir pelo menos três partes, utilizadas respectivamente para simular as funções dos olhos, do cérebro e das mãos. Conforme mostrado na Figura 1-3. 3. O dispositivo automático é composto por três partes: (1) Elemento de medição do nível do líquido e transmissor, cuja função é converter a altura do nível do líquido em um sinal de saída específico e uniforme (como sinais de pressão de ar, tensão, corrente, etc.); (2) Controlador automático: recebe os sinais do transmissor, compara-os com o desvio da altura do nível do líquido necessário para o processo e envia um sinal específico (pressão de ar ou corrente); e, de acordo com uma regra operacional, altera a abertura da válvula com base nesse valor de sinal específico; (3) Atuador de controle da válvula: possui a função normal de uma válvula, exceto que, de acordo com o valor do sinal do controlador, altera automaticamente a abertura da válvula. Obviamente, este conjunto opera o dispositivo automático com a parte de controle manual, combinando visão, raciocínio e habilidades manuais, permitindo, assim, o controle automático da altura do nível do líquido no tanque de armazenamento. Na composição de um sistema de controle automático, além do dispositivo de automação, também é necessário um controlador de equipamentos de produção. Em um sistema de controle automático, os parâmetros de processo que precisam ser controlados em equipamentos ou máquinas de produção são chamados de objetos controlados. As Figuras 1 a 3 mostram um tanque de armazenamento de líquidos como um objeto controlado dentro de um sistema de controle de nível de líquido. Na produção química, diversos equipamentos, como colunas, reatores, trocadores de calor, bombas e compressores, bem como vários recipientes e tanques de armazenamento, são objetos controlados comuns; até mesmo um gasoduto pode ser considerado um objeto controlado. Em equipamentos de produção sofisticados, como torres de destilação e de absorção, um único dispositivo pode conter vários sistemas de controle. Ao determinar o que é controlado neste momento, nem sempre se trata do equipamento de produção como um todo. Por exemplo, uma torre de retificação geralmente precisa controlar a temperatura e a pressão no topo da torre, a temperatura na base e o nível do reator da coluna, entre outros parâmetros. Às vezes, também é necessário controlar a vazão de alimentação central, o que exige a integração de diversos sistemas. medidor de vazão e sistema de válvula de controle, neste caso, há apenas uma torre e o controle é um sistema de controle das porções correspondentes do objeto controlado. Por exemplo, na discussão do sistema de controle da vazão de alimentação, o objeto controlado se refere apenas ao tubo de alimentação e à válvula, etc., e não à própria coluna. Este artigo foi publicado pela Embellish Instrument Technology Co., Ltd.

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