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(jì)指示值中間的某一點(diǎn)為正常工作時(shí)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。

紹自動控制的時(shí)候，先分析人工操作，并與自動控制加以比較，對分析和了解自動控制系統(tǒng)是有裨益的。

圖1—2所示是一個(gè)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(gè)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(jìn)行加工或包裝。當(dāng)流入量Qi(或流出量Q)波動時(shí)會引起槽內(nèi)液位的波動，嚴(yán)重時(shí)會溢出或抽空。解決這個(gè)問題的最簡單辦法，是以貯槽液位為操作指標(biāo)，以改變出口閥門開度為控制手段，如圖1—2(a)所示。當(dāng)液位上升時(shí)，將出口閥門開大，液位上升越多，閥門開得越大；反之，當(dāng)液位下降時(shí)，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(jì)指示值中間的某一點(diǎn)為正常工作時(shí)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(jìn)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(jì)(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(yùn)算 考)、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(jìn)行比較，得出偏差的大小和正負(fù)，然后根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)，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(gè)器官，分別擔(dān)負(fù)了檢測、運(yùn)算和執(zhí)行三個(gè)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(qiáng)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)樽詣涌刂屏恕Ｒ后w貯槽和自動化裝置一起構(gòu)成了一個(gè)自動控制系統(tǒng)，如圖1—3所示。

為了完成人的眼、腦、手三個(gè)器官的任務(wù)，自動化裝置一般至少也應(yīng)包括三個(gè)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(gè)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(yùn)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(jī)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(gè)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(jī)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(gè)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(gè)設(shè)備上可能有好幾個(gè)控制系統(tǒng)。這時(shí)在確定被控對象時(shí)，就不一定是生產(chǎn)設(shè)備的整個(gè)裝置。譬如說，一個(gè)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(shí)中部還需要控制進(jìn)料流量，就需要流量計(jì)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(gè)控制系統(tǒng)的被控對象。例如，在討論進(jìn)料流量的控制系統(tǒng)時(shí)，被控對象指的僅是進(jìn)料管道及閥門等，而不是整個(gè)精餾塔本身。