锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的 一个十分重要的参数。水位过高,会使蒸汽带液,降低了蒸汽的质量和产量,甚至会损坏后 续设备。而水位过低,轻则影响汽液平衡,重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此,必须对汽包 水位进行严格的控制。图 1-27 是一类简单锅炉汽包水位控制示意图,要求:(1)画出该控制系统方块图;(2)指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么?⏺图 1-27 锅炉汽包水位控制示意图

步骤 1：理解控制系统的基本组成
控制系统通常由被控对象、控制器、执行器、测量变送器和扰动变量组成。被控对象是需要控制的设备或过程，控制器根据设定值和测量值的偏差来调整执行器的动作，执行器直接作用于被控对象，测量变送器将被控对象的状态转换为可测量的信号，扰动变量是影响被控对象状态的外部因素。

步骤 2：确定被控对象、被控变量、操纵变量和扰动变量
- 被控对象：锅炉汽包，因为需要控制的是锅炉汽包内的水位。
- 被控变量：锅炉汽包水位，这是需要控制的参数。
- 操纵变量：锅炉给水量，这是控制器通过调整执行器来改变的参数，以控制水位。
- 扰动变量：冷水温度、压力，蒸汽压力、流量，燃烧状况等，这些因素会影响锅炉汽包水位，但不是直接控制的变量。

步骤 3：绘制控制系统方块图
控制系统方块图包括被控对象、控制器、执行器、测量变送器和扰动变量。被控对象是锅炉汽包，控制器根据设定值和测量值的偏差来调整执行器的动作，执行器直接作用于锅炉汽包，测量变送器将锅炉汽包水位转换为可测量的信号，扰动变量影响锅炉汽包水位。