一、常規管道流體的人工控制：

以圖1-1所示液位控制為例，說明人工控制的有關概念。液位是工藝需要控制的變量，操作員根據液位高低調節排放閥的開度，使液位保持在工藝所需的高度。人工控制的過程如下。
1、操作員用眼睛觀測容器液位，經神經系統傳到大腦。
2、大腦對液位觀測值與工藝期望值進行比較，經分析和判別，發出控制指令。
3、根據大腦發出的控制指令，操作員通過手操縱閥門，改變閥門開度，使排出流量變化。
4 、反復上述步驟，使液位維持在期望值。

二、 管道流體的自動控制：

因為現代工業生產過程需要控制的溫度、壓力、流量等參數成百上千，人工控制難以滿足現代工業生產過程的要求，存在勞動強度大，控制精度低、響應時間長等缺點。各種自動控制系統模擬人工控制的方法，用儀表、計算機等裝置代替操作員的眼、大腦、手等的功能，實現對生產過程的自動控制。簡單控制系統包含檢測元件和變送器、控制器、執行器和被控對象等。圖1-2 是簡單控制系統的框圖。
檢測元件和變送器(Sensor and Transmitter) 用于檢測被控變量，將檢測信號轉換為標準信號。例如，熱電阻將溫度變化轉換為電阻變化，溫度變送器將電阻或熱電勢信號轉換為標準的氣壓或電流、電壓信號等。

控制器(Controller)將檢測變送環節輸出的標準信號與設定值信號進行比較，獲得偏差信號，按一定控制規律對偏差信號(Error Signal) 進行運算，運算輸出送執行器。控制器可用模擬儀表實現，也可用微處理器組成的數字控制器實現，例如，DCS (分布控制系統) 和FCS (現場總線控制系統) 中采用的PID控制功能模塊等。

執行器(Actuator) 處于控制環路的最終位置，也稱為最終元件(Final Control Element).執行器用于接收控制器的輸出信號，并控制操縱變量變化。在大多數工業生產過程控制的應用中，執行器采用控制閥。其他執行器有計量泵、調節擋板等。近年來，隨著變頻調速技術的應用，一些控制系統已采用變頻器和相應的電動機(泵) 等設備組成執行器。

生產過程(被控對象) 的負荷變化或者操作條件改變時，通過檢測元件和變送器的檢測和變送，將過程的被控變量送控制器，經控制規律運算后的輸出送執行器，改變過程中相應的流體流量，使被控變量與設定值保持一致。可見，檢測元件和變送器的作用類似于人的眼睛，控制器的作用類似于人的大腦，執行器的作用類似于人的手腳。

與人工控制的控制過程類似，當系統受到干擾影響時，用檢測變送儀表檢測過程的被控變量信號(模擬人眼的功能)，控制器將檢測變送信號與設定值比較，按一定控制規律對其偏差值進行運算(模擬人腦的功能)，并輸出信號驅動執行機構改變操縱變量(模擬人手的功能)，使被控變量回復到設定值。

三、控制閥在控制系統中的作用：

1、控制閥用于自動控制系統中流體的流量，從面實現自動調節生產過程中有關工藝變量的作用。與手動閥門不同，控制閥可自動調節，不需要人工操縱，因此，可大大降低勞動強度，提高生產效率。
2 控制閥能夠在供給它的能源或信號中斷時及時回復到安全狀態，避免事故發生。通過控制閥故障關(FC) 或故障開(FO) 或故障保持(FR) 等選擇，使控制閥關閉。打開或保持故障時開度，防止事故的發生或蔓延。

3 控制閥可補償被控對象的非線性特性，實現生產過程的穩定運行。控制系統穩定運行的關鍵是系統的開環增益在運行過程中保持恒定。對被控對象具有非線性特性的生產過程，例如，溫度控制等具有飽和非線性特性的生產過程，可通過選擇控制閥的流量特性，補償被控對象的非線性，使生產過程穩定運行。