检测与过程过程控制的简介.ppt

* * 检测与过程控制技术 姓名：谢敬业 电话 2006年7月广西工业职业技术学院毕业 仪表工程师，在国有企业从事工业生产自动化、设备管理、信息化等技术工作。 自我介绍 一、 自动检测与过程控制技术的发展 自动检测：在生产过程中，利用各种检测仪表（也叫测量仪表）对生产过程的各种工艺变量自动、连续地进行测量和显示，以提供操作者观察或直接自动地进行监督和控制产； 过程控制：在生产过程中，运用合适的控制策略，采用自动化仪表及系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动，使生产过程在不同程度上自动进行，所以过程控制又被称为生产过程自动化。过程控制系统是指自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度以及PH值等,这样一些过程变量的控制系统 局部自动化阶段（20世纪20~60年代） 过程控制主要用于生产过程中单输入、单输出的控制系统，被控参数主要有温度、压力、流量和液位四种，控制目的是保持这些参数的稳定，消除或者减少对生产过程指标的影响； 采用以标准压缩空气作为动力和信号； 提出比例积分微分（PID）控制回路的整定规则，这一规则至今还被过程控制工程界广泛采用。 集中控制阶段（20世纪60-70年代） 电动信号传输标准：0-10mADC 20世纪70年代，随着电子技术的迅速发展，半导体产品取代了电子管，随后，集成电路取代了分离原件,计算机在过程控制的应用，引起了工业生产过程革命性的变化 串级控制、前馈控制、比值控制、选择控制。大多数的测量仪表通过电动或者气动变送器把信号统一送到集中控制室，操作人员通过显示和控制仪表对生产过程的各种参数进行集中的监视和控制 20世纪60年代中期，提出了工业过程数学模型的建立和研究方法。在第二阶段，现代控制理论开始在过程控制领域内应用，如模型预测控制算法、模糊控制算法以及计算机仿真等 集散控制阶段（20世纪70年代中期至今） 电动信号传输标准：4-20mADC “集中管理，分散控制”的设计思想被所有大型过程控制系统所接受并应用至今，集散控制系统在某种意义上集中管理，分散控制实现了过程控制工作者的梦想。所以，称集散型控制系统的出现是过程控制发展史上的里程碑。集散控制系统的设计雏形是在一座工厂里设一个中央控制室，用CRT来监视、操作工厂的生产过程。 进入20世纪90年代后，随着测量仪表数字化、通讯系统网络化、集散控制技术的成熟,工业生产过程进入微机化、数字化和网络化时代 基于现场总线的集散控制系统正在企业广泛应用，过程自动化（PA）、工厂自动化（FA）、计算机集成过程控制（CIPS）、计算机集成制造系统（CIMS）和企业资源管理信息系统（ERP）等方案的实施和规划，正在成为提高工业生产过程经济效益的关键手段。 二、 过程控制系统的特点 1、被控过程的多样化 2、系统由过程检测控制仪表组成 3、被控方案十分丰富 4、控制过程多属于慢过程参量控制 5、定值控制是过程控制的一种主要控制形式 三、过程控制系统的分类 1、按给定值的特点分类 （1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2、按系统克服干扰的方法分类 （1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈-反馈控制系统 1、测量过程：被测变量与其相应的测量标准单位进行比较，而过程测 量仪表就是实现变换、比较的工具。 2、测量误差：根据最终测量结果获得的方式不同，可将测量分为直接 测量和间接测量两种。 （1）直接测量是将被测参数直接以一定的标准量比较出来（例如用 卡尺量出一根钢管的长度）。 （2）间接测量是将直接测量得到的数据代入一定的公式，计算出所 要求的被测参数值。（如用节流装置测出装置前后压差以后， 代入流量方程式计算出对应的流量值）。在工程技术或科学研 究中，对于一个参数进行测量时，人们总是提出这样一个问题： 所获得的测量结果是否是被测参数的真实值？ 四、测量的基础知识 1、按误差的表示方法划分 （1）绝对误差 （2）相对误差 （3）引用误差 2、按误差的出现规律划分 （1）系统误差（又叫规律误差） （2）过失误差（又叫疏忽误差） （3）随机误差（又叫偶然误差） 3、按误差的工作条件划分 （1）基本误差 （2）附加误差 例：误差判别 歌唱演员打分时： 去掉一个最高分、去掉一个最低分后， 取平均分。（防止粗大误差） 打枪时后一弹头从前一弹孔中穿过是极为 罕见的。 （随机误差） 五、测量仪表的基本知识 1、测量仪表的分类： (1)接触式测量仪表和非接触式测量仪表。 (2)标准仪表和工业仪表。 (3)压力、物位、流