北邮过程控制第1节.ppt

* * 2.检测误差的规律性 （1）系统误差 对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。 （2）随机误差或统计误差：统计计算、滤波消除 * * 八 检测仪表的基本特性 1.仪表的固有特性及性能指标 （1）精确度及其等级 1）不能用绝对误差或相对误差表示 2）用最大引用误差度量（量程、最大绝对误差） 度量办法：去掉最大引用误差中的“±”和“％”表示：0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5。 * * （2）非线性误差 （3）变差：正、反行程测量时的最大差值与量程之比的百分数 * * （4）灵敏度与分辨力 分辨力又称灵敏限：仪表输出能响应和分辨输入的最小变化量，数字显示仪表变化一个二进制最低有效位时输入的最小变化量 （5）漂移 时漂与温漂 * * * Beijing University of Posts and Telecommunications * * 过 程 控 制 李忠明 homework_2008@163.com * * 教材 ：《过程控制与自动化仪表》 第2版 学时：32学时 （选修考试） 成绩分配：平时40％ (出勤、课堂练习、期中考试) 期末考试60％ 期末考试：闭卷 潘永湘 机械工业出版社 2011 * * 本课程的教学要求 掌握常见自动化仪表的原理和过程对象的建模方法 掌握PID类常规控制策略，能够结合具体的工业过程设计合理的控制方案 掌握常见过程控制系统（串级、前馈、大时延过程的补偿控制）的设计方法。 掌握特殊要求的过程控制系统（比值、均匀、分程、选择性控制）的基本类型与性能指标选择性控制系统的基本概念、工作过程分析 。 了解复杂过程控制系统以及先进控制算法，熟悉其设计思想、概念、特点及适用场合 第1章 绪论 1）掌握过程控制的定义、要求和任务， 了解过程控制的发展状况； 2）掌握过程控制系统的组成、特点、类型及其性能指标； 3）了解过程控制系统设计步骤和仪表的类型与发展； 4）掌握仪表的信号制及防爆系统的构成。 * * 一、什么是过程控制？它有何作用？适用的生产过程 生产过程自动化的简称 生产工程系统（流程工业） 能源工业（发电过程）、石油（炼油过程）、化工（化肥生产）、污水处理 连续流动的物质流 具有传热、传质、生物、化学或物理反应的加工过程 控制温度、压力、流量、液位、成分等 * * 二、过程控制的特点、任务及功能要求 （一） 过程控制的特点 1.组成（过程，系列化仪表） 2.设计难（过程的复杂性，模型的不精确性） 3.要求高（控制方案丰富） 4.慢过程、参量控制 5.定值控制 * * （二） 过程控制的要求、功能 1.要求 安全性、稳定性、经济性 2.功能 （1）测量变送与执行； （2）操作安全与环保； （3）常规与高级控制； （4）实时优化； （5）决策与计划 * * 加热炉 首位字母 F L P T E A 后续字母 T C 流量 物位 压力 温度 电压 分析 传送 控制 * * 三 设计步骤 1.确定控制目标 1）热油出口温度稳定 2）出口温度与烟道气含 氧量稳定 3）温度稳定与热效率最高 * * 2.选择被控参数 直接参数与间接参数 3 选择控制量 燃料油流量与冷油流量→出口温度 挡板开度与送风挡板→含氧量 * * 4.确定控制方案 简单与复杂 单输入与多输入 最优控制 5.选择控制策略 PID 高级过程控制 6.选择执行器 气动与电动 * * 开大阀门还是逃命？ 温度指示 手动操作 气动设备 电动设备 冷却阀 由人直接根据指示来调节阀门 * * 7.设计报警与联锁保护系统 高、低限值 加热炉停车程序：停燃油泵→关燃油阀→停引风机→切断热油阀 8.工程化设计 9.系统投运、调试和整定参数 * * 四 过程控制的发展概况 （一）基于仪表的局部自动化阶段 50年代，基地、单元组合、气动式，单输入/单输出、 经典控制理论 （二）基于仪表/计算机的综合自动化阶段 60年代，单元组合、组装式，高性能、特殊要求控制，计算机控制，多输入/多输出，现代控制理论 （三）基