工业过程控制-第1章.pptVIP

《工业过程控制》 安全性（人和设备 ）：参数越限报警、事件记录SOE、连锁保护、状态监测、容错技术 经济性：能量和原材料消耗 稳定可靠性：可以连续、稳定的生产 3、过程控制系统的设计 确定设计目标 - 保证出口温度 - 保证烟气含氧量 - 保证燃烧效率 过程控制系统的设计 选择测量参数 - 出口温度 - 烟气含氧量 - 炉膛负压 - 燃油压力 - 热效率（软测量） 过程控制系统的设计 选择操作量 温度—采用调节阀调节燃油投入量进行控制 烟气含氧量—采用电机调节排烟挡板的角度 控制方案的确定 温度控制：采用燃油投入量进行反馈控制 氧量控制：加一个氧量控制器，利用挡板角度改变进行控制 热效率：通过计算得到热效率，和给定热效率比较，产生含氧量的设定，不断调整 过程控制系统的设计 选择控制策略 PID、自适应、解耦、最优控制等 过程控制系统的设计 设计报警和联锁保护 - 报警：高报警、低报警、变化率报警，声、光措施等 - 联锁：为了安全而设计的一系列先后次序的动作 例如紧急停车联锁： 停燃油泵——关闭燃油阀——停止引风机——停热油阀 次序错误将导致严重后果！ 过程控制系统的设计 调试和投入运行 检验安全性 检验稳定性可靠性 检验精度和准确性 检验控制指标 设计实现总结 确定控制目标 选择测量参数 选择操作量 确定控制方案 选择控制策略 选择执行器 设计报警和联锁 调试和投运 控制过程： 采用节流装置1来测量氧气流 量，并流至变送器（FT）2， 再经开方器3后作为流量调节 器（FC）4的测量值，其测量 值与供氧量的给定值进行比 较得到偏差，调节器按此偏 差输入信号以PID某种控制规 律进行运算并输出控制信号 去控制调节阀5的开度，从而 改变供氧量的大小，以满足 生产工艺要求。 ②计算机控制阶段 20世纪70年代，采用计算机直接数字控制（DDC），计算机监控（SCC）。 集散控制系统（DCS），具有控制分散，操作管理集中的优势，发展较快。它集中了计算机、控制、通信、图形显示技术。 控制结构：前馈，串级，比值，均匀，选择性控制。 控制理论：最优控制，推理控制，预测控制，自适应控制等，多变量控制系统。 20世纪90年代，过程控制进入综合自动化阶段，出现现场总线控制技术，计算机控制达到新的层次，出现智能控制理论，将人工智能、控制理论和运筹学组合，采用了模糊技术，神经网络和专家系统。 综合自动化系统包括生产计划和调度操作优化，基层控制和先进控制等内容的递阶控制系统，也称为管理控制一体化的系统，称为计算机集成过程系统CIPS。 过程控制仪表包括调节器（含可编程调节器）、执行器、操作器等各种新型控制仪表及装置。 分类： 1.按能源分类：气动仪表；电动仪表 2.按结构形式：基地式仪表；单元组合式仪表；组装式仪表；集散/分散式仪表 3.按信号类型：模拟式仪表；数字式仪表 单元组合式仪表的特点：灵活性强、便于生产、维护、库存 DDZ-I 电子管 DDZ-II 晶体管 DDZ-III 小 结 DDZ-III型仪表的主要特点 过程控制系统所控制的六大主要参数是什么？ 控制系统设计实现的主要步骤是什么？ 燃油加热炉停车联锁保护的次序是怎样的？ 1.4 过程控制系统的分类 1. 按被控量分类 温度控制系统 压力控制系统 流量控制系统 液位控制系统等 2. 按完成的功能分类 比值控制系统（特殊的多变量控制） 分程控制系统（一个调节器带几个阀） 选择性控制系统（非线性切换控制） 3. 按被控量的多少分类 单变量控制系统 多变量控制系统 1.4 过程控制系统的分类 4. 按系统的结构分类 反馈控制系统 前馈控制系统 复合控制系统 单回路控制系统 串级控制系统 1.4 过程控制系统的分类 （1）反馈控制系统 反馈控制系统是过程控制系统的一种最基本的控制结构形式。反馈控制系统是根据系统被控量的偏差进行工作的，偏差值是控制的依据，最后达到消除或减小偏差的目的。 如过热蒸汽温度控制系统就是一个反馈控制系统。 反馈信号可以有多个，从而构成多个闭合回路，称其为多回路控制系统。 1.4 过程控制系统的分类 （2）前馈控制系统 前馈控制系统是直接根据扰动量的大小进行工作，扰动是控制的依据。由于它没有被控量的反馈，所以也称为开环控制系统。 前馈控制框图 1.4 过程控制系统的分类 （3）前馈-反馈（复