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过程控制与仪表课程综述

课程名称：过程控制工程

系别：电子信息与电气工程系

年级专业：

姓名：

学号：

授课老师：

过程控制与仪表课程综述

摘要：过程控制作为自动化技术的重要组成局部，其开展很快，并已经广泛的用于石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业生产部门生产过程的自动化。课程主要讲述了过程建模和过程检测技术，简单过程控制系统——单回路控制系统的工程设计，复杂过程控制系统。随着现代控制技术、计算机技术等的不断开展．过程控制工程已被赋予了新的内涵，最后论述学习的总结。

关键词：过程控制；课程内容；总结

正文：

一、课程理解

本书绪论的第一句话：过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业生产部门生产过程的自动化。这也是我们第一次接触过程控制过程的第一印象。

《过程控制工程》系统地阐述了过程控制系统的结构、原理、特点、适用场合、系统设计及应用等问题，并在分析稳态和动态数学模型的根底上，探讨了过程工业〔石化、化工、轻工、医药等〕生产过程中典型单元操作的控制方案，并介绍了典型工业生产过程的控制。本书的特点是根本理论与领域的必威体育精装版进展并重，理论与实际结合，内容切合信息时代的需要，并力求深入浅出，着重物理概念。每章结尾提供了丰富的习题。

对于学完后的感受过程控制工程更是工业生产自动化的技术，也是与我们生活息息相关的技术。

二、过程控制现状与开展状况

在过程控制开展的历程中，生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进，推动了过程控制不断的向前开展。纵观过程控制的开展历史，大致经历了以下几个阶段：

20世纪40年代：

手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员主要根据观测到的反映生产过程的关键参数，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。

20世纪40年代末～50年代：

过程控制系统：多为单输入、单输出简单控制系统

过程检测：采用的是基地式仪表和局部单元组合仪表〔气动Ⅰ型和电动Ⅰ型〕；局部生产过程实现了仪表化和局部自动化

控制理论：以反应为中心的经典控制理论

20世纪60年代：

过程控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。

自动化仪表：单元组合仪表〔气动Ⅱ型和电动Ⅱ型〕成为主流产品

60年代后期，出现了专门用于过程控制的小型计算机，直接数字控制系统和监督计算机控制系统开始应用于过程控制领域。

控制理论：出现了以状态空间方法为根底，以极小值原理和动态规划等最优控制理论为根本特征的现代控制理论,传统的单输入单输出系统开展到多输入多输出系统领域，多输入多输出型等。

20世纪70～80年代：

微电子技术的开展，大规模集成电路制造成功且集成度越来越高〔80年代初一片硅片可集成十几万个晶体管，于是32位微处理器问世〕，微型计算机的出现及应用都促使控制系统开展。

过程控制系统：最优控制、非线性分布式参数控制、解耦控制、模糊控制

自动化仪表：气动Ⅲ型和电动Ⅲ型，以微处理器为主要构成单元的智能控制装置。集散控制系统〔DCS〕、可编程逻辑控制器(PLC)、工业PC机、和数字控制器等，已成为控制装置的主流。

集散控制系统实现了控制分散、危险分散，操作监测和管理集中。

控制理论：形成了大系统理论和智能控制理论。模糊控制、专家系统控制、模式识别技术

20世纪90年代至今：信息技术飞速开展

过程控制系统：管控一体化现场，综合自动化是当今生产过程控制的开展方向。

自动化仪表：总线控制系统的出现，引起过程控制系统体系结构和功能结构上的重大变革。现场仪表的数字化和智能化，形成了真正意义上的全数字过程控制系统。各种智能仪表、变送器、无纸纪录仪

以及人工智能、神经网络控制等。

自动化技术的应用范畴：

1.宇航方面：〔现代控制理论〕同步卫星与地面接收站直接对应，偏差影响收看效果〔随动控制系统〕卫星的发射与回收〔神州3号卫星，哥伦比亚号航天飞机〕自动关机、点火系统

2.军事方面：火炮自动点火、巡航导弹

3.其他方面：农业〔病虫害防治、专家系统〕社会科学〔方案生育，人口增长模型〕

4.现代管理：办公自动化〔以计算机技术和现代通信技术为主体的综合处理与办公活动相关的语言、数据、图像、文字等人及信息系统。

5.工业生产：自动车床、加热炉、发酵罐

三、课程章节内容

第一章〔绪论〕：

主要介绍过程控制的开展状况，过程控制的特点，过程控制系统的组成及分类，“过程控制工程”课程的性质和任务。

主要学习是对过程控制的总体感受，理解过程控制的特点以及