过程装备控制技术及应用-基本概念.pptx

过程控制

教材及参考书教材：王毅《过程装备控制技术及应用》参考：朱麟章主编《过程控制系统及设计》王树青《工业过程控制工程》夏焕彬《过程控制仪表与装置》

成绩评定方法●平时成绩20%，考试成绩80%●平时成绩包括作业、考勤●考试闭卷完成（基本概念、原理和算法）

主要内容控制系统的基本概念过程装备控制基础过程检测技术过程控制装置计算机控制系统典型过程控制系统的应用方案先进过程控制系统简介

控制系统的基本概念

1.1概述1.2控制系统的组成1.3控制系统的方框图1.4控制系统的分类1.5控制系统的过渡过程及其性能指标要求：准确地理解在这一章中出现的一些概念的定义，掌握控制系统方框图的绘制，掌握评价控制系统的过渡过程的性能指标。主要内容

概述过程装备控制是指在生产过程中，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地进行，所以过程控制又被称为生产过程自动化。生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具之一。它在确保生产正常运行，提高生产质量，降低能耗，降低劳动条件，减轻劳动强度等方面具有巨大的作用。●应用：石油、化工、冶金、机械、电力、轻工、纺织、建材、原子能等领域。

概述一、生产过程自动化系统所包含的内容自动检测系统要控制不断进行着各种物理化学变化的生产过程，首先必须随时了解生产过程中各工艺参数的变化情况。为此，必须采用各种检测仪表（如热电偶、热电阻、压力传感器等）自动连续地对各种工艺变量（如温度、压力、流量、液位）进行测量，并将结果用仪表（如动圈仪表、电子电位差计等）指示记录下来供操作人员观察、分析或将测量到的“信息”传送给控制系统，作为自动控制的依据。

概述信号连锁系统信号连锁系统是一种安全装置。在生产过程中，有时由于一些偶然因素的影响会导致某些工业变量超出允许的范围，使生产过程不能正常运行，严重时甚至会引起燃烧，爆炸等事故。为了确保安全生产，常对这些关键性变量设置信号报警或连锁保护装置。其作用是在事故发生前，自动地发出声光报警信号，引起操作员的注意以便及早采取措施。

概述自动操纵系统这是一种根据预先规定的程序，自动的对生产设备进行某种周期性操作，极大地减轻操作人员的繁重或重复性体力劳动的装备。自动控制系统利用一些自动控制仪表及装置，对生产过程中某些重要的工艺变量进行自动调节，使它们在受到外界干扰影响偏离正常状态后，能够自动地重新回复到规定的范围内，从而保证生产的正常进行。

概述二、过程装备控制的要求安全性指在整个生产过程中，确保人身和设备的安全。越限报警，事故报警和连锁保护等措施。经济性指在生产同样质量和数量产品所消耗的能量和原材料最少。也就时要求生产成本低而效率高。稳定性指系统应具有抵抗外部干扰，保持生产过程长期稳定运行的能力。

概述三、过程装备控制的任务在了解、掌握工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础上，根据安全性、经济性和稳定性三项要求，应用理论对控制系统进行分析和综合，最后采用合适的技术手段加以实现。因此可以说，过程装备控制是控制理论、工艺知识、计算机技术和仪表仪器等相结合而构成的一门综合性应用科学。

过程控制系统的组成人眼脑手测量变送器调节器执行器

过程控制系统的组成测量变送器调节器执行器被控对象在自动控制系统中，工艺变量需要控制的生产设备或机器称为被控对象，简称对象。在化工生产中，各种塔器、反应器、泵、压缩机以及各种容器。贮罐、贮槽、甚至一段输送流体的管道或复杂塔器（如精馏塔）的某一部分都可以是被控对象。

过程控制系统的组成测量变送器调节器执行器测量变送器测量需控制的工艺参数并将其转化为一种特定信号（电流信号或气压信号）的仪器，在自动控制系统中起着“眼睛”的作用，因此要求准确、及时、灵敏。

过程控制系统的组成测量变送器调节器执行器调节器（控制器）它将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值进行比较，得到偏差信号；根据这个偏差的大小按一定的运算规律计算出控制信号，并将控制信号传送给执行器。

过程控制系统的组成测量变送器调节器执行器执行器接受调节器送来的信号，自动地改变阀门的开度，从而改变输送给被控对象的能量或物料。最常用的执行器是气动薄膜调节器。当采用电动调节器时，调节阀上还需增加一个电气转换器。

过程控制系统的方框图在研究控制系统时，为了能够更清楚表示出控制系统中各个组成部分之间的相互影响和信息联系，一般用方框图来表示控制系统的组成和作用。

过程控制系统的组成被控变量c指需要控制的工艺参数，如锅炉汽包的水位、反应器的温度、燃料流量等。它是被控对象的输出