过程控制系统第一章讲解.ppt

无自衡过程的概念：如下图。 § 2-3 无自平衡能力对象特性 ( 一 ) 、单容过程的数学模型 1 、参量关系分析 在自衡过程 ( 图 2-7) 下，有 dt h d C q q 2 1 ? ? ? ? ? 图 2-8 返回 过程控制系统 方康玲，王新民等主编 讲授：王明霞 课程的性质和教学安排 凡是采用数字或模拟控制方式对生产过程的某一或 某些物理参数进行的自动控制通称为过程控制。 ( 另有电 力拖动控制方向 ) 1 、过程控制的概念 2 、过程控制是自动化专业的主要内容之一 3 、教学安排 4 、主要参考书 (1) 、过程控制系统，黄德先， 清华大学出版社 (2) 、过程控制系统，方康玲， 武汉理工大学出版社 (1) 、学时、实验情况 (2) 、内容安排 (2) 、从实际应用看 (1) 、从专业特点看 返回 生产过程自动化是保持生产稳定、降低 消耗、减少成本、改善劳动条件、保证安全 和提高劳动生产率重要手段，一直起着极其 重要的作用。其发展经历了以下几个方面： 1 、初期阶段 (30 ～ 40 年代 ) 2 、简单仪表化阶段 (40 ～ 60 年代 ) 3 、综合自动化阶段 (60 ～ 70 年代中期 ) 4 、全盘自动化 ( 及智能化 ) 阶段 (70 年代 中期自今 ) 过程控制的发展概况 过程控制的特点及计算机的作用 过程控制的目的：保持过程中的有关参数为一 定值或按一定规律变化。 1 、被空对象的 多样性 2 、对象特性的 难辨性 白色系统、黑色系统、灰色系统的概念 3 、普遍存在 滞后 4 、特性往往具有 非线性 ： 如间歇式加温、齿轮运动等。 5 、计算机在过程控制中的地位和作用 计算机的应用不仅促进了现代控制理论的发展， 而且也推动了自动化向深度与广度进军，使生产自 动化提高到更高的水平。甚至在向智能化的方向大 步迈进。 微型计算机控制生产过程，按不同的控制目的， 可分为两类：一是 数据检测 处理，二是形成 微机控 制 系统。 微机控制在提高产品质量、保证安全运行、减 少原料和能量消耗、控制和减少环境污染、提高企 业的管理水平方面正在并将发挥越来越重要的作用。 1-1 典型单回路控制系统 一、系统组成 过程控制系统的组成 1 、控制原理 ( 如下图 ) 以液体储槽的水位控制为例进行说明。 液位变送器 液位控制器 执行器 2 、系统方块图 3 、主要组成部分 (1) 、被控对象： 生产过程中被控制的工艺设备或装置。 (2) 、检测变送单元： 仪表课中已做介绍。 (3) 、控制器： 实时地对被控系统施加控制作用。 (4) 、执行器： 将控制信号进行放大以驱动控制阀。常见的 有气动和电动两种。 (5) 、控制阀： 控制进料量。有气开式和气关式之别。 (5) 、报警、保护、连锁等部件 1 、被控对象 ( 简称对象或过程 ) ：前已述及。 2 、被控参数： 按照生产过程要求，某些变量应该维 持在稳定的变化范围内，如果对其施加控制作用， 就称 二、常用术语 ： 凡是影响被控量的各种作用均叫做干扰或扰 动。分内干扰和外干扰。 ( 内干扰如原料成分变化等。 ) 4 、控制参数 ： 即调节介质。如储水槽液位控制系统的给 水量。 5 、测量值： 被控变量经检测变送后即是测量值。 6 、给定值 ：即被控变量的设定值。 7 、偏差值： 准确地说，应是被控量的给定值与实际值之 差。但能够直接得到的信号是被控量的测量值，故通常把给定 值与测量值之差称作为偏差。 8 、调节器输出： 根据偏差值、经一定算法得到的输出值。 调节器输出亦称控制作用。 3 、干扰 : 其为被控参数。如温度、压力、流量、液位、成分等。 有常规控制系统、计算机控制系统。 一、一般分