过程控制基础知识

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SPC (统计过程控制)基础知识

SPC(统计过程控制）基础知识统计过程控制）统计过程控制
4．X-Rs 控制图。多用于下列场合：对每一个产品都进行检验，采用自动化检查和测量的场合；取样费时、昂贵的场合；以及如化工等过程、样品均匀，多抽样也无太大意义的场合。由于它不像前三种控制图那样能取得较多的信息，所以它判断过程的灵敏度也要差一些。
以客贯彻
户为
中
心宗
旨
的
质量目标的制定
有目期况
无制定可测量的质量目标？质量标有无分解到各职能层？有无定测量评估各质量目标的达成情？
职责和权限
各部门，各职能岗位有无定义相关的职责和权限？
4 .2 .2
质量手册
有无编写符合要求的质量手册？
SPC(统计过程控制）基础知识统计过程控制）统计过程控制
3.4 分层图用于将数据分类比较 250
不良率（PPM）
目标线
150 100 50 0 1 2 3 4
工作周
C班 B班 A班
5
6
7
8
9
SPC(统计过程控制）基础知识统计过程控制）统计过程控制
3.5 控制图什么是控制图？什么是控制图？控制图是对过程质量加以测定，记录从而进行控制管理的一种用科学方法设计的图。控制图的理论基础是概率论。依据概率论，我们把“小概率的事件如果发生了，我们认为有异常存在”。控制图的种类：控制图的种类
数据计量值分布正态分布控制图名称均值-极差图均值-标准差图中位数-极差图单值-移动极差图不合格品率图不合格品数图单位缺陷数缺陷数简记 X-R chart X-S chart X-R chart X-Rs chart P chart Pn chart U chart C chart

过程控制系统知识点大全

绪论一、过程控制工程课设置的目的和任务Process control（过程控制）课，是培养从事过程控制系统的方案设计，及其在工程上予以实施的能力。

控制方案的形成有两个来源：一是来自控制原理的进展，讨论的核心问题是在保证系统稳定的基础上，如何提高系统的品质；而另一来源是为了满足工艺的特殊要求而开发出来的控制方案。

本课的基础涉及到化工原理、控制原理和仪表计算机技术等学科知识。

二、过程控制的发展简史1、硬件第一阶段：30-40年代，基地式仪表，就地控制第二阶段：40-50年代，电气动单元组合仪表，车间、工段或全厂集中控制第三阶段：60年代后，由于计算机的出现，全厂性、企管性控制2、过程控制手段40年代初：“黑箱子”时期50年代末：“灰箱子”时期，用反馈控制理论于生产过程50年代初、中：①对生产过程的模型的建立导致化工动态学的发展②用实验方法来探讨模型、系统辩识60年代：现代控制理论发展，我国75年后计算机控制较普遍，发展快三、过程控制设计1、从局部的设计到总体的设计，从单回路到多回路再到大系统2、从定值控制到浮动控制3、事故出现硬停车到软保护控制4、从离散控制（模拟仪表）到计算机控制四、学习方法及基本要求本课程上本专业的一门只要专业课，要求学生能综合运用所学的基础课、专业基础课及其他专业课知识，进一步掌握过程控制工程理论和实践知识，培养学生具有解决过程控制系统的分析、设计及投运的能力。

本课程包括课堂教训、实验教学、课程设计、生产实习四个环节。

学习本课程应注意自己的工程实际能力的培养。

五、参考文献1、《化工过程控制工程》祝和运（浙江大学）化学工业出版社2、《过程控制系统及工程》翁维勤化学工业出版社3、《过程控制工程》庄兴稼华中理工大学出版社4、《过程控制系统》F.G.shinskeg 方崇智译化工出版社5、《化工过程控制理论与工程》stephanopoluos G. 关惕华译化学工业出版社六、学时安排课堂教学40学时；实验教学8学时。

过程控制系统基础知识

第一节过程控制发展概况过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。

40年代以后，工业生产过程自动化技术发展很快。

尤其是近些年来，过程控制技术发展更为迅猛。

纵观过程控制的发展历史，大致经历了如下几个阶段：50年代前后，一些工厂企业的生产过程实现了仪表化和局部自动化。

这是过程控制发展的第一个阶段。

这个阶段的主要特点是：过程检测控制仪表普遍采用基地式仪表和部分单元组合式仪表(多数是气动仪表)，过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统；被控参效主要是温度、压力、流量和液位四种参数。

控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减小主要扰动对生产过程的影响；过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论．主要解决单输人、单输出的定位控制系统约分析和综合问题。

自60年代来，随着工业生产酌不断发展，对过程控制提出了新的要求：随着电子技术的迅速发展，也为自动化技术工具的完善创造了条件．从此开始丁过程控制的第二个阶段。

在仪表方面，开始大量采用气动和电动单元组合仪表。

在过程控制理论方面，除了仍然采用经典控制理论解决实际工业生产过程中遇到的问题外．现代控制理论得到应用，为实现高水平的过程控制奠定了理论基础．从而过程控制由单变量系统转向多变量系统。

但是。

由于过程机理复杂，过程建模困难等等原因，现代控制理论一时还难以应用于实际工业生产过程。

70年代以来．过程控制得到很大发展。

随着现代工业生产的迅猛发展．随着大规模集成电路制造成功与微处理器的相继问世．使功能丰富的计算机的可靠性大大提高、性能价格比又大大提高、尤其是工业控制机采用了冗余技术和软硬件的自诊断措施．使其满足工业控制的应用要求。

随着微型计算机的开发、应用和普及．使生产过程自动化的发展达到了一个新的水平。

过程控制发展到现代过程控制的新阶段:计算机时代。

这是过程控制发展的第三个阶段。

这一阶段纳主要特点是：对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算机系统进行多参数综合控制，或者由多台计算机对生产过程进行控制和经营管理。

统计过程控制( SPC)基础知识培训

六.SPC的特點及功效
特点:
SPC是全系統的，全過程的，要求全員參加，人人有責。這點與全面質量管理的精神完全一致。 SPC強調用科學方法(主要是統計技術，尤其是控
制圖理論)來保證全過程的預防。 SPC不僅用於生産過程，而且可用於服務過程和一
切管理過程。
功效:
看清品质状况.提前发现问题找出问题根源,少花钱办好事; 减少报表麻烦,满足客户要求; 提升生产效率,降低品质成本.
(品质是设计,管理,习惯出来的) （质量与每个人的工作都有关系）
二.品质管理方法的發展
推動品質活動約每10年就出現一種關鍵品質管理方法 1950-1960 SPC 1960-1970 QCC、SPC 1970-1980 TQM、QCC、SPC 1980-1990 ISO9000、TQM、QCC、SPC 1990-2000 SIX SIGMA、ISO9000、TQM、QCC、SPC
▪变差产生的原因：分为特殊原因和普通原因。
▪特殊原因又叫异常原因或非机遇原因等（占15%）。
▪它是一种间断性的，不可预计的，不稳定的变差根源。主要由操作者或相关人员采取局部措施予以解决。例如：作业者操作方法错误，仪器出现问题,原材料不良等等。
▪普通原因又叫偶发原因或机遇原因等（占85%）。
▪它是一种可预测的，持续作用于制程的变差根源。主要由管理人员采取系统措施予以解决。例如：电压的偶然波动，机器固有的振动等等。
三.什麼是SPC
SPC是英文Statistical Process Control的字首簡稱,即統計過程控制。
SPC就是應用統計技術對過程中的各個階段收集的數據進行分析，並調整制程（或过程），從而達到预防不良和提高制程能力的目的。

过程控制知识点

(一) 概述1.过程控制概念：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。

2.学科定位：过程控制是控制理论、工艺知识、计算机技术和仪器仪表知识相结合而构成的一门应用学科。

3.过程控制的目标：安全性，稳定性，经济性。

4.过程控制主要是指连续过程工业的过程控制。

5. 过程控制系统基本框图：6. 过程控制系统的特点 :1) 被控过程的多样性2) 控制方案的多样性,包括系统硬件组成和控制算法以及软件设计的多样性。

3) 被控过程属慢过程且多属参数控制4) 定值控制是过程控制的主要形式5) 过程控制有多种分类方法。

过程控制系统阶跃应曲线：7. 衰减比η：衡量振荡过程衰减程度的指标，等于两个相邻同向波峰值之比。

即：8. 衰减率ϕ：指每经过一个周期以后，波动幅度衰减的百分数，即：衰减比常用表示。

9. 最大动态偏差y1：被控参数偏离其最终稳态值的最大值。

衡量过程控制系统动态准确性的指标10. 超调量：最大动态偏差占稳态值的百分比。

11. 余差：衡量控制系统稳态准确性的性能指标。

12. 调节时间：从过渡过程开始到结束的时间。

当被控量进入其稳态值的范围内，过渡过程结束。

调节时间是过程控制系统快速性的指标。

13. 振荡频率：振荡周期P 的倒数，即：当相同，越大则越短；当相同时，则越高，越短。

因此，振荡频率也可衡量过程控制系统快速性。

被控对象的数学模型（动态特性）：过程在各输入量(包括控制量与扰动量)作用下，其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学表达式。

14. 被控对象的动态特性的特点：1单调不振荡。

2具有延迟性和大的时间常数。

3具有纯时间滞后。

4具有自平衡和非平衡特性。

5非线性。

(二) 过程控制系统建模方法机理法建模：根据生产过程中实际发生的变化机理，写出各种有关方程式，从而得到所需的数学模型。

测试法建模：根据工业过程的输入、输出的实测数据进行某种数学处理后得到的模型。

过程控制理论知识点

1过程控制的任务和要求要求三项：安全性经济性稳定性，过程控制的任务就是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，根据上述三项要求，应用理论对控制系统进行分析和综合，最后采用适宜的技术手段加以实现。

过程控制的任务是由控制系统的设计和实现来完成的。

2常用过程控制系统分为哪几类三类1.反馈控制系统（根据被控参数与给定值的偏差进行控制的）2.前馈控制系统（根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据）3.前馈-反馈控制系统（前馈控制的主要优点是能迅速及时克服主要扰动对被控量的影响，而前馈反馈能控制利用的反馈控制克服其他扰动，能够使被控量迅速而准确的稳定在给定值上，提高系统的控制质量）1过程控制系统在运行中状态有几种?过程控制系统时域性能指标包括哪些？它们分别反应系统哪些方面性能？两种，一种是稳态，此时系统没有收到任何外来干扰，同时设定值保持不变，因而被调量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况。

一种是动态，当系统收到外来干扰的影响或者在改变了设定值之后原来的稳态受到破坏，各部分输入输出都发现变化。

时域性能指标（衰减比和衰减率，最大动态误差和超调量，残余偏差，调节时间和振荡频率）衰减比是衡量一个振荡过程的衰减程度的指标，它相当于两个相邻的波峰值之比。

衡量震荡频率过程衰减程度的另一个指标是衰减率，指的是每经过一个周期，波动幅度衰减的百分数。

最大动态误差和超调量最大动态误差是指设定阶跃响应中，过度过程开始后第一个波峰超过其新稳态值的幅度，最大动态偏差占被调量稳态变化幅度的百分比称为超调量残余偏差是指过渡结束之后被调量新的稳态值Y（∞）与新设定值r之间的差值，它是控制系统稳态准确性的衡量指标调节时间和振荡频率调节时间是从过渡过程开始到结束所需的时间过渡过程的振荡频率也可以作为衡量控制系统快速性的一个指标那你。

2什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？目前研究过程数学模型的主要方法有哪些？指被控过程是否容易控制。

SPC统计过程控制基础知识

• +3
•当产品的质量特性值的分布,均处于控制
界限(μ±3 )之内,且围绕μ值均匀随机分
布时,则称过程处于受控状态. PPT文档演模板
SPC统计过程控制基础知识
管制图
• 管制图（又名控制图）：管制图是对过程质量加以测定、记录
并分析从而对过程进行控制管理的一种图。图中包含中心线（CL）、上控制限（UCL）、下控制限（LCL），并有按时间顺序抽取的样本统计数值的描点序列。如下图所示：
因果图
• 因果图又叫鱼刺图，用来罗列问题的原因，并将众多的原因分类、分层的图形。
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SPC统计过程控制基础知识
水平对比法
• 水平对比法是通过不断地将企业流程与世界处于领先地位的企业相比较，以获得有
助于改善经营绩效的信息。它是一项有系统的、持续性的评估过程。
•工序1 •工序a
•工序2 •工序3 •工序b •工序c
•几小时每次，主要依据样本的差异
•至少为25组数据，这与“每组至少 100个”的条件必须同时满足；（行业惯例）
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SPC统计过程控制基础知识
•取样的方式
取样必须达到组內变异小，组间变异大样本数、频率、组数的说明
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SPC统计过程控制基础知识
• 组数的要求(最少25组)
•当制程中心值偏差了两 •个标准差时，它在控制 •限內的概率为0.84，那 •么连续25点在线內的概 •率为：
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SPC统计过程控制基础知识
•每个子组的平均值和极差的计算
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公共基础知识过程控制技术基础知识概述

《过程控制技术基础知识概述》一、引言过程控制技术在现代工业生产中起着至关重要的作用，它能够确保生产过程的稳定、高效运行，提高产品质量，降低生产成本。

随着科技的不断进步，过程控制技术也在不断发展和创新，从传统的模拟控制到现代的数字化、智能化控制，其应用范围越来越广泛。

本文将对过程控制技术的基础知识进行全面的阐述与分析，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。

二、基本概念1. 过程控制的定义过程控制是指对生产过程中的物理量（如温度、压力、流量、液位等）进行自动控制，使其在一定的范围内保持稳定，以满足生产工艺的要求。

2. 控制系统的组成过程控制系统通常由被控对象、传感器、变送器、控制器和执行器等部分组成。

被控对象是指需要进行控制的生产过程或设备；传感器用于检测被控对象的物理量，并将其转换为电信号；变送器将传感器输出的电信号转换为标准信号，以便传输和处理；控制器根据给定值和测量值的偏差，按照一定的控制规律计算出控制信号；执行器根据控制信号对被控对象进行控制，如调节阀门开度、改变电机转速等。

3. 控制方式过程控制的方式主要有开环控制和闭环控制两种。

开环控制是指控制信号只根据给定值进行计算，不考虑被控对象的实际输出；闭环控制则是将被控对象的实际输出反馈到输入端，与给定值进行比较，根据偏差进行控制。

闭环控制具有较高的控制精度和稳定性，但系统结构相对复杂。

三、核心理论1. 反馈控制理论反馈控制是过程控制的核心理论之一，它基于被控对象的输出反馈，通过调整控制信号来减小给定值与实际输出之间的偏差。

反馈控制可以分为比例控制、积分控制和微分控制三种基本控制方式，分别对应着对偏差的比例、积分和微分响应。

通过合理组合这三种控制方式，可以实现不同的控制性能要求。

2. 现代控制理论现代控制理论是在经典控制理论的基础上发展起来的，它采用状态空间法对控制系统进行描述和分析。

现代控制理论可以处理多输入多输出系统、非线性系统和时变系统等复杂控制问题，具有更高的控制精度和鲁棒性。

VDA过程质量控制基础知识

VDA过程质量控制基础知识
1,过程的概念：
将输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动。

资源包括人、机、料、法、环、测等。

2，VDA的概念：
VDA是Verband Der Automobilindustrie ev的缩写，德文直译为一德国汽车工业联合会。

3,VDA6.3是指什么方面的内容：
VDA6.3是汽车工业质量管理第三部分一过程审核，是对过程的质量能力进行评定，使过程能达到受控和有能力，能在各种干扰因素的影响下仍然稳定受控。

4,VDA6.3中与生产相关的要素有哪些：
与生产相关的是要素6,
其中分要素：6.1人员素质
4.2生产设备/工装
4.3运输/搬运/储存/包装
4.4缺陷分析/纠正措施/持续改进
5,过程质量控制的真正含义是什么：
过程质量控制就是控制过程相关要素（人、机、料、法、环、测）在规定的偏差范围内稳定运行，从而保证质量目标的实现。

6,过程质量审核的范围从概念说包括哪些方面：
人、机、料、法、环、测
7,过程质量控制检查提示要点的理解（见附文件）
10。

过程控制知识点总结

过程控制知识点总结工业过程控制的基础知识过程控制的基础知识涉及到控制系统的组成、控制原理和控制方法。

控制系统由控制器、执行器和传感器组成，通过操纵执行器来达到对被控制对象的控制目的。

传感器用于将被控制对象的状态信息转换成电信号，送入控制器进行处理。

控制系统的基本原理是根据被控对象的状态信息，通过控制器对执行器进行调节，实现对被控对象的控制。

控制方法包括开环控制和闭环控制两种。

开环控制是根据被控对象的状态信息直接进行调节，而闭环控制则需要不断地对被控对象的状态信息进行反馈和调节。

PID控制PID控制是目前工业生产中应用最为广泛的一种控制方法。

PID控制是基于被控对象的状态信息反馈，利用比例、积分和微分三种控制算法进行控制。

比例控制算法通过比较被控对象的实际值和期望值的差异，来实现对执行器的调节。

积分控制算法通过对被控对象状态的积分来对执行器进行调节，从而消除长期的稳态误差。

微分控制算法通过对被控对象状态的微分来对执行器进行调节，从而提高系统的动态响应性。

PID控制可以根据被控对象的特性进行调节，以适应不同的工艺过程需求。

过程控制的现代化技术随着科学技术的不断发展，过程控制领域也不断涌现出一些现代化的技术。

例如，现代化的控制系统往往集成了大量的信息技术、通信技术和自动化技术，能够实现控制系统的智能化和网络化。

传感器技术的不断进步也为过程控制提供了更为精确的信息反馈，从而提高了控制系统的性能。

同时，现代化的控制系统还可以通过远程监控和远程操作实现对生产过程的远程控制，大大提高了生产过程的安全性和可靠性。

过程控制的应用领域过程控制技术在工业生产中有着广泛的应用领域。

例如，在化工、石油、化肥、冶金、电力等行业中，过程控制技术被广泛应用于控制生产过程的各个环节。

在食品、医药等行业中，过程控制技术也被广泛应用于保证产品质量和安全。

在环保、能源等领域中，过程控制技术被应用于实现资源的有效利用和环境的保护。

过程控制技术还在交通、建筑、通信等领域中得到了应用。

SPC统计过程控制基础知识

• 管制图的制作与分析 •
直方图
•直方图是用来分析数据信息的常用工具，它能够直观地显示出数据的分布情况。
•
流程图
• 流程图是将一个过程的步骤用图的形式表示出来的一种图示工具。它既可以用来描述现有过程，亦可用来设计一个新过程。
•钻孔工艺流程图
•
排列图
•排列图又叫帕累托图，它是将各个项目从最主要到最次要的顺序进行排列的一种工具
• 分析阶段的主要目的：一、使过程处于统计稳态；二、使过程能力足够。
•
• 分析阶段分析阶段首先要进行的工作是生产准
备，即把生产过程所需的原料、劳动力、设备、测量系统等按照标准要求进行准备。生产准备完成后就可以进行，注意一定要确保生产是在影响生产的各要素无异常的情况下进行；然后就可以用生产过程收集的数据计算控制界限，作成分析用控制图、直方图、或进行过程能力分析，检验生产过程是否处于统计稳态、以及过程能力是否足够。如果任何一个不能满足，则必须寻找原因，进行改进，并重新准备生产及分析。直到达到了分析阶段的两个目的，则分析阶段可以宣告结束，进入SPC 监控阶段。
•
• 监控阶段监控阶段的主要工作是使用控制用控制
图进行监控。此时控制图的控制界限已经根据分析阶段的结果而确定，生产过程的数据及时绘制到控制上，并密切观察控制图，控制图中点的波动情况可以显示出过程受控或失控，如果发现失控，必须寻找原因并尽快消除其影响。监控可以充分体现出SPC预防控制的作用。
SPC统计过程控制基础知识
2020年5月29日星期五
SPC摘要
• 一.SPC概述 • 二.SPC技术原理与实施 • 三.SPC的作用简析 • 四.质量管理七大工具 • 五.管制图的制作与判断

过程控制- 第1章绪论

经济性：要求生产成本低而效率高。
稳定性：系统具有抑制外部扰动，保持生产过程长期稳定运行的能力。
过程控制是控制理论、工艺知识、计算机技术和自动化仪表等知识相结合而构成的一门应用科学。
以具体实例来说明过程控制任务的具体实现
1.确定控制目标 ⑴ 在安全运行条件下，保证热油出口温度稳定。
⑵ 在安全运行条件下，保证热油出口温度和烟气含氧量稳定。
㈡按给定值的信号特点分类
1.定值控制系统 x（t）=常数 2.随动控制系统 x（t） =RND（t）（自动跟踪系统）
目的是使所控制的工艺参数准确快速地跟随给定值变化。 3.程序控制系统 x（t） =f（t）（顺序控制系统）
退火炉温度控制系统的给定值：按升温、保温与逐次降温等程序自动变化的。
ISE e2 t dt min 0
时间乘误差的平方积分（ITSE）
ITSE te2 t dt min 0
误差绝对值积分（IAE）
IAE
0
e
t
dt
min
时间乘误差绝对值的积分（ITAE）
ITAE
0
t
et
dt
min
工艺管道及工艺流程图
控制流程图符号意义
序号
安装位置
图形符号
备注
周四现场教学分组：
学号 1001～1028 1029～1057 1058～最后
时间 8:30 ～9:00 9:00 ～9:30 9:30 ～10:00
地点：机电楼C129
回路编号
被测变量
工段号
功能
1.字母代号 2.仪表位号的书写规则
控制流程图字母意义
字
第一位字母
后继字母字
母被测变量修饰词功能母

过程装备与控制工程基础知识单选题100道及答案解析

过程装备与控制工程基础知识单选题100道及答案解析1. 过程装备控制技术中，反馈控制的依据是（）A. 给定值B. 偏差C. 干扰D. 被控变量答案：B解析：反馈控制的依据是偏差。

2. 下列哪种材料常用于制造压力容器的封头（）A. 铸铁B. 铸钢C. 钢板D. 钢管答案：C解析：钢板常用于制造压力容器的封头。

3. 以下属于过程装备静设备的是（）A. 压缩机B. 离心泵C. 换热器D. 通风机答案：C解析：换热器属于静设备，压缩机、离心泵、通风机属于动设备。

4. 化工设备中，用于储存液体的容器称为（）A. 储罐B. 反应釜C. 蒸发器D. 干燥器答案：A解析：用于储存液体的容器称为储罐。

5. 过程装备设计时，安全系数的选取原则是（）A. 越大越好B. 越小越好C. 适中D. 随意答案：C解析：安全系数选取应适中，过大造成浪费，过小不安全。

6. 以下哪种密封形式常用于高压容器（）A. 填料密封B. 机械密封C. 迷宫密封D. 金属平垫密封答案：D解析：金属平垫密封常用于高压容器。

7. 塔设备按内件结构可分为（）A. 板式塔和填料塔B. 精馏塔和吸收塔C. 常压塔和减压塔D. 泡罩塔和筛板塔答案：A解析：塔设备按内件结构分为板式塔和填料塔。

8. 换热器中，提高传热效率最有效的途径是（）A. 增加传热面积B. 提高冷热流体的温差C. 提高传热系数D. 增加流体流速答案：C解析：提高传热系数是提高传热效率最有效的途径。

9. 压力容器的设计压力是指（）A. 工作压力B. 最大工作压力C. 计算压力D. 公称压力答案：B解析：设计压力指容器顶部的最大工作压力。

10. 下列哪种无损检测方法适用于检测内部缺陷（）A. 磁粉检测B. 渗透检测C. 超声检测D. 射线检测答案：D解析：射线检测适用于检测内部缺陷。

11. 过程控制中，比例控制的特点是（）A. 消除余差B. 反应快C. 控制精度高D. 能克服所有干扰答案：B解析：比例控制反应快，但有余差。

过程控制基础知识

过程能力指数的计算公式
Cp 要求 = 过程能力
USL − LSL = 6σ
T = 6σ
1、C p <1时, ——过程能力不能满足要求，过程能力不能满足要求，过程能力不能满足要求需要改进；需要改进； 2、 p =1时, C ——过程能力恰好满足要求，过程能力恰好满足要求，过程能力恰好满足要求但是没有余地，仍然需要改进；但是没有余地，仍然需要改进； 2、C p >1时(=1.33时) ——过程能力满足要求，维持过程能力满足要求，过程能力满足要求这种状态。这种状态。
2、过程波动
产品质量因素（5M1E）分为偶然因素和异常因素两种。偶然因素是过程固有的，始终存在，对质量的影响偶然因素较小；异常因素不是过程所固有的，有时存在，有时不存异常因素在，对质量影响大，但不难去除。偶然因素引起偶然波动偶然波动。偶然波动异常因素引起异常波动异常波动。异常波动质量控制关注的重点是产生异常波动的异常因素！控制图的实质是：区分偶然因素和异常因素的。
Cpk
LSL
3σ M
3σ
USL
USL-µ
μ-LSL
3σ
3σ
μ-3σ
μ
μ+3σ
偏移的概念示意图
关于偏移的解释
通常过程中心µ在规范限[USL，LSL]之间，并把规范限分为2个区间[LSL，µ]和 [µ，USL]，按照单侧公差的情况分别计算过程能力：
C PL
C PU
µ − LSL = 3σ
USL − µ = 3σ
若数据无限增多且组距无限缩小，若数据无限增多且组距无限缩小，那么频率分布直方图的顶边缩小乃至形成一条光滑的曲线，我们称此曲线为概率顶边缩小乃至形成一条光滑的曲线，我们称此曲线为概率密度曲线

过程控制基础知识.详解

图例粗实线
名称
图例
0.9～1.2 mm 中粗线 0.5～0.7 mm
细实线 0.15～0.3 mm 电动信号线气动信号线
管线宽度与其相接的新管线宽度相同
电伴热管道夹套管管道隔热层翅片管柔性管同心异径管喷淋管
3、仪表图形符号
直径为12mm（或10mm）的细实线圆圈。
仪表位号较多，圆圈内不能容纳时，可以断开。
4、被测变量和仪表功能的字母代号两位及以上的字母。
第一位表示被测变量，后继字母表示仪表的功能。
温差记录控制器
字母 A B C D E F
第一位字母
被测变量或初始变量
后继字母修饰词功
报警供选用控制差检测元件比（分数）
字母 N O P Q R S
第一位字母
被测变量或初始变量
后继字母修饰词功
一、图形符号
1、测量点
一般无特定的图形符号若测量点位于设备中，
要标出测量点的ห้องสมุดไป่ตู้置：
测量点
d=2㎜
2、连接线图形符号
仪表圆圈与过程测量点的连接引线，通用的仪表
信号线和能源线的符号是细实线。
通用的仪表信号线：细实线气压信号线：电信号线：或
名称主要物料管道其他物料管道引线、设备、管件、阀门、仪表等图例仪表管道原有管线伴热（冷）管道
气动阀门进水
控制器变送器
水池
图1-2 简单的水位自动控制系统
自动控制概念
在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置）,使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控变量）自动地按照预定的规律运行。

过程控制原理

过程控制原理过程控制原理是指在工业生产过程中，通过对生产过程中的各种参数进行监测和调节，以达到控制生产过程的目的。

过程控制原理是工业自动化领域的重要理论基础，它的应用范围涉及到化工、石油、电力、冶金、机械等各个行业。

在现代工业生产中，过程控制原理的应用已经成为提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本的重要手段。

过程控制原理的核心是控制系统。

控制系统是由传感器、执行器、控制器和反馈装置组成的，它通过对生产过程中的各种参数进行监测，再经过控制器的处理，通过执行器对生产过程进行调节，最终实现对生产过程的控制。

在控制系统中，传感器起着采集信息的作用，控制器是控制系统的大脑，执行器是控制系统的执行部分，反馈装置则是将执行结果反馈给控制器，使得控制系统能够不断地对生产过程进行调整。

在过程控制原理中，控制系统的稳定性是非常重要的。

控制系统的稳定性是指在外部扰动作用下，控制系统能够保持稳定的工作状态。

为了保证控制系统的稳定性，需要对控制系统进行稳定性分析，找出控制系统中可能存在的不稳定因素，并采取相应的措施进行调整和优化，以确保控制系统的稳定性。

此外，过程控制原理还涉及到控制策略的选择。

控制策略是指根据生产过程的特点和要求，选择合适的控制方法和控制参数，以达到最佳的控制效果。

常见的控制策略包括比例控制、积分控制、微分控制以及它们的组合控制。

在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的控制策略，并对控制策略进行调整和优化，以满足生产过程的要求。

总的来说，过程控制原理是工业生产中的重要理论基础，它通过控制系统对生产过程进行监测和调节，以实现对生产过程的控制。

在实际应用中，需要重视控制系统的稳定性分析和控制策略的选择，以确保控制系统能够稳定地工作，并且达到最佳的控制效果。

通过对过程控制原理的深入理解和应用，可以提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本，从而推动工业生产的发展和进步。

过程控制基础知识

绪论生产过程自动化，一般是指石油、化工、冶金、炼焦、造纸、建材、陶瓷及电力发电等工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制。

凡是采用模拟或数字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。

过程控制是自动控制学科的一个重要分支。

一、过程控制的定义和任务1.过程控制的基本概念(1)自动控制。

在没有人的直接参与下，利用控制装置操纵生产机器、设备或生产过程，使表征其工作状态的物理参数(状态变量)尽可能接近人们的期望值(即设定值)的过程，称为自动控制。

(2)过程控制。

对生产过程所进行的自动控制，称为过程控制。

或者说凡是采用模拟或数字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。

(3)过程控制系统。

为了实现过程控制，以控制理论和生产要求为依据，采用模拟仪表、数字仪表或微型计算机等构成的控制总体，称为过程控制系统。

2.过程控制的研究对象与任务过程控制是自动化的一门分支学科，是对过程控制系统进行分析与综合。

综合是指方案设计。

3.过程控制的目的生产过程中，对各个工艺过程的物理量或称工艺变量有着一定的控制要求。

有些工艺变量直接表征生产过程，对产品的产量与质量起着决定性的作用。

例如，精馏塔的塔顶或塔釜温度，一般在操作压力不变的情况下必须保持一定，才能得到合格的产品:加热炉出口温度的波动不能超出允许范围，否则将影响后一工段的效果:化学反应器的反应温度必须保持平稳，才能使效率达到指标。

有些工艺变量虽不直接影响产品的质量和产量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。

例如，用蒸汽加热反应器或再沸器，如果在蒸汽总压波动剧烈的情况下，要把反应温度或塔釜温度控制好将极为困难:中间储槽的液位高度与气柜压力，必须维持在允许的范围之内，才能使物料平衡，保持连续的均衡生产。

有些工艺变量是决定安全生产的因素。

例如，锅炉汽包的水位、受压容器的压力等，不允许超出规定的限度，否则将威胁生产安全。

过程控制基础

1.4 过程控制系统分类按控制作用的形式
连续控制系统离散控制系统
继电作用控制系统
按控制系统的特性
线性控制系统
非线性控制系统
1.5 过程控制系统过渡过程及其性能指标
控制系统的过渡过程处于平衡状态的自动控制系统受到干扰后，被控变量发生
变化而偏离给定值，在控制系统作用下，被控变量逐渐回复到给定值的过程称为过渡过程。
艺要求。
最大动态偏差 y1 950-908=42℃
超调量
y1 100%
y()
衰减比振荡周期p
= 42 100%=4.63% 908
y1 = 950 908 4.2
y3 918 908 p 45-9=36min
符合要求： ① 系统新的稳定值是908 ℃，符合工艺规定操作温度为（900±10）℃ 的要求 ② 950 ℃ 符合控制中温度偏离给定值最大不能超过90℃ 的要求
4.定值控制是主要形式被控参数的设定值为一个定值，通过减小或消除外界干扰，使被控量
尽量保持接近或等于设定值。
1.4 过程控制系统分类
按给定值的变化规律划分
定值控制系统
该控制系统在生产过程中应用最多。例：换热器中被加热流体的出口温度需达到所要求的固定值。
随动控制系统（自动跟踪系统）
该控制器多见于复杂控制系统中。例：在反应器中，乙物料流量与甲物料流量呈比例，其设定值随甲流量变变化而变化。
程序控制系统
这类系统在间歇浆蒸煮温度控制等。
1.4 过程控制系统分类按系统输出信号对操纵变量影响的方式划分
开环控制
开环控制系统的操纵变量不受系统输出信号的影响，控制器只是根据输入信号来进行控制。
闭环控制
输出信号以反馈方式送到控制器的输入端，影响系统输出，形成闭环控制系统。最常见的形式为负反馈系统。

统计过程控制基础知识

趋势图
异方差性：纵坐标点的方差随着时间的推移而增大，产品的波动越来越大，直到几乎所有产品都有缺陷
递增趋势：纵坐标的数值随着时间的推移而增大
均值和波动的控制图
解读趋势图
递减趋势：纵坐标的数值随着时间的推移而减小
向上跳跃：时间序列上较小的点明显比较大的点要低
向下跳跃：时间序列上较小的点明显比较大的点要高
例外值：某点显著比其他点高或低
波动
随机波动是任何过程中固有的一种波动，即不能每次都以完全相同的，比如人为失误或者机械故障
控制图
控制图
控制图包含时间序列排序的数据点、中心线、下控制界限和上控制界限。
中心线是我们所关注特征的观测值的中心值，控制界限是用于区分显著高或者显著低的点的界限
解读控制图
如果满足以下一条或多条非受控准则，那么该过程不处于统计稳定状态
控制图由明显的不是随机的特征、趋势或周期控制图上至少有一个点落在控制界限以外控制图上至少有连续8个点落在中心线的一侧
比例的控制图
p控制图式一种关于某种特征比例的图。除样本比例以外，P控制图上还应当包含中心线以及控制界限
统计过程控制基础知识
过程数据
过程数据是指按时间序列排列的数据。该数据来自产品或服务中某一特征的观测结果。
特征可以是设备、人员、材料、方法或条件的某种组合
趋势图是一种数据按时间序列排列所形成的图，其中纵坐标表示数据值，横坐标表示时间序列。
趋势图通常用于监控过程数据随时间产生的特征变化
如果某种过程只有自然的变化，而没有任何特征、周期规律或者异常值，那么该过程处于统计稳定状态