过程控制系统
《过程控制系统》课程简介
过程控制系统
(ProcessContro1System)
总学时：40学时理论40学时
学分：2.5
课程主要内容：
《过程控制系统》课程是电气工程与自动化专业的一门专业主干课程，具有很强的实践性。主要内容包括单回路控制系统的方案设计、调节参数整定以及控制系统的投运：为提高控制品质或满足特殊操作要求的复杂过程控制系统及应用中的有关问题;对典型案例的学习，掌握对各典型单元操作静、动态特性的分析方法，和与之相匹配的典型控制方案的设计等三大部分。通过本课程的学习，要使学生在掌握控制理论和过程检测与控制仪表等知识的基础上，用工程处理的方法去解决控制系统的分析、设计与研究方面的问题。
先修课程：自动控制理论、微机原理、过程检测与控制仪表、微机控制等。
适用专业：电气工程与自动化
教材：
邵裕森.过程控制工程.北京：机械工业出版社，2006年1月。
教学弁考书：
[1]金以慧.过程控制.北京：清华大学出版社，1993年4月。
[2]蒋慰孙.过程与控制.北京：化学工业出版社，1996年10月。
[3]邵裕森.过程控制及仪表（修订版）.上海：上海交大出版社，1995年3月。
过程控制系统PCSProcessControlSystem的介绍及应用
过程控制系统PCS(ProcessContro1
System)的介绍及应用
过程控制系统(ProcessContro1System,PCS)是在自动化技术的支持下对生产过程进行实时监测、控制和优化的一种系统。PCS通过传感器、执行器、计算机和网络等技术手段，对现场各种参数进行实时监测、分析和控制，以确保产品质量、提高生产效率和降低成本。以下是PCS的介绍及应用。
1.过程控制系统的基础功能
核心模块：输入模块、控制模块和输出模块这三个模块是过程控制系统的基础。其中输入模块主要负责采集现场的数据，如温度、压力、流量等；控制模块则对这些数据进行处理、分析，并制定相应的控制策略；输出模块则将控制信号传送给执行器，如阀门、电机等，来实现对生产过程的控制。
2.过程控制系统的应用
2.1化工行业
化工行业中存在许多高危作业环节，PCS可以帮助企业降低
生产事故风险。例如，作为一个严格遵循生产规范要求的工业领域，PCS能够在化学反应过程中确保反应的安全性，从而防止不必要的人员伤害和财产损失。
3.2石油行业
在石油工业中，过程控制系统也发挥着至关重要的作用。由于石油生产环境复杂，PCS可以通过对石油采集、加工、储存等环节的实时监测，精准掌握各个环节的生产数据，提高生产效率和节约成本。
4.3电力行业
电力行业是一个需要高度自动化技术支持的领域，PCS通常被用来监测、控制和优化发电机组的运行状态。例如，在燃气发电机组中，使用PCS能够实现自动控制温度、压力和电压等参数，以提高发电效率和减少排放。
5.4制药行业
制药行业需要严格遵守安全、卫生、环保等法规标准，PCS在制药过程中的应用非常重要。例如，通过对药品生产过程进行实时监测和控制，PCS能够确保药品的生产量和质量达到最佳效果，同时满足药品的安全标准。
第8章 过程控制系统的组成与特点
具有一定时间常数和时滞，控制并不需在极短时间完成。 3、控制方案多种多样：
同一被控过程，因受扰动不同，需采用不同的控制方案； 同一控制方案可适用于不同的生产过程控制； 控制方案适应性强。 4、过程控制的常用控制形式为定值控制。 5、过程控制实施手段多样性： 可以方便地在计算机控制装置上实现； 可以方便地在控制室或现场获得仪表的信息； 可以直接进行仪表的校验和调整。
三、过程控制任务
1、对过程控制系统进行分析
2、对过程控制系统进行设计
3、对过程控制系统进行综合 即：根据控制系统各部分特性对控制系统的影响，选 择控制系统的被控变量、操作变量、控制规律、参数整 定及各构成部件。
四、过程控制系统的组成 1、引例
Leabharlann Baidu
2、组成
1）过程控制系统组成： 被控对象（被控过程）（Object 或 Process） 过程检测控制仪表（Instrumentation）
一、过程（工业生产过程）控制（Process Control）定义
根据工业生产过程的特点， 采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工 具， 应用控制理论， 设计工业生产过程控制系统， 实现工业生产过程自动化。
工业生产过程： 通常把原材料转变成产品并具有一定生产规模的
过程叫做工业生产过程。可分为： 连续（或批处理）生产过程，如化工、石油、
过程控制系统 (2)
过程控制系统
简介
过程控制系统（Process Control System）是一种用于监控和控制生产过程的系统。它由多个硬件设备和软件组成，能够实时监测各种传感器和执行器的状态，并根据设定的规则和算法进行自动控制。过程控制系统广泛应用于工业生产、能源管理、环境监测等领域，能够提高生产效率、降低能源消耗、提升产品质量和安全性。
架构
过程控制系统通常由以下几个组件构成：
1. 传感器
传感器是过程控制系统的输入设备，用于实时监测和采集生产过程中的各种数据。常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。这些传感器将检测到的数据传输给控制系统进行处理和分析。
2. 执行器
执行器是过程控制系统的输出设备，用于根据系统的控制
策略执行操作。例如，根据温度传感器的数据，过程控制系统可以控制执行器来调节加热或冷却设备的操作，以维持所需的温度。
3. 控制器
控制器是过程控制系统的核心组件，负责接收传感器数据、计算控制策略，并通过执行器来实现控制。控制器可以是硬件控制器，如可编程逻辑控制器（PLC），也可以是软件控制器，如基于计算机的控制系统。
4. 监视界面
监视界面是过程控制系统的用户界面，用于显示实时数据、报警信息和操作状态，方便操作人员进行监控和操作。监视界面通常具有图形化界面，方便用户进行数据浏览、参数调整和报表生成等操作。
5. 数据存储与分析
过程控制系统还需要具备数据存储和分析功能，以便后续
的监测和分析。数据存储可以使用数据库或云存储等方式，分析可以使用数据挖掘、统计学等方法，以提供对生产过程的优化建议。
化工自动化过程控制系统PPT课件
典型过程控制系统设计思路剖析
控制系统整体架构设计
01
包括硬件选型、网络拓扑、软件平台等方面的考虑。
控制策略制定
02
根据工艺流程和控制要求，选择合适的控制算法，如PID、模糊
控制等。
人机界面设计
03
提供直观、易用的操作界面，方便操作人员监控和调整过程参
数。
关键参数设置和调整技巧分享
控制器参数整定
通过经验法、试凑法或自动整定等方法，获取合适的控制器参数 ，以保证系统稳定性和控制精度。
学员心得体会分享
01
02
03
04
通过课程学习，对化工自动化 过程控制有了更深入的了解和
认识
掌握了自动化控制系统的基本 原理和过程控制策略，能够分
析和解决实际问题
通过实验和案例分析，加深了 对理论知识的理解和应用
提高了自己的实践能力和综合 素质，为未来的学习和工作打
下了坚实的基础
行业发展趋势预测
化工自动化过程控制将越来越 普及，成为化工行业的重要发 展方向
控制精度不足问题
检查测量仪表精度、控制器性能等，优化控制算法或采用更先进的 控制策略，提高控制精度。
通信故障排查与处理
检查通信线路、接口设备等是否正常工作，修复或更换故障部件，确 保通信畅通。
06
过程控制系统运行维护与故障 诊断
《过程控制系统》课程介绍与教学大纲
《过程控制系统》课程简介
课程编号：06024012课程名称：过程控制系统/ Process Control System
学分：2.5学时：40 （课内实验：4 上机：课外实践：）
适用专业：自动化专业建议修读学期：7
开课单位：测控技术与仪器系先修课程：《自动控制原理》《自动检测技术》等
考核方式与成绩评定标准：考试，成绩=期末成绩（70%） +平时成绩（30%）教材与主要参考书目：《过程控制系统》（第二版）方康玲主编武汉理工大学出版社2007.2《过程控制工程》，蒋慰孙、俞金寿编著，中国石化出版社，1999
《过程控制系统及工程》，翁维勤、周庆海编，化学工业出版社，1996《过程控制工程》，孙洪程等编，高等教育出版社，2006
《工业生产过程控制》，何衍庆等编，化学工业出版社，2004内容概述：中文：过程控制和运动控制是自动控制技术的两个重要分支。本课程主要介绍了过程控制的基本概念、组成以及简单过程控制、复杂过程控制系统的基本原理、系统设计技术以及应用技术等。在介绍每一种控制策略的同时，都给出了其在不同实际场合下的具体应用实例。
英文：Process control and motion control are the two important branch of automation control technology. This course mainly introduce the basic concept of process control, constitution and the basic principle, system design technology, and application technology of process control. At the same time, concrete examples are given to introduce the different control strategy applied in practice.
《过程控制系统》实验报告
《过程控制系统》实验报告
实验报告：过程控制系统
一、引言
过程控制系统是指对工业过程中的物理、化学、机械等变量进行监控和调节的系统。它能够实时采集与处理各种信号，根据设定的控制策略对工业过程进行监控与调节，以达到所需的目标。在工业生产中，过程控制系统起到了至关重要的作用。本实验旨在了解过程控制系统的基本原理、组成以及操作。
二、实验内容
1.过程控制系统的组成及原理；
2.过程控制系统的搭建与调节；
3.过程控制系统的优化优化。
三、实验步骤
1.复习过程控制系统的原理和基本组成；
2.使用PLC等软件和硬件搭建简单的过程控制系统；
3.设计一个调节过程，如温度控制或液位控制，调节系统的参数；
4.通过修改控制算法和调整参数，优化过程控制系统的性能；
5.记录实验数据并进行分析。
四、实验结果与分析
在本次实验中，我们搭建了一个温度控制系统，通过控制加热器的功
率来调节温度。在调节过程中，我们使用了PID控制算法，并调整了参数，包括比例、积分和微分。通过观察实验数据，我们可以看到温度的稳定性
随着PID参数的调整而改变。当PID参数调整合适时，温度能够在设定值
附近波动较小，实现了较好的控制效果。
在优化过程中，我们尝试了不同的控制算法和参数，比较了它们的性
能差异。实验结果表明，在一些情况下，改变控制算法和参数可以显著提
高过程控制系统的性能。通过优化，我们实现了更快的响应时间和更小的
稳定偏差，提高了系统的稳定性和控制精度。
五、结论与总结
通过本次实验，我们了解了过程控制系统的基本原理、组成和操作方法。我们掌握了搭建过程控制系统、调节参数以及优化性能的技巧。实验
过程控制系统范文
过程控制系统范文
过程控制系统是一个广泛应用于工业生产中的自动化系统。它通过监控、调节和控制工艺过程中的各种参数和变量，实现对工艺过程的自动化
控制。过程控制系统在工业生产中起到了至关重要的作用，对于提高生产
效率、保障产品质量、降低生产成本具有重要的意义。
过程控制系统通常由以下几个主要组成部分构成：传感器与执行器、
控制器、人机界面和通信网络。其中，传感器与执行器用于监测、采集和
控制工艺过程中的各种参数和变量，控制器用于对传感器和执行器进行控
制和调节，人机界面用于显示和操作控制系统的相关信息，通信网络用于
实现各个组成部分之间的数据传输和通讯。
过程控制系统的工作过程通常包括三个阶段：测量与采集、控制与调节、显示与记录。在测量与采集阶段，传感器通过测量和采集工艺过程中
的各种参数和变量，将其转换为电信号，并传送给控制器进行处理。在控
制与调节阶段，控制器根据测量与采集的数据进行计算和判断，并通过输
出控制信号，控制执行器对工艺过程进行调节和控制。在显示与记录阶段，人机界面将控制系统的运行状态、参数和变量信息进行显示和记录，供操
作人员进行观察和分析，以及进行实时的监控和控制。
1.自动化控制：过程控制系统能够实现对工艺过程的自动化调节和控制，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。
2.实时监控：过程控制系统能够实时监测工艺过程中的各种参数和变量，并及时采取相应的措施进行调整和控制，以保证工艺过程的稳定性和
可靠性。
3.精确度高：过程控制系统具有高精度的测量、控制和调节能力，能
够对工艺过程中的各种参数和变量进行准确的测量和控制，提高产品质量
过程控制系统设计
过程控制系统设计
过程控制系统是指在工业生产中对生产过程进行监控、调节和控制的
系统。它是工业自动化的核心部分，直接关系到生产的稳定性、效率和质量。因此，过程控制系统的设计非常重要，下面将从几个方面对过程控制
系统的设计进行探讨。
首先，过程控制系统的设计需要确定控制目标和要求。根据生产过程
的特点和目标，确定系统的控制方式、控制参数和控制精度等指标。例如，在化工生产中，常采用PID控制器进行温度、压力、流量等参数的控制，
而在电力系统中，常采用分布式控制系统（DCS）进行电流、电压和功率
的控制。控制目标和要求的明确可以为后续的系统设计提供指导。
其次，过程控制系统的设计需要考虑传感器与执行器的选择和布置。
传感器的选择和布置将直接影响到系统对生产过程的感知能力和控制精度。传感器应能准确、稳定地测量相关物理量，并能与控制系统进行数据交互。同时，传感器的布置要考虑到实际生产过程的特点，尽可能地覆盖全部关
键位置，以获得全面的数据信息。类似地，执行器的选择和布置也需要根
据实际情况进行决策，以实现对生产过程的精确控制。
其次，过程控制系统的设计需要考虑系统的可靠性和安全性。作为一
个关键系统，过程控制系统在设计时必须考虑到可能出现的各种故障情况，并采取相应的措施进行容错和备份。例如，可以使用冗余设计，即在系统
中引入多个备用组件，以备份主要组件的工作。此外，还需考虑到系统的
安全性，采取相应的措施防止非法操作和恶意攻击，确保生产过程的安全
运行。
最后，过程控制系统的设计需要进行系统的集成和优化。传感器、执
行器、控制器以及相关的软件和通信设备需要在设计和实施阶段进行集成，确保各个组件之间的正常通信和协作。同时，在系统实施后，还需对系统
过程控制系统
（3）对象特性的非线性
对象特性往往是随负荷而变的。当负荷不同时，其动态特性有明显 的差别，即具有非线性特性。如果只以较理想的线性对象的动态特性作 为控制系统的设计依据，则难以达到控制目的。
（4） 控制系统比较复杂
由于生产安全上的考虑，生产设备的设计制造都力求使各种参数稳 定，不会产生振荡，所以作为被控对象就具有非振荡环节的特性。热工 对象往往具有自动趋向平衡的能力，即被控量发生变化后，对象本身能 使被控量逐渐稳定下来，这种对象就具有惯性环节的特性。也有无自动 趋向平衡能力的对象，被控量会一直变化而不能稳定下来，这种对象就 具有积分特性。
自动化技术的前驱，可以追溯到我国古代，如指南车的出现。 至于工业上的应用，一般以瓦特的蒸汽机调速器作为正式起点。 工业自动化的萌芽是与工业革命同时开始的，这时的自动化装置 是机械式的，而且是自力型的。随着电动、液动和气动这些动力 源的应用，电动、液动和气动的控制装置开创了新的控制手段。
有人把直到20世纪30年代末这段时期的控制理论称为第一代 控制理论。第一代控制理论分析的主要问题是稳定性，主要的数 学方法是微分方程解析方法。这时候的系统（包括过程控制系统） 是简单控制系统，仪表是基地式、大尺寸的，满足当时的需要
如果一切条件（包括给水流量、蒸汽量等）都近乎恒定不变，只要
将进水阀置于某一适当开度，则汽包液位能保持在一定高度。但实际生 产过程中这些条件是变化的，如进水阀前的压力变化、蒸汽流量的变化 等。此时若不进行控制（即不去改变阀门开度），则液位将偏离规定高 度。因此，为保持汽包液位恒定，操作人员应根据液位高度的变化情况， 控制进水量
过程控制系统的组成和分类
过程控制系统的组成和分类
过程控制系统（Process Control System）由一系列硬件和软件组成，它们协同工作以监测和控制制造过程中的各种变量。控制系统通常包括传感器、执行器、控制器、通信设备和操作界面等组件。
过程控制系统主要分为以下几类：
1.基于PLC的控制系统
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种数字化的工业控制器，以逻辑操作实现自动化控制，广泛应用于制造业中。PLC控制系统通常由多个可编程控制器、I/O模块、通信模块等构成，具有模块化、可扩展、高可靠性等特点。
2.集散式控制系统（DCS）
集散式控制系统（Distributed Control System，DCS）是一种大型工业控制系统，通常由多个分布式控制节点、多个I/O模块、通信网络等组件构成。DCS控制系统能够方便地实现过程控制和数据采集，适用于需要实现复杂控制的生产工艺。
3.计算机集成制造系统（CIM）
计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing，CIM）是一种将计算机技术与制造工艺相结合的控制系统。CIM控制系统包含了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工艺计划（CAPP）等多个模块，实现了制造流程的自动化、信息化和集成化控制。
4.人机交互控制系统（HMI）
人机交互控制系统（Human Machine Interface，HMI）主要由操作终端和控制器组成。HMI控制系统通过触摸屏、鼠标、键盘等设备提供操作界面，方便操作人员对制造过程进行控制和监测。HMI控制系统适用于制造过程的小批量生产和多品种生产。
过程控制系统
过程控制系统
第一章&第二章
1.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、数字仪表或计算机构成的总体，称为过程控制系统。
2.过程控制系统的组成：系统输出、受控过程的输入、外部扰动、受控过程、广义过程、控制器。
3.过程控制系统的分类：
a)按过程控制系统的结构特点来分类
i.反馈控制系统 ii.前馈控制系统 iii. 前馈-反馈控制系统
b)按给定信号的特点来分类
i. 定制控制系统 ii. 程序控制系统 iii. 随动控制系统
4.过程建模数学模型
a). 机理建模法 b). 实验建模法
5.过程输入量与输出量之间的信号联系，称为“通道”；控制作用与受控参数之间的信号联系，称为“控制通道”；扰动作用与受控参数之间信号联系，称为“扰动通道”。
6.自衡特性：在扰动作用破坏平衡工况后，被控过程在没有外部干预的情况下自动恢复平衡的特性。
表示。
7.有自衡能力的单容过程的数学模型，都可用传递函数G(s)=&
'()*
8.题2-4、2-6（P29）什么是过程的自平衡能力？
第三章
1.一次仪表：测量体将被测参数成比例地转换为另一便于计量的物理量，所用的仪表叫做一次仪表。
2.二次仪表：显示被计量的物理量的仪表。
3.准确度等级：任何自动化仪表均有一定误差。
常用仪表精度等级：0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等（工业常用0.5~4.0）。
4.热电偶测温计
a)测温原理：热电效应
b)补偿导线：用两根不同的金属丝，它在0----100摄氏度温度范围和所连接的热电偶具有相同的热电性能，其材料是
《过程控制系统及应用》课程标准
《过程控制系统及应用》课程标准
课程代码：B0703313 B0703413 课程类别：必修课
授课系（部）：自动化工程系学分学时：7.5 140学时
一、课程定位与作用
1．课程性质
本课程是工业过程自动化技术专业学生在学习相关专业基础课后开设的一门专业必修课，是将控制理论及其工程应用紧密联系的一门课程，为后续《计算机控制技术》等课程奠定专业基础。
2．课程作用
《过程控制系统及应用》是工业过程自动化技术专业的一门重要专业课，是理论与实践联系非常紧密的一门课程。该课程的内容主要包括两部分：第一部分主要以传递函数为工具，采用时域分析法分析控制系统的一阶、二阶系统的动态响应指标。第二部分主要介绍化工生产过程常用的单回路控制、串级控制、前馈控制、均匀控制、比值控制、分程控制、选择控制等控制方案的特点、结构、应用场合，以及各种控制方案的实施方法，如：控制规律的选择、PID参数的整定、系统投运方法。通过本课程的学习，将控制理论和工程实施方法相结合，为学生从事控制系统的设计、调试、投运和维护打下良好的基础。
3. 与其他课程的关系
本门课程需用到前期所学《高等数学》、《典型化工生产技术》、《大学物理》等课程的相关知识，同时为后续《计算机控制技术》、《安全仪表系统》、《交流调速系统》等课程的学习打下基础。
二、课程目标
通过《过程控制系统及应用》课程的学习，使学生具备化工检测技术和控制系统方面的基本知识，为学习和掌握专业知识和职业技能打下基础。
1．知识目标
（1）熟悉传递函数求系统响应的方法
（2）掌握典型环节传递函数表达方法
过程控制系统实验报告
过程控制及检测装置硬件结构组成认识，控制方案的组成及控制系统连接
过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人材为出发点。实验对象采用当今工业现场常用的对象，如水箱、锅炉等。仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用MCGS 工控组态软件。对象系统还留有扩展连接口，扩展信号接口便于控制系统二次开辟，如PLC 控制、DCS 控制开辟等。学生通过对该系统的了解和使用，进入企业后能很快地适应环境并进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开辟的平台。
本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC 三部份组成。
由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接， 4.5 千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成)，压力容器组成。
用，透明度高，有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱结构新颖，内有三个槽，分别是缓冲槽、工作槽、出水槽，还设有溢流口。二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。
锅炉采用不锈钢精致而成，由两层组成：加热层(内胆)和冷却层(夹套)。
做温度定值实验时，可用冷却循环水匡助散热。加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度，可做温度串级控制、前馈－反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。
采用不锈钢做成，一大一小两个连通的容器，可以组成一阶、二阶单回路压力控
制实验和双闭环串级定值控制等实验。
过程控制系统的概念及组成
过程控制系统的概念及组成
过程控制系统是一种能够对实时运行的工业过程进行控制和监测的系统，能够确保工
业过程的稳定运行和质量的保证。其主要功能是收集、处理、传输和控制信息，以实现对
工业过程的控制。过程控制系统主要由控制模块、执行元件和信号设备等多种组件构成。
控制模块包括控制器和计算机等硬件和软件系统，是过程控制的核心部分，主要负责
处理传感器和执行元件反馈的数据，将其转换为控制指令，并向执行元件发出控制信号，
从而保证工业过程的正常运行。计算机控制系统主要采用全自动控制，电子计算机能处理
大量复杂的信息，通过汇集、整理、分析大量数据，对控制系统进行优化。
执行元件是控制模块转换的控制指令的执行设备，包括电动执行机构、气动执行机构、液动执行机构和手动执行机构等，它们通过对工业过程中传递的能量进行定量调节，对过
程进行控制，实现对工业过程的调节和控制。
信号设备包括收集和处理过程信息的各种传感器和执行元件，如温度传感器、压力传
感器、液位传感器、流量传感器、电动执行机构和液压执行机构等。以及各种报警装置、
显示设备、操作面板等，用来监控和调节工业过程的各项参数和指标。
过程控制系统在实际工业生产中应用广泛，可以有效提高工业过程的响应速度、自动
化程度和稳定性，使工业生产更加安全、高效、环保和经济。过程控制系统的发展，将有
助于促进工业生产的转型和升级，实现智能化制造。
《过程控制》
《过程控制》课程笔记
第一章概论
一、过程控制系统组成与分类
1. 过程控制系统的基本组成
过程控制系统主要由被控对象、控制器、执行器、检测仪表四个部分组成。
（1）被控对象：指生产过程中的各种设备、机器、容器等，它们是生产过程中需要控制的主要对象。被控对象具有各种不同的特性，如线性、非线性、时变性等。
（2）控制器：控制器是过程控制系统的核心部分，它根据给定的控制策略，对检测仪表的信号进行处理，生成控制信号，驱动执行器动作，从而实现对被控对象的控制。控制器的设计和选择直接影响控制效果。
（3）执行器：执行器是控制器与被控对象之间的桥梁，它接收控制器的信号，调节阀门的开度或者调节电机转速，从而实现对被控对象的控制。执行器的响应速度和精度对控制系统的性能有很大影响。
（4）检测仪表：检测仪表用于实时测量被控对象的各项参数，如温度、压力、流量等，并将这些参数转换为电信号，传输给控制器。检测仪表的准确性和灵敏度对控制系统的性能同样重要。
2. 过程控制系统的分类
根据控制系统的结构特点，过程控制系统可以分为两大类：开环控制系统和闭环控制系统。
（1）开环控制系统：开环控制系统没有反馈环节，控制器根据给定的控制策略，直接生成控制信号，驱动执行器动作。开环控制系统的优点是结构简单，成本低，但缺点是控制精度较低，容易受到外部干扰。
（2）闭环控制系统：闭环控制系统具有反馈环节，控制器根据检测仪表的信号，实时调整控制策略，生成控制信号，驱动执行器动作。闭环控制系统的优点是控制精度高，抗干扰能力强，但缺点是结构复杂，成本较高。
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过程控制系统稳定性
63.一个线性系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于（ ） 。
A.干扰作用的形式 B.干扰作用的强弱 C.系统本身的结构及参数 D.干扰作用的形式及强弱和系统本身的结构及参数
自动控制系统的分类（正负反馈）
开环控制系统
按照是否有反馈分类
闭环控制系统 按照设定值的不同分类
定随 程 值动 序 控控 控 制制 制 系系 系 统统 统
过程控制系统概述 天津渤海职业技术学院
学习要点：
过程控制系统概述
做什么？
基本概念 系统方框图 工艺流程图 品质指标
1.系统组成 及常用术语
2.系统分类 及特点
1.什么是方 框图
2.如何画方 框图
1.符号及含 义
2.带控制点 流程图绘制
1.过渡过程 基本形式 2.静态指标 和动态指标
学习要点1 过程控制系统组成及常用术语
概述
过程控制技术是工艺类人员的必备知识，
是石油化工企业高效安全生产的保障
什么是过程控制系统
工 业 生产过程
原材料
产品
过
工艺参数
程 控
开如 关电
制 系
量
机 启，
停
统
模如
拟温 压
量
度 ，
力 ，
流液
量位
过程控制与人工控制的区别
人工控制
自动控制
水槽
变送器
设定值
调节器
液位 眼睛 大脑
手
调节 阀
wenku.baidu.com
控制
被控 变送 调节 调节 变量 器 器 阀
系统工位号为PIC101表示顺序号为101的工艺压力参 数进行指示控制的回路。
识读带控制点工艺流程图
带控制点工艺流程图又称为（施工流程图 ）。
学习要点3：控制系统方框图
调节器
操纵变量q(t)
干扰f(t)
设定值 x(t) +
偏差 控制装置
e(t)
控制作用
p(t)
调节阀
被控变量y(t) 被控对象
测
图形符号
1. 测量点
2. 连接线
3. 仪表：常规仪表图形符号是直径为12mm的细实线圆圈。 4. 执行器：是由执行机构和调节机构的图形符号组合而成。
仪表符号
仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成。
在管道及仪表流程图中，仪表位号的标注方法是：字母代号填写 在仪表圆圈的上半圆中；回路编号填写在下半圆中。
学习要点4：过程控制系统的品质指标
过渡过程的基本形式
发散振荡过程
过程控制性能指标
过渡过程的基本形式
等幅振荡过程
过程控制性能指标
过渡过程的基本形式
衰减振荡过程
过程控制性能指标
过渡过程的基本形式
非周期衰减过程
过程控制性能指标
过渡过程的基本形式
（a）发散振荡过程
（b）等幅振荡过程
（c）衰减振荡过程
（d）非周期衰减过程
4.自动控制系统在阶跃干扰作用下，被控参数在设定值的某一侧作缓慢变 化，且没有来回波动，最后稳定在某一数值上，这种过渡过程形式为（非 周期衰减过程）。
控制系统品质指标
最大偏差 A 或超调量 B
衰减比 n 余差 e，过渡时间 ts，振荡周期 Tp 或频率 f
在自动化调节系统中，反映调节系统的品质指标主要 包括最大偏差、衰减比、余差和（过渡过程时间）。
气动执行器：其作用是接受调节器送来的信号， 相应地去改变操纵变量以稳定被控变量。46.
自动控制系统是采用自动化装置来代替人手操作的系统。 自动控制系统由被控对象和能实现过程控制的自动化装 置组成
液位控制系统的工作过程
学习要点2：识读带控制点的工艺流程图
精馏塔控制方案常采用（温度）控制来保证产品的纯度。
过程控制系统的安装与调试
控制系统施工安装顺序和步骤是（①②③④⑤⑥⑦）。 ①控制室仪表安装和现场一次点的安装； ②工艺管道和设备上一次点的安装； ③对仪表安装前的调校； ④现场仪表配线和和现场各种管线的敷设； ⑤仪表管路吹扫和试压； ⑥二次联校； ⑦试车、验收和交工。
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识读带控制点工艺流程图
工艺流程图中常用字母功能如下：
首位变量字母：
压力（P）、流量（F）
物位（L）、温度（T）
进料
水槽
设定值
成分（A）。
后继功能字母：
LT
LC
变送器（T）、调节器（C）
调节阀（K）。
附加功能：
仪表有记录功能（R）
仪表有指示功能（I）
图中 LT：液位变送器 LC：液位调节器
开关或联锁功能（S） 报警功能（A）
z(t)
量
值
测量元件或变送器
自动化装置
工艺对象
自动控制系统组成：由被控对象和能实现过程控制的自动
化装置组成
控制系统的作用：自动控制装置是能克服（偏差） 使被控变量回到给定值的装置。
控制系统特点：（被控变量）是指对象内要求保持给定值的 物理量。
操纵变量是指受控制器操纵，用于克服干扰使被控变量 保持设定值的物理量和能量。
控制
1.（√ ）自动控制系统是采用自动化装置来代替人手操作的系统。
变送器、调节器、执行器的作用 2.自动控制系统组成，以下（由被控对象和能实现过程控制的自动化装置组成）项是正确的。
变送器：将非电压或者电流信号转换成标准的 4-20mA的电流信号。
调节器：是一种工业控制仪表, 用于温度,压力, 流量,液位等参数的控制,带有自整定PID算法， 具有RS485通讯功能。