优秀过程控制PPT讲义

过程控制讲义课件(全套)

工业自动化涉及的范围极广，可分为：生产过程自动化、电气传动自动化、电力系统自动化、生产管理自动化、楼宇自动化等等。
生产过程自动化是其中的重要分支。它主要针对温度、压力、流量、液位（或物位），成分和物性等参数的控制问题进行研究。
3
1.1 过程控制的基本概念
2. 何谓过程:
将原料(物质)接收过来,利用能源进行诸如加热、冷却等处理,使其发生化学的或物理的变化,最终生产出所需要的物质或能源的系统。
➢ 过热器之前或中间部分串接一个减温器，通过控制减温水流量的大小来控制过热蒸汽的温度。
8
1.3 过程控制系统的组成
4—调节阀
3—温度调节器 2— 温度变送器
饱和蒸汽
1—热电阻
加温过热蒸汽温度控制系统控制流程图
9
1.3 过程控制系统的组成
控制过程：
本系统采用DDZ-Ⅲ 型电动单元组合仪表。系统中过热蒸汽温度采用热电阻温度计1来测量，并经温度变送器2（TT)将测量信号送至调节器（TC)3的输入端，与过热蒸汽温度的给定值进行比较得到其偏差，调节器按此输入偏差以某种控制规律进行运算后输出控制信号，以控制调节阀4的开度，从而改变减温水流量大小，达到控制过热蒸汽温度的目的。
计算机过程控制系统框图
ຫໍສະໝຸດ Baidu
计算机代替模拟调节器计算机过程控制系统

《过程控制》课件

工业网络与安全问题挑战
工业网络安全挑战
随着工业自动化和信息化的发展，工业控制系统越来越多地通过网络进行数据交换和远程控制，这使得工业控制系统面临网络安全威胁和攻击的挑战。
数据安全挑战
工业控制系统中的数据涉及到企业的核心机密和生产安全，一旦泄露或被篡改，将给企业带来巨大的经济损失和安全风险。
详细描述
在电力生产过程中，自动化控制系统通过对发电机组、输电线路、变电站等设备的监测和调节，实现电力生产的稳定和安全。这有助于确保电力供应的可靠性和稳定性，减少
设备故障和事故的发生。
05
过程控制面临的挑战与解决方案
控制精度与稳定性挑战
要点一
控制精度挑战
在过程控制中，由于各种原因（如传感器误差、执行器故障等），控制系统的输出可能无法精确地跟踪设定值，导致控制精度下降。
要点二
稳定性挑战
在某些情况下，控制系统可能受到外部干扰或内部参数变化的影响，导致系统稳定性下降，甚至出现振荡或发散。
复杂过程与非线性系统挑战
复杂过程挑战
许多实际的过程控制系统具有非线性、时变、不确定性和耦合等特性，这使得对系统的建模和控制变得非常复杂和困难。
非线性系统挑战
非线性系统在控制过程中表现出复杂的动态行为，如跳跃、分岔和混沌等，这使得传统的线性控制方法难以应对。
详细描述

《过程控制工程》课件

02
过程控制系统的基本组成
控制器
控制器是过程控制系统的核心，用于接收来自传感器的输入信号，并根据设定值与实际值的偏差产生控制输出。
控制器的类型包括比例控制器、积分控制器和微分控制器等，它们通过不同的控制算法来调整执行器的输出，以实现系统的稳定和优化。
执行器
执行器是过程控制系统的执行机构，根据控制器的输出信号来调节被控对象的参数。
执行器分为电动、气动和液压等类型，根据被控对象的特性选择合适的执行器，以实现精确的控制效果。
传感器
传感器是过程控制系统中的测量元件，用于检测被控对象的参数并将其转换为电信号或数字信号。
传感器的类型包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等，它们的选择直接影响系统的测量精度和控制效果。
过程单元
过程单元是受控对象，是实际生产过程中的设备或装置。
过程单元的特性决定了控制系统的复杂性和控制策略的多样性，了解和掌握过程单元的特性对于控制系统设计和优化至关重要。
03
过程控制系统的基本原理
反馈控制原理
总结词
反馈控制原理是过程控制工程中的核心原理，它通过比较实际输出与期望输出的偏差，调整系统输入以减小偏差。
详细描述
反馈控制原理基于负反馈机制，通过传感器检测系统输出，并将其与期望输出进行比较，产生一个误差信号。控制器根据误差信号调整系统输入，以减小实际输出与期望输出之间的偏差。这种控制方式具有快速响应、抗干扰能力强等优点。

过程控制系统及其应用PPT课件.

从以上例子中可以看出，要实现水位控制需要以下装置：
1）测量水位变化的传感器或变送器。 2）能将水位测量值和水位设定值进行比较并进
行控制运算的控制器。 3）设定水位的定值器（可能包括在控制器内）。 4）执行控制命令的执行器。 5）调节给水量的调节阀。
这些装置和被控对象锅炉本身组成了一个过程控制系统，见图1-2所示。
第七节现场总线技术一、现场总线技术及其产生的背景二、现场总线的工作原理三、现场总线的技术特点四、几种典型的现场总线
第九章过程自动化控制系统的应用实例
第一节恒压供水控制系统一、概述二、恒水压控制装置三、其他方案
第二节楼宇设备管理和监控系统一、概述二、系统的组成及工作原理三、系统软件四、系统的特点
第二节过程控制系统的组成
过程控制通常用于各工业部门生产过程的自动化，过程控制系统是指自动控制系统的被控量是温度、流量、压力、液位等这样一些过程变量时的系统。
下面以供热锅炉液位控制系统为例，介绍过程控制系统的组成。
锅炉是整个供热系统中最重要的设备。锅炉在工作时必须将水位保持在一定的高度，水位过低，锅炉有可能烧干而酿成事故，如果水位过高，产生的蒸汽含水量太高，不成为过热蒸汽，造成供热管道积水。因此必须根据锅炉蒸汽负荷的大小调整锅炉的给水量，使水位始终维持在允许的范围内。
第二节前馈及复合控制一、前馈及复合控制的基本概念二、前馈控制系统的几种典型结构形式三、前馈控制规律的实施四、前馈控制系统的参数整定五、前馈控制系统的选用原则

《过程控制》PPT课件

100
75
% CO
50
25
25% PB 50% PB 100% PB 200% PB
PB 100%Kc
0 0
25 50 75 100 % TO
可见，小的比例度对应于大的控制器增益，而大的比例度对应于小的控制器增益。
理想比例控制器的输出特性如左图所示，对于控制器的输出没有物理限制。但在实际的控制器是具有物理限制的，当输出达到上限或者下限，控制阀就饱和了，如图所示。
振荡频率下，衰减比越大，回复时间越短。
精选课件ppt
12
5．偏离度：
控制系统偏离度是被控变量统计特性的描述。
在相同干扰作用下，定值控制系统输出的最大偏差越大，系统的偏离度越大；在相同的衰减比下，系统输出的周期越大，系统的偏离度越大。
精选课件ppt
13
2、积分性能指标单项指标固然清晰明了，但还是希望用一个综
精选课件ppt
16
小结
一、反馈控制系统概述二、控制系统性能指标
谢谢！
第十讲常规的反馈控制模式
• 主要内容
一、基本控制算法分析二、比例控制算法三、比例积分控制算法四、比例积分微分算法
一、基本控制算法分析
反馈控制器的作用是将测量信号与设定值相比较产生偏差信号，并按照一定的运算规律生成输出信号，用来操纵末端执行元件。

过程控制系统课件第一章绪论(共67张PPT)

的，最终达到消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的
依据。它是最常用、最基本的一种过程控制系统。由于
该系统由被控量的反馈构成一个(yī ɡè)闭合回路，故又称
为闭环控制系统。反馈信号也可有多个，构成一个以上
闭环回路，称为多回路反馈控制系统。
共六十七页
2．前馈控制系统

前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。
设被控变量进入稳态值的土2％，就认为过渡过程结束，
则误差区域=205 × （ ±2％）＝ ±4.1℃
在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±4.1℃画一区
域（阴影线）。曲线(qūxiàn)进入时间点 Ts = 22min
共六十七页
控制系统的单项品质指标小结

稳定性衰减比n = 4:1~10:1最佳

在阶跃干扰作用下的过渡过程曲线 (qūxiàn) 如图所示。试
求最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间。
解：
最大偏差(piānchā) A = 230-200 = 30℃
余差
C= 205-200 = 5℃
衰减比 n = y1: y3 = 25:5 = 5:1
共六十七页
振荡周期 T = 20 – 5 = 15 （min）
控制系统的质量指
标
(guòchéng)
当被控对象受到干扰、被控变量发生变化时，控制系

过程控制优秀PPT资料

足工艺需要，产品符合要求； 3. 工程部必要时根据相应的资料制作《工艺文件》等相
关工艺资料发给生产车间和品管部。
5
过程控制（关键质量控制点的识别及管控）
首件制作首件是生产每一批次首件产品或切换机种、调机后的首件产品。操作员自检后交巡检员检验，需配样品装配必须装配测试,留下首件检验报告和样品。
领料员与仓管员核对所领材料与《领料单》开列的材料名称、规格数量是否相符。合格批内发现不合格品贴“不合格”标识后退生产线补足原包装数量，返工后再检。
3. 判为合格品的处理：过程控制（关键质量控制点的识别及管控）
巡检员按《工艺图纸》进行检验，检验合格后巡检员在《工序流程卡》填写相应内容后进行生产。
9
过程控制（关键质量控制点的识别及管控）
入库合格品按规定要求包装好后，由专人负责办理产品入库手续。
10
过程控制（关键质量控制点的识别及管控）
关键质量控制点的识别及管控 1. 细分工艺流程 (例：来料检验，松布，裁剪，车缝肩缝，
侧缝，上领，上袖，底摆袖口折光，扣烫，开袋，熨烫，中道检验，尾检，包装等） 2. 明确每道工序的品质控制要点（例，尺寸，外观，规格，数量，重量，型号等） 3. 明确每道工序的检验方法（例：抽检AQL1.5 I 级，全检，自检/周期检验等） 4. 明确每道工序检验频率（每小时/一次，每个，每批等） 5. 明确每道工序责任人（IQC， IPQC，PQC，操作工，仓管等）

过程控制系统ppt课件

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。
（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）。
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。
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。