1 过程控制概述.

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过程控制概述

抑制外界扰动的影响；确保过程的稳定性；使生产过程的工况最优化。

从而达到：保证产品质量；提高产品产量；节能降耗；实现安全运行；改善劳动条件；保护环境卫生；提高管理水平等。

W 过程控制系统一般指工业生产过程中自动控制系统的被控变量是温度压力流量液位成份等这样一些变量的系统。

Process Control & Instnimentation Technology自动控制专业课：过程控制运动控制过程控制研究冶金、化工、石油、电力等工业过程中的温度、压力、流量、液位、成份等的控制。

运动控制研究速度、位置控制，如航天、机器人等。

磨矿工艺中，每个球磨系列由给矿机给矿, 以前由人工观察给矿量，靠机械调整给矿口大小控制矿量，给矿量波动较大，难以稳定。

为稳定入磨矿量，在给矿皮带上安装皮带秤，根据皮带秤检测的矿量对给矿机进行变频调节OkU:;nt /h动过电谨—段磨疥数至浮迭分级枷电疲29. C A入（strs 7 61环£显度27. 3 V12 0 %12. 0 % 12.0 %OQ QQO ----- U -H iii 3/h«~十_侵分骇取电汲I『曲［总工乏图］［曲列］［2疥机［3洛列］［42至列］［5疥列］［8^?!］］［抿靳查询］U &m 电;定粒度200目也⑥稔电狹2«I 电欢AQQ m 3/hi«y J3Wa^Ttr 28给水圧刀 5.1 "5耳 12SiS.^4#二段磨矿養擞输 201 只I 共油丿上力9・0 k^/crrPIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII邵裕森，过程控制系统及仪表[M],机械工业出版社，1993徐春山，过程控制仪表[M],冶金工业岀版社，1995刘迎春，传感器原理设计与应用（第四版），国防蒋技大学占皈社，2002张晓华，控制系统数字仿真与CAD,机械工业岀版社，1999Curtis Johnson , Process Control Instrumentation T echn ology （6也），Pearson Education预修谍赤模拟电路检测与转换技术电力电子电机拖动自动控制原理微机接口技术计算机控制原理iniii|wi|riiiiii||iitiMviM ■ii ilil fri/Rnli F 盘imn 11 n Il ii ii ii ll II ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii il II II ii ii<TTTTi ii ii ii ii ii iillllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllL-:;过程控制系统组成：被控过程(Process)过程检测控制仪表(Insttiuuentation)被控过程是指运行中的多种多样的工艺生产设窑；过程检测控制仪表包括：测量变送元件(Measutement)控制器(Controller)执行机构(Control Element)■I n ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii ii n ii iiii ii tTrni ii ii ii ii ii iiII II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II i II mi II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II i被控过程(Process)：工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。

第1章过程控制系统概述ppt课件

三、过程控制系统的分类
１. 按结构特点分类 (１) 反馈控制系统 (２) 前馈控制系统
(３) 前馈—反馈控制系统（复合控制系统）
２. 按给定信号的特点分类 (１) 定值控制系统
(２) 程序控制系统 (３) 随动控制系统
(１) 方框图中每一个方框表示一个具体的实物。 (２) 方框之间带箭头的线段表示它们之间的信号联系，与工艺设备间物料的流向无关。 (３) 比较点不是一个独立的元件，而色色２. 控制过程多属缓慢过程和参量控制形式３. 控制方案多种多样４. 定值控制是过程控制的一种主要控制形式
要求学生能应用控制理论和工程处理方法，掌握过程控制系统控制方案的分析、设计和工程实施能力。
§１—２过程控制系统的组成、特征及分类
一、过程控制系统的组成
１. 常用术语（见表１—２—１）
２. 方框图
方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示，是控制系统进行理论分析、设计中常用到的一种形式。每一个方框表示系统中的一个组成部分（也称为环节），方框内填入表示其自身特性的数学表达式或文字说明。
学习目标
１. 了解过程控制的发展历程和发展方向。２. 了解本课程的地位和性质。３. 掌握过程控制的定义，弄清过程控制的目的。４. 掌握过程控制系统的组成和特点。５. 掌握过程控制系统的分类以及相互之间的区别。
§1—1 绪论
一、过程控制概述
1．定义过程控制系统是以表征生产过程的参量为被控制量，使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里 “过程” 是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分和浓度等。过程控制系统的任务就是通过对过程参量的控制，使生产过程中产品的产量增加、质量提高、能耗减少，实现工业生产过程自动化。

过程控制基本概念

过程控制基本概念自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用，自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。

随着国民经济和国防建设的发展，自动控制技术的应用日益广泛，其重要作用也越来越显著。

生产过程自动控制（简称过程控制）-------自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用，是自动化技术的重要组成部分。

§1.1 过程控制的发展概况及特点一、过程控制的发展概况在过程控制发展的历程中，生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进，推动了过程控制不断的向前发展。

纵观过程控制的发展历史，大致经历了以下几个阶段：20世纪40年代：手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员主要根据观测到的反映生产过程的关键参数，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。

20世纪40年代末～50年代：过程控制系统：多为单输入、单输出简单控制系统过程检测：采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表（气动Ⅰ型和电动Ⅰ型）；部分生产过程实现了仪表化和局部自动化控制理论：以反馈为中心的经典控制理论20世纪60年代：过程控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。

自动化仪表：单元组合仪表（气动Ⅱ型和电动Ⅱ型）成为主流产品60年代后期，出现了专门用于过程控制的小型计算机，直接数字控制系统和监督计算机控制系统开始应用于过程控制领域。

控制理论：出现了以状态空间方法为基础，以极小值原理和动态规划等最优控制理论为基本特征的现代控制理论,传统的单输入单输出系统发展到多输入多输出系统领域，、型、型20世纪70～80年代：微电子技术的发展，大规模集成电路制造成功且集成度越来越高（80年代初一片硅片可集成十几万个晶体管，于是32位微处理器问世），微型计算机的出现及应用都促使控制系统发展。

过程控制系统：最优控制、非线性分布式参数控制、解耦控制、模糊控制自动化仪表：气动Ⅲ型和电动Ⅲ型，以微处理器为主要构成单元的智能控制装置。

过程控制—概述(ppt文档)

4. 定值控制
被控参数的设定值为一个定值，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。
如蒸汽锅炉中的液位控制
第一章概述--过程控制
5．过程控制多种分类方法按被控参数分类：
温度、压力、流量、液位或物位控制系统、物性控制系统、成分控制系统按被控量数分类：单变量过程控制系统、多变量过程控制系统按设定值分类：定值控制系统、随动（伺服）控制系统
y() t
第一章概述--过程控制
1．衰减比和衰减率
衰减比等于两个相邻 y 同向波峰值之比。
第一章概述--过程控制
1.2 过程控制系统的组成与特点
1.2.1 系统组成 1.2.2 过程控制系统特点
电加热锅炉控制方案
人工液位调节
电加热器加热水产生一定压力的热水或蒸汽，并通过输汽管供给用户或下一个工序，为了及时补充因蒸发而不断减少的锅炉水量，用水泵连续地加
入冷水。
电加热锅炉的简易流程图
始终保持一定高度冶炼好的铁水和炉渣定期或连续排出
其间涉及多种参数的控制
流量、压力、温度、物位（液位）等
什么是过程控制
过程控制(Process Control)
是指石油、化工、电力、冶金、轻工等工业部门以连续性物流为主要特征的生产过程的自动控制。
主要解决
各种生产过程中的温度、压力、流量、液位(或物位)、以及成分等参数的自动监测和控制问题。
1.3 过程控制系统的性能指标
稳定性、准确性和快速性
定值控制系统在于恒定，要求克服干扰，使系统的被控参数能稳、准、快地保持接近或等于设定值。
随动（伺服）控制系统的主要目标是跟踪，即稳、准、快地跟踪设定值。

过程控制

过程控制过程控制是一种在各行各业中广泛应用的管理技术，旨在监管和控制组织内的活动，以实现预期的目标。

它涉及策划、组织、指导和控制工作流程，以确保有效的资源利用和高效的运营。

过程控制的概念可以追溯到过去几个世纪，尤其是工业革命时期。

随着技术的快速发展，工厂和企业需要更好地管理和控制生产过程，以提高生产能力和产品质量。

因此，很多管理理论和方法应运而生。

过程控制的核心在于确定关键路径和优化资源分配。

在制造业中，这意味着确定每个生产阶段的最佳顺序和步骤，以最大程度地减少生产停滞和浪费。

在服务业中，过程控制可以帮助企业优化客户服务流程，提高服务质量和客户满意度。

过程控制还涉及到监控绩效和制定纠正措施。

通过收集和分析数据，管理者可以获得对组织绩效的实时了解。

如果出现问题或低效率，他们可以及时采取纠正措施，以确保整个过程在正确的轨道上运行。

过程控制的关键是管理者具备良好的沟通和领导能力。

他们需要与各个层级的员工进行有效的沟通，确保他们理解和执行公司的目标和策略。

同时，他们还需要激励员工积极参与过程控制，鼓励他们提出改进建议和解决方案。

成功的过程控制需要有明确的目标和测量指标。

这些指标可以帮助管理者评估过程的效率和效果，并确定任何潜在的问题或改进机会。

通过不断地对比实际结果与预期结果，管理者可以及时做出调整和改进。

过程控制也需要不断的学习和创新。

随着技术和环境的变化，组织必须灵活地适应新的挑战和机遇。

管理者应鼓励员工持续学习和发展自己的技能，以适应不断变化的市场需求。

最后，过程控制需要持续改进和持续执行。

它不仅仅是一次性的任务，而是一个长期的过程。

通过持续改进和持续执行，组织可以不断提高自己的效率和竞争力，保持在市场上的领先地位。

综上所述，过程控制是一种重要的管理技术，可以帮助组织实现目标，提高效率和竞争力。

它需要管理者具备良好的沟通和领导能力，并与员工共同合作来实施和改进过程控制。

只有不断学习和创新，持续改进和执行，组织才能在竞争激烈的市场中取得成功。

1过程控制及集散控制系统概述

设定值不断变化，要求系统的输出随之变化例：雷达跟踪系统，机器人，机械手的动作控制
程序控制系统
其设定值也是变化的，但它根据需要按一定时间程序变化。
程序控制机床，冶金工业中退火炉的温度控制
1.2 单回路过程控制系统的组成
设定值
- 控制器
执行机构被控变量
传感变送
被控对象、传感器和变送器、控制器（调节器）、执行器和控制阀
PLC主要生产厂商
Siemens(西门子)公司 Allen-Bradley(A-B)公司（Rockwell） Schneider(施耐德)公司 Mitsubishi(三菱)公司 Omrom(欧姆龙)公司
DCS系统
Distributed Control System 控制站CS 操作员站OS、工程师站ES （人机接口）控制网络
3. 被控过程多属慢过程，控制目标多为过程参数
生产过程的物料大多是流体状的，因此能量的交换与传递过程在时间上往往有比较大的滞后
控制目标间有较强的耦合（关联）
4. 给定值控制是主要的控制形式
控制系统分类－按设定值的不同情况
恒值（定值）控制系统
恒温箱的温度控制稳压电源的电压稳定控制
随动控制系统
重相过量的碳酸钠
夹套温度：130-140 釜内温度：80-90
中和过量乙酸，溶解乙醇
中和反应产生乙酸钠、和乙
反应时间：2-3小时
醇
乙酸乙酯生产过程
萃取剂乙二醇
轻相乙酸乙酯、
微量的乙醇、水
筛板塔轻组分乙酸乙酯
萃取精馏重组分乙二醇、
（提纯乙酸乙酯）
乙醇和微量的水
填料塔轻组分乙醇和水精馏重组分乙二醇
流程工业（Flow industry）

过程控制第一章

1.4 过程控制的特点 (1)被控过程形形色色 (1)被控过程形形色色由于生产规模大小不同，工艺要求各异，由于生产规模大小不同，工艺要求各异，产品多种多样，过程控制中被控过程的形式很多，多种多样，过程控制中被控过程的形式很多，比如化学反应器、精馏塔、锅炉、化学反应器、精馏塔、锅炉、压力容器以及给矿设备和丙烯冷却器等。备和丙烯冷却器等。 (2)控制过程多属缓慢过程和参量控制形式 (2)控制过程多属缓慢过程和参量控制形式许多工业生产过程设备体积大，许多工业生产过程设备体积大，工艺反应过程缓慢，具有大惯性大滞后等特点。缓慢，具有大惯性大滞后等特点。
矿量给定
矿量控制器电子皮带秤
例：冶金行业选矿过程矿石流量控制系统
名词术语：名词术语：被控变量y(t) 被控过程内要求保持设定数值的工艺参数。 y(t)： 1) 被控变量y(t)：被控过程内要求保持设定数值的工艺参数。操纵变量q(t) 受控制器操纵，用以克服扰动量的影响， q(t)： 2) 操纵变量q(t)：受控制器操纵，用以克服扰动量的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。被控变量保持设定值的物料量或能量。扰动量f(t) :除控制参数外除控制参数外， 3) 扰动量f(t) :除控制参数外，作用于被控过程并引起被控变量变化的各种因素。量变化的各种因素。给定值r(t) 被控变量的设定值。 r(t)： 4) 给定值r(t)：被控变量的设定值。测量值z(t) 被控变量经测量变送环节实际测量的值。 z(t)： 5) 测量值z(t)：被控变量经测量变送环节实际测量的值。偏差e(f) 被控变量的设定值与当前实际值之差。 e(f)： 6) 偏差e(f)：被控变量的设定值与当前实际值之差。控制信号u(t) 控制器的输出量。 u(t)： 7) 控制信号u(t)：控制器的输出量。

过程控制综述

过程控制工程课程综述课程名称：过程控制工程系别：电子信息与电气工程系年级专业： 08自动化（2）班姓名：一、过程控制简介1.1 过程控制特点与分类过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业生产部门生产过程的自动化。

自进入20世纪90年代以来，自动化技术发展很快，并获得了惊人的成就，已成为国家高科技的重要分支。

过程控制技术是自动化技术的重要组成部分。

在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术正在为实现各种最优技术经济指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争力等方面起着越来越巨大的作用。

过程控制的特点是与其他自动化控制系统相比较而言的，大致可归纳如下：1.连续生产过程的自动控制。

2.过程控制系统由过程检测、控制仪表组成。

3.被控过程是多种多样的、非电量的。

4.过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制。

5.过程控制方案十分丰富。

6.定值控制是过程控制的一种常用形式。

过程控制系统的分类方法很多，若按被控参数的名称来分，有温度、压力、流量、液位、pH等控制系统；按控制系统完成的功能来分，有比值、均匀、分程和选择性控制系统；按调节器的控制规律来分，有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制系统；按被控量的多少来分，有单变量和多变量控制系统；按采用常规仪表和计算机来分，有仪表过程控制系统和计算机过程控制系统等。

但最基本的分类方法有以下两种：（1）按过程控制系统的结构特点来分类：1.反馈控制系统。

2.前馈控制系统。

3.复合控制系统（前馈-反馈控制系统）。

（2）按给定值信号特点来分类：1.定值控制系统。

2.程序控制系统。

3.随动控制系统。

1.2过程控制任务过程控制工程是一门工业自动化专业的专业必修课。

自动化仪表（包括模拟仪表、智能仪表）、微型计算机是构成过程控制的重要自动化技术工具，是实现工业生产自动化的重要装置，也是实现过程控制的前提。

过程控制概要

Ⅱ
Ⅲ
70＜i≤120 i≤70
乙烯，乙醚，丙烯腈等
氢，乙炔，二硫化碳，市用煤气，水煤气等

如DDZ-Ⅲ型仪表防爆等级为“HⅢe”：“H”-安全火花型；“Ⅲ”－最小引爆电流为Ⅲ级，即低于70mA；e-周围气体自燃温度为 100℃，低于此温度，即可保证在e组气体中不自燃起爆。
这一阶段的主要特征是应用计算机系统对整个工厂或整个生产流程进行集中控制和综合管理，在控制仪表方面出现以微处理器为核心的智能单元组合仪表（包括可编程控制器），在检测方面是成分在线检测和数据处理的应用日益广泛；为了满足高质量的控制要求，在简单控制技术的基础上，发展了状态反馈、最优控制、解耦控制、自适应控制等多种现代控制理论。
集中型计算机控制系统它把几十个甚至几百个控制回路以及上千个过程变量的显示、操作和控制集中在单一计算机实现，即在一台计算机上实现过程监视、数据采集、数据处理、数据存储、报警、过程控制等功能。此外，还可实现生产调度和工厂管理部分功能。
CRT
A/D DI 输入子系统
中央计算机
D/A DO 输出子系统
过程对象
被测变量
操作变量
与常规模拟仪表控制系统相比具有以下优点：
控制功能齐全，可实现模拟仪表难以实现的部分功能和先进控制、联锁等复杂控制；

由于单一计算机高度集中，便于信息分析和综合，易实现整个系统的最优控制；

用CRT来代替大量的模拟仪表盘，简洁明了。
缺点：集中的脆弱性问题。一旦计算机发生故障，将导致生产过程全面瘫痪；
烟气
9.系统投运、调试和整定参数
1.1.2 过程控制的发展概况

40年代
工业生产大多处于手工操作状态

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。

过程控制知识点(精编)

(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。

经典辨识法：测定动态特性的时域方法，测定动态特性的频域方法，测定动态特性的统计相关法。

第一章过程控制系统概述ppt课件

15
第1章过程控制系统概述
二.过程控制系统的特点
1．控制对象复杂、控制要求多样
石油化工过程、钢铁生产中的冶炼过程、核工业中的动力核反应过程。过程控制系统中的被控对象（被控量）是多样的。
2．控制方案丰富
生产工业的特点、被控过程的多样性决定控制方案的多样性。系统硬件和控制算法、软件设计。
3．控制对象大多属于慢过程
3
FC
4
2
FT
5
氧气
1
转炉
图1.2 转炉供氧控制系统
13
第1章过程控制系统概述
过热蒸汽控制
14
第1章过程控制系统概述
过程控制系统特点
一．过程工业的特点过程控制是指连续过程工业，特点主要指连续过程生产，过程工业是十分复杂的大系统，存在不确定性、时变性以及非线性等因素，过程控制的难度是显而易见的，工业过程生产环境恶劣，生产条件苛刻，采用智能控制方法和计算机控制技术。
当被控对象受到干扰、被控变量发生变化时，控制系统抵制干扰、纠正被控变量的过程，反映了控制系统的优劣。为此，要有评价控制系统的性能指标。
单项性能指标以控制系统被控参数过渡过程的单项特征量作为性能指标，而偏差积分性能指标则是一种综合性指标。由于在多数情况下，都希望得到衰减振荡过程，所以以衰减振荡的过渡过程形式为例，讨论控制系统的品质指标。
• （4）设定值r(t)：与被控参数相对应的设定值； • （5）反馈值z(t)：被控参数经测量变送后的实际测量值； • （6）偏差e(t)：设定值与反馈值之差； • （7）控制作用u(t)：控制器的输出值。
7
第1章过程控制系统概述
控制器（或称调节器）根据系统输出量测值与设定值的偏差，按照一定的控制算法输出控制量，对被控过程进行控制。

过程控制的名词解释是什么

过程控制的名词解释是什么过程控制是现代工业生产中的重要环节，它涉及到了许多领域，包括化工、制造、能源等等。

那么，过程控制是什么呢？简单来说，过程控制是一种通过监测和调整某个过程的参数和变量，以实现预定目标的技术手段。

这个过程可以是一个化学反应、一项制造工艺或者一个能源系统。

过程控制的主要目标是使产出的产品或服务符合特定要求，既要高质量，又要高效率。

为了达到这个目标，过程控制需要实时地监测关键的参数和变量，并及时根据这些数据进行调整。

这样就可以保证在整个生产过程中，各种因素都在可控范围内，从而提高产品的质量和生产效率。

在过程控制中，最常见的手段是使用传感器来实时地监测关键的参数和变量。

通过这些传感器获取到的数据，可以用来判断当前的生产状态，并根据预设的控制策略进行调整。

例如，在一个化工反应中，可以通过监测温度、压力和浓度等参数，来控制反应的进程和产物的质量。

过程控制的核心是控制系统，它包括传感器、控制器和执行机构。

传感器用来获取数据，控制器用来处理这些数据并制定控制策略，执行机构用来根据控制器的指令进行实际操作。

通过这些组成部分的协同工作，可以实现对生产过程的精细控制。

在过程控制中，还有一个重要的概念是反馈控制。

反馈控制通过与参考值进行比较，将差异转化为控制信号，从而实现对生产过程的动态调整。

这种控制方式可以使整个系统保持在稳定状态，并对外部干扰做出相应的响应，从而提高产品的准确性和可靠性。

过程控制的应用非常广泛。

在化工领域，过程控制可以用来控制化学反应的速度、产物的选择性和产量等；在制造领域，可以用来控制生产线的速度和质量；在能源领域，可以用来控制发电机组和输电系统以提高能源的利用效率。

可以说，过程控制在现代工业生产中起着至关重要的作用。

总的来说，过程控制是一种通过监测和调整某个过程的参数和变量，以达到预定目标的技术手段。

它利用传感器、控制器和执行机构等组成部分，实现对生产过程的实时监测和调整。

《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。

二、过程控制系统性能指标1. 稳态误差：稳态误差是指系统在稳态时，输出值与设定值之间的差值。

稳态误差越小，表示系统的控制精度越高。

稳态误差可以通过调整控制器的参数来减小。

2. 动态性能：动态性能是指系统在过渡过程中，输出值随时间的变化规律。

动态性能指标包括上升时间、调整时间、超调量等。

动态性能的好坏直接影响到系统的响应速度和稳定性。

质量管理体系中的过程控制

质量管理体系中的过程控制过程控制是质量管理体系中的核心要素之一，它对于确保产品和服务的稳定性和一致性至关重要。

通过合理的过程控制，企业能够提高生产效率，降低成本，改善产品质量，增强市场竞争力。

本文将从过程控制的定义、重要性、实施方法和案例分析等方面，探讨质量管理体系中的过程控制。

一、过程控制的定义过程控制是指通过规划、监控和调整生产过程中的各项活动，以达到既定的质量目标。

它主要包括确定过程输入要求、设定过程参数、监控过程过程输出和采取纠正措施的过程。

通过过程控制，可以确保产品或服务在各个环节中符合质量要求，从而提高整体质量水平。

二、过程控制的重要性过程控制在质量管理体系中起到至关重要的作用。

首先，过程控制可以增强产品或服务的稳定性。

通过对关键过程参数的控制，可以防止因人为因素或非控制因素的干扰而导致产品质量波动。

其次，过程控制可以提高生产效率和降低成本。

通过合理控制生产过程，减少废品产生，提高产品一次性合格率，降低二次加工或报废的成本。

最后，过程控制可以改善产品质量。

通过持续监控和调整关键过程参数，可以及时发现和解决质量问题，提高产品的质量稳定性和品质水平。

三、过程控制的实施方法1. 设定过程参数在过程控制的初期阶段，需要明确过程中的关键参数和规范。

这涉及到对过程进行分析和优化，确定影响质量的关键因素，并设定相应的目标值和上下限。

2. 监控过程输出在生产过程中，需要进行实时监测和检验，以确保产品或服务符合质量标准。

可以采用自动化设备、传感器等技术手段，对关键参数进行监控，并及时采取纠正措施。

3. 纠正和预防措施当发现过程偏离目标或出现异常时，需要及时采取纠正和预防措施，以减少不良品率。

这包括调整过程参数、改进工艺流程、培训操作人员等措施，以确保产品质量的稳定性。

四、案例分析为了更好地理解过程控制在质量管理体系中的应用，以下以一个汽车制造企业为例进行分析。

该企业在制造过程中实施了严格的过程控制，取得了显著的成果。

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。

1过程控制概述

下篇过程计算机控制
第10章计算机控制系统概述第11章直接数字控制系统第12章集散控制系统第13章现场总线控制系统第14章计算机控制系统的工程设计
课程基本要求
掌握过程控制和计算机控制系统的基础知识；初步具备根据工业过程被控对象特点正确选用变送器、执行器、过程通道的能力；具备正确选择控制方案、设计控制系统的能力；理解工业过程计算机控制系统的实现和整定方法，初步具备设计计算机控制系统的能力。
第1章过程控制概述
1.1 过程控制发展概况
直接数字控制DDC和监督控制SCC
显示计输出接口执行器打印算机输入接口测量变送报警
SCC 计算机给定测量 DDC╱调节器控制生产过程
…
生产过程
…
DDC
SCC
第1章过程控制概述
1.1 过程控制发展概况
3.基于网络的全盘自动化阶段（20世纪70年代中期——）过程控制发展的高级阶段。主要特点： (1)开始采用智能单元组合仪表； (2)成份在线检测与数据处理技术的应用日益广泛； (3)模拟调节仪表的品种不断增加，可靠性不断提高； (4)电动仪表实现了本质安全防爆； (5)过程控制由单一的仪表控制发展到计算机/仪表分布式控制，如DCS、FCS； (6)过程辨识、最优控制、最优估计以及多变量解耦控制等获得广泛应用。
第1章过程控制概述
1.1 过程控制发展概况
使用常规仪表的中央控制室
第1章过程控制概述
1.1 过程控制发展概况
2.基于仪表/计算机的综合自动化阶段
（20世纪60年代前后）
主要特点：（1）大量采用单元组合式仪表（气动、电动）或组装式仪表；（2）相继出现各种高性能或特殊要求的控制系统；（3）计算机开始应用于过程控制领域，出现了直接数字控制DDC和监督控制SCC；（4）理论基础：基于状态空间法的现代控制理论；（5）控制系统由单变量发展到多变量。

过程控制—概述共54页文档

过程控制—概述
1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。—— 陈鹤琴
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特

过程控制系统概述

程的数学模型。
2.试验辨识法
先给被控过程人为地施加一个输入作用，然后记录过程的输出变化量，得到一系列试验数据或曲线，最后再根据输入－输出试验数据确定其模型的结构（包括模型形式、阶次与纯滞后时间等）与模型的参数。
主要步骤
3.混合法
机理演绎法与试验辩识法的相互交替使用的一种方法精品文档
锅炉汽包水位的变化过程为典型的具有反向特性的过程
在给水量阶跃增大而燃料量和蒸汽负荷不变的情况下，由于蒸发率的降低，于是刚开始时水位会下降，然后才逐渐上升。
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3.1.3 过程(guòchéng)建模方法
1.机理(jī lǐ)演绎法根据被控过程的内部机理，运用已知的静态或动态平衡关系，用数学解析的方法求取被控过
3 过程控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)概述
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精品文档
主要 (zhǔyào)内 3容.1 被控过程的数学模型
3.2 简单(jiǎndān) 控制系统 3.3 常用高性能控制系统
3.4 实现特殊工艺要求的控制系统
精品文档
3.1 被控过程的数学模型
3.1.1 被控过程(guòchéng)的数学模型及其作用被控(bèi kònɡ)过程的数学模型是指过程的输入变量与输出变量之间定量关系的描述。
衰减振荡的传递函数一般可表示为
Ke s
G(s) (T 2s2 2Ts 1) 精品文档
(0 1)
• 具有(jùyǒu)反向特性的过程
对过程(guòchéng)施加一阶跃输入信号，若在开始一段时间内，过程(guòchéng)输出先降后升或先升后降，即出现相反的变化方向，则其为具有反向特性的被控过程(guòchéng)。
（a）