工业生产过程自动控制(最新版)

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工业生产过程中的自动化控制系统

工业生产过程中的自动化控制系统

工业生产过程中的自动化控制系统一、引言自动化技术在当今工业生产中发挥着越来越重要的作用。

工业生产过程中的自动化控制系统是指通过计算机或其他设备控制工业生产中的各种设备和机械实现生产自动化。

本文将深入探讨工业生产过程中的自动化控制系统的原理与应用。

二、自动化控制系统的基本原理自动化控制系统通过传感器、执行器和控制器组成,实现对工业生产环境中的物理量的测量、处理和控制。

传感器用于感知物理量,例如温度、压力、流量等。

执行器用于控制设备和机械的运动,例如电动机、气动执行机构等。

控制器则负责处理传感器收集到的数据并产生控制信号,以实现对执行器的控制。

三、自动化控制系统的分类根据不同的应用场景和需求,自动化控制系统可以分为以下几类:1. 过程控制系统:用于控制化工、石化、电力等过程工业的生产过程,保持系统在预定范围内工作。

2. 离散控制系统:用于控制离散制造工业中的生产过程,例如汽车制造、机械制造等。

3. 机器人控制系统:用于控制工业机器人的运动和操作,广泛应用于汽车制造、电子组装等行业。

4. 智能化控制系统:利用人工智能、机器学习等技术实现对工业生产过程的智能化管理和控制。

四、自动化控制系统的关键技术1. 传感技术:传感器是自动化控制系统的重要组成部分,能够将物理量转化为电信号。

目前常用的传感技术包括压力传感技术、温度传感技术、流量传感技术等。

2. 控制算法:控制算法是自动化控制系统中的核心部分,能够根据传感器数据生成控制信号,如PID控制算法、模糊控制算法等。

3. 通信技术:自动化控制系统需要实现设备和机械之间的通信,常用的通信技术包括以太网、无线通信等。

4. 可靠性技术:工业生产过程需要保证系统的可靠性和安全性,因此可靠性技术十分重要,如备份系统、故障诊断技术等。

五、自动化控制系统在工业生产中的应用1. 提高生产效率:自动化控制系统可以减少人工操作,提高生产效率和产量,减少人为操作误差。

2. 降低生产成本:自动化控制系统可以减少人工成本,提高生产效益,降低生产成本。

工业自动化控制系统操作规程

工业自动化控制系统操作规程

工业自动化控制系统操作规程第一章绪论 (3)1.1 工业自动化控制系统概述 (3)1.1.1 引言 (3)1.1.2 基本概念 (3)1.1.3 发展历程 (3)1.1.4 分类及应用 (3)1.1.5 操作规程的定义 (4)1.1.6 操作规程的重要性 (4)第二章系统启动与停机 (4)1.1 启动初始化 (4)1.2 创建启动任务 (4)1.3 系统初始化 (5)1.4 启动RTOS调度器 (5)1.5 Zygote进程启动 (5)1.6 SystemServer进程启动 (5)2.1 关闭任务 (5)2.2 关闭RTOS调度器 (6)2.3 释放资源 (6)2.4 复位硬件资源 (6)2.5 执行系统停机操作 (6)第三章设备调试与维护 (6)2.5.1 调试前的准备工作 (6)2.5.2 设备调试流程 (6)2.5.3 设备日常维护保养 (7)2.5.4 设备定期维护保养 (7)2.5.5 设备故障处理 (7)2.5.6 设备维护保养记录 (7)第四章参数设置与调整 (7)第五章故障诊断与处理 (8)2.5.7 故障报告接收 (9)2.5.8 故障现象分析 (9)2.5.9 故障诊断步骤 (9)2.5.10 故障诊断报告 (9)2.5.11 硬件故障处理方法 (9)2.5.12 软件故障处理方法 (9)2.5.13 通信故障处理方法 (9)2.5.14 其他故障处理方法 (10)第六章安全生产与环境保护 (10)2.5.15 安全生产管理体系的建立 (10)2.5.16 安全生产风险防控 (10)2.5.17 安全生产应急预案 (10)2.5.18 安全生产投入 (10)2.5.19 环境保护管理体系的建立 (10)2.5.20 污染物排放控制 (11)2.5.21 环境风险防控 (11)2.5.22 环保投入 (11)第七章数据采集与监控 (11)2.5.23 主动采集 (11)2.5.24 被动采集 (11)2.5.25 数据监控 (12)2.5.26 数据分析 (12)第八章系统功能优化 (12)2.5.27 系统层面优化 (12)2.5.28 应用层面优化 (13)2.5.29 架构层面优化 (13)2.5.30 功能指标 (13)2.5.31 评估方法 (13)第九章人员培训与考核 (14)2.5.32 培训内容 (14)2.5.33 培训方法 (14)2.5.34 考核标准 (15)2.5.35 考核流程 (15)第十章系统升级与改造 (15)2.5.36 需求分析 (15)2.5.37 制定升级方案 (15)2.5.38 技术选型与评估 (15)2.5.39 系统升级实施 (16)2.5.40 升级后的运维管理 (16)2.5.41 现状分析 (16)2.5.42 改造目标 (16)2.5.43 改造方案 (16)2.5.44 改造实施 (17)2.5.45 改造后的运维管理 (17)第十一章网络安全与信息保密 (17)2.5.46 网络安全概述 (17)2.5.47 网络安全防护措施 (17)2.5.48 信息保密概述 (18)2.5.49 信息保密规定 (18)第十二章系统运行与管理 (19)2.5.50 系统运行监控概述 (19)2.5.51 系统运行监控方法 (19)2.5.52 系统运行监控工具 (20)2.5.53 系统管理流程概述 (20)2.5.54 系统管理流程实施 (20)2.5.55 系统管理流程优化 (20)第一章绪论1.1 工业自动化控制系统概述1.1.1 引言科技的不断发展,工业自动化控制系统在各个行业中的应用日益广泛。

某化工厂生产过程自动控制方案模板

某化工厂生产过程自动控制方案模板

某化工厂生产过程自动控制方案温度控制过程工艺描述1、在工控机上按开始投料按钮, 系统开始运行, 将反应釜的温度控制在20℃, 并开始人工投料。

投料完成后, 在工控机上点击自动运行按钮, 整个系统将按要求开始自动运行。

2、保持反应釜温度20℃1个小时后, 在3.5小时内将温度平稳加热到76℃, 并保持76℃8小时。

3、将反应釜温度在1小时内平稳加热到91℃, 并保持反应釜温度91℃0.5个小时( 该过程中物料自发热过程) 。

4、将反应釜温度在0.5小时内平稳加热到93℃, 恒温2个小时。

5、系统开始降温, 直至出料。

温度、时间曲线图:控制指标满足上述温度控制过程工艺要求, 控制精度±1℃。

温度自控系统主要设备描述系统组成: 热电阻温度计、调节阀、可编程控制器( PLC) 、工控机等。

系统框图1、热电阻温度计: 选用防爆型PT100测量反应釜物料温度。

每个反应釜安装1备1用2支PT100, 均将信号输入到PLC。

2、调节阀: 防爆型电动调节阀3、可编程控制器( PLC) : 实现整个温度自控系统的分段控制、时间控制及逻辑控制, 并以通讯的方式与工控机联机, 实现其它功能。

PLC采集由PT100送来的反应釜温度信号, 经过计算和处理后, 输出信号去控制电动调节阀的开度, 从而使反应釜物料温度达到工艺预先设定的程序要求。

4、工控机: 经过人机界面, 实时显示反应釜物料温度, 保存并记录所需数据和曲线, 以多种形式输出, 如实时曲线、历史曲线、日报表、月报表等。

代替传统的人工记录方式。

工控机可由多个画面组成, 下面简单介绍其中几个画面:( 1) 工艺流程图: 形象的描绘反应釜的相关控件的运行状态, 并将实时数据体现出来。

以其它对象工艺流程图为例, 如图。

下同。

( 2) 实时曲线: 将实时数据形象化, 以曲线的形式表现, 如图( 3) 历史曲线: 将历史数据以曲线的形式记录, 以便查询各时间的温度。

工业生产自动化控制资料

工业生产自动化控制资料

工业生产自动化控制资料工业生产自动化控制是指利用计算机、仪器仪表、传感器、执行器等技术手段自动控制工业生产过程,实现生产过程的自动化,提高生产效率、质量和安全性。

本文将介绍工业生产自动化控制的基本概念、应用领域和关键技术。

一、概念工业生产自动化控制是指将计算机及相关技术应用于工业生产过程中的控制系统,对生产过程进行自动化调控的技术手段。

它可以通过实时采集、传输和分析生产数据,实现对流程参数、生产设备和工艺过程的精确控制,提高自动化程度和生产效率。

二、应用领域1. 制造业工业生产自动化控制在制造业中应用广泛。

它可以通过对生产线的自动化集成管理,实现智能制造和大规模生产。

例如,汽车制造业中的车身焊接、喷涂涂装等环节都可以借助自动化控制技术实现高效、精确和稳定的生产。

2. 石油化工在石油化工领域,工业生产自动化控制可以实现对化工生产过程的实时监测和控制。

通过采集相关参数,如温度、压力、流量等,结合先进的控制策略和算法,可以实现生产设备的自动调节和优化,提高生产效率和产品质量。

3. 电力系统工业生产自动化控制在电力系统中的应用主要体现在电力生产、输配电和能源管理等方面。

通过自动化控制技术,可以对电力系统进行实时监测和控制,保证电力稳定供应,提高电网运行的安全性和可靠性。

4. 食品加工工业生产自动化控制在食品加工行业中有着广泛的应用。

通过自动化控制系统,可以实现对原料供给、加工工艺、温度控制、包装和质量检测等环节的自动化控制,提高食品加工效率和产品质量。

三、关键技术1. 传感器技术传感器是工业生产自动化控制的重要组成部分,它可以将物理、化学、电磁等信号转化为电信号,并将其传输给控制系统。

通过传感器采集的数据,控制系统可以对生产环境和生产设备进行实时监测和控制。

2. 控制算法工业生产自动化控制的关键在于控制算法的设计和实现。

控制算法可以根据传感器采集的数据,结合工艺要求和控制目标,进行控制决策并输出控制信号。

控制系统第一部分测试

控制系统第一部分测试

《自动控制系统》测试题一、填空题(88×0.5分)1.工业生产过程自动控制系统按照它的功能不同分为:(自动测量系统)、(自动报警和保护系统)、(顺序控制系统)和(模拟量控制系统)。

2.反映生产过程状况的某些物理量大小的物理量称为(过程变量)。

3.系统的扰动作用与控制作用是一对矛盾,扰动作用使被控变量(偏离设定值),控制作用使被控变量(回到设定值)。

扰动作用是控制作用的(起因),控制作用是扰动作用的(补偿),控制作用对扰动作用的(补偿)越好,自动控制系统的控制质量就越高。

4.从工业生产过程自动控制的角度看,常把自动控制系统按其(结构)分为闭环控制系统和开环控制系统。

把自动控制系统按其(设定信号)的形式又可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

5.自动控制系统受到扰动作用以后,由原来的(稳定状态)过渡到新的(稳定状态)时,被控变量的变化过程称为自动控制系统的过渡过程。

6.自动控制系统的过渡过程有五种基本形式:(非周期发散过程), (非周期衰减过程),(衰减振荡过程),(等幅振荡过程),(发散振荡过程)。

7.自动控制系统过渡过程质量的评定主要从系统过度过程的的(准确性)、(稳定性)和(快速性)三个方面来平价。

8.自动测量系统就是对各种(过程变量)自动地进行检测,并且把(检测的结果)随时指示或记录下来的自动控制系统。

9.自动控制系统在组成上有共同的特点,它们都由四个基本部分:(被控对象)、(测量元件变送器)、(控制器)和(执行器)组成。

10.从(操纵变量)到(被控变量)所经过被控对象的信号通道称为控制通道,从(扰动变量)到(被控变量)所经过被控对象的通道称为扰动通道。

11.当阶跃信号(控制信号)输入后,被控变量需要隔一段时间才开始变化,这一间隔时间称为(纯滞后时间),以(τ)表示。

它往往是由(热量或物料)的传递而产生的,所以又称为(传递滞后)。

12.时间常数T反映了被控对象受到(扰动作用)后,被控变量达到新的稳态值的快慢程度。

自动化仪表与过程控制

自动化仪表与过程控制
2
参考书
3
自动检测技术与装置. 张宏建等. 化学工业出版社. 2004.7
4
自动化仪表与过程控制. 施仁等. 电子工业出版社. 2009.2
5
自动检测技术及仪表控制系统. 张毅等. 化学工业出版社. 2005.3
6
过程控制及仪表. 邵裕森. 上海交大出版社
7
参考书
点名作业20%
1
Hale Waihona Puke 试验成绩10%2期末考试70%
3
考核方式
过程控制的特点
第一章 过程控制与自动化仪表概述
系统由被控过程和检测控制仪表组成 过程控制采用各种检测仪表、控制仪表和计算机等自动化工具,对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。检测仪表把工艺参数转换为电信号或气信号,反映生产过程状况;控制仪表接受检测信号对过程进行控制。 被控过程的多样性 生产规模不同、工艺要求各异、产品品种多样导致过程的结构性、动态特性多样。通常被控过程属于多变量、大惯性、大时延特征,还有非线性与时变特性。(锅炉、热交换器、精馏塔) 控制方案的多样性 被控对象复杂导致控制方案多样性。单/多变量控制系统、常规仪表控制/计算机集散控制系统、提高控制品质的和实现特定要求的控制系统。单回路、串级、前馈、比值、均匀、分程、选择性、大时延、多变量系统,还有先进过程控制系统(自适应、预测、补偿、智能、非线性控制等)。
02
过程控制
自动化仪表----- 用于生产过程自动化的仪器或设备,是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。
特点----- 兼容性、统一标准
自动化仪表
连续生产过程主要有以下几种形式:
.传热过程 通过冷热物流之间的热量传递,达到控制介质温度、改变介质相态或回收热量的目的。典型设备:换热器

化工流程的自动控制

化工流程的自动控制
PIC
蒸汽
K 去真空泵
冷 凝 水
情形1,釜内真空度控制
PIC
压力气体 蒸汽
放空
冷 凝 水
情形2,釜内正压控制
四、容器(釜)内液相PH值控制
PHIC


蒸汽
冷 凝 水
五、容器(釜)内液体的液位控制 进料 蒸汽
LIC
冷 凝 水 通过进料流股流率来控制容器内液体的液位
六、复杂的串级控制
TI
FI
冷流股
加热蒸汽
冷流股
换热器
TI C
热流股
冷 凝 水 3、控制变量(操纵变量)
定义:受执行装置(自控阀门)操纵,用来使被控变量保持在设定值 的某个物理量。
上述例子中,加热蒸汽的流量。
4、干扰变量(扰动变量)
定义:除控制变量以外,作用于被控对象,并可能引起被控变量发生 变化的一些物理量。
上述例子中,加热蒸汽的压力(温度)、冷流股的流量及温度。
而开环控制系统是按照控制变量本身的设定值或干扰变量的大小去操纵(影 响)控制变量。
②、闭环控制系统在被控变量 的回路。
控制装置
控制变量之间形成了相互影响
即:控制变量可以改变到被控变量,反过来,被控变量的信息有可以指导控 制变量的调节。
而开环控制系统不存在此相互影响的回路。
③、闭环控制系统必须有被控变量的检测,而开环控制系统可以没有被控变量的 检测。
蒸发结晶流程示意图
补加正丁醇
蒸汽
结晶釜
分流器
Байду номын сангаас
去真空泵
冷 凝 液 收 集 器
冷 凝 水
缓冲罐
蒸发结晶带控制点的流程示意图
补加正丁醇

工业自动化控制系统管理规定

工业自动化控制系统管理规定

工业自动化控制系统管理规定一、背景介绍工业自动化控制系统是指通过计算机、仪器仪表、电气设备等技术手段对工业生产过程进行自动化控制的系统。

随着工业自动化的发展,控制系统在工业生产中起到了至关重要的作用。

为了确保工业自动化控制系统的安全、稳定运行,提高生产效率,保障人员安全和环境安全,制定了工业自动化控制系统管理规定。

二、管理目标工业自动化控制系统管理的目标是确保系统的安全、稳定运行,提高生产效率,保障人员安全和环境安全。

通过规范管理,减少系统故障和事故发生的概率,降低生产成本,提高企业的竞争力。

三、管理要求1. 设备管理(1)定期检查设备的运行状态,确保设备正常工作。

(2)制定设备维护计划,按照计划进行设备维护和保养。

(3)设备故障时及时进行修复或更换,并记录维修过程和结果。

(4)对设备进行定期的更新和升级,以适应生产需求的变化。

2. 数据管理(1)建立完善的数据采集系统,实时监测生产过程中的数据。

(2)对采集到的数据进行存储、分析和处理,提取有价值的信息。

(3)建立数据备份机制,确保数据的安全性和可靠性。

(4)对数据进行定期的清理和整理,保持数据的准确性和完整性。

3. 安全管理(1)制定安全管理制度和操作规程,明确责任和权限。

(2)加强设备和网络的安全防护措施,防止未经授权的访问和操作。

(3)定期进行安全演练和培训,提高员工的安全意识和应急处理能力。

(4)建立事故报告和处理机制,对事故进行调查和分析,采取相应的措施防止再次发生。

四、管理措施1. 建立专门的工业自动化控制系统管理部门,负责系统的运行和维护。

2. 制定详细的管理流程和工作指南,明确各项管理工作的责任和流程。

3. 建立健全的档案管理制度,对设备和数据进行全面的记录和归档。

4. 加强与供应商和厂商的合作,及时获取最新的技术和设备信息。

5. 不断进行技术创新和改进,提高系统的稳定性和性能。

6. 定期进行系统的评估和检查,发现问题及时进行整改和改进。

工业自动化中的过程控制技术

工业自动化中的过程控制技术

工业自动化中的过程控制技术工业自动化已经成为现代工业生产的重要组成部分,其中过程控制技术在自动化系统中起着关键作用。

本文将详细介绍工业自动化中的过程控制技术及其在不同行业的应用。

一、概述过程控制技术是指通过对工业生产过程中的各种参数进行监测、调节和控制,以达到预定目标的一系列技术手段和方法。

它将现代仪器、传感器、执行器和计算机技术等相结合,形成一个闭环控制系统,实现对工业过程的自动化控制。

二、自动控制系统在工业自动化中,自动控制系统是实现过程控制的重要手段。

它由传感器、执行器、控制器和通信网络等构成。

1. 传感器:用于实时监测各种物理量和状态参数,如温度、压力、流量等。

传感器将这些参数转化为电信号并传输给控制器。

2. 执行器:根据控制器的指令,对工业过程进行调节。

常见的执行器包括电动阀门、电机等。

3. 控制器:根据传感器的反馈信号和预设的控制策略,对执行器进行控制。

控制器可以是基于硬件的,如PLC(可编程逻辑控制器),也可以是基于软件的,如DCS(分散控制系统)。

4. 通信网络:用于传输传感器和控制器之间的数据,实现数据采集和远程监控。

三、过程控制策略为了实现对工业过程的精确控制,需要采用合适的控制策略。

常见的过程控制策略包括反馈控制、前馈控制和模糊控制等。

1. 反馈控制:通过对被控对象输出的反馈信号进行测量和比较,实时调整控制器的输出信号,使被控对象的输出值稳定在预定范围内。

2. 前馈控制:根据对被控对象的预测,提前对其进行控制,以减小外部干扰对系统的影响。

3. 模糊控制:根据模糊逻辑和规则,将输入和输出之间的关系进行建模,以实现对非线性和模糊系统的控制。

四、应用实例过程控制技术广泛应用于各个行业的生产过程中,提高了生产效率、降低了生产成本,下面是几个应用实例。

1. 石化行业:在炼油厂和化工厂中,过程控制技术被用于控制反应温度、压力和流量,保证生产过程的稳定和安全。

2. 制药行业:通过过程控制技术,可以实现对药物生产过程中的温度、浓度和PH值等参数的精确控制,确保产品的质量和一致性。

项目一 工业生产过程控制系统的组成及工作原理(任务书).doc

项目一 工业生产过程控制系统的组成及工作原理(任务书).doc
任务二工业生产过程控制系统的组成及工作原理学习情境一工业用电加热炉温度液位控制系统任务二工业生产过程控制系统的组成及工作原理任务介绍
任务二工业生产过程控制系统的组成及工作原理
学习情境一
工业用电加热炉温度、液位控制系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
任务二
工业生产过程控制系统的组成及工作原理
任务介绍:
工业用电加热炉温度、液位控制系统的流程。
四、控制方案——采用控制装置实现的自动控制系统(液位)
1、组成及其功能描述
检测变送单元是液位变送器,用于检测电加热器液位并变送给控制器;控制器采用计算机实现的运算处理装置,将测量液位与给定值进行比较得出偏差值,决策后发出命令;执行器是控制阀,控制阀改变阀门开度,以改变流出量Q,来控制液位;被控对象是电加热炉
2、工作原理分析
被控对象是电加热炉
2、工作原理分析
操作人员以电加热炉液位为操作指示,以改变阀门开度,以改变流出量Q为控制手段。工作过程:检测,人眼观察实时液位高低,并通过神经系统告诉大脑;运算,大脑思考后得出偏差值,然后根据操作经验,决策后发出命令;执行,根据大脑发出的命令,手去改变阀门开度,以改变流出量Q,从而使液位保持在所需高度上。
三、控制方案——采用人工直接参与实现的手动控制系统(液位)
1、组成及其功能描述
检测变送单元是人眼,用眼睛观察高低,并通过神经系统告诉大脑;控制器是人脑,大脑思考后得出偏差值,然后根据操作经验,决策后发出命令;执行器是人手,根据大脑发出的命令,手去改变阀门开度,以改变流出量Q,从而使液位保持在所需高度上。
二、控制方案——采用控制装置实现的自动控制系统(温度)
1、组成及其功能描述
检测变送单元温度变送器,用于检测电加热器温度并变送控制器;控制器是用计算机实现的运算处理装置,将测量温度与给定值进行比较得出偏差值,决策后发出命令;执行器是电加热器固态继电器,执行器接收到命令,继电器动作以改变加热电压大小,来控制电加热器温度;被控对象是电加热炉

生产自动化控制系统规范

生产自动化控制系统规范

生产自动化控制系统规范生产自动化控制系统规范1.引言生产自动化控制系统是工业生产中不可或缺的一部分,其作用是实现生产过程的自动化和智能化控制,提高生产效率和质量,降低生产成本,提高企业的竞争力。

本规范旨在规范生产自动化控制系统的设计、安装、调试、维护和管理,确保生产自动化控制系统的稳定性和可靠性,并保证系统在长期运行过程中的安全。

2.术语和定义2.1 控制系统控制系统是指在生产过程中,通过采取一定的控制方式和手段,使得生产过程得到有效的控制,并实现生产目标的系统。

2.2 自动化系统自动化系统是指通过计算机、传感器、执行器等技术手段,实现生产过程的自动化控制,并提高生产效率和质量的系统。

2.3 人机界面人机界面是指通过计算机屏幕、键盘、鼠标等设备,实现与自动化系统进行交互的界面。

2.4 传感器传感器是指用来检测环境变量或特定信号并把其转换成电子信号输出的装置。

2.5 执行器执行器是指能够控制生产过程的机械、液压或电气设备,用以完成特定的动作或控制生产过程。

3.系统设计3.1 设计目标在设计生产自动化控制系统时,需明确设计目标,包括系统的性能指标、安全性要求、可靠性要求和维护要求等。

3.2 系统框架与构成生产自动化控制系统的设计应遵循系统工程的原则,系统框架应该合理,系统构成应该符合系统工程的要求。

具体应包括以下内容:(1)系统组成:系统应该包括传感器、执行器、控制器和人机界面等,其中控制器需考虑主控板、扩展板、接口板等成分。

(2)系统技术路线:系统设计应该考虑技术路线的选择,符合实际要求和实现的难度,同时也需要考虑可扩展性。

(3)系统软件设计:系统设计中软件开发程序需符合最佳实践原则,并满足设计要求和客户需求。

3.3 系统布局设计(1)传感器布局:控制系统中的传感器布局应按照实际生产需求和产品特性进行布局,确保获取到的数据真实、准确和可靠。

(2)执行器布局:执行器在系统中的布局应依据实际生产过程中的特点,将其合理而准确地布放在系统中,以确保其在生产过程中起到更好的效果。

工业生产过程控制网络的安全保障

工业生产过程控制网络的安全保障

工业生产过程控制网络的安全保障现代工业生产依赖于高度自动化的生产过程控制系统(PPC),这些系统连接了许多设备并运行在复杂的网络环境下。

在网络上运行的连续或非连续的制造系统已经成为了一个共享资源的网络,并将其考虑为网络安全的问题之一。

这些系统的运作是极其关键和敏感的,一旦遭到攻击或失效,其结果将是灾难性的。

因此,保证PPC的网络安全至关重要。

PPC网络的安全威胁工业生产过程控制网络的安全威胁与其他类型的网络安全威胁有所不同。

以下是其中一些主要的安全威胁:1. 非授权的数据访问网络的终端设备会在许多情况下传输机密数据,例如密码,订购情况等。

网络攻击者可能会使用受感染的系统获取机密数据并进行非法操作,比如造假,窃取关键的生产参数或者生产流程的密钥等。

2. DoS攻击攻击者可能会通过向PPC网络洪水般的发送数据包,使数据线缆过载或变得不可用,从而造成DoS攻击。

这会损害关键数据的流动并影响不同设备之间的通信。

如果被攻击时处于某个关键的生产过程阶段,制造系统的生产流程将会全面瘫痪。

3. 恶意软件恶意软件是指可以在未经授权的情况下改变制造过程的软件。

重要的是,这些恶意软件的特点超出了其他类别的恶意软件,因为与普通的恶意软件不同,这些恶意软件可以引起灵活的混乱现象,例如过度设定或关闭关键设备,或者通过控制装置的输出调整了生产流程的标准,这些都可能导致制造系统的字符毁坏。

PPC 网络的安全保障保证PPC 网络的安全需要多种安全措施,包括网络安全保障及防护软件的综合利用。

1. 限制网络访问对PPC 网络的控制应该从物理层面开始。

在安全保障策略中,对网络接入口进行严格的限制是必须的。

控制网络上的端口,只能通过认证的设备来访问网络。

使用访问控制列表(ACL)限制访问源是一种常用的方法,可以采用 VPN(虚拟专用网络)和防火墙技术,对于远程访问资源建立VPN隧道。

此外,还可以利用网络中心集成的内容过滤和网络防火墙技术,限制PPC网络的跨网络通信。

工业过程自动化控制系统的设计与研发

工业过程自动化控制系统的设计与研发

工业过程自动化控制系统的设计与研发摘要:1.控制系统的组成与原理工业过程自动化控制系统通常由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。

其中,传感器负责将物理量转化为电信号,执行器负责根据控制信号执行动作,控制器负责对传感器的信号进行处理并发出控制信号,人机界面则是控制系统的操作界面。

控制系统的原理主要基于反馈原理,即根据传感器获取的实际反馈信号与控制信号进行比较,通过控制器对执行器的控制,使得实际输出信号与期望输出信号保持一致。

2.设计原则(1)稳定性原则:控制系统应具有稳定的工作状态,能够对外界干扰和系统扰动做出快速有效的响应。

(2)鲁棒性原则:控制系统应具有良好的鲁棒性,能够适应不同工况条件下的控制需求。

(3)可靠性原则:控制系统应具有高可靠性,能够保证长时间稳定运行而不出现故障。

(4)灵活性原则:控制系统应具有良好的灵活性,能够方便地进行参数调整和功能扩展。

(5)经济性原则:控制系统设计应考虑成本效益,选择合适的设备和方案以降低成本。

3.研发方法(1)需求分析:通过与用户进行沟通,了解用户的需求和使用环境,确定控制系统的性能指标和功能要求。

(2)系统设计:根据需求分析的结果,设计控制系统的硬件和软件架构,确定各个组件之间的接口和通信方式。

(3)模型建立:根据控制对象的特性,建立数学模型,并进行系统辨识和参数估计,为控制算法设计提供基础。

(4)控制算法设计:根据模型建立的结果,设计合适的控制算法,包括开环控制、闭环控制和优化控制等。

(5)实施与调试:根据设计结果,组装和配置控制系统,并进行系统调试和性能验证。

(6)应用与推广:将研发的控制系统应用到实际生产中,并进行推广应用,不断完善和优化控制系统的性能。

4.应用案例工业过程自动化控制系统的应用案例有很多,如化工生产过程中的温度控制系统、汽车生产线中的机器人控制系统、电力系统中的发电机控制系统等。

这些案例都展示了工业过程自动化控制系统在提高生产效率、降低能耗和提高产品质量等方面的优势。

工业过程控制

工业过程控制

第一章:1.过程控制定义 :所谓过程控制是指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。

2.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。

连续生产过程中自动控制系统的被控参数往往是温度、压力、流量、物位和成分等变量。

3.球磨给矿过程控制示意图 球磨给矿过程控制方框图4.硫酸工艺流程压力控制方框图5.过程控制目的:目的: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。

具体来说:保证质量;提高产量;节能降耗;安全运行;保护环境;改善劳动条件;提高管理水平等 。

6.过程控制系统组成:1.被控过程,指运行中的多种多样的工艺生产设备;2.过程检测控制仪表,包括:测量变送;控制器、执行器。

7. 被控参数(变量)y(t ) 控制(操纵)参数(变量)q(t) 扰动量f(t) 给定值r(t) 当前值z(t) 偏差e(t) 控制作用u(t) 8.过程控制的主要特点:被控过程形形色色;控制过程多属缓慢过程和参量控制形式;控制方案的多样性,有单回路(50%以上)、串级(20%以上)、前馈-反馈、比值、均匀、分程、选择性、时滞、数字和计算机过程控制系统等; 定值控制是主要控制形式。

9.过程控制系统的分类 :按系统的结构特点来分 :反馈控制系统 、前馈控制系统 、复合控制系统(前馈-反馈控制系统) 按给定值信号的特点来分:定值控制系统 、随动控制系统 反馈控制系统 :偏差值是控制的依据,最后达到减小或消除偏差的目的。

反馈信号可能有多个,从而可以构成多回路控制系统(如串级控制系统)。

前馈控制系统:扰动量的大小是控制的依据,控制“及时”。

属于开环控制系统,在实际生产中不能单独采用。

复合控制系统(前馈-反馈控制系统) :充分发挥了前馈和反馈的各自优点。

10.过程控制系统的性能评价:一个性能良好的过程控制系统,在受到外来扰动作用或给定值发生变化后,应能迅速、平稳、准确地达到或趋近给定值。

工业自动化仪表及过程控制(DCS与FCS)

工业自动化仪表及过程控制(DCS与FCS)

工业自动化仪表及过程控制(6) Industrial Automation Instrumentations and Process Control第3章 DCS与FCS工业计算机控制系统数字调节运算CRT集中监视操作常见的计算机控制系统:DCS, DDCFCS, PLCSCADA工业计算机控制系统原理人工手动控制工业计算机控制系统原理计算机直接控制系统DDC:Computer Direct Control SystemDCS :Distributed Control System 管理计算机监控计算机操作站操作站工程师站控制站控制站采集站PLC 生产过程数据通道…… ……集散控制系统特点集中管理,控制分散。

这种既集中又分散的控制方式使它具有以下主要优点:算法先进、精度高、响应速度快;监控操作方便;系统安全可靠、维护方便。

•结构上是一种分层次的控制装置;•基本控制器完成现场各子系统的现场直接控制任务;•监控计算机则通过协调各基本控制器的工作,完成监控操作;达到过程的动态优化;•管理或调度计算机则完成制定生产计划、产品管理、财务管理、人员管理以及工艺流程管理等一系列来自组织层的任务。

PLC组成的DCS系统DCS系统结构的三个主要部分•分散的过程控制装置•集中的操作管理装置•数字通信网络主要DCS生产商HoneywellElsag BailayABBYokogawaFoxboro-EckardtFisher-RosemountYamatake HoneywellSiemensCegelec/AEG Automation System(ATT)WestinghouseCENTUM系统•Yokogawa的DCS产品;•主要组成部分:现场控制站、现场监视站、操作站及高速通信总线;(图3-1)控制站(FCS)•基本控制站:代替模拟调节器工作,可以有多个控制回路。

采用功能模块组件组装式的总线结构。

除了进行基本的PID控制,还可进行位式控制、串级控制、选择性控制及顺序控制等•数据采集站:过程中的非控制变量专门设置的数据采集系统。

工业自动化控制操作指南范本1

工业自动化控制操作指南范本1

工业自动化控制操作指南第1章基础知识 (3)1.1 自动化控制概述 (3)1.2 控制系统基本原理 (3)1.3 常用传感器与执行器 (4)第2章控制系统硬件组成 (4)2.1 控制器及其选型 (4)2.1.1 控制器类型 (5)2.1.2 控制器选型依据 (5)2.2 输入输出接口与模块 (5)2.2.1 I/O接口类型 (5)2.2.2 I/O模块选型 (5)2.3 通信接口与网络 (5)2.3.1 常见通信接口 (6)2.3.2 通信网络选型 (6)第3章控制系统软件设计 (6)3.1 控制算法概述 (6)3.1.1 经典控制算法 (6)3.1.2 现代控制算法 (6)3.2 编程语言与开发环境 (6)3.2.1 编程语言 (7)3.2.2 开发环境 (7)3.3 软件调试与优化 (7)3.3.1 调试方法 (7)3.3.2 优化方法 (7)第4章常用控制策略 (7)4.1 闭环控制 (7)4.1.1 基本原理 (7)4.1.2 闭环控制系统的组成 (8)4.1.3 闭环控制策略类型 (8)4.2 开环控制 (8)4.2.1 基本原理 (8)4.2.2 开环控制系统的组成 (8)4.2.3 开环控制策略类型 (8)4.3 智能控制 (8)4.3.1 基本原理 (8)4.3.2 智能控制系统的组成 (9)4.3.3 智能控制策略类型 (9)第5章电气与气动系统 (9)5.1 电气控制系统设计 (9)5.1.1 控制系统概述 (9)5.1.2 控制器选型 (9)5.1.4 传感器选型 (9)5.1.5 电气线路设计 (9)5.2 气动控制系统设计 (10)5.2.1 气动控制系统概述 (10)5.2.2 气源装置设计 (10)5.2.3 气动执行器选型 (10)5.2.4 气动控制元件选型 (10)5.3 电气与气动元件选型 (10)5.3.1 选型原则 (10)5.3.2 电气元件选型 (10)5.3.3 气动元件选型 (10)5.3.4 元件供应商选择 (10)第6章控制技术 (10)6.1 工业概述 (10)6.1.1 定义与分类 (10)6.1.2 工业应用领域 (11)6.2 控制系统 (11)6.2.1 控制系统组成 (11)6.2.2 控制器 (11)6.2.3 驱动器 (11)6.3 编程与调试 (11)6.3.1 编程语言 (11)6.3.2 编程方法 (11)6.3.3 调试与优化 (11)6.3.4 安全防护 (11)第7章机器视觉与检测 (12)7.1 视觉系统组成与原理 (12)7.1.1 视觉系统组成 (12)7.1.2 视觉系统原理 (12)7.2 检测技术及其应用 (12)7.2.1 检测技术概述 (12)7.2.2 检测技术应用 (12)7.3 视觉系统在自动化控制中的应用 (12)7.3.1 在生产过程控制中的应用 (13)7.3.2 在质量控制中的应用 (13)7.3.3 在智能仓储物流中的应用 (13)7.3.4 在安全监控中的应用 (13)第8章数据采集与处理 (13)8.1 数据采集技术 (13)8.1.1 传感器技术 (13)8.1.2 信号调理技术 (13)8.1.3 数据采集设备 (13)8.2 数据处理与分析 (13)8.2.2 数据分析方法 (14)8.2.3 数据可视化 (14)8.3 实时监控系统设计与实现 (14)8.3.1 系统架构设计 (14)8.3.2 系统硬件设计 (14)8.3.3 系统软件设计 (14)8.3.4 系统实现与调试 (14)第9章系统集成与调试 (14)9.1 系统集成方法与步骤 (14)9.1.1 系统集成概述 (14)9.1.2 集成方法 (15)9.1.3 集成步骤 (15)9.2 调试工具与技巧 (15)9.2.1 调试工具 (15)9.2.2 调试技巧 (15)9.3 系统功能评估与优化 (15)9.3.1 系统功能评估 (15)9.3.2 系统优化 (16)第10章安全与维护 (16)10.1 自动化控制系统安全 (16)10.1.1 安全概念 (16)10.1.2 安全措施 (16)10.1.3 安全管理 (16)10.2 常见故障分析与处理 (16)10.2.1 故障分类 (16)10.2.2 故障分析与处理方法 (17)10.3 系统维护与保养策略 (17)10.3.1 维护与保养原则 (17)10.3.2 维护与保养措施 (17)第1章基础知识1.1 自动化控制概述自动化控制技术是现代工业发展的重要基石,其应用范围广泛,涉及众多领域。

全流程自动化控制规范最新版

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When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors.
(安全管理)
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工业生产过程自动控制(最新版)
工业生产过程自动控制(最新版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。

生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。

当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。

"安全第一"
的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。

为了使一个工业生产过程或一个企业良好、高效地运行,都离不开对整个生产过程物料、能源、人力等的管理、组织和运作。

要达到目的,必须对工业生产过程的信息、数据进行实时的检测和控制。

因此,生产调度、安全稳定地生产与操作等,都离不开自动化技术。

其中生产过程是由有关的生产过程工艺设备如容器、泵、机器、管道等组成。

不同的产品由不同的生产设备来生产,一般工业生产过程的设备是不变的,但是,由于腐蚀、老化等原因,这些设备需进行定期检修或更换。

常规控制层是由生产过程工艺参数的测量变送仪表、仪器、自动执行机构如控制阀、电磁阀、电动执行器以及显示、记录、控制器(有时称调节器)等组成。

先进控制层是由计算机(或DCS)和有关软件及控制算法等组成,该层的功能是实现常规控制层无法做到的多变量控制。

优化层是由计算机和有关优化软件及优化算法等组成,它的功能是为先进控制层提供优化给定值、优化控制轨迹或生产方案控制。

一、常规控制
所谓常规控制是指有采用经典的PID(比例十积分+微分)控制算法或其他简单的控制算法,如双位控制、比例控制以及比较复杂的前馈控制、串级控制、比值控制等,使工业生产过程的被控变量,如温度、液面、压力、流量等关系安全运行的重要参数,在遭受到外来扰动情况下,稳定地维持在预设的给定值上。

这种控制系统最典型的是单回路(单个参数的控制)负反馈控制系统(或叫反馈控制回路),如图1—1所示。

如果外来的扰动是可以测量的,则可组成如图1—2所示的单回路的反馈加前馈控制系统,这种系统只要前馈补偿器设计合理,前馈补偿作用完全可以抵消扰动对生产过程被控变量的影响。

工业生产过程稳定控制是工业生产过程控制的基础,是安全生产的前提。

一个工业生产过程只有常规控制层设计合理,运行正常,才能进行优化操作与控制。

二、先进控制
虽然传统PID控制系统对于一般工业生产过程都能满足控制要求,再加上这种控制方式比较简单,也容易操作,所以受到工业界的欢迎。

但是,随着工业生产过程规模的扩大和复杂性的增加,对安全参数和过程被控变量的波动范围要求越来越严格,特别是对于那些危险性大、规模大、自动化程度高的工业生产过程,简单的PID控制系统已远远
不能适应了。

具体表现在单回路PID控制系统对于复杂的工业生产过程,其被控变量波动较大,难以实现边界控制。

另一方面,对于多变量的工业生产过程,这种简单的控制方法不能实现多变量控制。

自20世纪60年代发展起来的现代控制,在航空航天领域,取得了较好的应用以后,人们一起寻求各种现代控制算法,企图能在复杂的工业生产过程控制中应用,特别是在具有代表性的流体工业系统。

经过30多年的努力,首先是基于模型的预测控制方式,于20世纪80年代在复杂的工业生产过程取得成功应用以后,从而形成了先进控制在工业生产过程中应用的新时代。

尤其是大型化工、石油化工、钢铁、电站等生产运行过程的应用。

成为改变和提升装置安全生产水平的根本性措施。

先进控制(AdvancedProcessControl——APC)是对那些不同于常
规单回路PID控制,并具有比常规PID控制更好控制效果的控制策略的统称,而非专指某种计算机控制算法。

由于先进控制的内涵丰富,同时带有较好的时代特征,即用来处理那些采用常规控制无法控制的复杂工业过程。

先进控制与常规(PID)控制的关系如图1—3所示。

这种结构形成是在原来常规控制方案基础上,加上先进控制策略,这不仅容易实现,
而且也方便操作和维护,从而保证先进控制系统安全可靠地运行。

先进控制在复杂的关键工业生产过程中应用,在保证装置安全运行的同时,可获得很好的经济效益,其投资收益关系如图1—4所示。

通过先进控制系统的控制,使得生产过程非常平稳,从而可以提高生产装置的处理能力和长久安全。

另外,可以实现多变量协调控制和优化控制,可以提高工业生产过程整体与系统的安全生产水平。

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