第一章控制流程图的认识
化工仪表及自动化第一章演示文稿.
在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设 备或机械叫做被控对象，简称对象。图1-3所示的液体贮 槽就是这个液位控制系统的被控对象。化工生产中的各 种塔器、反应器、换热器、泵和压缩机以及各种容器、 贮槽都是常见的被控对象，甚至一段输气管道也可以是 一个被控对象。在复杂的生产设备中，如精馏塔、吸收 塔等，在一个设备上可能有好几个控制系统。这时在确 定被控对象时，就不一定是生产设备的整个装置。譬如 说，一个精馏塔，往往塔顶需要控制温度、压力等，塔 底又需要控制温度、塔釜液位等，有时中部还需要控制 进料流量，在这种情况下，就只有塔底某一与控制有关
在塔的下部的温度控制系统中的TRC－210表示一台具 有记录功能的温度控制器，它是表示通过改变进入再沸 器的加热蒸汽量来维持塔底温度恒定的。当一台仪表同 时具有指示、记录功能时，只需标注字母代号“R”,不 标“I”,所以TRC-210可以同时具有指示、记录功能，同 样，在进料管线上的FR-212可以表示同时具有指示、记 录功能的流量仪表。
（2）自动控制器 它接受变送器送来的信号，与工艺需要保 持的液位高度相比较得出偏差，并按某种运算结果，然后将 此结果用特定信号（气压或电流）发送出去：
（3）执行器 通常指控制阀，它与普通的阀门一样，只 不过自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启 度。
显然，这套自动化装置具有人工控制中操作人员的 眼、脑、手的部分功能，因此，它能完成自动控制贮槽 中液位高低的任务。
二、字母代号
图1-7 复式仪表的表示方法
在控制流程图上，用来表示仪表的小圆圈的上半圆内，一
般写有两位（或两位以上），字母，第一个字母表示被测变 量，后继字母表示仪表的功能，常用被测变量和仪表功能的 字母代号见表1-2。
(生产管理知识)图所示为硫酸生产中的沸腾炉
第一章：名称：带控制点工艺流程图（PID）1、图1所示为硫酸生产中的沸腾炉。
试说明图中的位号和图形的意义是：图1 硫酸生产中的沸腾炉带控制点工艺流程图答：（1）仪表位号TI-101、TI-102、TI-103表示第一工序第01、02、03个温度检测回路。
期中：T表示被控变量为温度；I表示仪表具有指示功能；表示该温度指示仪表属于仪表盘正面安装，用于操作员监视用。
（2）仪表位号PI-101表示第一工序第01个压力检测回路。
其中P表示被测变量为压力；I表示仪表具有指示功能；表示该压力表按照在现场。
（3）仪表位号PRC-102表示第一工序第02个压力控制回路。
其中：P表示被测变量为压力；RC表示仪表具有记录、控制功能。
（4）仪表位号AR-101表示第一工序第01个成分分析回路。
其中：A表示被测变量为成分；R表示仪表具有报警功能。
第二章：干燥筒对象特性测试2、为了测量某物料干燥筒的对象特性，在T＝0时刻突然将加热蒸汽量从25m3/h增加到28m3/h，物料出口温度记录仪得到的阶跃响应曲线如图3所示。
试求出该对象的特性。
已知流量仪表量程为0～40，温度仪表为0～200℃图3 干燥筒的阶跃响应曲线答：由阶跃响应曲线可以看出该对象具有一阶纯滞后特性。
放大系数为：240/)2528(200/)120150(=--=K 时间常数为T=4 分钟滞后时间为2=τ分钟第三章： 料位测量问题3、流态化粉末状、颗粒状固态介质料位测量的问题。
在石油化工生产中，常遇到流态化粉末状催化剂在反应器内流化床床层高度的测量。
因为流态化的粉末状或颗粒状催化剂具有一般流体的性质，所以在测量它们的床层高度或藏量时，可以把它们看作流体对待。
测量的原理也是将测量床层高度的问题变成测差压的问题。
但是，在进行上述测量时，由于有固体粉末或颗粒的存在，测压点和引压管线很容易被堵塞，因此必须采用反吹风系统，即采用吹气法用差压变送器进行测量。
流化床内测压点的反吹风方式如图2所示，在有反吹风存在的条件下，设被测压力为P ，测量管线引至变送器的压力为2P (即限流孔板后的反吹风压力)，反吹管线压降为P ∆，则有P P P ∆+=2，理论上看仪表显示压力2P 较被测压力高P ∆，但实际证明，当采用限流孔板只满足测压点及引压管线不堵的条件时，反吹风气量可以很小，因而P ∆可以忽略不计，即P P =2。
第一章过程控制基本概念.
课程要求及参考书目
教学目标
• • • • • 什么是过程控制系统 过程控制系统的基本设计方法和原则 过程控制系统的建模与辨识 过程控制系统的控制器设计与稳定性分析 了解过程控制系统的性能评估方法
教材及主要参考书目
• 《工业系统辨识与控制》，李少远等，化学工业出版社，2010年 • 《自动控制原理》，胡寿松，科学出版社，2001年及以后新版本 • 《现代控制工程》（第二版），绪方胜彦著，卢伯英等译，科学出版社， 1984
测量变送 Gm (s)
图1.4 简单过程控制的系统框图
1.1 工业过程控制系统
常用术语
• 被控对象(Process/Object)：被控制的设备或装置
• 被控变量(Controlled Variable)：需要对其进行控制的工艺变量
• 扰动(Disturbance)：影响被控变量的各种扰动作用 • 操纵变量(Manipulated Variable)：受执行机构操纵用于克服扰动 影响的变量 • 测量值(Measurement )：被控变量经检测变送后即是测量值 • 给定值(Set Point)：即被控变量的设定值 • 偏差值(Error)：被控量的给定值与测量值之差
过程控制系统 控制目标 被控对象，被控变量，操纵变量，…
控制器方案设计
1.2 控制规律的选择
PID控制器（包括：单回路PID、串级、前馈、均 匀、比值、分程、选择或超驰控制等） 特点：主要适用于SISO系统、基本上不需要对象 的动态模型、结构简单、在线调整方便。 APC控制器（先进控制方法，包括：解耦控制、 内模控制、预测控制、自适应控制等），
Steam
Transmitter Process fluid Ti(t) T Condensate return
流程管理办法
流程管理办法第一章总则为强化、规范xx公司（以下简称“公司”或“矿业公司”）及所属各部室、部门流程的管理，确保内部运营和管理的一致性，逐步实现由职能为中心的传统管理模式向以流程为中心的管理模式转变，依照《中华人民共和国公司法》等国家有关法规、公司章程及相关管理制度，结合公司实际，制定本管理办法。
公司各部室、部门应依据本管理办法，结合实际，制定相关流程；公司所属各单位（含子公司）应参照本办法执行。
第二章流程体系的层次流程的作用是对管理制度、部室、部门权责在操作层面上的细化，建立流程体系是公司基础管理工作的重要组成部分。
根据公司章程等相关规定，结合公司战略定位与管控需要，将流程体系划分为以下三个层次，即：一、决策管理流程二、业务流程三、支持流程决策管理流程是指通过指挥、控制、协调来保证业务流程和支持流程正确进行，确保公司的持续经营与发展，在公司运营中发挥着方向性和资源配置的功能。
主要包括：一、战略规划与控制类。
包括发展战略制定流程及战略实施管理流程等；二、财务规划与控制类。
包括预算管理流程以及决算管理流程等；三、内部控制及风险管理类。
包括内部控制流程及风险管理流程等；四、审计类。
包括内部审计流程及外部审计流程等。
业务流程主要是指直接实现组织目标且直接使资源产生价值增值的流程。
主要发挥着增值、收入增长及成本控制等功能。
业务流程主要包括十二大类：一、计划及统计管理类；二、采购管理类；三、生产管理类；四、营销管理类；五、物流管理类；六、业绩管理类；七、对外投资管理类；八、项目管理类；九、资产管理类；十、研发与技术创新管理类；十一、安全与节能环保管理类；十二、其他类。
支持流程是指为组织的决策管理流程和业务流程的顺利实施提供支持的流程，它是通过提供支持来改变主导业务流程的投入产出比，间接实现增值。
主要包括：一、行政管理类；二、人力资源管理类；三、财务管理类；四、企业信息化管理类；五、质量管理类；六、企业文化类；七、公共关系管理类；八、相关利益者关系管理类（如：供应商关系管理以及客户关系管理等）；九、其他类。
第一章 用流程图表示业务过程
例2 用流程图表示求1到n的和
累加方法
例2 用流程图表示求1到n的和
等差数 列方法
例3 用流程图表示判断是否闰年
练习
用流程图表示“计算二次方程的 根”
总结
• 流程图是描述解决问题的过程和步骤 通用工具 • 流程图的图符
第一章用流程图表示业务过程主要内容主要内容流程图及其优点流程图及其优点流程图图符流程图图符流程图表示业务的例子流程图表示业务的例子总结总结什么是程序流程图什么是程序流程图流程图是表达工作步骤或方法的一种图形方法它流程图是表达工作步骤或方法的一种图形方法它可以比较清晰明了无二义的表达工作步骤可以比较清晰明了无二义的表达工作步骤流程图的特点流程图的特点采用简单规范的符号画法简单
连接图符。用以表明转向流程图的它处，或从流程图它处转入。 它是流线的断点，在图内注明某一标识符，表明该流线将在具 有相同标识符的另一连接符处继续下去 特定处理图符。带有双纵边线的矩形表示已命名的特定处理， 该处理已在另外的地方得到详细说明的一个操作或一组操作， 矩形内可注明特定处理名或其简要功能
例1 用流程图表示买书
第一章 用流程图表示业务过程
主要内容
• 流程图及其优点 • 流程图图符 • 流程图表示业务的例子 • 总结
流程图及其优点
• 什么是程序流程图
• 流程图是表达工作步骤或方法的一种图形方法，它
可以比较清晰、明了、无二义的表达工作步骤
• 流程图的特点
• 采用简单规范的符号，画法简单； • 结构清晰，逻辑性强； • 便于描述，容易理解。
流程图图符
图符 含义 起止符号。用于指明处理的开始或结束，通常包括start、begin、 开始、stop、end、结束等词句 处理符号。指明需要进行的处理，通常包括需要进行处理的名 称，处理的名称可以自由设定，但最好能表达处理的内容 流程方向线。用于指明处理的先后顺序，处理过程随箭头方向 移动 输入/输出图符。指明需要获取的数据或是要记录下来的结果。 该图符通常用于接收数据输入或将结果输出 判定图符。根据图符中的条件会产生两个不同的控制走向。这 一图符通常包含一个问题，控制的走向是通过标记在分支中的 答案来决定的 注释图符。用于说明其他条目，虚线表明注释的位置
卷包车间工艺控制流程图和规范(doc 47页)
卷包车间工艺控制流程图和规范(doc 47页)目录第一章卷包车间工艺控制流程图 (5)第二章前言 (6)1目的 (6)2适用范围 (6)3职责 (6)第三章工序产品首检及自检过程规范 (8)1卷接工序 (8)1.1 首检 (8)1.2 自检 (9)1.3 卷接工序首检、自检的项目及顺序 (10)2包装工序 (13)2.1 首检 (13)2.2 自检 (16)2.3 包装工序首检、自检项目及顺序 (17)3装封箱工序 (22)3.1 首检 (22)3.2 自检 (23)3.3 装封箱工序首检、自检的项目及顺序 (24)4滤棒成型工序 (27)4.1 首检 (27)4.2自检 (28)4.3 成型工序首检、自检项目及顺序 (29)5工序产品首检、自检的补充说明 (31)第四章工序换牌操作规范 (35)1换牌主要工作流程 (35)2贮丝工序换牌、换管操作规范 (38)2.1 烟丝柜烟丝生产完毕换牌规范 (38)2.2 烟丝柜烟丝未生产完换牌规范 (40)2.3 烟丝柜烟丝生产完时不换牌只换柜 (42)3卷接工序换牌操作规范 (44)4包装工序换牌操作规范 (47)5装封箱工序换牌操作规范 (49)6成型工序换牌操作规范 (52)6.1 成型机滤棒生产换牌操作规范 (52)6.2 滤棒发射机换牌的操作规范 (54)6.3 送棒换牌的管理规定及过程的说明 (56)6.4 FLC滤棒交换站换管换牌操作规范 (57)第五章贴标作业操作规范 (61)1贴标机更换班次作业操作规范 (61)2贴标机更换辅料作业操作规范 (62)3人工贴标作业操作规范 (64)第六章产品标识和可追溯性控制规定 (68)1辅助材料相关标识 (68)3其它要求 (70)4成型滤棒区域 (71)5其它产品的标识 (73)第七章次品回收管理规范 (77)第八章产品工艺质量异常情况处理规范 (82)1在制不合格产品产生的处理规范过程： (82)2卷接包工序 (84)2.1 产品工艺质量异常情况分类 (84)2.2 产品工艺要求项目 (85)2.3 产品工艺质量异常情况报告程序及处理规范 86 3滤棒成型工序 (95)3.1 滤棒成型不合格品的处理规范 (95)3.2 滤棒成型过程质量不稳时的处理规范 (96)4烟丝杂物处理规范 (97)第九章产品工艺质量异常情况分析与改进处置规范 (100)1采取整改和预防措施的时机 (100)2纠正、预防措施的提出与制定 (101)第十章其它 (106)1相关／支持性文件 (106)2质量记录 (106)附件1：卷包车间有奖促销类产品（奖卡）生产环节内部管理规定 (109)附件2：卷包车间工艺质量控制规范之文件拆分分配登记表 (115)第一章卷包车间工艺控制流程图第二章前言1 目的规范卷包车间产品工艺及质量的过程控制方法，为最终产品质量符合制造标准提供保障。
公司内部控制手册(全面、系统、干货,经典)
**环境公司内部控制手册目录第一章公司层面控制管理流程 (1)第二章预算管理流程 (35)第三章资金管理流程 (56)第四章税务管理流程 (99)第五章财务报告管理流程 (120)第六章薪酬与人事管理流程 (163)第七章采购与付款管理流程 (205)第八章销售与收入管理流程 (238)第九章资产管理流程 (263)第十章工程项目管理流程 (295)第十一章技术运营管理流程 (320)第十二章科研与专利管理流程 (335)第十三章通用计算机控制管理流程 (352)第十四章法务管理流程 (372)第十五章档案管理流程 (405)第一章公司层面控制管理流程1第一章公司层面控制管理流程一、流程概览2二、不兼容职责表“×”表示不相兼容的职责附注A：“三定”方案编制B：“三定”方案审批C：战略规划编制、战略规划调整方案编制D：战略规划审批E：生产经营计划编制F：生产经营计划审批3第一节：治理结构的管理1．流程综述本流程用于描述公司按照国家法律法规和公司章程，明确章程、董事会和监事的职责权限、工作程序等相关程序和控制。
2．相关部门涉及的职责董事会：作为公司的决策机构对股东负责，依法行使企业的经营决策权。
监事：对公司的战略规划、经营活动及年度预算等内容的实施情况进行监督。
主管领导：负责组织实施董事会决议事项，主持公司的日常经营管理工作等。
办公室：负责公司章程调整的落实，日常会议纪要的收集及整理工作。
党群工作部：筹备董事会会议，做好董事会会议记录，组织董事会议案材料等。
3．流程图无。
44．风险控制矩阵55．相关制度6．相关报告/表单董事会决议6第二节：组织架构1．流程综述本流程用于描述公司部门设置、岗位职责、权限分配以及不相容岗位分离等控制。
2．相关部门涉及的职责办公室：负责公司组织架构设置、调整和维护、公司组织架构运营评估结果的执行。
人力资源部：负责部门岗位说明的设置和维护。
党群工作部：负责公司重大决策事项的管理。
第一章-过程控制基本概念
第一 章 过 程控制基 本概念教学要求：了解过程控制的发展概况及特点；掌握过程控制系统各 部分作用，系统的组成；图绘制方法，认识常见图形符号、文字代号；管道及仪表流程图；掌握静态、动态及过 ,学会计算品质指标。
点：自动控制系统的 组成及各部分的功能； 负反馈概念；控制系统的基本控制要求及质量指标。
难 点：常用术语物理意义（操纵变量与扰动量区别）；根据控制系统要求绘制方框图； 静态，过渡过程概念。
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掌握控制系统的基本 控制要求（稳定、快速、准确 ）； 掌握渡过程概念； 掌握品质指标的定义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n 型和电动n 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。
APQP-2013
--- 引导资源，使顾客满意
--- 促进对所需更改的早期识别 --- 避免晚期更改 --- 以最低的成本，及时提供优质产品
先期产品品质规划和控制计划
1.2.3 实施APQP的时机
---新产品（必须做全面的APQP)
---产品更改，如工程更改、材料替代Βιβλιοθήκη 先期产品品质规划和控制计划
1.2.4 APQP实施要求 ---APQP是强制性要求 ---APQP手册中49项输入和输出并不是全部需要，输入和输 出根据产品、过程和顾客满意的适用性是不同的 ---APQP手册应该作为一个参考。它只是一个建议的格式和
2.1.1 顾客的呼声
包括来自于内/外部顾客的抱怨、建议、信息 获得信息的方法如下 2.1.1.1 市场调研 2.1.1.2 保修记录和质量信息 2.1.1.3 小组经验
计 划 和 定 义 项 目 阶 段 － 输 入
先期产品品质规划和控制计划
2.1.1.1 市场调研
市场调研有助于识别顾客关注的事项和需求，并将这些转变为产品 和过程特性，其来源有：
流程图的制订根据：初始材料流程和产品/过程设想。
过程流程图是为了描述和编制顺序进行的或有关的工作活动的一种直观 方法 过程流程图应将列入控制计划中的产品/过程特殊特性适当的安排。
先期产品品质规划和控制计划
III 过程设计和开发
3.1 包装标准 3.2 产品 /过程质量体系评审 3.3 过程流程图 3.4 场地平面布置图 3.5 特性矩阵图 3.6 P FMEA 3.7 试生产控制计划 3.8 过程指导书 3.9 量测系统分析计划 3.10 初始能力研究计划 3.11 包装规范 3.12 管理者支持
IV 产品和过程确认
---要成功实施APQP项目，所有的步骤都是必须的
第一章 控制系统的组成及认识实验
第一章控制系统的组成及认识实验第一节、现场总线控制系统（FCS）的组成与认识实验一、系统简介本现场总线控制系统是基于PROFIBUS和工业以太网通讯协议、在传统过程控制实验装置的基础上升级而成的新一代过程控制系统。
整个实验装置分为上位控制系统和控制对象两部分，上位控制系统流程图如图1-1所示：图1-1 上位控制系统流程图控制对象总貌图如图1-2所示。
图1-2 控制对象总貌图二、系统组成本实验装置由被控对象和上位控制系统两部分组成。
系统动力支路分两路：一路由三相（380V交流）磁力驱动泵、气动调节阀、直流电磁阀、PA电磁流量计及手动调节阀组成；另一路由变频器、三相磁力驱动泵（220V变频）、涡轮流量计及手动调节阀组成。
1、被控对象被控对象由不锈钢储水箱、上、中、下三个串接圆筒形有机玻璃水箱、4.5Kw 电加热锅炉(由不锈钢锅和锅炉夹套构成)、冷热水交换盘管和敷塑不锈钢管路组成。
水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。
上、中、下水箱采用淡蓝色圆筒型有机玻璃，不但坚实耐用，而且透明度高，便于学生直能接观察到液位的变化和记录结果。
上、中水箱尺寸均为：d=25cm,h=20 cm；下水箱尺寸为：d=35cm,h=20 cm。
每个水箱有三个槽，分别是缓冲槽，工作槽，出水槽。
储水箱尺寸为：长×宽×高=68cm×52㎝×43㎝。
储水箱内部有两个椭圆形塑料过滤网罩，防止两套动力支路进水时有杂物进入泵中。
模拟锅炉：此锅炉采用不锈钢制成，由加热层（内胆）和冷却层（夹套）组成。
做温度实验时，冷却层的循环水可以使加热层的热量快速散发，使加热层的温度快速下降。
冷却层和加热层都装有温度传感器检测其温度。
盘管：长37米（43圈），可做温度纯滞后实验，在盘管上有两个不同的温度检测点，因而有两个不同的滞后时间。
在实验过程中根据不同的实验需要选择不同的滞后时间。
盘管出来的水既可以回流到锅炉内胆，也可以经过涡轮流量计完成流量滞后实验。
自动控制系统基本概念
0 y
t
B 扰动通道 扰动通道存在纯滞后，对 控制系统的品质无影响；扰动通道 存在容量滞后，对系统是有利的。
y
τ0
t
B 0
t
第三节 对象数学模型的建立 1 一、有自衡对象的数学模型 q =q
㈠ 一阶对象（单容对象） 根据平衡关系有：对象物料储存 h=h0 +△h 量的变化率 = 单位时间流入对 象的物料变化量—单位时间流出 对象的物料变化量
1
0
+△ q1
2 q2=q0 +△q2
d M d h =Δq -Δq ① A 1 2 dt dt
d h RA h Rq1 dt 其中T=RA，K=R
d h T h k q1 dt
h q2 R
②
dy T y K x （t-τ) dt
㈡ 二阶对象（双容对象）
二阶对象
二、无自衡对象的数学模型
q1
h q2
d 2 h2 d h2 T1Ta Ta qi (t 0 ) 2 dt dt K 0 s G( S ) e Ta S (T1S 1)
第四节
对象特性的实验测取
所谓对象特性的实验测取，就是在我们所要研究的被控 对象上，人为的施加一个干扰作用(输入量)，然后用仪 表测量和记录对象的输出量随时间而变化的规律，可得 到表征对象特性的一些数据和曲线，而后对这些数据或 曲线进行分析整理，可得描述对象特性的数学表达式。
qi
K 0 s G (s) e TS 1
① ②
h1
Ⅰ R1 q1 h2 Ⅱ R2
d h1 A1 qi q1 dt d h2 A2 q1 q2 dt
q1
q2
第一章过程控制系统基本概念介绍
特点：有较高的控制精度和较好的适应能力，有很强的抗干 扰能力 ；当系统的惯性滞后和纯滞后较大时，控制作用对 扰动的克服不及时，从而使其控制质量大大降低。
2018/10/20 11
闭环控制系统分类
分三类: 定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
定值控制系统： 设定值保持不变（为一恒定值）的反馈控 制系统称为定值控制系统。 程序控制系统：设定值也是变化的，但它是一个已知的时 间函数，即根据需要按一定时间程序变化。 随动控制系统：设定值不断变化，且事先是不知道的，并 要求系统的输出（被控变量）随之而变化。 注意它们的区别和联系
2018/10/20 4
2018/10/20
图1-1 锅炉汽包水位控制示意图
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二、过程控制系统组成
1、控制系统常用术语（教材P4）
①被控过程（对象）：自动控制系统中，工艺参数需要 控制的生产过程设备或机器。 ②被控变量：被控过程内要求保持设定值的工艺参数。 ③给定值：工艺参数所要求保持的数值。 ④操纵变量：受控制器操纵，用以克服干扰的影响使被 控变量保持设定值的物料量或能量（流过控制阀介质 的流量）。 ⑤扰动量：除操纵变量外，作用于被控过程并引起被控 变量变化的因素（使被控变量偏离给定值）。 ⑥偏差：测量值与设定值之差。
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§1-1过程控制系统组成和表示形式
一、过程控制系统定义 第一章－1－23分钟.wmv
过程控制：工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产 过程自动控制。 过程控制系统：在工业生产中在没有人直接参与的条件下， 工艺参数能自动按照预定的规律变化的控制系统。实例
过程控制的作用：
1、实现最优技术指标，提高产品质量。 2、提高经济效益 3、提高劳动生产率 4、改善劳动条件 5、保护环境
化工仪表及自动化第1章第五节 工艺管道及控制流程图
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第五节 工艺管道及控制流程图
三、仪表位号
仪表位号是由字母代号组合和阿拉伯数字编号两部分 组成。阿拉伯数字编号写在圆圈的下半部, 其第一位数字 表示工段号, 后续数字（二位或三位数字）表示仪表序号。
举例
脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图中PIC-206表示 测量点在加热蒸汽管线上的蒸汽压力指示仪表，该 仪表为就地安装，工段号为2，仪表序号为06。
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第五节 工艺管道及控制流程图
2.连接线
通用的仪表信号线均以细实线表示。连接线表示交叉及相接时, 采用下图的形式。必要时也可用加箭头的方式表示信号的方向。在 需要时, 信号线也可按气信号、电信号、导压毛细管等采用不同的表 示方式以示区别。
图1-14 联系线的表示法
36
第五节 工艺管道及控制流程图
图1-12脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图举例
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第五节 工艺管道及控制流程图
一、图形符号 1.测试点（包括检出元件、取样点）
检试点是由工艺设备轮廓线或工艺管线引到仪表圆圈的连接线 的起点, 一般无特定的图形符号, 如下图所示。必要时, 检测元件也 可以用象形或图形符号表示。
图1-13 测试点的一般表示方法
3 就地仪 表盘面 安装仪 表
4
嵌在管道 中
集中仪表 盘后安装 仪表
5 就地仪表 盘面安装 仪表
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第五节 工艺管道及控制流程图
对于处理两个或两个以上被测变量, 具有相同或不同功 能的复式仪表时, 可用两个相切的圆或分别用细实线圆与细 虚线圆相切表示（测量点在图纸上距离较远或不在同一图 纸上）, 如下图所示。
化工仪表及自动化
第一章 自动控制系统基本概念
内容提要
化工自动化的主要内容
流程控制的概念及基本类型 小故事
流程控制的概念及基本类型小故事
标题：流程控制的奇幻之旅
在一个遥远的王国，有一位名叫“程序”的魔法师。
他以强大的魔法——流程控制，闻名于世。
今天，让我们跟随他的脚步，一起探索流程控制的世界。
首先，我们要了解的是“顺序结构”，这是最简单的流程控制类型。
就像每天早上，“程序”魔法师起床后，他会先洗脸、刷牙，然后吃早餐。
这就是一种按照固定顺序进行的操作，没有分支和循环。
接下来是“选择结构”，也被称为条件结构。
有一天，“程序”魔法师在森林中迷路了。
他面前有两条路，一条通往城堡，另一条则通向未知的地方。
这时，他需要做出选择。
如果选择了正确的道路，就能回到城堡；否则，可能会陷入更深的困境。
这就像是我们编程中的if-else语句，根据条件的不同，执行不同的操作。
最后，我们来到了“循环结构”。
有一年，王国遭受了严重的干旱。
“程序”魔法师决定用魔法帮助人们找水。
他开始在地面上挖洞，每次挖到一定的深度，如果没有找到水，就再向下挖一点，直到找到为止。
这种重复执行某个操作，直到满足特定条件的过程，就是循环结构。
通过这个小故事，我们可以更好地理解流程控制的概念及其基本类型：顺序结构、选择结构和循环结构。
它们就像是魔法师手中的魔杖，指引着我们的程序走向正确的方向。
只有掌握了这些基础，我们才能编写出更强大、更复杂的程序。
第1章控制流程图的认识
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二、了解自动控制系统
FRC-101 为进料流量均匀控制系统，用于控制脱 丙烷塔的进料流量。 LRCA-102、FRC-105 为回流罐液位与塔顶采出 流量的串级均匀控制系统，用于对回流罐液位和塔 顶采出流量进行均匀控制。FRC-105为副回路， LRCA-102为主回路，并具有液位的上下限报警功 能。 LRCA-103、FRC-106 为塔釜液位与塔底采出流 量的串级均匀控制系统，用于对塔釜液位和塔底采 出流量进行均匀控制。 三套均匀控制系统，不仅能使塔釜液位和回流罐液 位保持在一定范围内波动，而且也能保持塔的进料 量、塔顶馏出液和塔釜馏出液流量平稳、缓慢地变 化。基本满足各塔对物料平衡控制的要求
X Y Z
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（2）当“A”作为第一位字母 表示“分析”变量时，一般在 图形符号外标有分析的具体内 容。
（3）后继字母的确切含义， 根据实际需要，可以有不同的 解释。例如：“R”可以解释 为“记录仪”、“记录”或 “记录用”；“T”可以解释 为“变送器”、“传送”或 “传送的”等。
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三、了解自动检测系统
温度检测系统 TI-101、TI-103、TI-104、TI-105、 TI-106、TI-107、TI-108分别对进料、再沸器出口、 塔顶、冷凝器出口、塔顶回流、塔中、第七段塔板 等各处温度进行检测并在控制室内的仪表盘上进行 指示；TI-102、TI-110、TI-111分别对再沸器加热 蒸气、塔釜、塔底采出等处的温度进行检测并在现 场指示。
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三、了解自动检测系统
压力检测系统 PI-101、PI-102、PI-103、PI-106、 PI-107、PI-108、PI-109、PI-110分别对蒸气总管、 再沸器加热蒸气、塔顶、冷凝器、回流罐、回流泵 出口、塔底等处压力进行检测及现场指示。PdI104对塔顶塔底压差进行检测并在控制室的仪表盘 面进行指示。 流量检测系统 FR-103对回流罐上方不凝气体排 出量进行检测记录。
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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
供选用 节流孔 试验点（接头）
积分、积算
能
能
分析 喷嘴火焰 电导率 密度 电压（电动势） 流量
供选用 供选用 压力或真空 数量或件数 放射性 速度、频率 安全
PI-101
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二、字母代号
1．被测变量和仪表功能的字母代号 （1）同一字母在不同的位置有不同的含义或作用，处于首位时表示被 测变量或初始变量；处于次位时作为首位的修饰，一般用小写字母 表示；处于后继位时代表仪表的功能。因此不能脱离字母所处的位 置来说某个字母的含义。
温差记录控制系统
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四、了解自动信号报警系统
本例中，为了生产安全，要确保塔釜液位、冷凝器 液位、回流罐液位都在规定的范围内变化，故设置 了三个液位的上下限报警系统。
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第三节 计算机控制流程图的识图练习
FN——安全栅； df/dt——流量变化率报警； XAH——控制器输出高限报警； XAL——控制器输出低限报警； dx/dt——控制器输出变化率报警； FY——I/P电气转换器； TAH——温度高限报警； TDA——温度设定点偏差报警； LAH——液位高限报警； LAL——液位低限报警； LAHH——液位高高限报警。
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本 章 小 符号：即字母代号、图形符 号、仪表的位号及编号。 2．控制流程图的读图方法：了解工艺流程、 了解控制系统、了解检测系统、了解信号报警 系统。 3．计算机控制流程图的读图方法。
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本书所述的图例符号采用GB2625-81国家标准，适 合于化工、石油、冶金、电力、轻工、建材和其他工 业的控制流程图之用。
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一、图形符号
1．连接线 通用的仪表信号线均以细实线表示。在需要区分时， 电信号可用虚线表示；气信号用在实线上打双斜线表示。
电信号
气信号
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2．仪表的图形符号 仪表的图形符号是一个细实线圆圈，根据仪 表的安装位置不同，其图形符号有所区别。
（4）后继字母“G”表示功能“玻璃”时，指过程检测 中直接观察而无标度的仪表（如：玻璃板液面计）； 后继字母“L”表示单独设置的指示灯，用于显示正常 的工作状态，例如，显示液位高度的指示灯用“LL” 表示； 后继字母“K”表示设置在控制回路内的自动-手动操 作器，例如，“FK”表示流量控制回路的自动-手动操 作器，它区别于第一位字母代号“H”—手动和 “HC”—手动控制。 （5）字母“H”、“M”、“L”可表示被测变量的 “高”、“中”、“低”值，一般标注在仪表圆圈外； “H”、“L”还可以表示阀门或其它通、断设备的开 关位置，“H”表示阀在全开或接近全开位置；“L” 表示阀在全关或接近全关位置。
积分、积算 记录、打印 开关或联锁
G
H I J K L M
尺度（尺寸）
手动（人工触发） 电流 功率 时间或时间程序 物位 水分或湿度 扫描
玻璃
T
U
温度
多变量 粘度 重量或力 未分类 供选用 位置
传送
多功能
阀、挡板、百叶窗
指示
V W
套管 未分类 继动器或计算器
驱动、执行或执行器
自动-手动操作 器 指示灯
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三、了解自动检测系统
压力检测系统 PI-101、PI-102、PI-103、PI-106、 PI-107、PI-108、PI-109、PI-110分别对蒸气总管、 再沸器加热蒸气、塔顶、冷凝器、回流罐、回流泵 出口、塔底等处压力进行检测及现场指示。PdI104对塔顶塔底压差进行检测并在控制室的仪表盘 面进行指示。 流量检测系统 FR-103对回流罐上方不凝气体排 出量进行检测记录。
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二、了解自动控制系统
PRC-105 为脱丙烷塔压力控制系统。
PRC-105除了控制气态 丙烯控制阀外，还可控制 回流罐顶部不凝气体控制 阀，这就构成了塔顶压力 的分程控制系统。当塔顶 馏出液中不凝气体过多， 气态丙烯控制阀接近全开， 塔压仍不能降下来时，压 力控制器就使回流罐上方 的不凝气体控制阀逐渐打 开，将部分不凝气体排出， 从而使塔压恢复正常。
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三、仪表位号及编号
2．表示仪表功能的后继字母按IRCTQSA（指 示、记录、控制、传送、积算、开关或联锁、 报警）的顺序标注。 同时具有指示和记录功能时，只标注字母代号 “R”，而不标注“I”； 同时具有开关和报警功能时，只标注字母代号 “A”，而不标注“S”； 当“SA”同时出现时，表示具有联锁和报警功 能。
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二、了解自动控制系统
FRC-101 为进料流量均匀控制系统，用于控制脱 丙烷塔的进料流量。 LRCA-102、FRC-105 为回流罐液位与塔顶采出 流量的串级均匀控制系统，用于对回流罐液位和塔 顶采出流量进行均匀控制。FRC-105为副回路， LRCA-102为主回路，并具有液位的上下限报警功 能。 LRCA-103、FRC-106 为塔釜液位与塔底采出流 量的串级均匀控制系统，用于对塔釜液位和塔底采 出流量进行均匀控制。 三套均匀控制系统，不仅能使塔釜液位和回流罐液 位保持在一定范围内波动，而且也能保持塔的进料 量、塔顶馏出液和塔釜馏出液流量平稳、缓慢地变 化。基本满足各塔对物料平衡控制的要求
第一章 控制流程图的认识
第一节
第二节
识图基础
识图练习
第三节
计算机控制流程图的识图练习
[学习目标]：认识控制流程图的图形符号，能读懂控 制流程图，初步认识计算机控制流程图
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第一节
识图基础
控制流程图 所谓带控制点的工艺流程图指在工艺物料 流程图的基础上，用过程检测和控制系统的设 计符号，描述生产过程控制内容的图纸，简称 控制流程图。
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二、了解自动控制系统
TRC-109、FRC-102 级控制系统。
为提馏段温度与蒸汽流量串
FRC-102为副回路，对加热蒸 气流量进行控制； TRC-109为主回路，对提馏段 温度进行控制。 当加热蒸气压力波动不大时， 通过“主/串”切换开关可使 主控制器的输出直接去控制执 行器，实现主控。
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二、字母代号
2.继动器和计算器的功能符号和代号 继动器和计算器的功能符号和代号见表1-3。 表1-2中后继字母“Y”表示继动器（包括继电 器）或计算器功能时，应在图形符号圆圈外标 注它的具体功能。
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三、仪表位号及编号
1．在检测、控制系统中，构成一 个回路的每台仪表（或元件）都 应有自己的位号。仪表位号由字 母代号组合和阿拉伯数字编号组 成。 其中字母代号组合写在圆圈的上 半部； 数字编号写在圆圈的下半部，一 般是由三位或四位数字组成，其 中第一位表示工段号，后续数字 表示仪表的序号。
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二、了解自动控制系统
LRCA-101 为冷凝器液位控制系统。它以液态丙 烯流量为操纵变量，以保证冷凝器有恒定的传热面 积和足够的丙烯蒸发空间。
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二、了解自动控制系统
FRC-104 为回流量控制系统。目的是保持脱丙 烷塔的回流量一定，以稳定塔的操作。
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第二节 识图练习
了解工艺流程
第一脱乙烷塔塔釜来的釜液和第二蒸出塔的釜液混 合后进入脱丙烷塔（T1808），进料中主要含有C3、 C4等馏分，为气液混合状态。进料温度32℃，塔 顶温度8.9℃，塔釜温度为72℃。塔内操作压力 0.75MPa（绝压）。采用的回流比约为1.13。冷凝 器（E1802）由0℃的液态丙烯蒸发制冷，再沸器 （E1801A/B）加热用的0.15MPa（绝压）减压蒸 汽是由来自裂解炉的0.6MPa（绝压）低压蒸汽与 冷凝水混合制得的。
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第二节 识图练习
一、了解工艺流程
进料混合馏分经过脱丙烷塔切割分离，塔顶馏分被 冷凝器冷凝后送至回流罐（V1801），回流罐中的 冷凝液被泵（P1801A/B）抽出后，一部分作为塔 顶回流，另一部分作为塔顶采出送至分子筛干燥器 和低温加氢反应器，经过干燥和加氢后，作为第二 脱乙烷塔的进料。回流罐中的少量不凝气体通过尾 气管线返回裂解气压缩机或送至火炬烧掉。塔釜中 釜液的一部分进入再沸器以产生上升蒸汽，另一部 分作为塔底采出送至脱丁烷塔继续分离。
三、了解自动检测系统
温度检测系统 TI-101、TI-103、TI-104、TI-105、 TI-106、TI-107、TI-108分别对进料、再沸器出口、 塔顶、冷凝器出口、塔顶回流、塔中、第七段塔板 等各处温度进行检测并在控制室内的仪表盘上进行 指示；TI-102、TI-110、TI-111分别对再沸器加热 蒸气、塔釜、塔底采出等处的温度进行检测并在现 场指示。
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（6）字母U表示“多变量”时，可代替两个以上的变 量。当表示“多功能”时，则代替两个以上功能字母的
组合。
（7）字母X代表未分类变量或未分类功能，使用中一
般另有注明。
（8）“供选用”的字母，是指在个别设计中反复使用，
而表中未列出其含义的字母。使用时字母含义需在具体