浙大工业过程控制9选择性控制与分程控制
浙大中控DCS系统
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.1主控卡FW243X 主控卡FW243X卡件地址设置规范 主控制卡FW243X的地址范围为2~127（AdvanTrol-Pro2.5软件支 持2~63） 当卡件冗余时：地址设为I,I+1,I为偶数 当单卡工作时：地址设为I，I为偶数；2≦I ≦127 SW1拨码开关一共有8为，采用二进制，分别用S1~S8表示，S1为 高位，S8为低位，开关拨成ON时，代表二进制码为1，拨成 OFF时，表示该位为0.目前SW1保留，默认为OFF。
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍
2.3.1主控卡FW243X LED指示灯说明
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.1主控卡FW243X LED指示灯说明 FALL灯是故障指示灯，当主控卡故障时，FALL灯会报警亮红灯， 系统正常时，FALL灯熄灭。 RUN与STDBY分别是卡件运行指示和准备就绪指示，当备卡在拷贝 工作卡的信息时，两块主控卡的RUN与STDBY都会不停地交替闪烁。 WORK灯是工作/备用指示灯，工作的主控制卡的WORK灯亮绿灯，备 用的主控制卡的WORK指示灯是熄灭的，通过WORK的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示灯的指示， 我们可以直接判断出当前的两块主控制卡哪一块是工作卡，那一 块是备用卡。
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础 配电/配电模块：（24VDC，安全栅、卡件供电、四 线制仪表、三线制24V 地 信号+）对于电流信号而 言，经常会有配电设置。简单说，就是卡件通过配 电跳线的设置对外输出24VDC电压，即为配电；卡 件通过配电跳线设置为不配电，即不对外输出 24VDC电压，那么就不配电。需要配电的现场变送 器通常为二线制变送器，而不需要配电的现场变送 器通常为四线制变送器。在ESC-100系统中，配电 时需要使用配电模块PM-3511，它将安插在相应的 端子板配电模块插槽，从而配合卡件和端子板完成 配电功能。
工业过程控制考试知识点总结
⼯业过程控制考试知识点总结第1章1. 系统动态性能的常⽤单项指标有哪些？这些指标那些分别属于稳定性、准确性和快速性？会计算给定值单位阶跃响应下的性能指标。
P8，9，10解：单项性能指标主要有：衰减⽐n 、超调量与最⼤动态偏差A 、静差C 、调节时间T S 、振荡频率w 、振荡周期T 和峰值时间T P 等。
稳定性：衰减⽐，最⼤动态偏差。
准确性：静差，最⼤动态偏差。
快速性：调节时间，振荡频率。
1y 为第⼀个波峰值，y 3为与1y 相邻的同向波峰值，y （∞）为最终稳态值,X 1为设定值。
n=1y ：y 3；1100%()y y σ=?∞；A=最⾼峰-设定值；C=⼁X 1-y （∞）⼁;T 为相邻两个同向波峰之间的时间间隔。
2. 典型过程控制系统由哪⼏部分构成，并画出典型过程控制系统⽅框图？解：测量变送器、控制器、执⾏器和被控对象.第2章1. 热电偶的中间温度定律及中间导体定律？什么是热电偶冷端补偿？常⽤补偿⽅法的应⽤场合？补偿导线的作⽤？解：中间温度定律：E AB (t ，t o )=E AB (t ，t n )+E AB (t n ，t o )中间导体定律：在热电偶回路中接⼊中间导体后，只要中间导体两端的温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响。
接⼊多种导体时亦然。
热电偶冷端补偿：实际应⽤时热电偶冷端温度波动较⼤给测量带来误差，为降低影响，通常⽤补偿导线作为热电偶的连接导线。
补偿导线的作⽤：将热电偶的冷端延长到距热源较远且温度⽐较稳定的地⽅。
常⽤补偿⽅法的应⽤场合：（1）查表法。
只能⽤于临时测温。
（2）仪表零点调整法。
适宜冷端温度稳定的场合。
（3）冰浴法。
⼀般⽤于热电偶的检定。
（4）补偿电桥法。
⼴泛⽤于热电偶变送电路中。
（5）半导体PN结补偿法。
2.常⽤热电偶分度号有那些，每种热电偶主要的优缺点是什么？解：3.什么是基本误差？精度的定义？从经济和实⽤的⾓度选择仪表的精度等级？解：基本误差：基本误差⼜称引⽤误差或相对百分误差，是⼀种简化的相对误差。
9.分程控制-过程控制(自动化)解析
本讲主要内容
分程控制的特点与适用场合； 分程区间的确定方法； 阀位控制的概念与设计方法。
例1：间歇聚合反应器的控制问题
T
Y
冷水
“A”
蒸汽
“B”
控制要求：反应开始前，需要用蒸汽加热以达到反应所需 的温度；当反应开始后，因放出大量反应热，需要用冷水 进行冷却。要求全过程自动控制反应器的温度，怎么实现？
氮封的技术要求
实行氮封的技术要求是：要始终保持储罐内的 氮气压微量正压。储罐内储存物料量增减时， 将引起罐顶压力的升降，应及时进行控制，否 则将使储罐变形，更有甚者，会将储罐吸扁。 因此，当储罐内液面上升时，应停止继续补充 氮气，并将压缩的氮气适量排出。反之，当液 面下降时应停止放出氮气。只有这样才能达到 既隔绝空气，又保证容器不变形的目的。
多回路PID控制系统小结
用于改善控制系统性能的多回路PID系统 （1）串级控制系统； （2）前馈控制系统； （3）变增益/变比值控制系统。
用于满足工艺特定需要的多回路PID系统 （1）均匀控制系统； （2）比值控制系统； （3）分程控制系统； （4）阀位控制系统； （5）选择性控制系统。
练习
题1 下图为化学反应器的过程控制系统：1）说明图中的控制策略属于哪类控制系统？2） 最主要的被控变量是什么？最主要的操纵变量是什么？3）图中哪个控制器要整定的最慢， 哪个控制器要整定的最快？为什么？4）阀门V1是气开还是气关？为什么？V2是气开还是 气关？为什么？5）指出各图中控制器的正反作用，并给出选取的理由；6）给出图中控制 规律的选取。
0.10
调节阀气动信号（MPa）
避免两调节阀频繁开 闭的方法： （1）控制阀引入不 灵敏区。 （2）同时，控制器 引入调节死区（为什 么？）
《分程控制》课件
对系统的性能进行测试，如响应时间、稳定性、精度等，确保其满 足设计要求。
故障诊断与处理
对系统运行过程中出现的故障进行诊断和处理，确保系统可靠性和 稳定性。
04
分程控制系统的优化
控制策略优化
控制策略的灵活性
为了适应不同的操作条件和系统变化，需要设计具有更高灵 活性的控制策略。例如，采用自适应控制策略，可以根据系 统参数的变化动态调整控制参数，提高系统的稳定性和性能 。
算法的精度和稳定性
为了提高控制精度和稳定性，需要对 算法进行改进。例如，采用更精确的 数值计算方法，减小算法误差；采用 自适应滤波技术，减小噪声干扰，提 高算法的稳定性。
控制器优化
控制器的可扩展性
为了满足系统规模不断扩大的需求，需 要设计具有可扩展性的控制器。例如， 采用模块化设计方法，将控制器划分为 多个模块并独立开发，便于后期维护和 升级。
分程控制系统在交通控制中具有广泛应用，能够实现交通信号的智能化管理和调度，提高道路通行效 率和交通安全。
详细描述
交通控制是城市交通管理的重要组成部分，分程控制系统可以将交通信号灯的控制分成多个阶段，根 据不同路段的交通流量和车辆行驶情况，对每个阶段进行分别控制。这有助于提高道路通行效率、缓 解交通拥堵、减少交通事故，为城市交通管理提供有力支持。
解释
分程控制的应用场景非常广泛，在化工生产中可以实现温度、压力、流量的精确 控制，在电力系统中可以实现发电、输电、配电的自动化控制，在制药领域可以 实现药物成分的精确配比和混合。
02
分程控制系统设计
系统架构设计
01
02
03
系统架构
分程控制系统的整体架构 ，包括输入、输出、控制 逻辑等部分。
过程控制系统基础知识
第一节过程控制发展概况过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。
40年代以后，工业生产过程自动化技术发展很快。
尤其是近些年来，过程控制技术发展更为迅猛。
纵观过程控制的发展历史，大致经历了如下几个阶段：50年代前后，一些工厂企业的生产过程实现了仪表化和局部自动化。
这是过程控制发展的第一个阶段。
这个阶段的主要特点是：过程检测控制仪表普遍采用基地式仪表和部分单元组合式仪表(多数是气动仪表)，过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统；被控参效主要是温度、压力、流量和液位四种参数。
控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减小主要扰动对生产过程的影响；过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论．主要解决单输人、单输出的定位控制系统约分析和综合问题。
自60年代来，随着工业生产酌不断发展，对过程控制提出了新的要求：随着电子技术的迅速发展，也为自动化技术工具的完善创造了条件．从此开始丁过程控制的第二个阶段。
在仪表方面，开始大量采用气动和电动单元组合仪表。
在过程控制理论方面，除了仍然采用经典控制理论解决实际工业生产过程中遇到的问题外．现代控制理论得到应用，为实现高水平的过程控制奠定了理论基础．从而过程控制由单变量系统转向多变量系统。
但是。
由于过程机理复杂，过程建模困难等等原因，现代控制理论一时还难以应用于实际工业生产过程。
70年代以来．过程控制得到很大发展。
随着现代工业生产的迅猛发展．随着大规模集成电路制造成功与微处理器的相继问世．使功能丰富的计算机的可靠性大大提高、性能价格比又大大提高、尤其是工业控制机采用了冗余技术和软硬件的自诊断措施．使其满足工业控制的应用要求。
随着微型计算机的开发、应用和普及．使生产过程自动化的发展达到了一个新的水平。
过程控制发展到现代过程控制的新阶段:计算机时代。
这是过程控制发展的第三个阶段。
这一阶段纳主要特点是：对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算机系统进行多参数综合控制，或者由多台计算机对生产过程进行控制和经营管理。
过程控制工程智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
第一章测试1.广义对象包括（）。
A:被控对象B:检测元件C:执行器D:控制器答案:ABC2.先进控制有（）。
A:时滞补偿B:故障诊断C:预测控制D:解耦控制答案:ABCD3.过程控制系统中，代替人眼睛的是（）。
A:执行器B:控制器C:检测装置D:被控对象答案:C4.控制系统组成中具有大脑功能的是（）。
A:控制装置B:检测装置C:执行机构D:被控对象答案:A5.控制目标中不需要考虑环保因素。
A:对B:错答案:B6.随动控制系统的设定值是随时间变化的。
A:对B:错答案:A第二章测试1.被控对象的动态特性是描述被控对象输入输出关系动态特征的。
A:错B:对答案:B2.稳态指的是被控量不再随时间变化时，系统处于平衡状态。
A:对B:错答案:A3.误差绝对值积分（IAE）准则可避免正负积分面积相消现象。
A:对B:错答案:A4.灰箱模型是基于过程动态学的机理建模。
A:对B:错答案:B5.调节通道对象特性的T0小对控制系统有利。
A:错B:对答案:B6.比例积分作用为系统增加了一个开环零点，使系统相角超前，增加了稳定性。
A:错B:对答案:B7.调节系统在纯比作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此时应将比例度（）A:减小B:不变C:增大D:先增大后减小答案:C8.对于气动执行机构，当信号压力增加，推杆下移的，称该气动执行机构为A:可调式B:反作用式C:正作用式D:移动式答案:C9.在控制系统中，工艺变量需要控制的生产过程、设备或机械等，称为（）A:反馈B:控制器C:被控过程D:设定值答案:C10.下面对过程的控制质量没有影响的是（）A:扰动通道放大倍数B:扰动通道时间常数C:控制通道放大倍数D:扰动通道纯滞后时间答案:D11.过渡过程品质指标中，余差表示（）A:新稳态值与给定值之差B:测量值与给定值之差C:超调量与给定值之差D:调节参数与被调参数之差答案:A12.下列哪个参数不是描述对象特性的参数（）A:tB:TC:KD:τ答案:A13.受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）A:操纵变量B:被控对象C:设定值D:测量值答案:A14.在阶跃扰动作用下，过程控制系统的过渡过程出现的形式如下，（）是一种稳定控制系统A:非振荡发散过程B:衰减振荡过程C:发散振荡过程D:等幅振荡过程答案:B15.以下哪个传递函数可以表示积分环节（）A:TsB:KC:K/(Ts)D:K/(Ts+1)答案:C16.PID参数整定方法有（）A:响应曲线法B:临界比例度法C:继电器型PID自整定法D:经验法答案:ABCD第三章测试1.下列哪种不属于复杂控制系统？A:流量控制系统B:前馈控制系统C:串级控制系统D:解耦控制系统答案:A2.串级控制对所有的干扰都有很强的克服能力A:对B:错答案:B3.串级控制副参数的选择需要注意的问题有（）？A:副参数必须可测B:调节阀与副参数之间具有因果关系C:尽可能将带有非线性或时变特性的环节包含于副回路中D:副参数的选择应使副对象的时间常数比主对象的时间常数小答案:ABCD4.串级控制多用于（）场合？A:用于所有的控制场合；B:用于时滞较大的对象；C:用于对象具有较大的非线性特性，且负荷变化较大；D:用于克服变化剧烈和幅值大的干扰；答案:BCD5.均匀控制有（）两种形式？A:前馈均匀控制B:单回路均匀控制C:串级均匀控制D:比值均匀控制答案:BC6.前馈控制的基本原理是（）？A:可变性原理B:等价原理C:不变性原理D:抗干扰原理答案:C7.动态前馈的效果一定比静态前馈的效果好。
浙大中控国产DCS操作手册(通用)
SUPCON ECS-700 VisualField系统软件实时监控软件使用手册第一章：控制系统介绍 (3)1.S UPCON ECS-700系统介绍 (3)2.系统网络结构 (3)2.1.系统网络结构概述 (3)3.我公司ECS-700系统配置 (4)第二章：实时监控软件 (5)1.概述 (5)1.1.功能特点 (5)1.2.技术指标 (5)2.启动监控软件 (6)3.监控界面介绍 (8)3.1.监控表头 (8)3.2.监控画面 (10)3.3.报警栏 (27)3.3.1.报警显示 (28)3.3.2.过程报警表 (29)3.3.3.历史报警表 (30)第一章：控制系统介绍1.Supcon ECS-700系统介绍WebFieldTM ECS系统是致力于帮助用户实现生产过程自动化的大规模联合控制系统，继承和发展了中控多年来积累的过程控制经验和核心技术，融合了最新的大规模组网技术、现场总线技术和信息管理技术。
ECS系统的强大功能和高可靠性可以全面帮助企业提升生产效能。
2001年，第一套ECS系统正式在工业现场安装并投入使用。
截止到2008 底为止，中控已经在全世界销售出约1000套ECS系统，广泛地应用于各种石化、化工、电力、冶金、建材、食品等工业领域。
ECS系列控制系统经过多年的实际运行考验，被公认为最成熟的过程控制系统之一。
2.系统网络结构2.1.系统网络结构概述ECS-700系统由控制节点（控制站及配套设备）、操作节点（工程师站、操作员站、主工程师站、数据站、AMS站等）及系统网络（包括过程信息网SOnet、过程控制网SCnet、I/O 总线I/O BUS）等构成。
3.我公司ECS-700系统配置浙江中控提供的系统覆盖范围包括中央控制室、4个现场机柜室，由提供的光纤网络以星形连接方式连接中央控制室和与其关联的各个现场机柜室。
网络图如下：硬件配置如下：l控制器：FCU711-S01控制器作为DCS主控制器，性能强大，可以与多种IO 卡件兼容。
浙大中控DCS基础版教程(2024)
I/O模块类型及作用
2024/1/29
模拟量输入模块
将现场模拟量信号转换为数字信号，供控 制器处理。
模拟量输出模块
将控制器输出的数字信号转换为模拟量信 号，驱动现场执行机构。
开关量输入模块
接收现场开关量信号，将信号状态传输给 控制器。
开关量输出模块
根据控制器指令，输出开关量信号控制现 场设备。
9
控制器区
显示与控制器相关的信息和操作，如控制器状态、变量监控等。
2024/1/29
19
主界面布局及功能区域划分
2024/1/29
图形组态区
用于创建和编辑DCS系统的图形界面 ，包括流程图、趋势图、报警窗口等 。
脚本编程区
提供脚本编程环境，支持用户编写自 定义脚本实现复杂控制逻辑。
20
常用操作命令和快捷键使用
工具栏
位于菜单栏下方，提供常用操作 命令的快捷按钮。
17
主界面布局及功能区域划分
工作区
占据界面中心区域，用于显示和编辑DCS系统的各种元素。
状态栏
位于界面底部，显示当前登录用户、系统时间、版本号等信息。
2024/1/29
18
主界面布局及功能区域划分
工程管理区
用于管理DCS工程文件，包括新建、打开、保存、另存为等操作。
组态软件使用
熟悉浙大中控DCS组态软件的操作界面和基本功能，掌握 建立工程、绘制流程图、配置IO点、编写控制逻辑等步骤 。
控制策略组态
在组态软件中，根据控制策略的要求，配置相应的控制模 块、设定参数、连接信号等，完成控制策略的组态。
36
回路调试技巧和经验分享
调试前准备
检查硬件连接、确认IO点配置正确、 确保控制策略组态无误。
浙江大学过程装备与控制工程(化工过程机械)简介
浙江大学“过程装备与控制工程”专业简介--过程装备与控制工程专业（化工过程机械）1. “过程装备与控制工程”专业处于什么地位？2. “过程装备与控制工程”专业主要学习什么？3. “过程装备与控制工程”专业学生的就业前景如何？4. “过程装备与控制工程”专业研究生招生规模如何？5. “过程装备与控制工程”专业毕业的学生适合出国吗？6. “过程装备与控制工程”专业课程设置？7. “过程装备与控制工程”专业师资情况？8. “过程装备与控制工程”教学情况？9. “过程装备与控制工程”实验情况？10. “过程装备与控制工程”专业学生能够获得哪些方面的锻炼？FAQ1.“过程装备与控制工程” 专业处于什么地位？浙江大学“过程装备与控制工程”专业是国家重点学科、国家特色专业，前身是“化工设备与机械”专业。
专业成立于1953年，在国内高校中开创了多个第一，已成为我国过程装备与控制工程高层次复合型人才培养和科技创新的基地。
1961年开始招收培养研究生；1981年获首批博士学位授予权；1986年首批设立博士后流动站；1996年国家首批211工程重点建设学科。
1998年根据教育部专业调整，将化工设备与机械专业建设改造为过程装备与控制工程专业，并于1999年开始按新专业名称招生。
2001年被评为本学科首个国家重点学科，2008年被列为首批国家特色专业。
2．“过程装备与控制工程”专业主要学习什么？“过程装备与控制工程”专业立足于国民经济发展的支柱企业，以流程工业为对象，系统地学习这些流程工业过程中各主要装备的设计、制造与控制基础，融化工、机械、力学、材料、信息与控制等专业于一体，致力于解决社会发展、经济建设和国家安全中的前沿性重大科技问题。
3.“过程装备与控制工程”专业学生的就业前景如何？“过程装备与控制工程”专业的毕业生在人格品质、创新精神和适应能力等方面都有出色表现，受到社会各界的广泛认同，需求旺盛，供不应求，一次性就业率年年100%，读研率和出国率之和接近50%。
2024版浙大中控DCS培训
DCS系统架构与组成
DCS系统架构包括硬件层、软件层和网络层，其中硬件层包括控制器、 I/O模块、人机界面等；软件层包括组态软件、监控软件、控制策略等； 网络层负责数据传输和通信。
DCS系统主要由工程师站、操作员站、控制站和通信网络等组成，其中 工程师站负责系统组态和维护，操作员站负责监视和操作，控制站负责 执行控制策略，通信网络负责数据传输。
培训意义
通过培训，使学员更好地适应工业自动 化控制领域的发展需求，提升个人职业 技能和竞争力，为企业创造更大的价值。
培训对象及要求
培训对象
面向工业自动化控制领域的工程师、技术人员、管理人员等， 以及对浙大中控DCS系统感兴趣的其他人员。
培训要求
学员应具备一定的工业自动化控制基础知识，了解常见的控制 系统及其原理；同时，学员应具备较强的学习能力和实践能力， 以便更好地掌握浙大中控DCS系统的应用技能。
本情况。
浙大中控DCS系统特点
02
阐述浙大中控DCS系统在工业自动化控制领域的优势，如高可
靠性、强实时性、易扩展性等。
浙大中控DCS系统应用领域
03
介绍浙大中控DCS系统在石油、化工、电力、冶金等行业的广
泛应用及成功案例。
培训目标与意义
培训目标
使学员全面了解浙大中控DCS系统的 基本原理、功能特点、操作维护等， 提高学员对浙大中控DCS系统的应用 能力和问题解决能力。
可靠性和稳定性。
CHAPTER 03
浙大中控DCS系统特点与优 势
高效稳定的控制性能
高速、高精度的控制算法
确保生产过程的精确控制，提高产品 质量和生产效率。
稳定的系统平台
强大的抗干扰能力
通过多种抗干扰措施，有效抵抗外部 干扰，保证控制信号的准确性和稳定 性。
浙大中控DCS图形化编程常用功能及示例讲解
目录1.半浮点数SFLOAT (2)2.图形化编程可建立的变量及应用范围 (2)3.位号成员一览表 (2)4.系统变量一览表 (3)5.单回路成员一览表 (3)6.流量累计中间变量的定义方法 (4)7.常规控制回路的设置 (5)8.自定义回路的设置 (7)9.顺控图功能和应用 (8)10.ST语言的应用 (10)11.半浮点数在基本运算中的应用 (12)12.报警模块的使用 (13)13.流量累积和清零的使用 (13)14.阀门开关停控制功能块编程 (13)15.双通道脉冲输出电机控制模块的编程 (17)16.二位式脉冲输出阀门控制功能块 (19)17. 二位式电平信号输出阀门控制功能块 (20)18.站间通讯的编程 (22)19.用ST语言编写三选一功能块 (23)20.ST语言在TEXTCODE功能块中的应用 (25)21.顺控程序应用示例一 (26)22.顺控程序应用示例二 (30)23.流程图中命令按钮的语法应用 (34)24.使用精灵管理制作弹出式流程图 (35)1.半浮点数SFLOAT：半浮点数占2个字节，有16位：第1位为符号位，为0表示正数，1表示负数第2到4位为3位整数位，最大可表示十进制数7第5到16位为12位长度的小数所以半浮点数据类型能表示的数据范围为-7.9997~+7.9997。
在DCS中模拟量数据的表示是经过经过无因次化的百分数来表示的，也就是用0-1来表示模拟量的量程。
例如某液位量程为0-100%，若液位为40%，那么浮点数表示为0.4；若液位为100%，那么浮点数表示为1.0。
2.图形化编程可建立的变量及应用范围——组态中定义的变量作用范围：整个组态项目，包括图形化编程，操作组态，SC语言程序——全局变量作用范围：整个图形化编程，包括各个程序段落——私有变量作用范围：只在本段落使用——输入输出变量作用范围：在本控制主机下所有段落使用3.位号成员一览表将手自动开关置为ON AI.SwAuto = ON 对MPV手动置值 AI.MPV = 0.5开关量数值强制给定方法：将手自动开关置为ON DI.MAN = ON对MVAL手动置值 DI.MVAL = 14.系统变量一览表0重新开始计数。
化工过程控制(成人自考备考题目含答案2023)
《化工过程控制》课程综合复习资料一、判断题1. 前馈控制系统一般可以单独使用，因为其控制精度高，且不受外界干扰影响。
2. 积分时间表示积分作用的强弱，积分时间越小则作用越强，但同时系统的稳定性变差，积分时间太小还将导致系统不稳定。
3. 对于干扰通道，时间常数越大则越有利于调节。
4. 均匀控制系统的控制器参数整定可以与定制控制系统的整定要求一样。
5. 对于一个控制系统总是可以同时做到余差小，最大偏差小，调节时间短。
6.电动执行结构是由电动机带动减速装置，在电信号的作用下产生直线运动或角度旋转运动。
7. 串级控制系统中主控制器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。
8.控制阀流量特性的选择是为了补偿被控对象特性的变化。
9. 前馈控制和反馈控制是不能同时存在的。
10. 一般来说，直通单座阀比直通双座阀的泄漏量要少。
11. 检测变送环节的时间常数会随过程运行而发生变化，例如，因保护套管结垢造成时间常数减小。
12. 分程控制系统在用于扩大控制阀的可调范围时，多个控制阀通常采用同向分程结构。
13. 放大系数是反映对象动态特性的参数。
14. 等幅振荡是过渡过程基本形式之一，如果系统出现等幅振荡，则该系统是稳定的。
15. 当生产不允许被控参数来回波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。
16. 数字控制器可以接收模拟量输入信号。
二、单选题1. 打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比（）。
A．变小B．变大C．不变D．为零2. 过渡过程品质指标中，余差表示（）。
A. 给定值与测量值之差B. 最大峰值与被控变量所达到的新稳态值之差C. 最大峰值与给定值之差D. 给定值与被控变量所达到的新稳态值之差3.（）存在纯滞后，但不会影响系统控制品质。
A. 控制通道B. 测量元件C. 被控对象D. 干扰通道4. 关于对象特性的传递滞后，不正确的是（）。
A. 生产过程中无法彻底消除B. 可以通过改进工艺等方法降低传递滞后C. 只是使得控制作用向后延迟了一段时间，不会影响控制质量D. 一般是由于介质的输送需要一段时间而引起的5.（）的作用是将工业生产过程的参数（流量、压力、温度、物位等）转换为标准信号。
浙大中控系统组态说明
对应相同的控制站
分组画面不同 一览画面不同
总貌画面 一览画面
总貌画面数量≤160页 32元素/每总貌画面 参见(P4-4)表4.2-1 一览画面数量≤160页 32元素/每一览画面
标识符格式
{%OV}+{页号 N} {%CG}+{页号 N} {%TG}+{页号 N} {%GR}+{页号 N} {%DV}+{页号 N} {*}+{符号文字}
KEY： （键名）
PAGE：（PAGE）（页面类型代码）[页 码]
TAG： （{位号}[.成员]）（=）（数 值）
参见（P4-10)
返回操作站组态
语音报警
使用WAV文件,WAV文件用户自行录音 报警类型
上上限 上限 下限 下下限
发音条件
消除 产生
返回操作站组态
流程图登录 报表登录
流程图数量≤640页
报表数量≤128页
文件必须与组态信息存放在同一磁盘,同一文 件夹下,或者下一层文件夹下
流程图文件的文件名 (.SCG)
报表文件的文件名 (.CEL)
返回操作站组态
自定义键定义
数量≤24
自定义键的语句类型包括按键（KEY）、 翻页（PAGE）、位号赋值（TAG）3种
手动值
+ - 副副控控制制器器 手/自动 副副对对象象
主主对对象象
给定值 + -
干扰
前
馈
控制参数
开 关
补补 前前 偿偿 馈馈 器器
手动值
干 通干 通扰 道扰 道
控控制制器器
++ 手/自动
第6、7章 选择控制系统和分程阀位控制系统
液位
温度控制器 开 关 控制阀
温度
液位对象
温度对象
图6—2 开关型选择性控制系统方块图
教学进程
6.2.1 开关型选择性系统
裂解气（88℃） 气丙烯 信号器
当液位低于75％时 pz＝0
信号器 液丙烯 PZ 当液位达到75％时 pz＝0．1MPa 切换器
TC
PY PX
切换器
当pz＝0时，pY＝px
pz＝0．1MPa时， pY＝0
第二步：主控制器处于自动状态，然后按单回路系统整定方法 整定阀位控制器的参数。
教学进程
作业 课本P164 课本 P183 7.7 6.5
工作原理：
T TC输出 T VB A
VPC
(
VA
) ( T
VPC输出
A.O
)
T=Tsp
教学进程
7.2.2 阀位控制系统的应用
B
工作原理：
A.O TC
T
TC输出 T
VB
VPC
(
VA
) )
VPC输出 A
( T
A.O
VA处于某一新开度，VB处于VPC所设置的小开度 r
总结：干扰出现，由快速变量迅速使被控量回到给定，然后， 由经济变量调整，最终使快速变量回到原来值，而整个控制
P176 分析 仍有跳跃
教学进程
7.2 阀位控制系统 7.2.1 概述
控制某个过程参数时，操纵变量的选择不是唯一的 操纵变量选择的原则：经济性和工艺合理性、快速性 和有效性 有些情况，两者不能兼顾 综合考虑——阀位控制系统
F
变量A：经济合理 变量B：快速有效 C1主控制器，控制B C2阀位控制器，控制A A B
过程控制系统课后重点答案
1. 什么是对象特性？为什么研究对象特性?对象的输入变量和输出变量之间的定量关系；它使人们能更深刻的认识自动控制的本质，从而能采取有效措施提高控制质量。
2. 何为对象的数学模型？静态数学模型与动态数学模型有哪些区别？在输入（控制输入与扰动输入）作用下，其状态和输出（被控参数）变化的数学表达式；前者是在输入变量与输出变量达到平衡状态时建立的数学表达式，后者是在输出变量和状态变量在输入变量影响下建立的数学表达式。
3. 建立对象的数学模型有什么重要意义？1 设计过程控制系统及整定控制参数；2 指导生产工艺及其设备的设计与操作；3 对被控过程进行仿真研究；4 培训运行操作人员；5 工业过程的故障检测与诊断。
4.建立数学模型的方法：机理建模和实验建模5.为什么不同的过程特性与工艺要求需设计不同的控制方案？怎样理解被控过程特性是过程控制系统设计的基础？过程控制系统的过程设计正确与否，直接影响到系统能否正常投入运行，因此要求过程控制设计人员必须根据生产过程的特点，工艺特性和生产操作的规律，正确运用控制理论，设计一个正确合理的控制方案；过程控制系统的设计首先要根据工艺要求和控制目标确定系统变量，进一步根据被控过程特性用恰当的数学关系式，即所谓的数学模型来描述被控过程的变量之间的关系，只有掌握了被控过程的数学模型才能深入的分析过程的特性和选择正确的控制方案。
6.什么叫单回路系统？控制方案设计包括哪些内容？怎样理解方案设计是系统设计的核心？只有一个闭环回路的简单控制系统叫单回路控制系统；过程控制系统设计包括系统的方案设计，工程设计，工程安装和仪表调校，调节器参数整定四个主要内容；控制方案是系统设计得核心，若控制方案不正确，则无论如何选用何种先进的过程控制仪表或计算机系统，无论其安装如何细心，都不可能是系统在工业生产过程中发挥良好的控制作用，甚至系统不能运行。
7.什么是直接参数与间接参数？他们有何关系?选择被控参数应遵循哪些基本原则？直接参数，直接反应生产过程中产品质量和产量又以直接测量的参数间接参数，间接反映产品质量和产量又与直接参数有着单值函数关系，有足够大的测量灵敏度的参数间接参数必须与直接参数有单值函数关系被控参数的选择原则：1）直接参数法2）间接参数法3）被控变量必须具备足够的灵敏度和变化数值4）被控变量的选择必须考虑到工艺过程的合理性，经济性，以及国内外仪表生产的现状。
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反应油气
（2）通过设定Vsp，可实现能 量回收的最大化。
2021/2/13
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22
多回路PID控制系统小结
“B”
0 0.02
0.06
0.10
调节阀气动信号（MPa）
工作过程： （1）当温度偏低时，调节阀 气动信号增大。若冷水阀还 未全关，则逐步关冷水阀； 否则，开大蒸汽阀； （2）当温度偏高时，调节阀 气动信号减少。若蒸汽阀还 未全关，则逐步关蒸汽阀； 否则，开大冷水阀；
2021/2/13
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15
分程控制系统的非线性
2021/2/13
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10
选择控制系统抗积分饱和的实现
Lm
1
v1
TI s + 1
－
＋
＋
Lmax
KC
TD s + 1 ADTD s + 1 ＋
u1
LS u
Tsp
＋
KC
TD s + 1 ADTD s + 1 ＋
－
＋
Tm
u2
1
v2
TI s + 1
2021/2/13
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11
分程与阀位控制系统
戴连奎
N2
PC
“A”
N2
气开阀
问题： （1）协调两调节 阀的动作； （2）如何避免两 调节阀的频繁开闭
以减少N2用量?
2021/2/13
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19
阀开度(%) 气
关 阀 气开阀
贮罐气封分程控制系统 分程动作过程
100
“B”
“A”
0 0.02
0.058 0.062
0.10
调节阀气动信号（MPa）
避免两调节阀频繁开 闭的方法： （1）控制阀引入不 灵敏区。 （2）同时，控制器 引入调节死区（为什 么？）
选择性控制与分程控制
戴连奎 浙江大学智能系统与决策研究所
2021/2/13
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1
主要内容
选择性控制问题的由来； 选择性控制的设计方法与应用场合； 分程控制的特点与适用场合； 分程区间的确定方法； 阀位控制的概念与设计方法。
2021/2/13
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2
选择性控制系统
戴连奎
浙江大学智能系统与决策研究所 2004/04/06
13
反应器温度分程控制系统
问题：
TC
（1）选择两调节阀
T
的气开气关属性；
Y
（2）温度控制器的
冷水 正反作用；
“A”
蒸汽 （3）协调两调节阀
“B”
的动作；
（4）如何克服广义
对象的非线性。
2021/2/13
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14
阀开度(%) 气开阀
反应器温度控制系统 调节阀的分程动作关系
100
气 关
“A” 阀
2021/2/13
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20
分馏塔轻柴油 抽出塔板温度控制问题
C-201
TIC203
TC
分
FC
馏
一中回流 塔
FIC203
反应油气
富气
D-201 粗汽油 轻柴油 回炼油浆 外甩油浆
问题：TIC203与轻柴油的产品质 量关系密切，需要加以有效控制。 但原控制方案中三通调节阀的调 节能力不足，经常需要人工干预 （手动调节一中回流量）。 如何改进方案？要求： （1）确保TIC203的控制能力； （2）尽可能使一中回流经换热 器进行能量回收； （3）一中回流量作为稳定塔的 热源，希望波动尽可能小。
冷水阀 f1(t)
Tsp
u(t)
＋
TC
－
＋
蒸汽阀
f2(t)
＋ 换热器
反应釜
Tm 温度测量
问题： Tm Tm f1 f2
2021/2/13
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16
分程控制系统非线性的补偿
冷水阀 f1(t)
Tsp
u(t)
＋
TC
－
＋
蒸汽阀
f2(t)
＋ 换热器
反应釜
Tm 温度测量
补偿原理： Tmf1 Tmf2 f1 u f2 u
“超驰控制系统”的操作变量往往只有 一个，因此，控制系统需要随时针对实际情 况，选择某一个受控变量加以控制。
2021/2/13
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6
液氨蒸发器的单回路控制
待冷却 物料
气氨
TC
气开阀
液氨
2021/2/13
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7
液氨蒸发器的选择控制系统
LS
TC
Tsp
气氨
气开阀 LC
Lsp
液氨
问题： （1）调节阀气开气 关特性的选择； （2）控制器正反作 用的选择； （3）选择器（低选 器LS或高选器HS） 的选择。
2021/2/13
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4
放热反应器热点温度选择控制
进料
Tsp
放
TC
HS
热 反
应
器
冷却液
产品
2021/2/13
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5
超驰控制概念
“超驰控制系统”的受控变量往往包括： 一个常规受控变量，需要进行定值控制； 一个区间约束变量，正常工况下无需控制，
但一旦超出允许范围就需要及时加以调节， 以防止事故的发生。
2021/2/13
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17
分程控制非线性补偿方法
补偿原理：
Tmf1 Tmf2 f1 u f2 u
若
3Tm Tm f1 f2
阀开度(%)
100
“A”
“B”
0 0.02
0.04
0.06
0.10
调节阀气动信号（MPa）
f1 3f2 u u
2021/2/13
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18
贮罐气封分程控制系统
排空 气关阀 “B”
浙江大学智能系统与决策研究所 2003/10/12
2021/2/13
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12
间歇聚合反应器的控制问题
T
Y
冷水
“A”
蒸汽
“B”
控制要求：反应开始前，需要用蒸汽加热以达到反应所需 的温度；当反应开始后，因放出大量反应热，需要用冷水 进行冷却。要求全过程自动控制反应器的温度？
2021/2/13
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2021/2/13
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21
轻柴油抽出板温度 的双重控制系统
Tsp
图中VPC称为“阀位控制器”，
TC
其测量值为主调节阀（本例
VPC Vsp
中为三通调节阀）的开度。
FC
TIC203 分
馏
系统特点： （1）对主参数的控制能力显
一中回流 塔 轻柴油 著提高。与分程控制不同的
FIC203
是，两调节阀可同时动作。
2021/2/13
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3
选择性控制分类
超驰控制（Override Control），也称约 束控制（Constraint Control）
特点：被控变量类型不同，通常有两个以上的 控制器，主要用于设备软保护。
被控变量选择控制（Selective Control）
特点：被控变量类型相同，通常只有一个控制 器，与单回路控制相近，只是控制器输入由多 个测量信号选择得到。
2021/2/13
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8
液氨蒸发器选择控制方块图
－ ＋ Lmax
Tsp
＋ －
Lm LC
TC Tm
液位测量
u(t)
LS
阀
温度测量
液位 对象
温度 对象
2021/2/13
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9
选择控制系统的抗积分饱和
设定1 控 制 器
测量1 1
积器 2 测量2
抗积分饱和方法：当某一控制器起作用时，让另一备 用控制器的输出跟踪起作用控制器的输出，从而避免 备用控制器的积分累加。