过程控制系统的基本内容
过程控制系统的四个环节以及相关概念。
过程控制系统的四个环节以及相关概念。
过程控制系统，听起来好像是很高大上的东西，其实它就是一种用来控制和管理各种过程的系统。
那这个过程控制系统到底是怎么工作的呢？别着急，我们一步一步来揭开它的神秘面纱。
我们要了解过程控制系统的四个环节。
这四个环节分别是：输入、处理、输出和控制。
1. 输入输入就像是给我们的过程控制系统提供了原材料。
这些原材料可以是各种各样的数据，比如温度、压力、速度等等。
只有当我们把这些数据提供给系统，它才能开始工作。
所以说，输入是非常重要的一步。
2. 处理处理就是过程控制系统的核心部分了。
在这个环节里，系统会对输入的数据进行分析、计算和判断，然后给出相应的指令。
这个过程可能有点像我们人类的大脑，不过它的处理速度可是快得多哦！3. 输出输出就是过程控制系统告诉其他设备或者人应该怎么做的结果。
比如说，如果我们在一个工厂里使用这个系统，那么输出就可能是让机器自动调整生产速度，以达到更好的生产效率。
4. 控制最后一个环节就是控制了。
这个环节的目的是确保整个过程控制系统能够按照我们的要求正常运行。
如果出现了问题，比如说数据有误，那么控制环节就会及时发现并采取措施进行修正。
好了，现在我们已经知道了过程控制系统的四个环节，接下来我们再来聊聊一些相关的概念吧。
1. PID控制器PID控制器是一种非常常见的控制器类型。
它的全称是Proportional-Integral-Derivative Controller,即比例-积分-微分控制器。
这个名字看起来好像很复杂的样子，但其实它的作用很简单：通过调整三个参数(比例系数、积分时间常数和微分时间常数),来实现对系统的控制。
2. 模拟器和模型在某些情况下，我们可能无法直接测试一个实际的过程控制系统。
这时候，我们就可以使用模拟器或者模型来进行测试和研究。
模拟器就是根据实际情况建立的一种虚拟环境，而模型则是对实际过程进行简化和抽象的一种表达方式。
3. 人机界面(HMI)人机界面是指人类与计算机之间进行信息交流的接口。
过程控制系统教案
过程控制系统教案一、教学目标1. 了解过程控制系统的概念、分类和基本组成。
2. 掌握过程控制系统的常见参数及其作用。
3. 熟悉过程控制系统的典型应用和优点。
4. 学会分析过程控制系统的设计和实施方法。
二、教学内容1. 过程控制系统的概念及分类1.1 过程控制系统的定义1.2 过程控制系统的分类1.3 过程控制系统的基本组成2. 过程控制系统的常见参数2.1 流量参数2.2 压力参数2.3 温度参数2.4 液位参数3. 过程控制系统的典型应用3.1 工业生产过程控制3.2 楼宇自动化控制3.3 环保监测与控制4. 过程控制系统的优点4.1 提高生产效率4.2 保障产品质量4.3 降低能源消耗4.4 提高系统安全性三、教学方法1. 采用案例分析法，结合实际应用场景，让学生了解过程控制系统的原理和作用。
2. 利用仿真软件，让学生动手操作，掌握过程控制系统的参数调整和优化方法。
3. 开展小组讨论，培养学生团队合作能力和问题解决能力。
四、教学资源1. 教学课件：包含过程控制系统的相关理论知识、图片和案例。
2. 仿真软件：用于学生动手实践，如LabVIEW、组态王等。
3. 实际应用案例：涉及工业生产、楼宇自动化、环保监测等领域。
五、教学评价1. 课堂互动：学生参与课堂讨论、提问和回答问题的情况。
2. 课后作业：学生完成相关练习题的情况。
3. 实践操作：学生在仿真软件上的操作成绩。
4. 小组讨论：学生参与小组讨论的表现和成果。
教案剩余章节待您提供要求后，我将为您编写。
六、教学重点与难点教学重点：1. 过程控制系统的概念及其在各个领域的应用。
2. 过程控制系统的基本参数及其调整方法。
3. 过程控制系统的优点及其在提高生产效率和产品质量中的作用。
教学难点：1. 过程控制系统的设计原理和方法。
2. 不同类型过程控制系统的实现技术。
3. 过程控制系统在复杂环境下的性能优化。
七、教学安排课时安排：共计20课时，每课时45分钟。
过程控制系统 (2)
过程控制系统简介过程控制系统（Process Control System）是一种用于监控和控制生产过程的系统。
它由多个硬件设备和软件组成，能够实时监测各种传感器和执行器的状态，并根据设定的规则和算法进行自动控制。
过程控制系统广泛应用于工业生产、能源管理、环境监测等领域，能够提高生产效率、降低能源消耗、提升产品质量和安全性。
架构过程控制系统通常由以下几个组件构成：1. 传感器传感器是过程控制系统的输入设备，用于实时监测和采集生产过程中的各种数据。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
这些传感器将检测到的数据传输给控制系统进行处理和分析。
2. 执行器执行器是过程控制系统的输出设备，用于根据系统的控制策略执行操作。
例如，根据温度传感器的数据，过程控制系统可以控制执行器来调节加热或冷却设备的操作，以维持所需的温度。
3. 控制器控制器是过程控制系统的核心组件，负责接收传感器数据、计算控制策略，并通过执行器来实现控制。
控制器可以是硬件控制器，如可编程逻辑控制器（PLC），也可以是软件控制器，如基于计算机的控制系统。
4. 监视界面监视界面是过程控制系统的用户界面，用于显示实时数据、报警信息和操作状态，方便操作人员进行监控和操作。
监视界面通常具有图形化界面，方便用户进行数据浏览、参数调整和报表生成等操作。
5. 数据存储与分析过程控制系统还需要具备数据存储和分析功能，以便后续的监测和分析。
数据存储可以使用数据库或云存储等方式，分析可以使用数据挖掘、统计学等方法，以提供对生产过程的优化建议。
工作原理过程控制系统的工作原理可分为以下几个步骤：1.传感器实时采集生产过程中的数据，如温度、压力、流量等。
2.数据被传输到控制器，控制器将采集到的数据与设定的控制规则进行比较，并计算出相应的控制量。
3.控制器通过执行器来实现控制操作，例如调节温度、打开或关闭阀门等。
4.控制器还会将数据传输到监视界面，以便操作人员实时监测生产过程，并及时处理异常情况。
第8章 过程控制系统的组成与特点
L（Level）：液位 T（Temperature）：温度
八、过程控制系统的性能指标
1、静态（稳态）与动态（瞬态）： 2、系统的过渡过程： 3、影响过程控制系统品质的环节：
-- 控制系统结构 -- 被控过程（对象）特性 -- 过程检测、控制、执行仪表 4、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 --稳定（稳定性） --准确（准确性） --快速地回复（或趋近）到给定值上。（快速性）
2）过程控制系统组成框图：
3）有关术语：
设定值（Set Point :SP) ：被控变量的预定值。 测量值（Present Value :PV)：被控变量的当前实际测量值。 偏差（Error ：E) ：被控变量的设定值与当前实际值之差。
五、过程控制系统的特点
1、被控过程（对象）复杂多样： 具有非线性、时变、时滞及不确定性等特点，难以获得精
确的过程数学模型。 2、控制过程多属缓慢过程：
具有一定时间常数和时滞，控制并不需在极短时间完成。 3、控制方案多种多样：
同一被控过程，因受扰动不同，需采用不同的控制方案； 同一控制方案可适用于不同的生产过程控制； 控制方案适应性强。 4、过程控制的常用控制形式为定值控制。 5、过程控制实施手段多样性： 可以方便地在计算机控制装置上实现； 可以方便地在控制室或现场获得仪表的信息； 可以直接进行仪表的校验和调整。
也越高。但，一般控制衰减率在ψ=0.75～0.9之间。
衰减比 n=4：1为评价定值控制系统的指标。
衰减比 n=10：1为评价随动控制系统的指标。
C、系统稳定性动态指标：最大动态偏差A或超调量σ ---- 描述被控变量偏离给定值最大程度的物理量。 ---- 最大动态偏差A：被控变量第一个波的峰值与给定值 之差。用于描述定值控制系统。 ----超调量σ ： 被控变量第一个波的峰值与系统最终稳态值之差。用 于描述随动控制系统。一般，超调量以百分数给出：
过程控制系统概述
过程控制系统概述杨峰电信学院06自动化3班学号：40604010321所谓过程控制（Process Control）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。
一﹑过程控制的特点随着生产过程的连续化﹑大型化和不断强化, 随着对过程内在规律的进一步了解,以及仪表﹑计算机技术的不断发展, 生产过程控制技术近年来发展异常迅速.所谓生产过程自动化, 一般指工业生产中(如石油﹑化工﹑冶金﹑炼焦﹑造纸﹑建材﹑陶瓷及热力发电等)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(如温度﹑压力﹑流量等)进行的自动控制统称为过程控制.生产过程的自动控制, 一般要求保持过程进行中的有关参数为一定值或按一定规律变化. 由于被控参数不但受内﹑外界各种条件的影响, 而且各参数之间也会相互影响, 这就给对某些参数进行自动控制增加了复杂性和困难性. 除此之外, 过程控制尚有如下一些特点:1. 被控对象的多样性.对生产过程进行有效的控制, 首先得认识被控对象的行为特征, 并用数学模型给以表征, 这叫对象特性的辨识. 由于被控对象多样性这一特点, 就给辨识对象特性带来一定的困难.2. 被控对象存在滞后.由于生产过程大多在比较庞大的设备内进行, 对象的储存能力大, 惯性也大. 在热工生产过程中, 内部介质的流动和热量转移都存在一定的阻力, 因此对象一般均存在滞后性. 由自动控制理论可知, 如系统中某一环节具有较大的滞后特性, 将对系统的稳定性和动态质量指标带来不利的影响, 增加控制的难度.3. 被控对象一般具有非线性特点.当被控对象具有的非线性特性较明显而不能忽略不计时, 系统为非线性系统, 必需用非线性理论来设计控制系统, 设计的难度较高. 如将具有明显的非线性特性的被控对象经线性化处理后近似成线性对象, 用线性理论来设计控制系统, 由于被控对象的动态特性有明显的差别, 难以达到理想的控制目的.4. 控制系统比较复杂.控制系统的复杂性表现之一是其运行现场具有较多的干扰因素. 基于生产安全上的考虑, 应使控制系统具有很高的可靠性.由于以上特点, 要完全通过理论计算进行系统设计与控制器的参数整定至今乃存在相当的困难, 一般是通过理论计算与现场调整的方法, 达到过程控制的目的.二﹑过程控制系统的组成过程控制系统的组成, 一般可用如下框图表示被控参数（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)三、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1.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。
过程控制系统的四个环节以及相关概念。
过程控制系统的四个环节以及相关概念。
下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!过程控制系统的四个环节以及相关概念在过程控制系统中，有四个重要的环节，它们分别是传感器、控制器、执行器和反馈环节。
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。
过程控制系统范文
过程控制系统范文过程控制系统是一个广泛应用于工业生产中的自动化系统。
它通过监控、调节和控制工艺过程中的各种参数和变量，实现对工艺过程的自动化控制。
过程控制系统在工业生产中起到了至关重要的作用，对于提高生产效率、保障产品质量、降低生产成本具有重要的意义。
过程控制系统通常由以下几个主要组成部分构成：传感器与执行器、控制器、人机界面和通信网络。
其中，传感器与执行器用于监测、采集和控制工艺过程中的各种参数和变量，控制器用于对传感器和执行器进行控制和调节，人机界面用于显示和操作控制系统的相关信息，通信网络用于实现各个组成部分之间的数据传输和通讯。
过程控制系统的工作过程通常包括三个阶段：测量与采集、控制与调节、显示与记录。
在测量与采集阶段，传感器通过测量和采集工艺过程中的各种参数和变量，将其转换为电信号，并传送给控制器进行处理。
在控制与调节阶段，控制器根据测量与采集的数据进行计算和判断，并通过输出控制信号，控制执行器对工艺过程进行调节和控制。
在显示与记录阶段，人机界面将控制系统的运行状态、参数和变量信息进行显示和记录，供操作人员进行观察和分析，以及进行实时的监控和控制。
1.自动化控制：过程控制系统能够实现对工艺过程的自动化调节和控制，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。
2.实时监控：过程控制系统能够实时监测工艺过程中的各种参数和变量，并及时采取相应的措施进行调整和控制，以保证工艺过程的稳定性和可靠性。
3.精确度高：过程控制系统具有高精度的测量、控制和调节能力，能够对工艺过程中的各种参数和变量进行准确的测量和控制，提高产品质量和生产效率。
4.灵活性强：过程控制系统能够根据不同的工艺要求和生产需求进行灵活的设置和调整，以适应不同产品的生产过程的变化和调整。
过程控制系统的应用广泛，在各个工业领域都有所涉及。
例如，石油化工、电力、冶金、制药、食品等行业都需要使用过程控制系统进行生产过程的监控和控制。
过程控制系统还广泛应用于环境保护和安全监测领域，用于监测和控制大气污染、废水处理、排放浓度等环境因素，以实现对环境的保护和管理。
过程控制系统
过程控制系统：控制生产流程的核心生产过程对于制造企业来说是很重要的。
为了生产质量、效率和可靠性，企业必须控制生产过程。
在这个过程中，就扮演了一个重要的角色。
它可以控制各种操作变量、处理数据、监测工厂设备和控制生产过程。
在这篇文章中，我们将深入探索的基础知识、作用、技术和未来发展趋势。
基础知识是一个广泛的术语，它描述了一系列技术和方法，用于监测、控制和优化生产过程。
它通常由四个组成部分组成：传感器、执行器、控制器和人机界面。
每一个组成部分的作用都不同。
1. 传感器：传感器用于检测生产过程中的各种参数，例如温度、压力、流量和电子方面的信号。
2. 执行器：执行器用于控制生产过程中的变量，例如阀门、泵和电机。
3. 控制器：控制器用于接受传感器的信号并根据设定的操作要求调整执行器。
控制器通常可以是定制流程、逻辑或控制器程序。
4. 人机界面：人机界面用于操作。
这可以是一个触摸屏、键盘或计算机程序。
上述四个部分组合在一起，就构成了。
具体来说，当传感器从生产过程中获取数据时，这些数据将传输到控制器中。
控制器会根据这些数据发送信号到执行器，从而实现对生产过程的控制。
作用在生产过程中扮演着一个重要的角色。
它可以有效地控制生产过程，从而使企业更加高效、稳定和可靠。
以下是的一些主要作用：1. 投资回报率：的使用可以降低成本和提高生产效率，从而提高企业的投资回报率。
2. 生产效率：通过的实时控制和监测，生产厂家可以更有效地运营生产流程。
3. 质量保障：自动控制过程可以保证每个制造步骤的准确性和一致性。
4. 故障检测和维护：可以检测并警告工作人员有关设备出现故障的问题，从而减少维修停机时间。
技术技术的创新已经为生产厂商改善生产流程带来了很多优势。
现如今，的技术仍在不断创新与改进。
以下是一些推动技术发展的因素：1. 数据采集和传输技术：现实业界中已经有了许多高效、可靠的数据采集技术。
这些工具可以轻松地收集以前难以获取的实时生产数据。
过程控制系统的基本内容
关于过程控制系统中基本变量的检测问题前言在过程控制系统中，对于不同的工艺对象，尽管有各种各样的变量，最基本的变量总离不开：流量，压力，温度，液位。
这四个变量是过程控制系统的基本变量，良好深入地掌握基本变量的控制问题，成为过程控制系统工程师必须具备的基础理论。
1.流量控制图1所示是一个液体流量稳定供应系统，它是流量控制最普通的构成形式。
这里，流量传感器使用孔板a 。
当流体流过孔板时，孔板前后产生差压，由流体理论可知，该孔板差压的平方根与流过孔板的流量成线性正比关系。
F = β√⊿P式中，β是一个与流体物理性质有关的系数。
采用差压变送器b ，把对应于孔板差压的流量F变换成标准电信号4—20mA，送到流量调节指示器c ，调节器按照流量设定值SV，对流量进行“积分+比率”运算，即PI调节，并经由电/气转换器e ，把运算出来的操作电信号4—20mA，变换成气压信号0.2—1kg/cm2，送到流量调节阀d 。
由于流量调节阀具有输入气压与阀门开度成线性关系的制造特性，即输入气压0.2—1kg/cm2对应开度0—100%，因此从孔板检测差压到调节阀调节流量，构成整个线性系统。
关于调节阀，在制造特性上，还有更复杂的内容。
以下的三种特性是选择调节阀时必须确定的问题。
这些特性的选取，不仅关系到调节器的调节方向，而且关系到在故障发生时，工艺对象应该投向哪个方向的安全位置。
a)FC动作特性（Failure Close）FC动作具有输入气压0.2—1kg/cm2对应开度0—100%的特性。
并且当输入气压异常消失时，阀板在自身弹簧的作用下，恢复到全关位置。
这种特性的调节阀，通常应用在烧嘴的燃气管路上。
b)FO动作特性（Failure Open）FO动作具有输入气压0.2—1kg/cm2对应开度100%—0的特性。
并且当输入气压异常消失时，阀板在自身弹簧的作用下，恢复到全开位置。
这种特性的调节阀，通常应用在冷却水管路上。
c)FL动作特性（Failure Lock）FL动作具有输入气压0.2—1kg/cm2对应开度0—100%的特性。
过程控制系统的四个环节以及相关概念
过程控制系统的四个环节以及相关概念大家好，今天咱们来聊聊那个老生常谈却又让人头疼的问题——过程控制系统。
这个系统就像是我们的大脑一样，指挥着整个生产流程的每一个动作，让机器们有条不紊地干活儿。
那么，这个大脑到底长啥样呢？它又是由哪些部分组成的呢？别急，咱们慢慢道来。
咱们得知道，过程控制系统就像是个大管家，它负责统筹全局，确保每一个环节都能按照预定的计划顺利进行。
这个“大管家”可不简单，它得有一双慧眼，能看透每个环节的需求和瓶颈；还得有一副好手，能灵活调整策略，应对突发情况。
接下来，咱们来详细看看这位“大管家”的四个主要环节。
第一环节，就是咱们前面提到的“看”。
这个“看”可不是随便看看，而是要通过各种传感器、仪表等设备，实时监测生产过程中的各种数据。
这些数据就像是我们的“情报”，告诉我们机器们现在的状态如何，哪里需要加油，哪里可能需要维修。
有了这些“情报”，咱们这位“大管家”才能精准地下达指令，让机器们各司其职，高效运转。
第二环节，是“做”。
这个“做”，就是我们前面说的执行指令，让机器们开始干活儿。
这个过程可能会遇到各种各样的问题，比如机器突然卡壳了，或者原料供应不上了。
这时候，咱们这位“大管家”就得迅速反应，调整策略，解决问题。
只有这样，才能保证生产过程的顺畅进行。
第三环节，是“说”。
这个“说”，就是咱们要跟机器们沟通，告诉他们下一步该怎么做。
这就像咱们在开会时，主持人要给每个人分配任务，确保每个人都知道自己的职责所在。
同样，在这个过程中，咱们这位“大管家”也得时刻关注机器们的反馈，及时调整指令，确保生产目标的实现。
咱们再来说说“听”。
这个“听”，就是咱们要倾听机器们的心声，了解他们的需求和困扰。
这就像咱们在生活中，要关心别人的感受，这样才能更好地相处。
在这个环节中，咱们这位“大管家”得学会倾听，这样才能及时发现问题，避免小问题变成大麻烦。
好了，以上就是过程控制系统的四个环节以及相关概念的详细介绍。
过程控制系统的四个环节以及相关概念
过程控制系统的四个环节以及相关概念嘿，伙计们！今天我们要聊聊过程控制系统的四个环节以及相关概念。
别担心，我会用最简单的语言和你们分享这个话题，让你们轻松理解。
我们来了解一下什么是过程控制系统吧。
过程控制系统，简单来说，就是用来控制一个或多个过程的系统。
就像我们的生活一样，有很多事情需要我们去管理、去调整。
而过程控制系统就是帮助我们更好地管理这些事情的一种方法。
那么，这个过程控制系统有哪四个环节呢？接下来，我们就来一一了解一下。
1. 输入(Input)输入就像是给我们的过程控制系统提供了原材料。
比如说，我们在做饭的时候，需要把米、水、油等食材放进锅里，这就是输入。
只有当我们把这些食材准备好了，过程控制系统才能开始工作。
所以说，输入是过程控制系统的第一步。
2. 处理(Processing)处理就像是我们的过程控制系统对原材料进行加工的过程。
比如说，我们把米洗干净，加水煮熟，这就是处理。
处理的过程中，我们需要根据一定的规则和顺序来进行操作，以确保最终的结果是正确的。
所以说，处理是过程控制系统的核心环节。
3. 控制(Controlling)控制就像是我们的过程控制系统对加工后的产品进行监督和管理的过程。
比如说，我们通过温度计来监测水的温度，确保煮饭的过程中水不会沸腾过快或者过慢。
这就是控制。
只有当我们对加工后的产品进行有效的控制，才能保证最终的结果是满意的。
所以说，控制是过程控制系统的关键环节。
4. 输出(Output)输出就像是我们的过程控制系统将加工后的产品呈现给用户的过程。
比如说，我们把煮好的米饭盛到碗里，端到餐桌上，这就是输出。
输出的过程中，我们需要确保产品的质量和数量都是符合要求的。
所以说，输出是过程控制系统的最后一步。
好了，现在我们已经了解了过程控制系统的四个环节：输入、处理、控制和输出。
接下来，我们再来聊一聊与这些环节相关的概念。
1. 反馈(Feedback)反馈是指过程控制系统根据输出结果对控制策略进行调整的过程。
(完整word版)过程控制系统的简介
当 和 均无量纲（采用计算机控制），则
故此：
（由此可见，比例度与比例系数成反比）
比例度的物理含义：如果 直接代表调节阀开度的变化量，那么 表示调节阀开度改变100%，即从全关到全开所需被调量的变化范围。只有当偏差处在这个范围以内时，调节阀的开度才与偏差成正比。超出比例带外，调节阀已处于全关或全开的状态，此时调节阀的输入输出已不再保持比例关系！
Risetime:上升时间Setting time:调节时间y(t)：输出值 :峰值
1.衰减比 （稳定性）
定义为两个相邻的同相波峰值之比 ,衰减比越大，系统越稳定
系统的响应为衰减振荡 系统的响应为等幅振荡
系统的响应为发散振荡
一般随动系统，常取衰减比为10:1；定值系统常取衰减比为4:1；
2. 衰减率（快速性）ห้องสมุดไป่ตู้
过程控制系统
过程控制的主要控制对象：
温度（Temperature），压力（Pressure），液位（Liquid level），
成分（Component）和物性（Physical property）等参数
控制系统首要的要求：
系统稳定性，所有参数必须保证系统能够运行正常且具有一定的稳定裕度，通常可取衰减比作为稳定指标，随动系统，常取衰减比为10:1；定值系统常取衰减比为4:1；
时域控制性能指标：
以二阶系统的单位阶跃响应输出为例
; ；
:为系统的无阻尼自然振荡角频率
：阻尼比
：系统的振荡周期
上升时间
峰值时间: ( 为第 个峰值，峰值时间 为第一个峰值时间)
最大超调量:
过渡过程时间（调节时间）:
概述过程控制系统的组成P2四个基本组成部分被控对象检测与变
概述过程控制系统的组成（P2）四个基本组成部分：被控对象、检测与变送仪表、调节器（控制器）、执行机构。
过程控制系统基本结构图;控制系统系统的性能指标（工程意义是什么，给出阶跃响应，会计算相应的指标值）过程控制系统建模方法什么是对象的数学模型？（表达对象输出与输入关系的数学表达式）过程控制系统建模的基本方法有哪些？其基本原理是什么？要求：掌握机理法的建模步骤，会用机理法对简单对象进行建模。
要求：记住自衡单容对象、双容对象、无自衡单容对象的数学模型及其单位阶跃响应曲线。
时域法测定对象动态特性的数据处理：作图法、两点法（主要针对一阶对象的K、T、τ）过程控制系统的设计1.掌握过程控制系统设计的步骤;2.掌握被控量、控制量的选择原则;3.根据工艺条件，能够设计简单控制系统（选择控制量、被控量、执行机构的气开、气关特性、调节器的正反作用、画控制原理图、方框图）;4.调节阀流量系数P50、流量特性P53、可调比5.根据调节阀的理想流量特性，可以分为哪几种？6.调节阀气开、气关是如何规定的？选择原则是什么？PID调节原理1.比例度的定义。
）2.PID参数对调节过程的影响。
3.调节器的正、反作用是如何规定的？如何确定控制系统中调节器的正、反作用？4.调节器参数的工程整定方法有哪些？了解其整定过程。
1、有一台PI调节器，δ=100%，Ti=1分，若将P改为200%时：（1）调节系统稳定程度提高还是降低？为什么？（2）动差增大还是减小？为什么？（3）静差能不能消除？为什么？（4）调节时间加长还是缩短？为什么？答案：∵ΔU=Kp*e+Kp/Ti∫edt其中：ΔU—输出变化量，e—输入变化量，Kp—比例常数，Kp=1/δ ;当δ从100%变为200%、Ti不变时，偏差e不变，输出信号ΔU变小。
所以：（1）稳定程度提高（因为δ增大后，ΔU变小，不易振荡）。
（2）动差增大（由于ΔU变小后，调节幅度小即调节作用弱，造成动差增大）。
过程控制系统的组成和分类
过程控制系统的组成和分类
过程控制系统是一种用于监控和控制实时过程的自动控制系统。
该系统由多个组成部分组成，可以根据其功能和应用领域进行分类。
一般而言，过程控制系统由传感器、执行器、控制器和通信网络组成。
传感器用于检测和测量过程中的物理量（如温度、压力、流量等），将信号传递给控制器。
控制器则根据测量的物理量和预设的控
制策略，产生控制信号控制执行器对过程进行调节。
根据应用领域不同，过程控制系统可以分为工业自动化控制系统、环境控制系统、交通运输控制系统等。
其中，工业自动化控制系统又可以分为离散型控制系统和连续型控制系统。
离散型控制系统主要用于控制离散事件的发生和处理（如开关、门、计数器等），而连续型
控制系统则主要用于控制连续变化的过程（如液体、气体、电力等）。
另外，过程控制系统还可以按照控制策略的不同进行分类，如反馈控制系统、前馈控制系统、模型预测控制系统等。
其中，反馈控制系统是最常见的一种控制策略，它通过比较实际测量值和设定值之间的差异，对过程进行调节。
前馈控制系统则根据预测模型的输出值，提前对过程进行调节，以达到更好的控制效果。
模型预测控制系统则通过对过程进行数学建模，预测未来的过程行为，并对控制器进行优化调整。
总之，过程控制系统的组成和分类因应用场景和控制策略的不同而异。
通过了解和熟悉各类过程控制系统的组成和工作原理，可以更好地设计和实现控制系统，提高过程的自动化水平和控制效果。
过程控制系统设计的主要内容
过程控制系统设计的主要内容
以下是 7 条关于过程控制系统设计的主要内容：
1. 确定控制目标呀，这就像你要去一个地方，得先明确目的地是哪儿。
比如说，要让一个化学反应釜的温度保持稳定，这就是一个明确的控制目标嘛！
2. 选择合适的传感器和执行器呢。
这不就好比给车子选对轮胎和发动机，能让它跑得又稳又好。
比如用温度传感器来检测温度，再用调节阀来控制介质流量呀。
3. 设计控制算法呀，这可太重要啦！就如同给机器注入智慧，让它知道该怎么根据情况做出反应。
像 PID 控制算法，那可是常用的好宝贝呢。
4. 构建控制系统架构哦。
这就像是搭积木一样，得把各个部分巧妙地组合在一起。
是集中式还是分布式呢，得好好琢磨一下呀。
5. 要进行系统调试和优化呀，这可不是一蹴而就的事儿。
这就好像雕刻一件艺术品，得一点点打磨完善。
看看参数设置得合不合理，有没有更好的调整空间。
6. 考虑人机界面的设计呢。
这得让人能轻松地和系统互动呀，不然多别扭。
就像手机界面一样，得简洁明了、方便操作才行。
7. 安全保障可不能忘啊！这好比给系统穿上铠甲，保护它和周围的一切呀。
各种故障诊断和保护措施都得准备齐全呀。
总之，过程控制系统设计可不是简单的事儿，每一步都得精心考量，才能让系统高效、稳定地运行呀！。
《过程控制系统》课程教学大纲
过程控制系统课程教学大纲（ProcessContro1System）学时数：40学时其中：实验学时：课外学时：学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化一、课程的性质、目的和任务《过程控制系统》课程是电气工程与自动化专业的一门专业主干课程，具有很强的实践性。
通过本课程的学习，要使学生在掌握自动控制理论和过程检测与控制仪表等知识的基础上，用工程处理的方法去解决控制系统的分析、设计与研究方面的问题。
二、课程教学的基本要求（一）单回路控制系统特点、适用场合及分析设计方法：（二）深刻理解、牢固掌握各种复杂控制系统的特点、适用场合及分析设计方法；（≡）通过对典型案例的学习，掌握对各典型单元操作静、动态特性的分析方法，和与之相匹配的典型控制方案的设计，了解其发展动态。
本课程总学时为40学时，2.5学分，设置在第七学期。
其中相关实验安排在综合实验中。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章单回路控制系统（10学时）一、基本内容本章是过程控制系统课程的基础。
主要有单回路控制系统的方案设计、调节参数整定以及控制系统的投运等内容。
二、基本要求1、了解过程控制系统工程设计概要；2、了解和掌握单回路控制系统方案设计；3、了解和掌握测量变送器选型；4、了解和掌握执行器（调节阀）选型；5、了解和掌握控制器（调节器）控制规律选取；6、了解和掌握单回路控制系统参数整定和系统投运方法。
第二章复杂过程控制系统（16学时）一、基本内容主要介绍为提高控制品质或满足特殊操作要求的过程控制系统及应用中的有关问题。
包括串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、分程控制、选择性、阀位控制和推断控制等系统结构及分析。
二、基本要求1、了解和掌握串级控制系统；2、了解和掌握比值控制系统；3、了解和掌握均匀控制系统；4、了解和掌握前馈控制系统；5、了解和掌握分程控制系统；6、了解和掌握选择性控制系统；7、了解和掌握阀位控制方案；8、了解和掌握推断控制系统。
第三章流体传送设备的控制（2学时）一、基本内容流体传送设备（泵及压缩机）及其运行特点，控制方案及特殊控制方案。
过程控制系统的四个环节以及相关概念。
过程控制系统的四个环节以及相关概念。
过程控制系统，听起来好像很高大上，其实它就是我们生活中的一个小小的帮手。
它就像我们家里的管家一样，帮助我们管理各种事务，让我们的生活更加有序。
今天，我就来给大家讲讲过程控制系统的四个环节以及相关概念，希望能让大家对它有更深入的了解。
我们来看看过程控制系统的四个环节。
这四个环节分别是：输入、处理、输出和控制。
听起来好像很简单，但是实际上它们之间相互关联，缺一不可。
1.1 输入输入就像是我们告诉管家我们需要什么。
比如说，早上起床后，我们可能会告诉管家我们需要一杯热水、一个面包和一份报纸。
管家会根据我们的要求，去厨房烧水、准备面包和去报摊买报纸。
这个过程就是输入的过程。
在过程控制系统中，输入就是我们向系统提供的数据或者指令。
1.2 处理处理就像是管家根据我们的要求去执行任务。
比如说，管家收到我们的要求后，会去厨房烧水、准备面包和去报摊买报纸。
这个过程就是处理的过程。
在过程控制系统中，处理就是系统根据输入的数据或者指令进行计算、分析和决策的过程。
1.3 输出输出就像是管家把我们需要的东西送到我们面前。
比如说，管家把热水、面包和报纸都准备好了，然后送到我们的房间。
这个过程就是输出的过程。
在过程控制系统中，输出就是系统根据处理的结果产生相应的反馈或者结果的过程。
1.4 控制控制就像是我们告诉管家如何去完成任务。
比如说，我们可能会告诉管家：“请把水烧到100度”、“请把面包烤到金黄色”和“请把报纸送到我的床头”。
这个过程就是控制的过程。
在过程控制系统中，控制就是系统根据我们的要求对处理过程进行调节和优化的过程。
接下来，我们再来聊聊过程控制系统的相关概念。
这些概念对于理解过程控制系统非常重要。
2.1 开环控制开环控制就像是我们直接告诉管家我们需要什么，而不需要考虑之前的操作和结果。
这种控制方式简单易用，但是可能无法适应复杂的环境和任务。
2.2 闭环控制闭环控制就像是我们在告诉管家我们需要什么的也告诉管家我们对之前的任务有什么评价和期望。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于过程控制系统中基本变量的检测问题
前言
在过程控制系统中，对于不同的工艺对象，尽管有各种各样的变量，最基本的变量总离不开：流量，压力，温度，液位。
这四个变量是过程控制系统的基本变量，良好深入地掌握基本变量的控制问题，成为过程控制系统工程师必须具备的基础理论。
1.流量控制
图1所示是一个液体流量稳定供应系统，
它是流量控制最普通的构成形式。
这里，
流量传感器使用孔板a 。
当流体流过孔板时，
孔板前后产生差压，由流体理论可知，
该孔板差压的平方根与流过孔板的流量
成线性正比关系。
F = β√⊿P
式中，β是一个与流体物理性质有关的系数。
采用差压变送器b ，把对应于孔板差压的流量F变换成标准电信号4—20mA，送到流量调节指示器c ，调节器按照流量设定值SV，对流量进行“积分+比率”运算，即PI调节，并经由电/气转换器e ，把运算出来的操作电信号4—20mA，变换成气压信号0.2—1kg/cm2，送到流量调节阀d 。
由于流量调节阀具有输入气压与阀门开度成线性关系的制造特性，即输入气压0.2—1kg/cm2对应开度0—100%，因此从孔板检测差压到调节阀调节流量，构成整个线性系统。
关于调节阀，在制造特性上，还有更复杂的内容。
以下的三种特性是选择调节阀时必须确定的问题。
这些特性的选取，不仅关系到调节器的调节方向，而且关系到在故障发生时，工艺对象应该投向哪个方向的安全位置。
a)FC动作特性（Failure Close）
FC动作具有输入气压0.2—1kg/cm2对应开度0—100%的特性。
并且当输入气压异常消失时，阀板在自身弹簧的作用下，恢复到全关位置。
这种特性的调节阀，通常应用在烧嘴的燃气管路上。
b)FO动作特性（Failure Open）
FO动作具有输入气压0.2—1kg/cm2对应开度100%—0的特性。
并且当输入气压异常消失时，阀板在自身弹簧的作用下，恢复到全开位置。
这种特性的调节阀，通常应用在冷却水管路上。
c)FL动作特性（Failure Lock）
FL动作具有输入气压0.2—1kg/cm2对应开度0—100%的特性。
并且当输入气压异常消失时，阀板被锁定在当前位置不动，直到下一次操作气压回到故障前的操作值后，才被解锁重新恢复调节动作。
这种特性的调节阀，往往用在特定的工艺对象上。
2.压力控制
关于压力控制，现以蒸馏塔为例进行说明。
蒸馏塔通常是用来对物质的组分进行分离。
这种分离，不是针对物质的成分进行直接提炼，而是利用各组分的沸点温度不同，进行分馏。
为此，在一定温度下，使蒸馏塔顶部的压力，维持在目标组分的蒸汽压力值，就可以把目标组分分离出来。
进一步讲，蒸馏塔顶部的气体被冷凝器冷却以后，根据不同的组分，会出现不同的物理状态：
第一类组分：该组分一旦被蒸发气化以后，即使被冷却器深度冷却，也不再凝缩成液体，这类组分可归类为”轻质燃气”。
第二类组分：该组分被蒸发气化以后，被冷却器冷却后，可以再重新凝缩为液体。
正常情况下，它们
不会在冷却器内凝缩，而是在收集槽内凝缩。
第三类组分：该组分被蒸发气化以后，一旦被冷却器冷却，就很容易凝缩成液体，并且还很容易在冷却器内就凝缩成液体了。
针对以上三类组分，需要构成不同的压力控制系统。
图2，是压力控制系统的第一种构成形式。
这种构成形式，适用于第一类组分，即不再凝缩组分。
在该系统中，当冷凝器的冷却量一定时，通过调节阀调节
排
出呈气态的“不再凝缩组分”气体量，就可以稳定蒸馏塔
顶部的压力，此时蒸馏塔上部的凝缩的组分，就是目标组
分物质，将其导出，再通过其他工序，即可把该目标组分
制成产品。
图3，是压力控制系统的第二种构成形式。
这种构成形式，适用于第二类组分，即可凝缩组分。
为了稳定地控制蒸馏塔顶的压力，需要外部注入
“轻质燃气”。
图3所示的压力系统，又是一个分程控制系统。
包括a ，b 两个阀门。
其控制曲线如图4所示。
轻质燃气缓缓注入，阀门a 从全开逐渐关闭，
该期间阀门b ，始终关闭。
随着输出信号持续增加，
越过（b ）点，阀门a 完全关闭，阀门b 逐渐开启，
收集槽内的气体，向外逃逸，实现蒸馏塔顶的压力控制。
根据压力设定值SV 不同，
在正常情况下，塔顶压力通常在工作点（a ）附近波动。
此外，分程控制系统两个阀门的行程，可以通过对阀门
定位器的设置来实现信号的分程动作。
图5，是压力控制系统的第三种构成形式。
这种构成形式，适用于第三类组分，即易凝缩组分。
从蒸馏塔顶导出的气体，经过冷凝器流到收集槽，
随着气体被冷凝成液体，压力会随之降低。
为了控制塔顶压力，调节阀逐渐开启，未经冷凝的
气体直接进入收集槽，会使收集槽相对于冷凝器的
液位降低，即液位差压⊿P 下降，而该⊿P 实际上
就是调节阀的差压。
在蒸馏塔顶压力设定值SV
不变情况下，塔顶压力升高会使得调节阀关小，
从而使流经旁通管路的流量减小，导致收集槽的
液位上升，⊿P 增加，从而实现稳定控制。
以上三种控制方式表明，只有在工艺对象具备自平衡能力
能力的基础上，才能实现的稳定控制。
换言之，良好
的控制系统，仅仅是巧妙地利用工艺对象的自平衡能
力，没有自平衡能力的工艺对象，是不可能稳定控制
的。
3. 温度控制
图6所示是一个蒸馏塔顶温度控制的一般形式。
从收集槽返回的一部分冷凝介质，送到蒸馏塔顶
， 可以有效地调整塔顶的温度。
这种控制方法也称
为“外部环流控制”。
在该系统中，温度控制器与流量调节环构成一个
串级系统，在温度设定值SV 一定时，塔顶温度
超高，将导致回流冷凝介质流量增加，从而使塔
顶温度恢复到正常范围内。
图7所示是一个蒸馏塔底温度控制的一般形式。
根据塔顶温度设定值，利用蒸汽回暖锅炉，
对蒸馏塔下部的介质进行加热处理。
在正常情况下，回暖锅炉应该有一定量的蒸汽流动。
从而当塔顶温度过低时，自动增加蒸汽量；当塔顶
温度超高时，自动减少蒸汽量。
以保证塔底的温度
跟随塔顶的温度。
一般而言，温度控制系统，都是把温度作为控制
对象，利用介质的传热特性，通过不同的传热手段
来实现温度的稳定控制。
针对温度而言，根据介质
的传热特性和所选择的传热手段，其换热强度往往
呈非线性变化规律，因此一般都要采样串级调节
系统来间接调节换热强度。
正是因为这样的特点，
温度控制系统往往存在较大的热惯性，对于温度
变化频繁的对象，需要在传热手段上，采取各种必要措施。
4. 液位控制
容器内的液位控制，简单地分为流出量调节液位，
注入量调节液位，以及流出注入协调调节液位。
图8所示的液位控制系统，是最简单的形式。
其优点
是液位控制灵敏，缺点是流出量不稳定。
尤其在调节阀后
存在压力扰动时，调节阀的开度也会随之波动。
因此，该
系统适用于常压或低压放流的工艺对象。
图9所示的液位控制系统，可以有效地解决流出量不稳定
的问题。
由于是一个液位-流量串级调节系统，尽管采用
“积分+微分+比率”的PID 控制，仍然存在液位控制灵敏度
低的问题。
因此，该系统适用于容器容量相对于流出量较大，液位变动缓慢，
流出液体需要装载到其它容器等的工艺对象。
工艺对象，可以采用图10所示的系统。
在该系统中，流出量是一个独立的定流量流出系统。
其流出流量，独立设定，不受容器液位以及调节阀后
压力变化的影响。
而容器的液位，是通过调节注入流量
来实现，注入平均流量与流出平均流量越接近，液位的
控制就越灵敏，容器容量相对于流出量越大，液位就越
安定。
结语
衡量一个控制系统是否优越，不在于控制系统的构成多么复杂，软件功能多么完善，重要的是是否使
工艺对象处于稳定地运行状态。
这种稳定运行状态的建立，首先要求工艺对象的设备配置合理，介质
的运行量能够平衡，进而再要求传感器的量程，执行器的运行范围，切中工作点，只有在这个基础上，
才能够构筑出一个有效的控制系统。
因此，一个成熟的控制工程师，首先要着眼对工艺过程进行深入理解，对工艺设备各个量的平衡，高
度重视。
合理有效的工艺设备配置，是构筑控制系统成败的关键所在。