过控系统概述

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1、11过程控制工程电气与自动化工程学院2联系方式办公室：电力电子技术实验室（百工楼428）电子邮箱：lvting_1@163.com手机：136015576953关于课程结构自动化仪表过程控制检测仪表第2章执行器第3章控制器第5章过程特性第4章控制系统第7、8、9章控制策略第5、6章4控制系统到底做什么？5控制工程与其他相关学科6本课程的教学要求了解控制系统的设计目的，掌握控制系统方块图描述法掌握过程对象的建模方法掌握PID类常规控制策略，能够结合具体的工业过程设计合理的控制方案了解先进控制算法，掌握其设计思想、概念、特点及适用场合了解控制系统的设计与实施73第1章过程控制系统概述♦过程控制

2、系统的组成和特点♦过程控制系统的分类和区别♦过程控制的阶跃响应指标主要内容♦过程控制的发展♦本课程的地位和任务8传感测量：液位计+人眼控制器：大脑执行机构：手+手动阀差压传感变送器电动调节器自动调节阀控制在日常生活中无处不在！1.1过程控制系统组成及特点控制系统的由来1.1.1过程控制认识941.1过程控制系统组成及特点1.1.1过程控制认识1.过程控制根据工业生产过程的特点，采用自动化工具，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.工业生产过程离散过程：火箭、机械加工、汽车制造等连续过程：化工、石油、冶金等温度、压力、流量、物位和成分等变量。被控参数101.1过

3、程控制系统组成及特点3.过程控制的认识EX1:球磨给矿过程控制工作过程存在问题解决办法11球磨给矿过程控制系统方框图1.1过程控制系统组成及特点以流量为被控参数的工业生产过程控制系统，通过给矿过程的自动控制稳定产量，并为后续工艺质量的控制提供基础。总结121.1过程控制系统组成及特点131.1过程控制系统组成及特点化工行业硫酸生产工艺中，SO2主风机以前采用手动调节蝶阀开度，控制风机出口压力，压力波动大。采用变频器，调节风机转速来稳定压力，具有显著的节能效果。EX2:硫酸工艺过程控制141.1过程控制系统组成及特点硫酸工艺流程过程控制系统方框图4.过程控制目的抑制外界扰动的影响，确保过程的

4、稳定性，使生产过程的工况最优化。151.1过程控制系统组成及特点1.1.2过程控制系统组成被控变量-CV(ControlledVariable)设定值-SP(Setpoint)操纵变量-MV(ManipulatedVariable)扰动变量-DV(DisturbanceVariable)控制变量-ControlVariable测量信号-Measurement过程控制系统的重要术语161.1过程控制系统组成及特点1.1.2过程控制系统组成问题：指出每一条连接线所对应的变量信号的物理意义与单位，以及每一个方块所表示的意义？171.2过程控制系统分类及性能指标图示乙烯裂解气温度控制系统。采用液态

5、丙烯，使其汽化吸收热量以冷却乙烯裂解气。调节气态丙烯流量使温度控制在（15±1.5）℃。EX3:丙烯冷却器过程控制181.2过程控制系统分类及性能指标1.指出系统中被控过程、被控参数和控制参数各是什么？2.试画出该控制系统的组成方块图。被控过程为丙烯冷却器；被控参数为乙烯裂解气的出口温度；控制参数为气态丙烯的流量。19在示意图中，气态丙烯的流向是由丙烯冷却器流出。3.试比较示意图和方块图，说明控制参数的信号流向与物料的实际流动方向不同。在方块图中，气态丙烯作为控制参数，其信号的流向是指向丙烯冷却器的。201.1过程控制系统组成及特点1.1.3过程控制的特点生产过程传热过程燃烧过程化学过程精

6、馏过程传质过程换热器、加热器、再沸器锅炉、冶炼炉、加热炉各类化学反应设备提纯或分离，精馏塔不同组分的分离与结合21板翅式换热器盘管式换热器过程控制生产装置22铜矿冶炼炉过程控制生产装置23萃取装置污水汽提装置过程控制生产装置241.1过程控制系统组成及特点1.1.3过程控制的特点被控过程复杂多样。控制方案多样性。控制过程多属缓慢过程，存在滞后和非线性。有定值控制和随动控制，定值控制是主要控制形式。控制过程由规范的检测变送、控制和执行装置组成，实现生产过程的自动监控。251.2过程控制系统分类及性能指标1.2.1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

7、-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261.反馈控制系统偏差值是控制的依据，控制目的是减小或消除偏差。属于闭环控制系统，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）。1.2过程控制系统分类及性能指标272.前馈控制系统1.2过程控制系统分类及性能指标扰动量是控制的依据，控制目的是及时抑制干扰。属于开环控制系统，在实际生产中不能单独采用。283.闭环与开环系统1.2过程控制系统