过程控制系统及仪表第版绪论

《过程控制系统及仪表第版绪论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1书名:过程控制系统及仪表(第3版)出版社:大连理工大学出版社;第3版(2010年7月1日)编著者：李亚芬；主审：邵诚,丛书名:高等学校理工科化学工类规划教材平装:259页;语种:简体中文开本:16ISBN:9787561115015,ISBN：7-5611-1501-6条形码:9787561115015尺寸:25.6x18.2x1.2cm重量:522g原价:25.00元第一章2第1章控制系统的基本概念§1-1生产过程自动化概述生产过程自动化，是指石油、化工、电力、冶金、轻工等工业部门以连续性物流为主要特征的生产过程

2、的自动控制，主要解决各种生产过程中的温度、压力、流量、液位（或物位）、以及成分（或物性）等参数的自动监测和控制问题。用自动化装置来管理连续或间歇生产过程的综合性技术就称为生产过程自动化，简称为过程控制（ProcessControl）。3一、生产过程及其特点连续生产过程主要有以下几种形式：1．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2．燃烧过程通过燃料与空气混合后燃烧为生产过程提供动力和热源。典型设备：加热炉43．化学过程由两种或几种物料化合成一种或多种更有价

3、值的产品的反应过程。典型设备：反应器4．精馏过程精馏是一种分离过程。典型设备：精馏塔5．传质过程不同组分的分离和结合，如液体和气体之间的解吸、汽提、去湿或润湿，不同非溶液体的萃取、液体与固体之间的结晶、蒸气或干燥等都是传质过程。其目的是获得纯的出口物料。一、生产过程及其特点5一、生产过程及其特点生产过程特点：连续生产过程具有复杂性、关联性、时变性、非线性、不确定性，在某些高温高压或有害介质存在的场合，还具有相当的危险性。生产过程的这些特点极大地促进了过程控制技术的发展，使得过程控制在自动控制领域乃至国民经济中都占有极

4、其重要的地位。6二、生产过程对控制的要求生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面，即：安全性、稳定性和经济性。(1)安全性是指在整个生产运行过程中，能够及时预测、监控和防止任何事故的发生，以确保生产设备和操作人员的安全，这是最重要也是最基本的要求。(2)稳定性是指当工业生产环境发生变化或受到随机因素的干扰和影响时，生产过程仍能不间断地平稳运行，并保持稳定的产品质量。7(3)经济性是指在保证生产安全和产品质量的前提下，以最小的投资、最少的能耗和最低的成本，使生产装置在高效率运行中获取最大的经济收益。过程控制的任务:

5、就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上，根据工艺生产提出的要求，应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合，并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现，最终达到优质、高产、低耗的控制目标。二、生产过程对控制的要求8回顾生产过程自动化的发展历史，大致经历了三个发展阶段。1．初级阶段1950年以前，简单的检测仪表和笨重的基地式仪表三、生产过程自动化的发展历程92．仪表化阶段50年代至70年代，单元组合仪表和巡回检测仪表。三、生产过程自动化的发展历程集中监视和操作103．综合自动化阶段:70年代以来，多功

6、能组装仪表、数字仪表、智能仪表。70年代中期出现DCS。90年代以来，管控一体化成为可能。三、生产过程自动化的发展历程11作为工艺技术人员，学习和掌握生产过程自动化方面的知识，对于研究和开发新的生产工艺，解决生产操作中的关键技术问题，合理确定控制方案，保证生产优质、高产、低耗的顺利运行，促进生产企业的现代化管理等都具有十分重要的作用。生产过程自动化是自动控制理论、计算机科学、仪器仪表技术和生产工艺知识相结合而构成的一门综合性的技术科学。在现代过程工业中，自动化装置与生产工艺及设备已结合成为有机的整体。三、生产过程自动

7、化的发展历程12§1-2过程控制系统的组成及分类一、过程控制系统的组成以液体贮槽的液位控制为例说明过程控制系统的基本构成。贮槽液位原理图，如图所示。13人工控制方式：眼—观察玻璃管液位计（测量元件）指示高度；大脑—将液位高度与期望高度进行比较，经过思考估算出需要改变的流出量，然后发出动作命令；手—根据命令改变出口阀门开度，相应地增减流出量，使液位保持在合理的范围内。一、过程控制系统的组成14自动控制方式：一、过程控制系统的组成15自动控制方式：液位变送器—检测并变换成统一标准信号送到控制器；自动控制器—接收变送器信号

8、与液位期望值进行比较，根据偏差按某种规律运算，运算结果送给执行器（调节阀）；执行器—将控制器指令信号转换成相应的位移信号，驱动阀门动作，改变液体流出量，实现液位的自动控制。一、过程控制系统的组成16由液体贮槽的液位控制可知，过程控制系统是由被控对象，测量与变送装置、控制器、执行器组成。如果把测量与变送装置、控制器、以及执行器统称为自动化装置，则