《过程控制复习》word版

《《过程控制复习》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第一章过程控制是生产过程自动化的简称热工参数（过程参数）：存在于生产过程中的温度、压力、流量、液位、成份和物性等工艺参数。过程控制系统：对生产过程中的热工参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。过程控制主要是指连续型工业过程的自动控制集散型控制系统(DCS系统)是一种以微型计算机为核心的计算机控制装置。其基本特点是分散控制、集中管理。现场总线控制系统(FCS系统)是基于现场总线技术的一种新型计算机控制装置。其特点是现场控制和双向数字通讯1.2过程控制的任务及要求工业生产对过程

2、控制的要求主要有三个方面：安全性、稳定性、经济性过程控制的任务：在了解、掌握工艺流程和被控过程的静态与动态特性的基础上，应用控制理论分析和设计符合上述三项要求的过程控制系统，并采用适宜的技术手段（如自动化仪表和计算机）加以实现。因此，过程控制是集控制理论、工艺知识、自动化仪表与计算机等为一体的综合性应用技术。1.3过程控制系统的组成、特点及分类广义对象：检测元件、变送器、执行器和被控对象控制系统中常用的名词术语（1）被控对象（对象）：需要实现控制的设备、机器或生产过程，称为被控对象，例如锅炉．（2）被控变量（被调量、被调参数）y：指需要控制

3、的工艺参数，如加热器的温度、锅炉汽包水位等。它是被控对象的输出信号。在控制系统方块图中，它也是自动控制系统的输出信号。但它是理论上的真实值，由测量变送器输出的信号是被控变量的测量值x。（3）设定值（给定值）：被控变量的目标值（预定值），称为设定值。当它由工业调节器内部给出时称为内给定值，最常见的内给定值是一个常数，它对应于被控变量所需保持的工艺参数值。当它产生于外界某一装置，并输入至调节器时称为外给定值。（4）操纵变量（控制变量、调节参数）：受调节器操纵，用以使被控变量保持设定值（给定值）的物料量或能量，称为操纵变量。它是调节阀的输出信号，

4、如锅炉给水。调节阀的输入信号是调节器的输出信号，它不同于操纵变量。（5）干扰（扰动）：除操纵变量以外，作用于对象并能引起被控变量变化的因素，称为干扰或扰动。负荷变化就是一种典型的扰动，如蒸汽用量的变化对锅炉水位控制是一种典型干扰。（6）基本扰动：可以通过执行机构控制的扰动。如锅炉给水流量的变化。（7）外部扰动：系统本身无法控制的扰动。如蒸汽负荷变化。（8）偏差：偏差理论上应该是被控变量的设定值与实际值之差。但是能够直接获取的是被控变量的测量值信号而不是实际值，因此，通常把给定值与测量值之差称作为偏差。（9）调节作用：克服干扰作用影响，使系统

5、重新稳定的作用。（10）干扰作用：破坏系统平衡，引起被调参数偏离给定值的作用。（11）测量信号：变送器输出代表被调参数大小的信号。（12）定值信号：代表给定值大小的信号。（13）控制信号：调节器输出，控制执行机构的信号。被控变量/受控变量/过程变量（ControlledVariable-CV,ProcessVariable-PV）设定值/给定值(Setpoint-SP,SetpointValue-SV)操纵变量/操作变量(ManipulatedVariable,MV)扰动/扰动变量(DisturbanceVariable,DV)测量/测量信

6、号(Measurement)，控制/控制信号/控制变量（ControlVariable）1.3.3.过程控制系统的分类按系统的结构特点分：（1）反馈控制系统（FeedbackControlSystem）（2）前馈控制系统（FeedforwardControlSystem）（3）前馈-反馈复合控制系统按设定值的特点分：（1）定值控制系统设定值固定不变或在规定的小范围内变化。（2）随动控制系统设定值随时间任意变化。（3）程序控制系统设定值按预定的时间程序变化，也称为顺序控制系统。1.4过程控制系统的过渡过程和性能指标1.过程控制系统的静态与动态

7、在自动控制领域，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，而把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。2.过程控制系统的过渡过程控制系统从一个平衡状态到达另一个平衡状态的过程称为系统的过渡过程。衡量过程控制系统工作质量的依据是系统的过渡过程。3.过程控制系统的性能指标过渡过程是衡量控制系统品质的重要依据，一个优良的控制系统，其过渡过程应属于衰减振荡过程，被控变量应能平稳、快速、准确的趋近或回到设定值。通常在稳定性（最重要最基本）、准确性和快速性三个方面给出性能指标.单项性能指标(1)最大偏差和超调量（准确性指标）最大偏差是指在

8、过渡过程中被控变量偏离给定值的最大数值，它是控制系统的动态指标。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值，它表示被控变量瞬间偏离给定值的最大限度。如图中的A。超调量是第一个峰