过程控制10-11-02

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1、第一章绪论1工业生产过程控制工程概述2工业生产过程运行操作3工业生产过程控制设备发展过程4工业过程控制技术发展过程返回1.1工业过程控制工程概述①具体的基本建设项目。如:三峡水利工程、京九铁路工程。（有分项工程，子项工程）②将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中形成的各学科的总称。这些学科应用数学、物理、化学等基础科学的原理，结合生产实践中积累的经验解决实践中遇到的具体问题。如:水利工程、化学工程、土木建筑工程、遗传工程、控制工程――亦称“工程学”工程的概念工业生产过程控制工程是一门采用自动化工具、应用自动控制理论、结合工业生产知识，解决工业生产中自动控制系统的设计、分析、实施、

2、运行等问题的学科。工程工业过程知识自动化工具自动控制理论水利工程控制工程化学工程土木工程运动控制工程电气控制工程工业过程控制工程相关学科的关系工业生产过程具有一定规模的，以流体为主要处理对象的，采用化学（反应）的、物理（分离、混合、相变）的方法把原材料转变成产品的过程。工业生产过程原材料能源产品副产品、废物工业生产实例及工作目标1、锅炉2、奶粉干燥工作目标：安全——防止汽包、炉膛爆炸稳定——产量、质量环保——烟气灰尘、硫化物含量优质——蒸汽温度、压力符合要求低耗——单位蒸汽的电耗、煤耗工作目标：稳定——产量、质量优质——奶粉含水量符合要求低耗——单位奶粉的电耗、气耗控制系统设计的关键

3、返回锅炉流程返回牛奶干燥流程高位槽AB过滤器干燥器换热器鼓风机蒸汽风管产品返回V1V2V31.2工业生产过程运行操作基本操作与控制内容开车与停车（锅炉点火）间隙式生产的循环操作设备切换（奶粉干燥的过滤器）负荷改变操作条件改变操作与控制要求集中监视、管理整个生产过程生产过程的优化操作生产调度经营决策影响生产过程稳定的基本因素是物料、能量平衡。主要因素有：1、原材料规格的变化2、产品质量指标要求的变化3、装置之间的关联4、生产设备、控制设备特性的漂移或故障1.2工业生产过程运行操作影响控制系统方案设计的因素信号测量：可测、防护、抗干扰大纯滞后过程特性差异大：静态特性、动态特性、干扰因素非

4、线性特性（包括变送器、执行器）时变性分布参数特性开环不稳定性耦合、关联特性返回锅炉点火程序开始炉膛吹扫点火变压器工作点火气打开火焰检测工作气打开点火结束关闭点火变压器、点火气允许再点火允许点火关闭点火变压器、点火气故障报警停止是否正常异常否是返回10～20s3～6s5～10s3～5s1、电子真空管(50)年代：气动仪表、就地控制仪表2、晶体管分立元件(60)年代：电动（DDZ－II型）仪表；操作室控制；计算机DDC开始应用4、通讯、网络技术(80)年代：数字化、智能化仪表5、智能技术(90)年代：FCS、虚拟仪器、分析仪器3、集成元件(70)年代：电动（DDZ－III型）仪表；DCS

5、；PLC1.3工业生产过程控制设备发展过程自动化仪表技术的发展1.3工业生产过程控制设备发展过程60年代：常规的DDC控制70年代：常规的DCS控制80年代：先进的DCS控制90年代：FCS、综合自动化计算机在过程控制中的地位和作用采用计算机控制，在提高产品质量、保证安全运行、减少原料和能量消耗、控制和减少环境污染、提高企业的管理水平方面正在并将发挥越来越重要的作用。返回1.4工业生产过程控制技术发展过程常规控制：经典PID单变量控制先进控制：解决常规控制不适应的控制，进一步稳定产品质量、产量、动态优化优化控制：实现装置的整体操作优化（静态优化）决策调度：参与调度、经营管理常规控制、

6、先进控制、优化控制的关系常规控制先进控制控制指标关系投资效益投资效益关系常规先进优化专业课、技术课课程的任务：应用自动化基础理论、工业控制仪表技术结合生产过程知识，解决自动化工程的有关问题。课程的基础课程：自动控制原理、过程检测仪表、过程控制仪表、计算机控制技术、化工原理课程的性质：课程的学习方法：复习相关基础知识；做习题、实验；阅读有关期刊杂志。实践环节教学单独设课综合实验课程设计返回第二章控制系统组成及性能指标2.1控制系统的组成返回2.2控制系统的性能指标2.1控制系统的组成1、控制系统实例2、控制系统流程图表示3、控制系统方框图表示4、注意流程图与方框图之间的差异Gc(s)G

7、v(s)Gp(s)Gm(s)reuqyzfGf(s)2.1控制系统组成方框图相关术语受控变量：控制系统的输出操纵变量：即调节介质扰动：影响受控变量的各种输入变量（操纵变量除外）测量值：被控变量经检测变送后的信号给定值：即被控变量的设定值偏差值：给定值与测量值之差控制变量：根据偏差值、经一定算法得到的输出值调节通道：影响操纵变量与受控变量之间关系的相关工艺设备及部件扰动通道：影响扰动与受控变量之间关系的相关工艺设备及部件测量变送：过程检测仪表控制器：过程控制