过程控制课程综述.doc

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1、过程投制工程礫程绦述班级：10自动化（2）班姓名：孙修才学号：1005075044指导老师：王庆龙完成时间：2013-12-1摘要：在现代工业控制小，过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30年代就已有应用。过程控制技术发展至今天，在控制方式上经历了从人工控制到自动控制的发展。近年来，随着计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、网络与通信技术、微电子技术、CRT显示技术、现场总线智能仪表、软件技术以及自控理论的高速发展，过程控制的技术水平大大提高，过程控制系统的应用突飞猛进。过程控制己经被广泛地应用于工业生产的各个领域。过程控制工程是一门跨学科以及应用性、

2、技术性、综合性都很强的专业技术课程，要求具备较强的自动控制理论、计算机控制技术等专业基础知识。通过学习，要求掌握过程控制系统的控制原理和分析设计方法，具备基本的设计技能,能够设计出简单的过程控制系统。关键词：过程控制生产过程控制器执行器一、过程控制系统过程控制系统通常是指工业生产过程屮H动控制系统的被控量是温度、床力、流量、液位、成分、粘度、湿度和PH等这样一些过程变量的系统。过程控制系统以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里“过程”是指在生产装置或设备屮进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力

3、、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程参量的控制，可使生产过程屮产品的产量增加、质量提高和能耗减少。一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式，这是过程控制的主要方式。过程控制系统的一般组成：X(t)过程控制系统的分类：1）按过程控制系统的结构特点來分：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-1反馈控制系统；2）按给定信号的特点来分：定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统；3）按被控参数的名称分：温度、压力、流量、液位、成分、pH等控制系统；4）按控制系统完成的功能来分：比值、均匀、分程和选择性控制系统；5）按调解器控制规律分：比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制系

4、统;6）按被控量多少分：单变量控制系统、多变量控制系统等；二、课程内容本课程教材包括概述、过程控制系统建模方法、过程控制系统设计、PTD调节原理、串级控制、特殊控制方法、补偿控制、关联分析与解耦控制、模糊控制、先进过程控制方法及计算机过程控制系统、集散控制系统等。主要介绍了前儿章的知识。第一章：绪论主要介绍过程控制的发展状况，过程控制的特点，过程控制系统的组成及分类，“过程控制工程”课程的性质和任务。第二章：过程建模和过程检测控制仪表主要介绍过程建模的方法（机理分析法、试验法），过程变量检测及变送，过程控制仪表，其他数字式过程控制装置。第三章：简单过程控制系统——单

5、回路控制系统的工程设计主要介绍过程控制系统工程设计概述，控制方案设计，检测、变送器选择，执行器（调节器）选择，控制器（调节器）选择，过程计算机控制系统的设计，过程控制系统的投运和控制器参数整定，单回路控制系统工程设计实例。第四章：复杂过程控制系统。主要介绍申级控制，前馈控制，大滞后补偿控制，比值控制，分程与选择性控制，多变量解耦控制，模糊控制，预测控制等。三、过程控制的应用发展过程控制在石油、化工、电力、冶金等部门有广泛的应用。20世纪50年代,过程控制主要用于使生产过程屮的一些参量保持不变，从而保证产量和质量稳定。60年代，随着各种组合仪表和巡回检测装置的出现，过

6、程控制己开始过渡到集小监视、操作和控制。70年代，出现了过程控制最优化与管理调度自动化相结合的多级计算机控制系统。80年代，过程控制系统开始与过程信息系统相结合，具有更多的功能。随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等耍求，做为工业动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。在现代工业控制屮，过程控制技术是一历史较为久远的分支。在木世纪30年代就已有应用o过程控制技术发展至今天，在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制

7、时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段，它们是：分散控制阶段，集屮控制阶段和集散控制阶段。几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程屮，还是在传统工业过程改造屮，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。H前，过程控制正朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必婆性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CTMS):以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产殆出厂的自动化、整