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时间:2020-11-02
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1、Lesson1.1IntroductiontoProcessControl•Inrecentyearstheperformancerequirementsforprocessplanthavebecomeincreasinglydifficulttosatisfy.近年来,对过程系统的性能改善需求变得越来越困难.•Strongercompetition,tougher(更加严苛的)environmentalandsafetyregulations(法规),andrapidlychangingeconomicconditionsha
2、vebeenkeyfactorsinthetighteningofplantproductqualityspecifications(产品质量规范).更为激烈的竞争,更加严格的环境和安全规范,以及快速变化的经济条件都是制约工厂产品质量规范的关键因素。•Afurthercomplication(复杂)isthatmodernprocesseshavebecomemoredifficulttooperatebecauseofthetrendtowardlarger,morehighlyintegratedplantswithsmall
3、ersurgecapacities(谐振能力)betweenthevariousprocessingunits.更为复杂的情况是,由于现代制造业朝着规模更大,集成度更高的方向发展,而使不同的加工环节之间的协调能力更低,所以加工过程更难控制.•Suchplantsgivetheoperatorslittleopportunitytopreventupsets(扰乱)frompropagatingfromoneunittootherinterconnectedunits.在这种工厂中,要想让一个生产环节出现的问题不对其相连的另一个生产
4、环节产生影响,几乎是不可能的.•Inviewof(考虑到,由于)theincreasedemphasisplacedonsafe,efficientplantoperation,itisonlynaturalthatthesubjectofprocesscontrolhasbecomeincreasinglyimportantinrecentyears.近年来,考虑到工业制造逐渐加强的安全、高效需求,过程控制这个课题变得越来越受重视.•Infact,withoutprocesscontrolitwouldnotbepossible
5、tooperatemostmodernprocessessafelyandprofitably(有利的),whilesatisfyingplantqualitystandards.实际上,对于大多数现代工业,要满足安全、高效,产品质量的要求,没有控制系统是不可能的•Asanintroductiontoprocesscontrol,considerthecontinuous(连续)stirred-tankheater(加热搅拌器)•Theinletliquidstreamhasamassflowratewandatemperatur
6、eTi.Thetankcontentsarewellagitated(搅动)andheatedbyanelectricalheaterthatprovidesQwatts(瓦特).输入液态流体的质量流量率为w,温度为Ti.槽内成分搅拌均匀,并且用电热器加热,功率为Q瓦特。•Itisassumedthattheinletandoutletflowratesareidentical(相同的)andthattheliquiddensityρ(rho)remainsconstant,假设输入和输出流量率是相等的,并且液体密度保持恒定•th
7、atis,thetemperaturevariationsaresmallenoughthatthetemperaturedependenceofρcanbeneglected.也就是说温度变化足够小,密度对温度的影响可以忽略不计•UndertheseconditionsthevolumeVofliquidinthetankremainsconstant.在这些条件下,槽内液体的体积保持恒定•Thecontrolobjectiveforthestirred-tankheateristokeeptheexittemperatureT
8、ataconstantreferencevalueTR.加热搅拌器的控制目标是保持输出温度T在一个恒定参考值TR上•Thereferencevalue(参考值,给定值)isreferredtoasasetpoint(设定值,给定值)incontro
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