過控系統(tǒng)概述

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1、11過程控制工程電氣與自動化工程學(xué)院2聯(lián)系方式辦公室：電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（百工樓428）電子郵箱：lvting_1@163.com手機(jī)：136015576953關(guān)于課程結(jié)構(gòu)自動化儀表過程控制檢測儀表第2章執(zhí)行器第3章控制器第5章過程特性第4章控制系統(tǒng)第7、8、9章控制策略第5、6章4控制系統(tǒng)到底做什么？5控制工程與其他相關(guān)學(xué)科6本課程的教學(xué)要求了解控制系統(tǒng)的設(shè)計目的，掌握控制系統(tǒng)方塊圖描述法掌握過程對象的建模方法掌握PID類常規(guī)控制策略，能夠結(jié)合具體的工業(yè)過程設(shè)計合理的控制方案了解先進(jìn)控制算法，掌握其設(shè)計思想、概念、特點(diǎn)及適用場合了解控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施73第1章過程控制系統(tǒng)概述?過程控制

2、系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)?過程控制系統(tǒng)的分類和區(qū)別?過程控制的階躍響應(yīng)指標(biāo)主要內(nèi)容?過程控制的發(fā)展?本課程的地位和任務(wù)8傳感測量：液位計+人眼控制器：大腦執(zhí)行機(jī)構(gòu)：手+手動閥差壓傳感變送器電動調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)閥控制在日常生活中無處不在！1.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)控制系統(tǒng)的由來1.1.1過程控制認(rèn)識941.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)1.1.1過程控制認(rèn)識1.過程控制根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，采用自動化工具，應(yīng)用控制理論，設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化。2.工業(yè)生產(chǎn)過程離散過程：火箭、機(jī)械加工、汽車制造等連續(xù)過程：化工、石油、冶金等溫度、壓力、流量、物位和成分等變量。被控參數(shù)101.1過

3、程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)3.過程控制的認(rèn)識EX1:球磨給礦過程控制工作過程存在問題解決辦法11球磨給礦過程控制系統(tǒng)方框圖1.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)以流量為被控參數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，通過給礦過程的自動控制穩(wěn)定產(chǎn)量，并為后續(xù)工藝質(zhì)量的控制提供基礎(chǔ)?？偨Y(jié)121.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)131.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)化工行業(yè)硫酸生產(chǎn)工藝中，SO2主風(fēng)機(jī)以前采用手動調(diào)節(jié)蝶閥開度，控制風(fēng)機(jī)出口壓力，壓力波動大。采用變頻器，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來穩(wěn)定壓力，具有顯著的節(jié)能效果。EX2:硫酸工藝過程控制141.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)硫酸工藝流程過程控制系統(tǒng)方框圖4.過程控制目的抑制外界擾動的影響，確保過程的

4、穩(wěn)定性，使生產(chǎn)過程的工況最優(yōu)化。151.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)1.1.2過程控制系統(tǒng)組成被控變量-CV(ControlledVariable)設(shè)定值-SP(Setpoint)操縱變量-MV(ManipulatedVariable)擾動變量-DV(DisturbanceVariable)控制變量-ControlVariable測量信號-Measurement過程控制系統(tǒng)的重要術(shù)語161.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)1.1.2過程控制系統(tǒng)組成問題：指出每一條連接線所對應(yīng)的變量信號的物理意義與單位，以及每一個方塊所表示的意義？171.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標(biāo)圖示乙烯裂解氣溫度控制系統(tǒng)。采用液態(tài)

5、丙烯，使其汽化吸收熱量以冷卻乙烯裂解氣。調(diào)節(jié)氣態(tài)丙烯流量使溫度控制在（15±1.5）℃。EX3:丙烯冷卻器過程控制181.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標(biāo)1.指出系統(tǒng)中被控過程、被控參數(shù)和控制參數(shù)各是什么？2.試畫出該控制系統(tǒng)的組成方塊圖。被控過程為丙烯冷卻器；被控參數(shù)為乙烯裂解氣的出口溫度；控制參數(shù)為氣態(tài)丙烯的流量。19在示意圖中，氣態(tài)丙烯的流向是由丙烯冷卻器流出。3.試比較示意圖和方塊圖，說明控制參數(shù)的信號流向與物料的實(shí)際流動方向不同。在方塊圖中，氣態(tài)丙烯作為控制參數(shù)，其信號的流向是指向丙烯冷卻器的。201.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)1.1.3過程控制的特點(diǎn)生產(chǎn)過程傳熱過程燃燒過程化學(xué)過程精

6、餾過程傳質(zhì)過程換熱器、加熱器、再沸器鍋爐、冶煉爐、加熱爐各類化學(xué)反應(yīng)設(shè)備提純或分離，精餾塔不同組分的分離與結(jié)合21板翅式換熱器盤管式換熱器過程控制生產(chǎn)裝置22銅礦冶煉爐過程控制生產(chǎn)裝置23萃取裝置污水汽提裝置過程控制生產(chǎn)裝置241.1過程控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)1.1.3過程控制的特點(diǎn)被控過程復(fù)雜多樣?？刂品桨付鄻有浴？刂七^程多屬緩慢過程，存在滯后和非線性。有定值控制和隨動控制，定值控制是主要控制形式。控制過程由規(guī)范的檢測變送、控制和執(zhí)行裝置組成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動監(jiān)控。251.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標(biāo)1.2.1過程控制系統(tǒng)的分類按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來分反饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)復(fù)合控制系統(tǒng)（前饋

7、-反饋控制系統(tǒng)）按給定值信號的特點(diǎn)來分定值控制系統(tǒng)隨動控制系統(tǒng)261.反饋控制系統(tǒng)偏差值是控制的依據(jù)，控制目的是減小或消除偏差。屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，反饋信號可能有多個，從而可以構(gòu)成多回路控制系統(tǒng)（如串級控制系統(tǒng)）。1.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標(biāo)272.前饋控制系統(tǒng)1.2過程控制系統(tǒng)分類及性能指標(biāo)擾動量是控制的依據(jù)，控制目的是及時抑制干擾。屬于開環(huán)控制系統(tǒng)，在實(shí)際生產(chǎn)中不能單獨(dú)采用。283.閉環(huán)與開環(huán)系統(tǒng)1.2過程控制系統(tǒng)