《過程控制及儀表》課件

《過程控制及儀表》PPT課件目錄過程控制簡介過程控制系統(tǒng)的組成儀表的分類與選型過程控制策略與算法工業(yè)應(yīng)用案例分析未來展望與研究方向CONTENTS01過程控制簡介CHAPTER過程控制是指對工業(yè)生產(chǎn)過程中關(guān)鍵變量的自動控制，以實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)。它基于自動控制系統(tǒng)理論，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備特性，通過控制算法和儀表來實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的精確控制。過程控制廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗和減少環(huán)境污染具有重要意義。過程控制的基本概念煉油、化學(xué)反應(yīng)、分離等關(guān)鍵工藝過程的控制。石油化工鍋爐、汽輪機等設(shè)備的參數(shù)控制，確保穩(wěn)定供電。電力藥物合成、發(fā)酵、蒸餾等過程的自動化控制。制藥冶金、食品、造紙等行業(yè)的生產(chǎn)過程控制。其他過程控制的應(yīng)用領(lǐng)域提高生產(chǎn)效率，降低能耗和成本，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全。重要性智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化。利用先進控制算法和智能儀表，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和診斷，提高生產(chǎn)過程的自動化和智能化水平。同時，加強不同生產(chǎn)過程之間的集成控制，實現(xiàn)全流程優(yōu)化。發(fā)展趨勢過程控制的重要性和發(fā)展趨勢02過程控制系統(tǒng)的組成CHAPTER控制器是過程控制系統(tǒng)的核心部件，用于接收輸入信號，根據(jù)設(shè)定值和實際值的偏差，計算出控制輸出，以調(diào)節(jié)被控對象的參數(shù)?？刂破鞯姆N類包括比例控制器、積分控制器、微分控制器等，根據(jù)被控對象的特性選擇合適的控制器。控制器的參數(shù)整定是過程控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要根據(jù)被控對象的特性進行調(diào)節(jié)，以達到最佳的控制效果?？刂破?/p>

執(zhí)行器執(zhí)行器是過程控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，根據(jù)控制器的輸出信號，調(diào)節(jié)被控對象的參數(shù)。執(zhí)行器的種類包括電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器等，根據(jù)被控對象的特性和控制要求選擇合適的執(zhí)行器。執(zhí)行器的維護和校準對于保證控制精度和延長使用壽命非常重要，需要定期進行。傳感器的種類包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等，根據(jù)被控對象的特性和控制要求選擇合適的傳感器。傳感器的精度和穩(wěn)定性對于保證控制精度和穩(wěn)定性至關(guān)重要，需要選擇質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。傳感器是過程控制系統(tǒng)的感知元件，用于檢測被控對象的參數(shù)，并將檢測信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出。傳感器控制系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)軟件是實現(xiàn)過程控制的核心軟件，用于接收傳感器輸入信號，根據(jù)設(shè)定值和實際值的偏差，計算出控制輸出，并發(fā)送給控制器和執(zhí)行器?？刂葡到y(tǒng)軟件的算法和數(shù)據(jù)處理能力對于提高控制精度和響應(yīng)速度至關(guān)重要，需要選擇高效穩(wěn)定的軟件產(chǎn)品。03儀表的分類與選型CHAPTER流量計的分類節(jié)流式流量計、轉(zhuǎn)子流量計、渦輪流量計、橢圓齒輪流量計等。流量計的選型根據(jù)流體種類、測量精度、工作壓力和溫度等參數(shù)選擇合適的流量計。流量計的工作原理如節(jié)流式流量計基于伯努利定理，轉(zhuǎn)子流量計基于阿基米德原理。流量計的應(yīng)用場景用于測量液體、氣體和蒸汽的流量。流量計壓力表的分類根據(jù)測量范圍、精度、使用環(huán)境等選擇合適的壓力表。壓力表的選型壓力表的工作原理壓力表的應(yīng)用場景01020403用于測量流體壓力，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實驗室。彈簧管壓力表、隔膜壓力表、壓力傳感器等。基于彈性元件的變形來測量壓力。壓力表水銀溫度計、熱電阻溫度計、熱電偶溫度計、紅外線溫度計等。溫度計的分類根據(jù)測量范圍、精度、使用環(huán)境等選擇合適的溫度計。溫度計的選型基于物質(zhì)的熱脹冷縮原理或熱電效應(yīng)測量溫度。溫度計的工作原理用于測量物體的溫度，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、實驗室和家庭。溫度計的應(yīng)用場景溫度計電容式物位計、超聲波物位計、雷達物位計等。物位計的分類物位計的選型物位計的工作原理物位計的應(yīng)用場景根據(jù)被測介質(zhì)特性、測量精度、工作環(huán)境等選擇合適的物位計?；陔妼W(xué)原理或聲波、雷達波的傳播特性測量物位。用于測量液體、固體物料的液位，廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。物位計04過程控制策略與算法CHAPTER03微分控制通過調(diào)節(jié)控制器的輸出與輸入誤差信號的微分時間常數(shù)來減小誤差。01比例控制通過調(diào)節(jié)控制器的輸出與輸入誤差信號的比例系數(shù)來減小誤差。02積分控制通過調(diào)節(jié)控制器的輸出與輸入誤差信號的積分時間常數(shù)來減小誤差。PID控制算法將輸入變量映射到相應(yīng)的模糊集合上，得到模糊輸入。模糊化推理去模糊化根據(jù)模糊規(guī)則進行推理，得到模糊輸出。將模糊輸出映射回實際輸出，得到精確輸出。030201模糊控制算法根據(jù)輸入信號的順序，逐層傳遞并計算輸出結(jié)果。通過反向傳播算法不斷調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和閾值，使得實際輸出與期望輸出之間的誤差最小化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)05工業(yè)應(yīng)用案例分析CHAPTER總結(jié)詞化工廠的過程控制是工業(yè)過程控制的重要應(yīng)用之一，涉及各種化學(xué)反應(yīng)和工藝流程。要點一要點二詳細描述化工廠的過程控制主要關(guān)注各種化學(xué)反應(yīng)和工藝流程的精確控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量、安全和效率?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)機理、工藝流程、設(shè)備特性以及操作條件等因素。通過自動化儀表和控制系統(tǒng)，化工廠可以實現(xiàn)精確的溫度、壓力、流量和液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量?；S的過程控制污水處理廠的過程控制污水處理廠的過程控制主要涉及對各種污水處理工藝的精確控制，以實現(xiàn)高效、環(huán)保的處理效果?？偨Y(jié)詞污水處理廠的過程控制需要針對不同的污水處理工藝進行精確控制，如活性污泥處理、生物膜處理等?？刂葡到y(tǒng)需要監(jiān)測和處理各種工藝參數(shù)，如水位、流量、pH值、溶解氧等，以確保污水處理過程的穩(wěn)定運行。通過自動化儀表和控制系統(tǒng)，污水處理廠可以實現(xiàn)高效的處理效果，同時降低能耗和減少對環(huán)境的影響。詳細描述總結(jié)詞智能家居的過程控制是通過智能化手段對家庭設(shè)備進行精確控制，以提高居住的舒適度和便捷性。詳細描述智能家居的過程控制涉及對家庭設(shè)備的智能化控制，如照明、空調(diào)、窗簾、安防等。通過智能家居系統(tǒng)，用戶可以實現(xiàn)對家中設(shè)備的遠程控制、定時控制和語音控制等功能。同時，智能家居系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的生活習(xí)慣和環(huán)境因素進行自動調(diào)節(jié)和控制，提高居住的舒適度和便捷性。智能家居的過程控制需要充分考慮用戶需求、設(shè)備特性和網(wǎng)絡(luò)通信等因素，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。智能家居的過程控制06未來展望與研究方向CHAPTER利用機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法，對過程控制中的數(shù)據(jù)進行處理和分析，提高控制精度和效率。人工智能技術(shù)基于人工智能的控制策略，如自適應(yīng)控制、預(yù)測控制等，能夠更好地應(yīng)對復(fù)雜多變的工業(yè)環(huán)境。智能控制策略利用人工智能技術(shù)，實現(xiàn)自動化決策支持，提高生產(chǎn)過程的智能化水平。自動化決策支持人工智能在過程控制中的應(yīng)用遠程監(jiān)控與故障診斷通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的遠程監(jiān)控和故障診斷，提高設(shè)備的可靠性和安全性。智能維護與管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的智能維護和管理，降低維護成本和提高設(shè)備使用壽命。設(shè)備連接與數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通，方便數(shù)據(jù)的采集和傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在過程控制中的應(yīng)用云端存儲與數(shù)