過程控制技術(shù)第1章 過程控制系統(tǒng)概述

１.了解過程控制的發(fā)展歷程和發(fā)展方向。２.了解本課程的地位和性質(zhì)。３.掌握過程控制的定義，弄清過程控制的目的。４.掌握過程控制系統(tǒng)的組成和特點。５.掌握過程控制系統(tǒng)的分類以及相互之間的區(qū)別。學習目標§1—1緒論一、過程控制概述1．定義過程控制系統(tǒng)是以表征生產(chǎn)過程的參量為被控制量，使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動控制系統(tǒng)。這里“過程”是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進行的物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過程。表征過程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分和濃度等。過程控制系統(tǒng)的任務(wù)就是通過對過程參量的控制，使生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的產(chǎn)量增加、質(zhì)量提高、能耗減少，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化。(１)液位控制當液位受干擾上升時，浮球上升，杠桿ａ端上升，ｂ端下降，閥門的閥芯下降，使水槽的進水量Ｑｉ減少。Ｑｉ的減少使液位下降，最終達到一個穩(wěn)定的平衡點，實現(xiàn)控制的目的。當液位受干擾下降時，調(diào)節(jié)過程相反，同樣能使液位穩(wěn)定在平衡點。ＬＴ表示液位測量及信號變換裝置，ＬＣ表示液位控制器。(２)溫度控制ＴＴ表示溫度測量儀表，ＴＣ表示溫度調(diào)節(jié)器。２.發(fā)展概況２０世紀４０年代前后２０世紀４０~５０年代進入２０世紀５０年代后從２０世紀７０年代開始從２０世紀８０年代開始二、課程設(shè)置的目的和學習方法任務(wù)就是使生產(chǎn)過程達到安全、平穩(wěn)、優(yōu)質(zhì)、高效（高產(chǎn)、低耗）。作為自動化最根本的目標應(yīng)是使生產(chǎn)過程安全（僅限于越限報警和聯(lián)鎖）并平穩(wěn)地運行。要求學生能應(yīng)用控制理論和工程處理方法，掌握過程控制系統(tǒng)控制方案的分析、設(shè)計和工程實施能力?！欤薄策^程控制系統(tǒng)的組成、特征及分類一、過程控制系統(tǒng)的組成１.常用術(shù)語（見表１—２—１）２.方框圖方框圖是控制系統(tǒng)或系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)的功能和信號流向的圖解表示，是控制系統(tǒng)進行理論分析、設(shè)計中常用到的一種形式。每一個方框表示系統(tǒng)中的一個組成部分（也稱為環(huán)節(jié)），方框內(nèi)填入表示其自身特性的數(shù)學表達式或文字說明。(１)方框圖中每一個方框表示一個具體的實物。(２)方框之間帶箭頭的線段表示它們之間的信號聯(lián)系，與工藝設(shè)備間物料的流向無關(guān)。(３)比較點不是一個獨立的元件，而是控制器的一部分。二、過程控制系統(tǒng)的特征１.被控過程形形色色２.控制過程多屬緩慢過程和參量控制形式３.控制方案多種多樣４.定值控制是過程控制的一種主要控制形式三、過程控制系統(tǒng)的分類１.按結(jié)構(gòu)特點分類(１)反饋控制系統(tǒng)(２)前饋控制系統(tǒng)(３)前饋—反饋控制系統(tǒng)（復合控制系