过程装备控制技术及应用课件-第一章控制系统的基本概念.pdfVIP

第 过程装备控制技术及应用 一 章 控制系统的基本概念 过程装备控制技术及应用 第一章 控制系统的基本概念 §1-1 概述 §1-2 控制系统的组成 §1-3 控制系统的方框图 §1-4 控制系统的分类 §1-5 控制系统的过渡过程及其性能指标 §1-1 概述 过 程  人为的或自发的连续进行的运行状态，这种运行状态由 一系列被控制的动作和一直进行到某一特定结果或目标的有 规则的运动构成。 （Katsuhiko Ogata ，Modern Control Engineering ， Fifth Edition ，2010 ）  是指事物状态变化在时间 上的持续和空间上的延伸，它 描述的是事物发生状态变化的 经历。 （李云，姜培正，过程流体 机械，第二版，2008 ） §1-1 概述 控 制  掌握住对象不使任意活动或超出范围，或使其按控制者 的意愿活动。 （百度词条）  广义地讲控制本身是一种手段、措施或者讲是一种机制。 它存在于大自然、人体本身、人类社会、工业生产过程等。 §1-1 概述 过程装备  通常是由一系列的过程机器和过程设备按一定的流程方 式用管道阀门等连接起来的一个独立的密闭系统，再配以必 要的控制仪表和设备，既能平稳连续地把以流体为主的各种 流体性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，制 造出人们需要的新的流程性产品。  过程设备：如塔、换热器、反应器与储罐等，静设备；  过程机器：如压缩机、泵与分离机等，动设备。 §1-1 概述 §1-1 概述 过程装备控制  是指在过程装备上，配上一些自动化装置以及合适的自 动控制系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动，使生产 过程自动地进行。  主要应用于石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核 能等工业生产中。  过程装备控制是生产过程自动化最重要的一个分支。 过程过程装备装备 + 自动化装置自动化装置 + 自动控制系统自动控制系统 §1-1 概述 生产过程自动化 利用自动化装置来管理生产过程的方法。 生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具，可以发 挥以下作用： 确保生产正常运行； 提高产品质量，降低能耗； 降低生产成本； 改善劳动条件，减轻劳动强度。 生产过程自动化是衡量工业现代化水平的标志。 自动化装置已成为大型设备不可分割的重要组成部分。 §1-1 概述 一．过程装备控制的主要内容 过程装备控制包含生产过程自动化在过程装备领域中的所 有内容，主要包括：自动控制、过程检测、执行机构等。 工艺参数 （P、Q、t ） 过程装备及过程装备及工艺过程工艺过程 执行机构执行机构 自动检测系统自动检测系统 控制信号 自动调节系统自动调节系统 测量值 （PX QX tX ） 测量值与设定值比较 设定值设定值 §1-1 概述 1．自动检测系统 利用各种检测仪表对主要工艺利用各种检测仪表对主要工艺 参数进行测量参数进行测量、、指示或记录指示或记录。。它代它代 替操作人员对工艺参数的不断观察替操作人员对工艺参数的不断观察 与记录与记录，，起着眼睛的作用起着眼睛的作用。。 （1）作用：检测生产过程中各工艺参数的变化情况。 （2）方法：使用检测仪表自动连续地对工艺变量进行测量，并将测量到 的 “信息”传送给控制系统，作为自动控制的依据。 §1-1 概述 2．自动调节系统 当生产过程中某一设备的工艺条当生产过程中某一设备的工艺条 件发生变化时件发生变化时，，利用一些利用一些自动控制仪自动控制仪 表及装置表及装置，，对一些工艺变量进行自动对一些工艺变量进行自动 调节调节，，使它们在受到使它们在受到