1、过程控制系统过程控制系统 1过程控制概述过程控制概述什么叫过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。通常是指石油、冶金、化工、电力、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，它是自动化技术的重要组成部分。过程控制系统包括四个方面：过程自动检测、过程自动控制、过程自动报警联锁、过程自动操纵2过程控制概述过程控制概述过程自动检测系统：利用各种检测仪表自动连续地对相应的工艺变量进行检测，并能自动地对数据进行处理、指示和记录的系统过程自动控制系统：用自动控制装置对生产过程中的某些重要变量进行自动控制，使受到外界干扰而偏离正常状态的工艺变量自动地回复到规定的数值范围的系统
2、过程自动报警联锁保护系统：对一些关键的生产变量，应设有自动信号报警与联锁保护系统。当变量接近临界数值时，系统会发出声、光报警，提醒操作人员注意。如果变量进一步接近临界值、工况接近危险状态时，联锁系统立即采取紧急措施，自动打开安全阀或切断某些通路，必要时紧急停车，以防事故的发生和扩大过程自动操纵系统：按预先规定的步骤，自动地对生产设备进行周期性操作的系统3工业生产过程中，自动化是保证安全生产、提高产品质量和产量、降低成本和提高生产率的有力措施之一，是一种重要技术手段。自动化系统是依靠仪表和自动化装置，即自动化技术工具进行生产过程控制的。它能模仿人的重复劳动，包括体力劳动与脑力劳动。生产过程中的自
3、动控制，是根据生产工艺要求，使生产过程中的某些工艺参数按一定规律变化的一种技术措施。自动控制是从人工调节发展过来的，在一些比较完善的自动控制系统中自动控制虽然是重复地自动地实现人工调节的规律，但是它在精度和快速等方面大大优于人工调节。为了完成对某些工艺参数的自动控制，按照一定方式组合起来的仪表装置和设备的整体称之为自动控制系统。过程控制概述过程控制概述4过程控制系统的过渡过程及品质指标过程控制系统的过渡过程及品质指标自动控制系统的输入有两种，其一是设定值的变化或称设定作用，另一个自动控制系统的输入有两种，其一是设定值的变化或称设定作用，另一个是扰动的变化或称扰动作用。是扰动的变化或称扰动作用。
4、当输入恒定不变时，整个系统若能建立平衡，系统中各个环节将暂不动作，当输入恒定不变时，整个系统若能建立平衡，系统中各个环节将暂不动作，它们的输出都处于相对静止状态，这种状态称为静态或定态。如锅炉汽包它们的输出都处于相对静止状态，这种状态称为静态或定态。如锅炉汽包水位自动控制系统中，当给水量与蒸汽量相等时，水位保持不变，此时系水位自动控制系统中，当给水量与蒸汽量相等时，水位保持不变，此时系统到达了平衡，亦即处于静态。此时输入与输出的关系称为系统的静态关统到达了平衡，亦即处于静态。此时输入与输出的关系称为系统的静态关系。系。假如一个系统原来处于静态，由于输入发生了变化，系统平衡受到破坏，假如一个系统
5、原来处于静态，由于输入发生了变化，系统平衡受到破坏，被控变量（即输出）发生变化，自动控制装置就要发挥它的作用，以克服被控变量（即输出）发生变化，自动控制装置就要发挥它的作用，以克服输入变化的影响，力图使系统恢复平衡。从输入变化开始，经过控制，直输入变化的影响，力图使系统恢复平衡。从输入变化开始，经过控制，直到在建立静态，在这段时间中整个系统的各个环节和变量都处于变化的过到在建立静态，在这段时间中整个系统的各个环节和变量都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。此时输入与输出之间的关系称为系统的动态程之中，这种状态称为动态。此时输入与输出之间的关系称为系统的动态特性。特性。在控制系统中，了解动态特
6、性比静态特性更为重要。因为干扰引起系统变在控制系统中，了解动态特性比静态特性更为重要。因为干扰引起系统变动以后，需要知道系统的动态情况，并搞清系统究竟能否建立新的平衡和动以后，需要知道系统的动态情况，并搞清系统究竟能否建立新的平衡和怎样去建立平衡。而且平衡和静态是暂时的、相对的、有条件的，不平衡怎样去建立平衡。而且平衡和静态是暂时的、相对的、有条件的，不平衡和动态才是普遍的、绝对的、无条件的。干扰作用总是不断地产生，控制和动态才是普遍的、绝对的、无条件的。干扰作用总是不断地产生，控制这样吗也就不断地去克服干扰的影响，所以自动控制系统总是一直处于运这样吗也就不断地去克服干扰的影响，所以自动控制系
7、统总是一直处于运动状态之中。因此，控制系统的分析重点要放在动态特性上。动状态之中。因此，控制系统的分析重点要放在动态特性上。5过程控制系统的过渡过程及品质指标过程控制系统的过渡过程及品质指标控制系统的过渡过程：一个处于平衡状态的自动控制系控制系统的过渡过程：一个处于平衡状态的自动控制系统在受到扰动作用后，被控变量发生变化；与此同时，统在受到扰动作用后，被控变量发生变化；与此同时，控制系统的控制作用将被控变量重新稳定下来，并力图控制系统的控制作用将被控变量重新稳定下来，并力图使其回到设定值或设定值附近。一个控制系统在外界干使其回到设定值或设定值附近。一个控制系统在外界干扰作用下，从原有稳定状态过
8、渡到新的稳定状态的整个扰作用下，从原有稳定状态过渡到新的稳定状态的整个过程。控制系统的过渡过程是衡量控制系统品质优劣的过程。控制系统的过渡过程是衡量控制系统品质优劣的重要依据。重要依据。在阶跃干扰作用下，控制系统的过渡过程有以下几种形在阶跃干扰作用下，控制系统的过渡过程有以下几种形式：式：1、发散振荡过程；、发散振荡过程；2、等幅振荡过程；、等幅振荡过程；3、衰减振荡过、衰减振荡过程；程；4、非周期衰减过程。、非周期衰减过程。6发散振荡过程 发散振荡过程（a）给定量突变时输出量的变化 (b)负载突变时输出量的变化7等幅振荡过程8衰减振荡过程9控制系统的过渡过程及其品质指标控制系统的过渡过程及其
9、品质指标过渡过程质量指标：过渡过程质量指标：衰减比衰减比n 衰减比是用来说明衰减程度的一个标准，它反映了系统的稳定性。衰衰减比是用来说明衰减程度的一个标准，它反映了系统的稳定性。衰减比的大小是前后两个波峰的比值。实践证明，一般以减比的大小是前后两个波峰的比值。实践证明，一般以n在在410的范围为宜。的范围为宜。余差余差 当过渡过程结束时，系统达到新的平衡状态，被控变量也会稳定在一个新当过渡过程结束时，系统达到新的平衡状态，被控变量也会稳定在一个新的稳态值上。通常这个新稳态值与给定值是有差距的，两者之差叫系统的余差。的稳态值上。通常这个新稳态值与给定值是有差距的，两者之差叫系统的余差。最大偏差最
10、大偏差 最大偏差是指系统动态过程中，被调参数偏离给定值的最大偏差。最大偏差是指系统动态过程中，被调参数偏离给定值的最大偏差。过渡过程时间过渡过程时间 从阶跃信号作用于系统开始到被控变量从过渡状态恢复到新的平从阶跃信号作用于系统开始到被控变量从过渡状态恢复到新的平衡状态所需要的时间，叫过渡过程时间。衡状态所需要的时间，叫过渡过程时间。振荡周期振荡周期 衰减振荡的第一个波峰到第二个波峰之间的时间叫周期或工作周期。衰减振荡的第一个波峰到第二个波峰之间的时间叫周期或工作周期。综上所述，衡量调节质量好坏的标准主要有衰减比、最大偏差、余差、过渡时综上所述，衡量调节质量好坏的标准主要有衰减比、最大偏差、余差
11、、过渡时间、振荡周期。其中衰减比的大小反映了系统的稳定性，最大偏差和余差反映间、振荡周期。其中衰减比的大小反映了系统的稳定性，最大偏差和余差反映了系统调节的准确性，过渡时间及振荡周期反映了系统过程的快慢。因此，可了系统调节的准确性，过渡时间及振荡周期反映了系统过程的快慢。因此，可以用稳定性、准确性、快速性这三个方面的标准来概括自动调节系统的调节质以用稳定性、准确性、快速性这三个方面的标准来概括自动调节系统的调节质量。量。10某温度调节过渡过程曲线图84581580580072025T/Ct/m in最大偏差：衰减比：余差：振荡周期：过渡过程时间：45 40/10=4 5 20-7=13 25 11 事实上，我们每个人的聪明才智都差不多。你要想成为团队中最优秀的员工，其实很简单，那就是虚心学习别人的长处，脚踏实地地去赢取胜利。12 无论你从事什么样的工作，你都应该明白自己的位置不可或缺，你的工作具有非凡的意义，你应该在自己的位置上做出一定的成绩。13
