过程控制工程课程设计
作为一个重要的工程学科，过程控制工程涉及到许多重要的技术和理论，主要用于实现对工业生产过程的控制。这一方面需要广泛的专业视野和深厚知识储备，同时也需要实践操作技能的支撑。为了培养学生的过程控制技术能力，大学里需要设计一些相关的课程。
本文将主要探讨如何设计过程控制工程课程。
一、强化理论与基础知识
在设计过程控制工程课程时，理论知识是不可或缺的。同学们需要清楚知道各种重要的数学、物理、电子等学科的知识，才能更好的理解过程控制的基本概念和实践方法。在课程教学中，老师应该注重让学生掌握数学、物理、电子等学科的常见方法和技术，以帮助学生理解复杂的过程控制技术内容。
此外，在教学过程中还要注重学生的基本功训练。如计算、编程、实验技能等，这些能力增强了学生的实践应用能力。教师还要着重介绍最新技术的发展和应用，同时辅助学生查阅相关的资料和文献，让学生了解国内外研究方向和应用领域，为学生应对未来的自主研究和开展实际应用奠定良好的基础。
二、注重实际操作与案例教学
无论是理论还是实践，过程控制都需要具备实际操作技能。因此，在过程控制工程课程设计中，教师应该充分考虑实践操作环节。
实践操作主要包括实验训练和仿真练习。重点在于增加学生的实践经验，强化学生学习和理解知识。通过实验训练，可以让学生更加深入地掌握硬件和软件的运作原理与操作技巧。而通过仿真练习，以软件化模拟实现物理世界中的过程控制，建立学生对过程控制工程技术全面的认知。教师应该选取合适的实验和仿真机型，对学生进行具体的实践操作指导，帮助学生掌握操作流程和操作技巧。
在过程控制工程课程教学过程中，讲解典型案例的知识也是必不可少的。一方面，案例教学可以加深学生对理论知识的理解，同时增加对实际操作技能的应用能力；另一方面，案例教学也可以给学生提供典型问题的解决方法，激发学生的探究精神和实际感悟，提高学生真正的发现和解决问题的能力。
三、培养团队协作与沟通能力
过程控制工程是一门高度综合性学科，它需要团队合作和高效沟通。在过程控制工程课程的设计中，教师应该注重团队协作和沟通能力的培养。
开设团队协作训练课程，让学生了解项目管理方法和团队沟通方法，提高学生的团队协作技能和沟通能力。例如，可以让学生分组完成某些实验或仿真项目，让学生理解并掌握工作分配、沟通协作等能力，为实际工作和研究人才的培养打下基础。
总之，遵循理论知识、实际技能、案例教学和团队协作几个方面进行过程控制工程课程的设计，有助于学生掌握协调复杂过程和机器的方法和技巧，实现对过程控制技术的有效利用。同时，此类培训可以为学生将来的学习和发展奠定良好基础，实现对社会科技和经济发展的贡献。
过程控制系统课程工程实践教学项目设计 项目背景 过程控制系统是工业自动化中的重要组成部分，成为现代工业生产中不可或缺的基础设施。课程工程实践教学项目设计是一种将学习理论知识与实践操作相结合的教育方法，旨在提高学生的实际动手能力和解决实际问题的能力。在过程控制系统课程中，一项基于项目开发的工程实践教学已经变成了不可或缺的一部分，是学生们通过课程学习掌握实际操作技能的重要途径。 项目目标 本工程实践教学项目设计旨在通过团队协作完成一个基于现代领先技术的过程控制系统设计，以便让学生在实践中了解过程控制系统的设计、调试和优化，解决因实践记录不完整造成的实验难题。 项目内容 1. 项目要求 •实践团队按照项目任务书选择过程控制系统方案，根据方案需求确定项目实现方案。 •组织进行前期设计和准备，确定技术文档、资源、技术要求、任务安排等。 •按照项目计划和任务安排，团队完成过程控制系统设计、软硬件的搭建和调试、性能验证、结构优化等，并完成相关文档记录。 •宣传与展示，通过展示和宣传的方式使得学生的成果被更好的发现和应用。 2. 实验设备 本项目需要的实验设备包括以下内容： •工控机：用于运行PLC模拟器和相关软件。 •PLC模拟器：用于模拟现场控制器和现场设备，计算机通过软件控制电路传输、控制执行情况。
•传感器：检测温度、湿度、压力等变化并输出与变化有关的信息。 •仿真实验器材：便于加深学生对于环节的理解。 3. 实验步骤 3.1. 项目确定 •梳理需求和可行性，选择过程控制系统开发方案。 •确定项目计划和任务安排。 •确定团队成员和分配任务。 3.2. 实验准备 •完成工控机装置和配置，并安装PLC模拟器。 •进行过程控制系统设计，确定方案和详细技术要求。 •编写技术文档，包括开发过程和完成阶段。 3.3. 系统搭建 •按照设定的技术要求设计过程控制系统，并完成软硬件的搭建。 •进行数据采集、处理和控制的编程。 3.4. 系统调试和优化 •对系统进行调试和优化，解决系统中出现的问题和错误。 •分析和优化系统的性能和稳定性。 •完成相关文档记录，并形成可供展示的报告。 结束语 本工程实践教学项目设计是过程控制系统课程中必不可少的一部分，旨在让学生通过实践理解和掌握课程中的知识，并提高学生的实践能 力和团队协作能力。本项目将通过详细的实验步骤和具体的实验设备 完成，旨在更好地为学生提供过程控制设计方面的学习和应用。
过程控制工程课程设计 作为一个重要的工程学科，过程控制工程涉及到许多重要的技术和理论，主要用于实现对工业生产过程的控制。这一方面需要广泛的专业视野和深厚知识储备，同时也需要实践操作技能的支撑。为了培养学生的过程控制技术能力，大学里需要设计一些相关的课程。 本文将主要探讨如何设计过程控制工程课程。 一、强化理论与基础知识 在设计过程控制工程课程时，理论知识是不可或缺的。同学们需要清楚知道各种重要的数学、物理、电子等学科的知识，才能更好的理解过程控制的基本概念和实践方法。在课程教学中，老师应该注重让学生掌握数学、物理、电子等学科的常见方法和技术，以帮助学生理解复杂的过程控制技术内容。 此外，在教学过程中还要注重学生的基本功训练。如计算、编程、实验技能等，这些能力增强了学生的实践应用能力。教师还要着重介绍最新技术的发展和应用，同时辅助学生查阅相关的资料和文献，让学生了解国内外研究方向和应用领域，为学生应对未来的自主研究和开展实际应用奠定良好的基础。 二、注重实际操作与案例教学
无论是理论还是实践，过程控制都需要具备实际操作技能。因此，在过程控制工程课程设计中，教师应该充分考虑实践操作环节。 实践操作主要包括实验训练和仿真练习。重点在于增加学生的实践经验，强化学生学习和理解知识。通过实验训练，可以让学生更加深入地掌握硬件和软件的运作原理与操作技巧。而通过仿真练习，以软件化模拟实现物理世界中的过程控制，建立学生对过程控制工程技术全面的认知。教师应该选取合适的实验和仿真机型，对学生进行具体的实践操作指导，帮助学生掌握操作流程和操作技巧。 在过程控制工程课程教学过程中，讲解典型案例的知识也是必不可少的。一方面，案例教学可以加深学生对理论知识的理解，同时增加对实际操作技能的应用能力；另一方面，案例教学也可以给学生提供典型问题的解决方法，激发学生的探究精神和实际感悟，提高学生真正的发现和解决问题的能力。 三、培养团队协作与沟通能力 过程控制工程是一门高度综合性学科，它需要团队合作和高效沟通。在过程控制工程课程的设计中，教师应该注重团队协作和沟通能力的培养。 开设团队协作训练课程，让学生了解项目管理方法和团队沟通方法，提高学生的团队协作技能和沟通能力。例如，可以让学生分组完成某些实验或仿真项目，让学生理解并掌握工作分配、沟通协作等能力，为实际工作和研究人才的培养打下基础。
过程控制工程第四版课程设计 一、概述 本文档是对过程控制工程第四版课程设计的说明和实现。该课程设计旨在通过实例学习，培养学生的过程控制工程设计能力和实践能力，提高学生的综合素质，为其今后从事过程控制工程行业打下基础。 二、课程设计要求 1. 课程设计主题 课程设计的主题是生产实现一个完整的过程控制工程项目。该项目包括以下内容：传感器获取数据、PLC控制、人机界面设计等模块。 2. 设计内容 2.1 项目设计 参考工业领域实际生产需求，对过程控制工程要求进行具体规划和设计，明确项目的功能、要求和流程。 2.2 编程设计 使用PLC编程软件，实现数据的采集、处理和传输，控制生产过程。 2.3 人机界面设计 通过人机界面，实现对PLC的管理、监控、调试和诊断，方便用户进行操作。
3. 课程设计要求 3.1 设计理念 设计要以可行性为原则，注重实现过程的可操作性、可维护性和可扩展性，尽可能满足工业应用需求。 3.2 设计模块和功能 设计需要分模块实现，可分为数据采集、数据处理、数据传输、控制模块等多个模块。每个模块需要满足相应的功能需求，模块之间需要具备良好的兼容性。 3.3 设计效果 设计需在实体机器上进行验证测试，能正常运行并达到设计效果。 三、实施步骤 1. 需求分析 通过理解工业过程控制的需求，明确本项目目标，为后续的设计提供依据。 2. 方案设计 根据需求分析结果，设计过程控制系统的硬件组成和软件实现。 3. 硬件构建 使用所需的硬件，如PLC、传感器、人机界面等，组成过程控制系统。 4. 软件编写 使用PLC编程软件编写程序，并进行测试，确保与硬件系统正确互动。 5. 功能测试 对系统实际进行运行测试，检查系统的各项功能是否可正常发挥作用。
辽宁工业大学 过程控制系统课程设计（论文）题目：精馏塔塔内压力控制系统设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要 精馏塔是石油、化学加工工业(CPI)中使用量最大、能耗最高、应用面极广的分离单元操作设备。本设计采用单回路控制系统对塔内压力进行实时控制，采用PID算法的DTZ—2100控制器对HK-613系列通用型压力变送器采集到的塔内压力值进行处理，并将控制信号传递给ZXS型新系列气动薄膜角形单座调节阀，令其对冷却量进行控制，从而达到对塔内压力的控制。精馏塔的控制最终目标是：在保证产品质量的前提下，使回收率最高，能耗最小，或使总收益最大生产设备自动化程度的提高，有利于降低工厂成本、促进生产线的柔性化和集成化，有利于提高产品的产量、质量以及产品的竞争力。从某种意义上说，高效的精馏塔控制技术为我们创造了不可忽视的经济效益和社会效益。 关键词：精馏塔；分离单元；PID算法 目录
第1章绪论 研究背景及意义 精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。而石油化工是基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位，在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品，从衣、食、住、行等物质生活到文化艺术、娱乐等精神生活，都需要化工产品为之服务。 精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。 1.精馏过程的核心在于回流，而回流必须消耗大量能量。降低能耗是精馏 过程发展的重大课题。除了选择经济上合理的回流比外，主要的节能措 施有：热泵精馏。将塔顶蒸气绝热压缩（见热力学过程）升温后，重新 作为再沸器的热源(见热泵蒸发)； 2.多效精馏：精馏装置由压力依次降低的若干个精馏塔组成，前一精馏塔 塔顶蒸气用作后一精馏塔再沸器的加热蒸气（见多效蒸发）； 3.采用高效精馏塔，可用较小的回流比；采用高效换热器，可降低传热温 度差，这样就可以减少有效能损失。 4.采用电子计算机对过程进行有效控制，减小操作裕度，确保过程在最低 能耗下进行。 精馏操作分为连续精馏和间歇精馏，本设计的研究对象是连续精馏的过程。其操作过程是：原料液经预热加热到一定温度后，进入精馏塔中的进料板，料液在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，在逐板下流，最后流入塔底再沸器中，液体在逐板下降的同时，它与上升的蒸汽在每层塔板上相互接触，同时进行部分汽化和部分冷凝的质量和能量的传递过程。操作时，连续从再沸器中取出的部分液体作为塔底产品，部分液体汽化产生上升蒸汽，从塔底回流入塔内出塔顶蒸汽进入冷凝器中被冷凝成液体，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。 精馏塔是石油、化学加工工业(CPI)中使用量最大、能耗最高、应用面极广的分离单元操作设备。从精馏设备的历史发展来看，精馏技术与石油、化学加工
《过程控制工程》课程设计指导书 “过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。通过实际题目、控制方案的选 择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。 一、过程控制系统设计及其主要内容 过程控制系统设计是为实现生产过程自动化，应用图纸资料和文字资料来表达设计思想和工程实现方法。设计分为两个阶段： （一）设计前期工作 主要内容： 1．查阅资料，对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量； 2．确定自动化水平，包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平； 3．提出仪表选型原则，包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。 （二）设计工作 主要内容： 1．根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，完成控制系统原理图； 2．根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，完成控制系统工艺流程图（PID图）； 3．根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包括系统功能图和系统逻辑图）； 4．对所设计的系统进行仿真试验，并进行调节器参数整定； 5．编写设计说明书： （1）提出控制系统的基本任务和要求； （2）被控对象动态特性分析； （3）选择控制系统控制结构，画控制原理图； （4）选择测点和调节机构画控制系统工艺流程图； （5）选择控制仪表，画SAMA图（标出调节器作用方向）； （6）根据控制原理图，进行控制系统仿真实验，控制器参数整定； （7）设计总结。 二、绘制设计图 （一）系统控制原理图 控制原理图应反映控制系统的结构。 （二）管道及仪表流程（PID）（工艺控制流程图） 管道仪表流程图画法规定 1．管道及仪表流程图适用于生产工艺装置，是用图示的方法把工艺流程所需的全部设备、机器、管道及管件和仪表表示出来。它是设计和施工的依据，也是运行和检修的指南。 2．管道及仪表流程图安装比例。 1）一般设备（机器）图只取相对比例。 2）实际尺寸大设备（机器），适用缩小。
《过程控制》课程设计 任务书 一、目的与要求 “过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。通过实际工业 过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计 说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本 技能训练。 二、主要内容 1．根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图； 2．根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制控制系统工艺流程图（PID 图）； 3．根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包 括系统功能图和系统逻辑图）； 4．对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定； 5．编写设计说明书。 三、进度计划 序号设计(实验)内容完成时间备注 1 下达任务，查找资料周一、周二 周二、周三 2 制定控制方案，绘制控制系统SAMA 图 3 仿真试验、撰写设计说明周三、周四 4 答辩周五 四、设计（实验）成果要求 1．绘制所设计热工控制系统的的SAMA图； 2．根据已给对象，用MATABL进行控制系统仿真整定，并打印整定效果曲线； 3．撰写设计报告 五、考核方式 提交设计报告及答辩 学生姓名： 指导教师： 年月日
送引风控制系统设计 一．控制系统的基本任务和要求 （1）保证燃烧过程的经济性；——送风控制 （2）维持炉膛压力稳定；——引风控制 为了使锅炉适应负荷的变化，必须同时改变送风量和燃料量。送风控制系统的最终任务是达到最高的锅炉热效率。负压控制系统的任务在于调节烟道吸风机导叶开度以改变引风量，维持炉膛负压一定。 二．被控对象动态特性分析 要了解燃烧过程的动态特性主要是弄清楚气压对象的动态特性。主蒸汽要了解燃烧过程的动态特性主要是弄清楚气压对象的动态特性。主蒸汽压力PT受到的扰动来源主要有二：其一是燃料量扰动，称为基本扰动或内部扰动。其二是汽轮机耗气量的扰动，称为外部扰动。 μ B p d D p T μg D p d PT 内扰μB下气压的响应曲线外扰下主气压PT的响应曲线 2.1 送风控制系统 为了使锅炉适应负荷的变化，必须同时改变送风量和燃料量，一般实际送风量要比理论空气量大一些，送风系统的被控对象为炉膛，它是惯性和迟延都比较小的自衡对象。当空气量不变，燃料量增加时，使空气量与燃料量比值下降，烟气中的含氧量降低，当燃料量不变，
《过程控制工程课程设计》课程简介 课程编号：06024803 课程名称：过程控制系统课程设计Course Design of Process Control Engineering 学分:2 学时：2周（实验：2周上机：0 课外实践：0 ） 适用专业：测控技术与仪器 建议修读学期：7 开课单位：电气与信息工程学院 先修课程：自动检测技术与仪表、控制仪表及装置、过程控制工程、集散系统及现场总线考核方式与成绩评定标准：撰写设计报告与答辩（实验60％设计报告与答辩 40％）教材与主要参考书目： 控制工程项目指南—过程自动化工程孙洪程马昕谢非编 高等教育出版社 2011.10 《深入浅出过程控制-小锅带你学过控》张昕，张贝克编著 高等教育出版社 2013.10 过程控制工程设计(第二版)孙洪程，李大宇编 化学工业出版社 2009.3 组态软件控制技术覃贵礼 北京理工大学出版社 2009.8 内容概述： 《过程控制系统课程设计》是测控技术与仪器专业实践环节必修课程。在完成《过程控制工程》课程学习后，以流程工业工艺过程为对象，依据工艺提出的要求，选用合适控制方案、控制算法，仪表与装置，完成控制系统设计。 主要任务：要求根据所提供的工艺对象，通过分析其对象动态特性，设计系统控制方案，在实验室SMPT-1000设备上实施并投入运行。并提交设计报告一份。
《过程控制工程课程设计》教学大纲 课程编号：06024803 课程名称：过程控制系统课程设计Course Design of Process Control Engineering 学分:2 学时：2周（实验：2周上机：0 课外实践：0 ） 适用专业：测控技术与仪器 建议修读学期：7 开课单位：电气与信息工程学院测控系 先修课程：自动检测技术与仪表、控制仪表及装置、过程控制工程、PLC系统及应用一、课程性质、目的与任务 《过程控制系统课程设计》是测控技术与仪器专业实践环节必修课程。在完成《过程控制工程》课程学习后，以流程工业工艺过程为对象，依据工艺提出的要求，选用合适控制方案、控制算法，仪表与装置，完成控制系统设计。 要求掌握控制理论及控制工程的基本理论，熟悉自动化技术工具(控制及检测仪表)的使用方法及型号、规格、价格等信息，工程实际知识，如：工程设计的程序和方法、仪表安装方式及常用设备材料的规格、型号等。在经过一次控制工程设汁的全面训练后．将使学生深深体会到各专业课程所学知识的有机结合和综合应用的重要性。 主要任务：要求根据所提供的工艺对象，通过分析其对象动态特性，设计系统控制方案，在实验室SMPT-1000设备上实施并投入运行。并提交设计报告一份。 具体课程目标可以细化为： 1、能够依据设计题目，通过查阅资料，进行系统分析（包括工艺流程分析、控制需求分析、对象特性分析、系统安全要求等）及方案设计。 2. 能够依据控制工程理论、技术手册，开展控制系统设计：①基础控制系统及开车顺序控制系统的设计(包括控制回路、控制算法、被控变量、操纵变量、控制规律、阀门特性、顺序逻辑、安全保障等功能设计); ②安全系统的设计(包括声光报警、安全联锁、紧急停车、安全仪表等功能设计); ③绿色生产、节能减排降耗方面的考虑; ④控制系统管道仪表流程图(包括基础控制系统、安全控制系统等)。 3. 能够应用Siemens PCS7或者GE PAC系统、仪表手册等技术资料，进行系统设备选择、系统连接及软件设计：①系统设备选择(包括控制器、测量变送装置、执行机构，DCS 规模、IO模块配置、仪表盘、控制柜、配电装置等); ②系统连接(用工程语言描述系统的连接)。 4. 能够应用SMPT-1000或者GE综合实训平台，实际调试。
过程控制课程设计 设计目的 该课程设计旨在通过学生对过程控制的理解和操作，培养学生的控制思维和控 制技能，进一步提高学生的实验能力和动手能力。学生在课程设计中将学习到以下内容： •理解基本的控制理论和方法； •学会使用常见的控制器和传感器； •掌握实验过程中的问题分析与解决能力； •熟悉控制系统的建模和仿真； •了解实际工业控制应用。 设计内容 该课程设计的主要内容为：使用Arduino单片机，设计一个智能温度控制系统。 设计要求 1.通过调节加热器的开关，使得温度设置值与实际温度值尽可能相等； 2.使用温度传感器采集实时温度，并使用数码管显示实时温度； 3.设计一个PID控制器，实现自动调节； 4.设计一个可调节的电位器，用于调节PID控制器的P、I、D三个参数。 设计步骤 步骤1：硬件接口设计 由于该课程设计需要使用Arduino单片机，因此需要进行硬件接口设计。需要 设计的接口有：
•数码管模块接口； •温度传感器模块接口； •电位器模块接口； •加热器模块接口。 步骤2：控制系统建模和仿真 在该设计中，需要通过建模和仿真来了解控制系统的各个部分。需要进行的仿真工作包括： •建立温度传感器的数学模型； •建立加热器动态响应模型； •建立PID控制器模型。 步骤3：软件部分设计 在实际操作中，需要使用软件来调节控制参数和显示实时温度。需要进行的软件部分设计包括： •设计数字温度读取程序，实现从温度传感器传入数值； •设计PID控制器程序，实现调节控制器参数； •设计加热器控制程序，实现控制加热器的开关； •设计数码管显示程序，实现温度的实时显示。 步骤4：实验验证 在完成硬件接口设计和软件部分设计后，需要进行实验验证。在实验中需要进行以下操作： •设置温度值； •调节PID控制器参数； •查看实时温度数值；
过程控制系统课程设计 过程控制系统课程设计 引言： 过程控制系统是工程技术中的重要组成部分，它负责对工业过程进行 监控与控制，以确保工艺的稳定性和高效性。在过程控制系统课程设 计中，学生将探讨过程控制系统的原理与应用，并通过实践设计一个 实际的过程控制系统。 一、绪论 过程控制系统又称作工业控制系统，它广泛应用于化工、电力、机械 制造等领域。过程控制系统的主要目标是监控和控制工业过程，以确 保产品质量、提高生产效率和降低能源消耗。通过对传感器的采集和 执行器的控制，过程控制系统可以实现自动化的生产。 二、过程控制系统的组成 1.传感器与执行器：传感器负责采集工业过程中的各项参数，如温度、压力、流量等。执行器则负责根据控制系统的指令，对工艺过程进行 调节和控制。 2.控制器：控制器是过程控制系统的核心，它根据传感器采集到 的数据，通过算法和控制策略进行分析和判断，产生相应的控制信号 送往执行器。 3.人机界面：人机界面是人与过程控制系统之间的桥梁，它提供 了一个直观、友好的操作界面，使操作人员可以实时地监控和控制生 产过程。 三、过程控制系统的设计步骤 1.确定系统的目标：在设计过程控制系统前，首先需要明确系统的目标，即要控制的工艺过程中所需达到的标准和要求。 2.收集和分析数据：通过传感器采集工艺过程中的数据，并进行 数据分析，了解工艺过程的变化规律和特点。 3.建立模型：根据收集到的数据，建立工艺过程的数学模型，用
于后续的控制系统设计。 4.选择控制策略：根据工艺过程的性质和目标要求，选择合适的 控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。 5.设计控制算法：根据选择的控制策略，设计相应的控制算法， 并将其实现在控制器中。 6.仿真和优化：使用仿真工具对设计好的控制系统进行仿真，并 进行调整和优化，以使系统的性能符合要求。 7.实现与调试：根据控制器的设计方案，采购和安装相应的硬件 设备，并进行调试和验证。 8.监控与维护：设计好的过程控制系统需要持续地进行监控和维护，以确保系统的稳定性和可靠性。 四、过程控制系统设计案例分析 以某化工厂的温度控制系统设计为例，通过温度传感器采集温度数据，并利用PID控制算法调节加热器的加热功率，以实现对反应器温度的 控制。 在该案例中，通过对温度传感器采集到的温度数据进行分析和建模，得到了反应器温度的动态特性。然后，选择PID控制策略，并设 计了相应的控制算法。通过仿真工具对系统进行了仿真，进一步调整 了PID参数，使系统的稳态误差最小化。最后，根据控制器的设计方案，选购了合适的传感器和执行器，并进行了实验室和现场的调试， 实现了对反应器温度的控制。 五、过程控制系统的应用与挑战 过程控制系统在工业生产中的应用非常广泛，可以有效地提高产品质量、提高生产效率和降低能源消耗。然而，过程控制系统的设计和运 维也面临着一些挑战。 首先，工艺过程的动态特性常常是非线性的和时变的，需要设计 高鲁棒性的控制算法来应对不确定性。 其次，过程控制系统需要考虑到实时性和可靠性的要求，对硬件 设备和通信网络提出了更高的要求。 最后，过程控制系统需要考虑到设计的可扩展性和可维护性，以 应对工艺过程的改进和升级。
过程控制系统课程设计1000字 作为一种系统工程，过程控制系统对于工业自动化的实现至关重要。本文将介绍一项过程控制系统课程设计，目的是通过实际操作、编 程和调试提高主观能动性，深化理论学习，提升学生对过程控制系 统的认识。 1. 实验目的 通过本次课程设计的实验，学生将学习并掌握以下内容： 1）了解过程控制系统的基本概念，熟悉控制系统的硬件结构和控制 器的工作原理； 2）掌握模拟信号的采集和处理技术，及其在过程控制系统中的应用； 3）理解PID控制器的原理和调节方法，熟悉常用的控制算法； 4）学习模拟量信号的传输及数字量信号的传输与控制，深入剖析过 程控制系统中各种控制技术的特点及其应用； 5）熟悉数据采集与通信技术，主控器的编程、调试和软硬件环境搭 建方法。 2. 实验设备与材料 本实验所需的设备及材料如下： 1）PLC控制器（可使用Siemens S7-200、Schneider Zelio Logic 等PLC控制器）； 2）功率放大器（使用1KW的功率放大器，用于控制实验装置的加热）； 3）温控器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器 （包括普通型、电容型、毛细管型等）； 4）人机界面操作器/工控机、旋钮开关、LED、蜂鸣器等交互控制组件； 5）驱动器/执行机构，接口电缆、相应的电源和电线等。 3. 实验内容及步骤
（1）实验装置的搭建 实验装置包括温度控制、压力控制、流量控制、液位控制等构件， 以PID控制器为主要控制模式，控制对象为温度、压力、流量和液位，并通过PLC控制器进行控制。搭建实验平台的具体步骤如下： 1）选择和购买控制器和实验箱； 2）安装和调试控制器与箱体之间的接口； 3）加装驱动器/执行机构； 4）安装、连接和调试传感器（温度、压力、流量、液位）； 5）调试控制器与各传感器、驱动器/执行机构之间的串联关系，确 保各根信号电线的接法正确无误。 （2）模拟信号采集与处理 本实验将设置4路模拟输入口，通过PLC控制器采集原始信号并处理。其中，与电流毫伏表相应的温度传感器的放大系数设定为220，压力传感器的放大系数设定为2500，液位传感器的放大系数为5000，流量传感器的放大系数设定为为6000。在进行对应信号校准和标定后，可将处理后的信号输入至采集控制器。 （3）PID控制器的设计和调节 本次实验将采用经典的PID控制算法对温度、压力、流量和液位参 数进行控制。在得到模拟信号的输入后，通过模糊控制及前馈补偿 的方式进行处理，得到控制时序，并实现对反馈信号的采集。 其中，Kp、Ki、Kd倍数的选择与调节，将会是本项课程设计的关键点，需要学生根据具体实验步骤、实验数据，通过手动设计和AIML 算法进行PID控制器的优化与调整。 （4）数字量信号传输与控制 实验中，将通过不同的数字量信号进行不同的控制和保护，如电源 和故障等的指示灯信号，环境因素的检测和报警信号等。 （5）数据采集与通信 本实验还将实现数据采集和通讯功能，为后续的数据分析和管理提 供基础条件。通过数据采集通讯技术，使实验数据及时、准确、方
-_设计报告要符合湖北师范学院机电与控制工程学院本科课程设计报告撰写格式规范。 1、封面 封而包括“过程控制工程课程设计报告”、课程设计名称、班级、姓乳指导教师、所在院系、专业需称以及完成日期等，使用统一的封面。 2、目录 3、主体部分 该部分是课程设计报告的主体，字数不得少于5000字，具体由以下几部分组成：（1）摘要： （2）设计任务： （3）正文（包括系统原理图、主程序框图、硬件模块或电路的设计、检测 与涮试等）： （4）总结与体会（包括自己的感受与收获；技术创新点：以后的改进设想等）; （5）致谢。 4、参考文献 5、附录 附录1：源程序及程序注释（程序代码要规范，源程序需加必要的注释）: 附 录2：使用元器件一览表（序号、第称、型号、规格、数虽:、备注）。
《过程控制工程》课程设计报告书 课题名称 姓名学 号专业 指导教师 机电与控制工程学院 年月曰 ............... 最新精品资料推荐…•…
控制出现出血及休克处理 【概述］ 当血液（主要指红细胞）从血管或心脏出至组织间隙、体腔内或身体外面，称为出血，流入（进入）体腔或组织间隙的为内出血，流出体外称外出血。控制出血示采取各种止血方法、紧急措施抢救出血伤员，防止因大出血引起休克甚至死亡，达到快速,有效、安全的止血目的，它对挽救伤员生命具有特殊意义。 休克是指机体受到强烈致病因素侵袭,有效循环血量锐减、全身脏器组织中的微循环灌流不足、细胞缺氧所致的一种危急的临床综合征。【临床表现】 1.急性出血是外伤后早期致死的主要原因，因此血液示维持生命的重 要物质保瞳。成人的血液约占自身体重的8% ,外伤出血时，当失血量达到总血量的20%以上时,出现明显的休克症状。当失血量达到总血量的40%时,就有生命危险。 2.休克常为大失血所致的临床表现,有神志淡漠、烦躁不安、反应 迟钝、口唇青紫、皮肤湿冷、脉搏细弱或摸不到，心律加快、血 压下降、血色素降低、尿量减少、中心静脉压下降；在无严重外 出血可见时必须考虑胸、腹内脏的损伤，骨盆骨折、四肢长骨骨折等。........................................... 鼓新精品资料推荐............................... . (4) 【诊断要点】
过程控制课程设计报告-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
过程控制与自动化仪表课程设计报告 实验名称：调节规律对单容液位控制系统的影响 专业：测控技术与仪器 班级： 组员： 指导老师：
目录 目录 (3) 一、设计目的 (4) 二、设计原理 (4) 三、设计过程 (5) 四、设计数据 (6) 五、设计数据分析： (9) 六、设计总结 (9)
一、设计目的 1、通过实验熟悉过程控课程实验方法以及单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、研究系统分别用P、PI和PID调节器时的阶跃响应。 3定性地分析P、PI和PID调节器的参数变化对系统性能的影响。 二、设计原理 单容液位控制系统原理 单容液位控制系统是一个单回路反馈控制系统，它的控制任务是使水箱液位等于给定值所要求的高度；并减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。单回路控制系统由于结构简单、投资省、操作方便、且能满足一般生产过程的要求，故它在过程控制中得到广泛地应用。 当一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数的选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会导致控制质量变坏，甚至会使系统不能正常工作。因此，当一个单回路系统组成以后，如何整定好控制器的参数是一个很重要的实际问题。 PID控制调节 在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制，简称PID控制，又称PID调节。其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要和可靠的技术工具。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它设计技术难以使用，系统的控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
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14级过程控制课程设计题目 1班课程设计参考题目： 一、温度控制（单回路、串级、前馈—反馈、比值控制）（40） 1、换热器出口温度单回路控制方案设计 2、乳化物干燥器温度单回路控制方案设计 3、精馏塔提馏段温度单回路控制方案设计 4、管式加热炉出口温度单回路控制方案设计 5、夹套式反应器温度单回路控制控制方案设计 6、燃烧式工业窑炉温度单回路控制方案设计 7、精馏塔精馏段温度单回路控制方案设计 8、流化床反应器温度单回路控制方案设计 9、管式热裂解反应器出口温度单回路控制方案设计 10、发酵罐温度单回路控制方案设计 11、换热器出口温度串级控制方案设计 12、乳化物干燥器温度串级控制方案设计 13、精馏塔提馏段温度串级控制方案设计 14、管式加热炉出口温度串级控制方案设计 15、夹套式反应器温度串级控制控制方案设计 16、燃烧式工业窑炉温度串级控制方案设计 17、精馏塔精馏段温度串级控制方案设计 18、流化床反应器温度串级控制方案设计 19、发酵罐温度串级控制方案设计 20、管式热裂解反应器出口温度串级控制方案设计 21、换热器出口温度前馈—反馈控制方案设计 22、乳化物干燥器温度前馈—反馈控制方案设计 23、精馏塔提馏段温度前馈—反馈控制方案设计 24、管式加热炉出口温度前馈—反馈控制方案设计 25、夹套式反应器温度前馈—反馈控制控制方案设计 26、燃烧式工业窑炉温度前馈—反馈控制方案设计 27、精馏塔精馏段温度前馈—反馈控制方案设计 28、流化床反应器温度前馈—反馈控制方案设计 29、发酵罐温度前馈—反馈控制方案设计 30、管式热裂解反应器出口温度前馈—反馈控制方案设计 31、换热器出口温度比值控制方案设计 32、乳化物干燥器温度比值控制方案设计 33、精馏塔提馏段温度比值控制方案设计 34、管式加热炉出口温度比值控制方案设计 35、夹套式反应器温度比值控制方案设计 36、燃烧式工业窑炉温度比值控制方案设计 37、精馏塔精馏段温度比值控制方案设计 38、流化床反应器温度比值控制方案设计
二○一一～二○一二学年第一学期 信息科学与工程学院课程设计任务书 课程名称：过程控制与集散系统课程设计班级： 学号： 姓名： 指导教师： 二○一一年十月
一、设计题目与系统功能 涡轮流量计单闭环流量比值控制系统设计 在许多工业生产过程中，工艺操作中常常要求两种物料保持一定的比例关系，在需要保持比值关系的两种物料中，有一种物料处于主导地位，这种物料称为主物料，也称主流量，用Q1表示；而另一种物料按主物料进行配比，在控制过程中随主物料变化而变化，称为从物料，或副流量，用Q2表示。下面设计的系统正是为了实现以上功能。 二、概要设计 1、控制方案选择 假设主流量可以调节，负荷变化也不大，生产过程干扰因素较少。则可以采用单闭环比值控制方案。对于控制器采用常规的PID控制规律即可。 2、流量计选择 对主流量和副流量的测量都选用涡轮流量。它具有以下优点： (1)高精度，测量精度高于其他流量计 (2)重复性好； (3)无零点漂移，抗干扰能力好。 3、单闭环比值控制系统原理图与结构框图 图１比值控制原理示意图 表１连接端配置
图2 系统结构框图 4、实验设备与开发环境 实现设备：A3000-FS/FBS现场系统 S7-200PLC 开发环境：组态王6.55 5、系统设计核心与难点 基于组态王的PID控制器实现 要想实现PID控制功能，因该说有三种方法，一是利用PLC自带的控制功能模块，二是利用智能模块ADAM自带的功能模块，最后就是在组态软件中实现。不过我觉得要是对于一个庞大的工业系统，应该选取前两种来实现，使用后者去实现是不合适的，然而对于简单过控系统，也就无所为了。 三、详细设计 由于实验条件限制，关于硬件设备的选择与接线不做具体提及，主要是进行软件的详细设计，也就是组态软件的设计与编程。 以下使用了组态王6.55组态软件设计该系统，主要包括：画面设计、数据词典编写、命令语言编写，数据库连接等。 1、数据词典 在组态软件运行之前，必须设置一系列变量，在组态王中是通过建立数据词典来表示的，以便确定内存变量与I/O数据，运算数据的关系。只有在数据词典中定义的变量才能在控制程序中使用。本系统中所涉及到的变量的类型主要有与
第一章绪论 控制工程设计是为了实现生产过程的白动化，用图纸资料和文字资料的形式表达出来的全部工作。对于自动化专业的本科学生．在学习各专业课程后，进行一次控制工程设计的实践是十分必要的。 l学习控制工程课程设计的重要性 工程设计是工程建设过程中一个很重要的环节，对整个工程项目起着指导作用。作为自动化一类工科专业的学生，从事控制工程设计将是毕业后工作任务中的一项重要内容。因此，在校学习阶段能掌握工程设计的基本程序和方法，并进行一次基本训练的实践是十分必要的。在老师的指导下，通过控制工程设计的训练，学生毕业后走上工作岗位，一旦要做控制工程设计方面的一些工作，可大大缩短熟悉的过程。可以说控制工程设计是自动化专业学生的一项基本功，今后无论从事本学科领域的哪方面工作，都是极为有用的。 学习工程设计也是工科专业学生加强工程实际观念、进行专业知识全面综合运行的一个极好的过程。控制工程设计是运用《过程控制工程》的知识、针对某生产工艺流程，实施控制方案的具体体现。完成控制工程设计，既要掌握控制理论及控制工程的基本理论，又要熟悉自动化技术工具(控制及检测仪表)的使用方法及型号、规格、价格等信息，而且要学习本专业的有关工程实际知识，如工程设计的程序和方法、仪表安装方式及常用设备材料的规格、型号等。在经过一次控制工程设汁的全面训练后．将使学生深深体会到各专业课程所学知识的有机结合和综合应用的重要性： 2掌握控制工程设计的方法 控制工程设计需要大量的专业知识，这些基本上在相关课程的教学中已学习过了。与此同时，尚需了解和掌握工程设计的程序和方法、合关的规程和规定。这些必须通过亲自实践，才能逐步掌握。 要独立完成项工程的控制设计，需懂得设计工作的程序。要用图纸、文字资料来表达设计意图，使别人能清楚地看懂自己的设计图纸，并能按图纸进行施工，就要熟悉有关的设计规范。这一过程涉及到查阅各种设计资料的能力培养。由于
《化工过程控制工程课程设计报告》 题目：脱戊烷塔塔顶压力自动控制系统设计 学院： 专业： 班级： 姓名： 指导教师： 年月日
目录 1．课程设计的目的 (1) 2.课程设计题目描述和要求 (1) 3.课程设计报告内容 (1) 3.1工艺简介 (1) 3.2控制系统设计 (2) 3.3仪表选择 (3) 3.3.1压力仪表的选择： (3) 3.3.2控制阀的选择： (5) 3.3.3电气阀门定位器的选择： (6) 3.3.4仪表介绍 (8) 3.4控制系统连接 (9) 3.5系统投运 (9) 参考书目 (11) 附录：脱戊烷塔工艺图
1．课程设计的目的 针对脱戊烷塔顶压力自动控制系统的课题，模拟的进行完整的设计，理论联系实际，运用和巩固在《化工过程控制工程》课程和本专业其他相关课程所学习的知识，培养独立思考、分析和解决实际问题的能力。通过本次设计使学生熟悉工程设计的思维和步骤，并了解如何进一步根据确定的设计方案合理选择自动化仪表，培养学生查阅资料，独立获取新知识、新信息的能力。 2.课程设计题目描述和要求 （1）题目：脱戊烷塔塔顶压力自动控制系统设计 （2）要求：1.设计符合要求的合适的控制系统: 2.画出控制原理图； 3.选择合适的控制、检测仪表； 4.进行系统的连接和所选仪表作用方式的正确确定。 3.课程设计报告内容 3.1工艺简介 蒸汽裂解装置中产生的裂解气经过分离出来的碳五以后的汽油组分作为脱戊烷塔的进料，利用C5馏分与C5以后等重组分沸点不同，在脱戊烷塔中进行气液分离，使C5组分从C5以后的重组分中分离出来。温度是影响产品质量的重要因素，因此需要设计控制方案加以控制。只有在一定的压力下温度才能表征分离的效果因此对压力也需进行自动控制，进料从塔中部（第24块塔盘）进
青海大学 过程控制课程设计 实验名称：锅炉过热蒸汽温度控制系统 姓名：才让加 学号： 1020301025 所在院系：化工学院化工机械系 专业：自动化 指导老师：王淑钦 实验时间： 2013-12-02——2013-12-15
摘要 过热蒸汽温度的扰动来源很多，蒸汽流量、燃烧工况、进入过热器蒸汽的热焙、流经过热器的烟气温度和流速等的变化都会使过热蒸汽温度发生变化。而有些扰动间又相互影响，使对象动态过程变得复杂。但归纳起来，主要有三种扰动：蒸汽量、烟气量和减温水量。 本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制来控制减温器喷水量以提高系统的控制性能。喷水减温作为调节汽温的手段，根据汽温偏差来改变喷水量。通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。 关键字：扰动来源过热蒸汽控制串级控制系统调节手段 1、生产工艺介绍 1.1 锅炉设备介绍 锅炉是工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 锅炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的锅炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 燃料与空气按照一定比例送入锅炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，经过过热器形成过热蒸汽，在汇集到蒸汽母管。过热蒸汽经负荷设备控制，供给负荷设备用，于此同时，燃烧过程中产生的烟气，除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气，最后经引风送往烟囱排空。
过程控制课程设计 设计题目：贮槽液位控制系统设计 学院：电气工程学院专业：自动化班级：091 班
2012 年 6 月 4 日
设计分工 总方案的确定及原理、控制参数的整定、 simulink 仿真 测量变送器的选型、控制参数的整定、查阅 资料 测量变送器的选型、控制参数的整定 调节阀的选型、水箱的建模 总方案的确定及原理、控制参数的整定、 simulink 仿真 simulink 仿真、调节阀的选型 控制器的选 型、控制参数的整定、设计总结、 整理报告 simulink 仿真、水箱的建模、查阅资料 调节 阀的选型、水箱的建模 控制器的选型、查阅 资料 调节阀的选型、控制器的选型 测量变 送器的选型、水箱的建模、查阅资料 调节阀的选型、水箱的建模 控制参数的整定、水箱 的建模、查阅资料 调节阀的选型、测量变送器的选型 小组成员： 序号 学号 姓名 16 0902100138 姚航 程 17 0902100140 韦寿 德 18 0902100141 张印 19 0902100142 邓世 杰 20 0902100147 杨奉 志 21 0902100148 钟昌 帅 22 0902100149 李晓 明 23 0902100202 张凯 强 24 0902100203 农志 兴 25 0902100204 袁剑 波 26 0902100206 李季 27 0902100208 黄灵 浩 28 0902100209 谭雷 29 0902100213 吴高 阳 30 0902100216 潘敏
目录 一、设计目的 (4) 二、设计任务及要求. (4) 三、工艺过程及要求. (5) 四、系统总体方案的选择及说明. (6) 五、系统结构框图与工作原理. (7) 1. 系统结构框图 (7) 2. 工作原理 (8)
设计类型：过程装备与控制工程专业课程设计 设计题目：生产能力为700 m³/h 甲醇制氢生产装置设计 设计人： 指导教师： 班级： 学号： 设计完成时间：2003年1月10日星期五 前言 氢气是一种重要的工业用品，它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门，由于使用要求的不同，这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。 烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用范围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。 甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标，受到许多国家的重视。它具有以下的特点： 1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，投资省，能耗低。 2、与电解水制氢相比，单位氢气成本较低。 3、所用原料甲醇易得，运输储存方便。而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。 4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
目录 前言. 2 目录. 3 摘要. 3 设计任务书. 4 第一章工艺设计. 5 第二章设备设计计算和选型——换热设备. 8 第三章机器选型. 13 第四章设备布置图设计. 15 第五章管道布置设计. 16 第六章自动控制方案设计. 21 第七章工程项目的经济评价. 24 结束语：. 28 致谢：. 29 参考文献：. 30