学习好资料 欢迎下载 第一章 1. 生产过程总目标及要求 ：安全性、稳定性和经济性。 2. 过程控制系统组成 ： 1．被控过程（或对象） ； 2．用于生产过程参数检测的检测与变送仪表； 3．控制器； 4．执行机构； 5．报 警、保护和连锁等其它部件 3. 工业过程对控制的要求 可以概括为准确性、稳定性和快速性。 y 1 y 1 y 3 4. 如图 1，其性能指标 ： y 3 y 1 （1）衰减比和衰减率 其表征了稳定性，是衡量振荡过程衰减程度的指标，其衰减比为 4：1 到 10：1。 （2）最大动态偏差和超调量 ，其表征了准确性，最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量，表 现在过渡过程开始的第一个波峰；超调量为最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。 （ 3）余差，是指过渡过程结束后，被控量新的稳态值与设定值的差值。它是过程控制系统稳态准确性的衡量指标。 （ 4）调节时间 t s 和振荡频率 ，调节时间 t s 是从过渡过程开始到结束的时间，调节时间是过程控制系统快速性的指标。过渡过程的 振荡频率 是震荡周期 p 的倒数，即 =2 /p 一定程度上也可作为衡量快速性的指标。 ***** 过程控制系统中有哪些类型的被控变量？ r u y (t) 第二章 控制器 执行机构 被控过程 1. 过程控制系统 建模的两个基本方法 ：机理法建模、测试法建模。 检测与变送仪表 2. 如图 2 为设阶跃输入幅值为 u ， K = y( ) y(0) y u 图 1.1 过程控制系统基本结构图 r y 1 y 3 y ( ) t t s 图 1.3 过 程控制系统阶跃响应曲线 ***** 对象的纯滞后时间产生的原因是什么？ 答，纯延迟时间产生的原因是由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一定距离。 第三章 1. 常用的控制结构 有：反馈控制、前馈控制、推断控制 2. 自动调节阀按照工作所用能源形式可分为电动调节阀，气动调节阀和液动调节阀。 3. 气动调节阀 由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。 执行机构 是推动装置，它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 输出方式有角行程输出、直行程输出两种。直行程输出的气动执行机构有两类即薄膜式执行机构，气动活塞式执行机构。 控制机构 是阀门，它将阀杆的位移转换为流通面积的大小 4. 气动调节阀可分为直通双座阀，角形控制阀，三通控制阀，隔膜控制阀，蝶阀，球阀，笼式阀，凸轮挠曲阀。 5. 薄膜式执行机构有正作用执行机构与反作用执行机构之分，正作用是信号压力从正上方加入，反作用执行机构是信号压力从右侧面 加入。 6. 阀门中的柱式阀芯可以正装 ,也可以反装。正装阀是阀芯下移时 ,阀芯与阀座间的流通截面积减小；反装阀是阀芯下移时，阀芯与阀座 间的流通截面积增大 7. 气开式与气关式的选择 ：无压力信号时阀全开，随着信号增大，阀门逐渐关小的称为气关式。反之，无压力信号时阀全闭，随着信号增大，阀门逐渐开大称的为气开式。 8. 正作用方式 是指调节器的输出信号 u 随着被调量 y 的增大而增大，整个调节器的增益为“ + ”。 反作用方式是 u 随着被调量 y 的增大 而减小，调节器的增益为“ -”。（正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡，导致控制系统不稳定。负反馈作用则缓解对象中的不平衡，正确地达到自动控制的目的。 ） 流量特性的定义： 被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系称为调节阀的流量特性。 ***** 调节阀的理想流量特性？ 直线特性曲线、对数特性曲线、抛物线特性曲线、快开特性曲线、双曲线特性曲线。第四章 左式为 PID 调节器的动作规律，其 中 δ为比例带与增益成反比， δ习惯用用它相对于被调量测量仪表的 量程的百分数表示 正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡， 导致控制系统不稳定。 负反馈作用则缓解对象中的不平衡， 正确地达到自动控制的目的。 1. P 调节的显著特点就是有差调节。 增大比例系数会加快系统的响应， 但过大会使系统有较大的超调并使稳定性变差， 超调量减小 （1）
成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称：单容水箱液位过程控制 班级：2011级自动化过程控制方向 姓名： 学号：
目录 前言 一．过程控制概述 (2) 二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三．系统组成与工作原理 (5) （一）外部组成 (5) （二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) （三）其它模块和功能 (8) 四．调试过程 (9) （一）P调节 (9) （二）PI调节 (10) （三）PID调节 (11) 五．心得体会 (13)
前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。 其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。 第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。
课程设计报告 ( 2008 -- 2009 年度第二学期) 名称：过程控制课程设计 题目：主汽温串级控制系统 院系：自动化 设计周数： 1 周 姓名学号分工成绩 组长实验仿真（模块搭接、参数整定），报告撰写、整理 成员 实验仿真（模块搭接、参数整 定），报告撰写、整理 实验原理图、工艺流程图、 SAMA图设计 实验原理图、工艺流程图、 SAMA图设计 日期：2009年 07月02日
《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 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：杨宇、张娜、李思怡、 郭冉 指导教师：马平 2009 年 06 月 29日 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 “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、设计（实验）正文 （一）.过热汽温控制的任务和要求 过热汽温的稳定是机组经济安全运行的保障。主汽温度自动调节的任务是维持过热蒸汽出口汽温在允许的范围内，使管壁温度不超过允许的工作温度，以确保机组运行的安全性和经济性。 过热汽温过高或过低都会对机组运行造成不利的影响： 过热汽温过高,容易烧坏过热器，也会引起汽轮机高压部分过热，严重影响机组安全运行。 过热汽温过低，则会影响全厂热效率，引起汽轮机末级蒸汽湿度增加，甚至使之带水，严重影响汽轮机安全运行。 汽温变化过大，将导致锅炉和汽轮机金属管材及部件的疲劳，还将引起汽轮机汽缸和转子的胀差变化，甚至产生剧烈振动，危及机组的安全。 一般来说，中高压锅炉过热气温的暂时偏差值不允许超过正负10摄氏度。长期偏差不允许超过正负5摄氏度。 （二）．汽温调节对象的动态特性 过热蒸汽温度控制对象的动态是指引起过热气温变化的各种扰动与气温之间的动态关系。引起过热蒸汽温度变化的因素很多，如过热蒸汽流量变化，炉膛燃烧工况的变化，锅炉给水温度的变化，进入过热器的热量，流经过热器的烟气温度和流速等的变化。但归纳起来，
先进过程控制学习总结 学科专业： 姓名： 学号： 2016年06月
引言 什么是模型预测控制(MPC)？ 模型预测控制（Model Predictive Control）是一种基于模型的闭环优化控制策略，已在炼油、化工、冶金和电力等复杂工业过程中得到了广泛的应用。 其算法核心是:可预测过程未来行为的动态模型，在线反复优化计算并滚动实施的控制作用和模型误差的反馈校正。 模型预测控制具有控制效果好、鲁棒性强等优点，可有效地克服过程的不确定性、非线性和关联性，并能方便地处理过程被控变量和操纵变量中的各种约束。 模型预测控制的产生背景 1 工业需求： (i). 随着过程工业日益走向大型化、连续化，工业生产过程日趋复杂多变, 往往具有强藕合性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特征，并存在着各种约束条件，其动态行为还会随操作条件变化、催化剂失活等因素而改变。 (ii). 典型生产装置的优化操作点通常位于各种操作变量的约束边界处, 因而一个理想的控制器应当保证使生产装置在不违反约束的情况下尽可能接近约束, 以确保获取最佳经济效益。 2传统控制及现代控制理论的局限性 (i). 传统的PID控制策略和一些复杂控制系统不能满足控制要求; (ii). 现代控制理论的不作为： ①过分依靠被控对象的精确数学模型 ; ②不能处理非线性、时变性、不确定性、有约束、多目标问题。 模型预测控制的产生过程 1 模型算法控制（MAC）的产生： (i). 1978年，法国的Richalet等人在系统脉冲响应的基础上，提出了模型预测启发控制(MPHC, Model Predictive Heuristic Control)，并介绍了其在工业过程控制中的效果； (ii). 1982年，Rouhani和Mehra[2]给出了基于脉冲响应的模型算法控制(MAC, Model Algorithmic Control)； 2 动态矩阵控制（DMC）的产生： 动态矩阵控制(DMC, Dynamic Matrix Control)于1974年应用在美国壳牌石
辽宁工业大学过程控制系统课程设计（论文）题目：苯酐配料成分控制系统的设计 院（系）：电气工程学院 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Array 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 苯酐是化工重要的生产原料，被广泛用于增塑剂的制造。但在苯酐的生产过程中，由于空气与邻二甲苯的成分可能有变化，故其配比比不固定。本设计通过对苯酐的生产工艺、系统要求等分析，最终实现对苯酐成分的控制系统设计。 本设计是通过对苯酐的物理性质和化学性质的分析，选用特定的传感器、变送器、控制器、执行器，对空气的输出量采用串级控制系统，对邻二甲苯的输出量采用单回路比值控制系统，并针对本设计的系统进行MATLAB软件仿真，最终实现了对苯酐配料成分的控制。本设计的系统具有控制精度高，控制灵活等特点，进一步缓解了化工对苯酐的需求量。 关键词：苯酐；单回路比值控制系统；MATLAB仿真；
目录 第1章绪论 (1) 1.1 背景概述 (1) 1.2 苯酐概述 (1) 第2章方案论证 (2) 2.1 苯酐生产工艺类型 (2) 2.2 控制方案的选择 (3) 2.3 工艺流程图及系统方框图 (4) 第3章各仪表的设计选择 (6) 3.1 传感器的选型 (6) 3.2 控制器的选型 (7) 3.3 执行器的选型 (8) 3.4 其他仪器的选型 (10) 3.5 调节器正反作用及控制规律的确定 (11) 第4章 PID算法 (12) 4.1 PID控制概述 (12) 4.2 比值系统系数的计算 (13) 第5章系统仿真 (14) 5.1 空气控制单元的仿真 (14) 5.2 邻二甲苯控制单元的仿真 (15) 5.3 整个系统仿真 (17) 第6章总结 (20) 参考文献 (21)
健峰培训心得体会 生产过程控制实务班 一、前言 非常感谢公司再次给予我的培训机会，2013.4.15-4.21学习品质保证实务班，2014.4.24-4.30学习生产过程控制实务班。时隔一年，我又再次来到健峰学习先进的管理知识。同比去年，我的角色变化了，从一个品质管理者变成了生产管理者，不变的是今年的学习也是主要以品质为中心。因为过程即为品质，品质并不仅仅代表的是产品的品质，也代表了公司形象、服务水平、管理水平的品质。 二、亲身感受 因为已经有一次的培训经验，使得我再次来到健峰时，并不那么陌生，而是有一点旧地重游很自在的感觉。 到达校区后，按照流程单按部就班的进行一系列的报道动作，分配宿舍、领校服、吃晚饭、晚宣导。这一切都将健峰的标准化体现的淋漓尽致。 写到这里，肯定不能落下，健峰的朗朗入口的校歌、APC精神、提倡创造感恩环境、提倡健康生活公筷母匙活动等等。 当然，院部的所有工作人员都很热情，工作时富有激情，这是我两顾健峰体会最深和最认可的一点。 三、学习内容 （一）异常分析思路 1.解决问题的思路： ?异常问题要抓真因，真因往往只有一个， ?改善问题要抓要因，5M1E面面具到。 2.异常问题分析的方法： ?三现：第一时间到达现场，观现物，掌握现状。 ?KKD：凭借自己的经验和专业知识，大胆的做假设，小心的去求证。 3.面对问题的心态： ?当问题摊在你面前时你唯一的想法就是：我能做什么？
4.解决问题的方法： ?现象+真相+原因+真因+对策（防呆法） （二）车间管理思路变化 1.车间管理的六大任务：P生产力Q质量C成本D交期M士气S安全，会受 到5M1E的影响。 2.注重多能工的培养：要求每一个员工具备3-5个岗位的操作能力。制作员工技 能矩阵表。 3.了解员工应从马斯洛需求理论来分析了解员工的不同需求。 ?生理（物质性） ?安全（归属感、认同感） ?团体的一员（社会需求、关系） ?被尊重（肯定、荣誉感） ?自我实现（升迁通道） 4.管理员工注意：扬善于公庭规过于私室。对员工的批评教育注意技巧：赞美+ 批评+鼓励。 5.爱兵四大法则：员工不会错，如果员工有错，一定是我想（法）错！如果不是 我想错，也一定是因为我的错，才会造成员工的错，总之员工不会错！ （三）问题、异常、风险的改善 1.问题的改善：QC 7大手法、PDCA、QC Story、8D ?QC 7大手法又称新旧QC七大工具（手法），都是由日本总结出来的。日本人在提出旧七种工具推行并获得成功之后，1979年又提出新七种工具。 旧QC七大手法偏重于统计分析，针对问题发生后的改善，新QC七大手 法偏重于思考分析过程，主要是强调在问题发生前进行预防。之所以称之 为“七种工具”，是因为日本古代武士在出阵作战时，经常携带有七种武器， 所谓七种工具就是沿用了七种武器。 ?PDCA 即PDCA循环。PDCA循环又名戴明环，由美国质量管理专家戴明提出，它是全面质量管理所应遵循的科学程序，MBA、CEO必读12篇 及EMBA等课程均对PDCA循环在企业管理各环节中的应用有所介绍。 全面质量管理活动的全部过程，就是质量计划的制订和组织实现的过程， 这个过程就是按照PDCA循环，不停顿地运转的。PDCA循环不仅在质量
本次课程设计采用MATLAB仿真完成。设计题目分为二个部分。 答疑时间：15周周四（12月13日）下午2：00-4：30；地点：工学二号馆501； 有问题可以发邮件或者打电话。 课程设计报告：按照设计题目的要求完成报告； 答辩时间：自动化0901：16周周五上午8：30-12：00，地点：工学二号馆513； 自动化0902：16周周五下午1：30-5：00，地点：工学二号馆513； 答辩要求：（1）长学号（如3109001440）末位数相同的若干位同学一起答辩； （2）要求演示仿真程序； （3）答辩时交课程设计报告。 第一部分： 要求：按照长学号（如3109001440）的末位数选做下列题目。 采用MATLAB仿真；所有仿真，都需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型 （12）设计思路 0、精馏塔塔内温度的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化50 ?=。试根据实验 u δ≤的无差控制系统。 数据设计一个超调量25% p 具体要求如下： （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
1、锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化5 ?=。试根据实验数 u 据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。 p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 2、加热炉出口温度控制系统，测取温度对象的过程为：当系统稳定时，在温度调节阀上做 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下： p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 δ≤的无差控制系统。具体要求如下： 试根据实验数据设计一个超调量25% p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
过程控制课设报告
课程设计报告 (2015—2016年度第二学期) 名称：过程控制课程设计 题目：电厂锅炉过热蒸汽温度控制系统 院系：控制与计算机工程学院 班级：
姓名： 学号： 指导老师：张建华老师 设计周数： 1 周 日期：2016年6月24日 设计正文： 1．控制系统的基本任务和要求 过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以致烧坏过热器的高温段，严重影响安全。一般规定过热蒸汽的温度上限不能高于其额定值+5℃。 如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率，据估计，汽温每降低5℃，热经济性将下降约1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。所以，过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。 以600MW机组国产直流锅炉为例，其过热蒸汽温度额定值为541℃（主汽压力为17.3MPa），在负荷为额定值的60%~100%范围内变化时，过热蒸汽温度不超过额定值的-10~+5,长期偏差不允许超过±5℃。为了防止过快的蒸汽温度变化速率造成某些高温工作不部件产生较大的热应力，还对温度变化速率进行限制，一般限制在3℃/min内。 本次课程设计以600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统为例： 某电厂600MW 汽包锅炉过热蒸汽温度是通过喷水减温来实现对温度的自动调节。已知该系统减温水流量W和过热蒸汽流量D可通过加装流量计进行检测，电动调节阀的开度可根据控制器输出值自动调整。其动态特性如下：
总结项目全过程管理经验 项目前期阶段是一个项目最重要的阶段。项目负责人在接手一个新项目的时候，首先要尽可能地多从各个方面了解项目的情况，如： 1、这个项目是什么项目？具体大概做什么事情？是谁提出来的？目的是解决什么问题？ 项目前期对工程情况了解的越详细，工作做的越细致，后面的“惊讶”就越少，项目的风险就越小； 2、这个项目里牵涉哪些方面的人？如投资方、建设方、项目建成后的运营管理方、技术监督方等等。 项目负责人需要了解每个方面的人对这个项目的看法和期望是什么。事先了解各个方面对这个项目的看法和期望，可以让你在做项目碰到问题的时候，就每件事情具体分析哪些人会在什么方面支持你，哪些人会出于什么目的反对你，从而提前准备联合朋友去对抗敌人，让事情向你所希望的方向发展。 没有永远的朋友，也没有永远的敌人，只有一致的利益，这句话作为项目负责人是一定要记住的； 3、基本了解了客户的情况后，下面的事情就是了解自己公司各方面对这个项目的看法。首先是高层领导是否重视，这个决定了在你需要资金、人力等资源支持的时候，公司是否会根据你的要求提供最有力的支持。领导口头肯定是说支持的，但你需要做的是了解公司对这个项目的实际期望，是想把项目越做越大还是只想赚点钱？是想做样板工程还是干脆想敷衍了事。 公司领导（尤其是高层领导）对项目的态度决定了你做这个项目的战略目标，而这个战略方针将对你做项目计划产生直接的影响； 4、在做整体项目计划前，还要大致计算一下你手上的资源。 首先是时间。现在市场竞争非常激烈，有一些项目会要求在几乎不可能完成的时间范围里完成。对于这一点，你在做项目的风险控制计划的时候要充分考虑。 其次是人员。根据项目预算和已往经验，大致计算一下未来的项目小组有多少种角色，每个角色目前公司是否有人，是否能完全归这个项目使用，是否需要另外招聘一些人员，招聘的准备工作要尽早启动。 最后就是一些设备的准备。项目所需大件关键设备生产周期很长，所以要尽早订货，以后不管发生设备等人还是人等设备的情况，浪费的都是你的时间； 5、是到做总体计划的时间了吗？不，你现在已经知道了客户的目标和你手上的资源，那么做计划以前，你还需要和你的领导和客户充分沟通资源的问题。 因为很多资源是还不明确的，你需要写一份报告，详细分析这个项目的风险以及对资源的需求情况。如果一些问题不能得到解决的话，将发生什么样的后果。如果资源不够，就要高层改变策略，增加对这个项目的投入。甚至在条件许可的情况下，有些公司会放弃这个项目。总之，没有人能完成一个不可能完成的任务，如果项目负责人不能尽早发现风险，那么就只能去当烈士了。
过程控制系统课程设计报告 题目：温度控制系统设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
温度控制系统设计 一、设计任务 设计电热水壶度控制系统方案，使系统满足85度至95度热饮需要。 二、预期实现目标 通过按键设定温度，使系统水温最终稳定在设定温度，达到控制目标。 三、设计方案 （一）系统数学模型的建立 要分析一个系统的动态特性，首要的工作就是建立合理、适用的数学模型，这也是控制系统分析过程中最为重要的内容。数学模型时所研究系统的动态特性的数学表达式，或者更具体的说，是系统输入作用与输出作用之间的数学关系。 在本系统中，被控量是温度。被控对象是由不锈钢水壶、2Kw电加热丝组成的电热壶。在实验室，给水壶注入一定量的水，将温度传感器放入水中，以最大功率加热水壶，每隔30s采样一次系统温度，记录温度值。在整个实验过程中，水量是不变的。 经过试验，得到下表所示的时间-温度表： 表1 采样时间和对应的温度值
以采样时间和对应的温度值在坐标轴上绘制时间-温度曲线，得到图1所示的曲线： 图1 时间-温度曲线 采用实验法——阶跃响应曲线法对温箱系统进行建模。将被控过程的输入量作一阶跃变化，同时记录其输出量随时间而变化的曲线，称为阶跃响应曲线。 从上图可以看出输出温度值的变化规律与带延迟的一阶惯性环节的阶跃曲线相似。因此我们选用 ()1s ke G s Ts τ-= + （式中：k 为放大系数；T 为过程时间常数；τ为纯滞后时间）作为内胆温度系统的数学模型结构。 （1）k 的求法：k 可以用下式求得： ()(0) y y k x ∞-= （x ：输入的阶跃信号幅值）
过程控制工程课程设计(doc 15页)
过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月
1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩
工程造价全过程控制心得 全过程造价控制是工程建设项目管理质量控制、进度控制、成本控制，三大控制工作的重要组成部分，也是一项极其复杂又重要的工作。造价控制得好与坏，直接关系到建筑产品性价比的高低，直接关系到投资者的投资效益。 如何把造价控制在合理范围，如何实现投资效益最大化，这是我们造价工作者应努力研究的课题。工程造价全过程控制是指：建设项目设计阶段、招标阶段、施工阶段、竣工结算阶段全过程的造价管理控制工作。 各阶段造价控制的侧重点不同，设计阶段要求满足经济与设计艺术的统一，招标阶段要求招标文件要严谨、算量套价要准确，施工阶段要求动态监控成本目标偏差，结算阶段要求以事实为依据、以合同为准则，如实计算工程造价。工程造价全过程控制立足于事前控制，强调在项目决策和设计前期阶段造价控制的重要性。 建筑工程造价控制是一门专业，也是一门技术。如何把造价控制原理运用到项目管理的全过程？下面本人根据从事造价工作几十年的实践经验和体会谈一点心得。 一、方案及设计阶段造价控制在项目的整个生命周期内，从开始到结束，项目资源投入由小变大、再逐渐变小，项目风险逐渐由大变小，项目相关人对项目的控制力由强变弱。设计阶段的造价控制是重中之重，人们常说，设计的浪费是极大的浪费，一旦图纸定型，后续管理是无法控制大方向造价。传统的工程造价管理仅对工程完工后的决算投入很大的精力，而对决策和设计阶段的造价控制不是很重视，这样做除了对防止施工单位的高估冒算有作用外，未能做到对建设工程造价进行有效的控制。通常设计费只占建设工程寿命费用的1%以下，而这1%以下的费用对工程造价的影响度却占75%以上，设计在工程造价全过程控制中起着重要作用。施工图纸一旦完成，影响工程造价的可能性只剩10 %左右。 业主在确定基本需求后确定项目初期概念方案，通常可采用：设计方案招标进行多方案比选，并运用价值工程进行设计优化和限额设计。作为造价工程顾问公司在项目建设工程中提供的主要服务概括为：
步进式加热炉控制系统设计 一、步进式加热炉工艺流程 1. 步进式加热炉简介 ⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作 把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。 炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。 （2）步进式炉的几种类型 步进式炉从炉子构造上分目前有：单面供热步进式炉、两面供热步进式炉、钢料可以翻转的步进式炉、交替步进式炉、炉底分段的步进式炉等等。 单面供热步进式炉也称步进底式炉，钢料放置在耐火材料炉底或铺设在炉底上的钢枕上。钢坯吸热主要来自上部炉膛，由于一面受热，这种炉子的炉底强度较低。它适用于加热薄板坯、小断面方坯或有特殊要求的场合。 两面供热步进式炉也称步进梁式炉，活动梁和固定梁上都安设有能将钢坏架空的炉底水管。在钢坯的上部炉膛和下部炉膛都设置烧嘴，因此炉底强度较高，适用于产量很高的板坯或带钢轧前加热。 钢坯可以翻转的步进式炉是每走一步炉内钢料可以翻转某一角度，步进梁和固定梁都带有锯齿形耐热钢钢枕，这是加热钢管的步进式炉，每走一步钢管可以在锯齿形钢枕上滚动一小段距离，使受热条件较差的底面逐步翻转到上面，以求加热均匀。 交替步进式炉则有两套步进机构交替动作。运送过程中，钢坯不必上升和下降，振动较小，底面不会被划伤，表面质量较好 炉底分段的步进式炉的加热段和预热段可以分开动作。例如预热段每走一步，加热段可以
走两步或两步以上。这种构造是专门为易脱碳钢的加热而设计的。钢坯在预热段放置较密，可以得到正常的预热作用，在加热段钢坯前进较快，达到快速加热，以减少脱碳。 （3）步进式炉的优缺点 步进式炉是借机械将炉内钢坯托着一步一步前进，因此钢坯与钢坯还不必紧挨着，其间距可根据需要加以改变。 原始的步进式炉只用于加热推钢机无法推进的落板坯或异形坯，随着轧机的大型化和连续化，推钢式炉已不能满足轧机产量和质量的要求。在这种情况下，近十年来造价较高的步进式炉得到了快速发展，其结构也日趋完善。 步进式炉具有以下特点：（1）炉子长度不受钢坯厚度的限制，不会拱钢，炉子可以建得很长，目前有些炉子已接近60 米长，一个步进式炉可以代替1.5—2 个推钢式炉。（2）操作上灵活性较大，可以通过改变装料间隙调节钢坯加热时间，且更换品种方便。（3）炉内钢料易于清空，减少停炉时清除炉内钢料的时间。（4）钢坯在炉内不与水管摩擦，不会造成通过轧制还不能消除的伤痕。（5）水管黑印小，即能得到尺寸准确的轧材。（6）两面加热步进式炉可以不要实底均热段，因此加热能力比推钢式炉稍大。（7）没有出料滑坡，减少了由于滑坡高差作用而吸入炉内的冷空气。（8）钢坯有侧面加热，这样可实现三面或四面加热，因此加热时间短，钢坯氧化少。（ 9）生产能耗大幅度降低,从炼钢连铸后开始全连续的直接生产。（ 10）产量大幅度提高,在100* 104t/a 以上。（ 11）生产自动化水平非常高，原加热炉的控制系统大都是单回路仪表和继电器逻辑控制系统，传动系统也大多是模拟量控制式供电装置，现在的加热炉的控制系统大多数都具有二级过程控制系统和三级生产管理系统，传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 步进式炉的缺点是炉底机械设备庞大，维护和检修都较复杂，炉子造价太高。两面供热的步进式炉炉底水管较多，热损失大。单面供热的步进式炉虽然无水冷热损失，但产量较低。因此，尽管步进式炉有很多优点，仅由于它造价太高，目前在中小型厂全面推广还不适宜。
过程控制系统课程设计 报告书 课设小组：第四小组
目录 摘要 (1) 第一章课程设计任务及说明 (2) 1.1课程设计题目 (2) 1.2 课程设计容 (3) 1.2.1 设计前期工作 (3) 1.2.2 设计工作 (4) 第二章设计过程 (4) 2.1符号介绍 (4) 2.2水箱液位定制控制系统被控对象动态分析 (6) 2.3压力定制控制系统被控对象动态分析 (7) 2.4串级控制系统被控对象动态分析 (7) 第三章压力 P2 定值调节 (8) 3.1 压力定值控制系统原理图 (8) 3.2 压力定值控制系统工艺流程图 (8) 第四章水箱液位L1定值调节 (9) 4.1 水箱液位控制系统原理图 (9) 4.2 水箱液位控制系统工艺流程图 (9) 第五章锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图 (10) 5.1串级控制系统原理图 (10) 5.2串级控制系统工艺流程图 (11)
第六章控制仪表的选型 (12) 6.1 仪表选型表 (12) 6.2现场仪表说明 (13) 6.3 DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表 (14) 第七章控制回路方框图 (15) 总结 (15) 参考文献 (16)
摘要 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。 使学生在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、系统设计原则的基础上，结合联系实际的课程设计题目，使学生熟悉和掌握DCS控制系统的设计和调试方法，初步掌握控制系统的工程性设计步骤，进一步增强解决实际工程问题的能力。 关键词：过程控制设计DCS
过程控制系统知识点总结 ) 一、概论 1、过程控制概念:五大参数。 过程控制的定义:工业中的过程控制就是指以温度、压力、流量、液位与成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。 2、简单控制系统框图。 控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。主要包括:控制器、变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。 控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。 3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图。 4、DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制,电流信号制。QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。它们之间联用要采用电气转换器。 5、电信号的传输方式,各自特点。 电压传输特点: 1)、 某台仪表故障时基本不影响其它仪表; 2)、 有公共接地点; 3)、 传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。 电流信号的特点: 1)、某台仪表出故障时,影响其她仪表; 2)、无公共地点。若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。 6、变送器有四线制与二线制之分。区别。 1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。 2、两线制:节省电缆及安装费用,有利于防爆。活零点,两条线既就是信号线又就是电源线。 7、本安防爆系统的2个条件。 第一个字母:参数类型 T ——温度(Temperature) P ——压力(Pressure) L ——物位(Level) F ——流量(Flow) W ——重量(Weight) 第二个字母:功能符号 T ——变送器(transmitter) C ——控制器(Controller) I ——指示器(Indicator) R ——记录仪(Recorder) A ——报警器 (Alarm) 加热炉
过程控制课程设计任务书
设计目的 根据设定的液位对象和其他配置，运用计算机和INTOUCH组态软件，设计监控系统，并通过调试使得水箱液位维持恒定或保持恒定或保持在一定误差范围内。 2 控制要求 在工业过程控制中，实现前馈-反馈单回路控制。前馈控制的基本概念使测取进入过程的干扰（包括外界干扰和设定值变化），并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量，使控制变量维持在设定值上。前馈控制器的控制规律取决于被控对象的特性，按被控对象既定控制规律;反馈控制的控制规律采用PID规律。将前馈与反馈有效地结合，运用前馈控制在扰动发生后，抑制由主要扰动引起的被控量所产生的偏差；同时运用反馈控制，消除多种扰动对被控量的影响。 3 系统结构设计 3.1 控制方案 本设计通过前馈反馈控制系统实现对液位的控制。 在前馈反馈控制系统中，前馈控制属于开环控制，在设计中经过对主流量的检测，及时的针对主要扰动进行液位的偏差抑制。当流量测量值较预定值发生波动，即时通过计算机进行PID计算，输出控制信号，进行液位调节； 反馈控制属于闭环控制，通过对液位的测量，及时对液位进行调控。反馈环节通过对液位的监测，将测量值与给定值进行比较，形成偏差后，通过A/D传输给计算机，进行预先设定的PID计算，输出控制型号，进行液位调节。 前馈反馈控制原理框图如下：
图3.1 前馈反馈系统框 3.2 仪表选择图 3.2.1 流量传感器 流量传感器采用V锥体流量计。V锥体在流场中产生的节流效应，通过检测上下游压差来测量流量。与普通节流件相比，它改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。实践证明，V锥形流量计与其它流量仪表相比，有长期精度高、稳定性好、受安装条件局限小、耐磨损、测量范围宽、压损小、适合脏污介质等优点。 3.2.2 过程模块 采用牛顿7000系列远程数据采集模块作为计算机控制系统的数据采集通讯过程模块。牛顿7000系列模块体积小，安装方便，可靠性高。 D/A模块采用牛顿7024，四通道模拟输入模块。电压输入1~5VDC。使用7017模块的4通道IN4作为温度信号检测输入通道。 通信模块采用牛顿7520，RS232转换485通讯模块。使用RS-232/RS-485双向协议转换，速度为300~115200BPS，可长距离传输。
实验系统认知 A3000高级过程控制实验系统独创现场系统概念，而不是对象系统。现场系统包括了实验对象单元、供电系统、传感器、执行器(包括电动调节阀、变频器及调压器)、以及半模拟屏，从而组成了一个只需接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境。 1、A3000特点 (1)现场系统通过一个现场控制机柜，集成供电系统、变频器、移相调压器、以及现场继电器，所有驱动电力由现场系统提供。它仅需通过标准接线端子接收标准控制信号即能完成所有实验功能。从而实现了现场系统与控制系统完全独立的模块化设计。 (2)现场控制机柜内有工业标准接线端子。这种标准信号接口可以使现场系统与用户自行选定的DCS系统、PLC系统、DDC系统方便连接，甚至用户自己用单片机组成的系统都可以对现场系统进行控制。 (3)现场系统的设计另外的优势是保证动力线与控制线的电磁干扰隔离。 (4)现场系统的设计保证了控制系统只需要直流低压就可以了，使得系统设计更模块化，更安全、具有更大的扩展性。 A3000-FS现场及系统结构原理图如图2-1，图2-2所示。
图2-1 A3000现场实物图 图2-2 A3000现场系统结构图
现场系统包括三个水箱，一个大储水箱，一个锅炉，一个工业用板式换热器，两个水泵，大功率加热管，滞后时间可以调整的滞后系统，一个硬件联锁保护系统。传感器和执行器系统包括5个温度、3个液位、1个压力，1个电磁流量计，1个涡轮流量计，1个电动调节阀，两个电磁阀，2个液位开关。 2、现场系统机柜面板 ? 电源：220V AC单相总电源空开，380V AC三相总电源空开。 ? 开关：两个两位自锁旋钮开关，分别是加热器电源开关和变频器电源开关。四个三位自锁旋钮开关，分别是1#、2#电磁阀手自动以及关闭开关。变频器手自动启动信号以及关闭开关，2#水泵手自动运行以及关闭开关。 ? 电压表：显示24VDC开关电源的电压值。 ? 变频器：对于A3000FBS系统，则具有Profibus DP控制端子。 ? 指示灯：安装有8个指示灯和滞后管系统的两手动调节阀。分别为单相电，三相电通电指示。以及两个水泵、两个电磁阀开启时，其状态指示灯分别点亮。当锅炉内水位低于低限液位开关时，液位开关断开，联锁控制的低限液位指示灯点亮，表明锅炉内液位很低或无液位。提示禁止对锅炉加热。往锅炉内注水等到当锅炉内水位达到或超过低限液位开关时，液位开关闭合，联锁控制的低限液位指示灯灭，可以开始对锅炉加热。当锅炉内水位超过高限液位开关时，液位开关闭合，联锁控制的高限液位指示灯点亮，表明锅炉内液位很高或超过高位限制，应及时把锅炉内液体排出一部分。 3、支路分析 现场系统包含两个支路。支路1有1#水泵，换热器，锅炉，还可以直接注水到三个水箱以及锅炉。支路2有2#水泵，压力变送器，电动调节阀，三个水箱，还有一路流入换热器进行冷却。 (1)支路1分析 支路1包括左边水泵，1#流量计，电磁阀等组成，可以到达任何一个容器，锅炉以及换热器。水泵可以使用变频器控制流量，电磁阀可能没有。 由于支路1可以与锅炉形成循环水，可以做温度控制实验。为了保证加热均匀，应该使用动态水，本系统设计了一个水循环回路来达到此目的。即打开JV304、
东南大学自动化学院 实验报告 课程名称：过程控制 第二次实验 实验名称：被控过程的建模实验 院（系）：自动化专业：自动化 姓名：学号： 同组人员：实验时间：2017 年 5 月13 日评定成绩：审阅教师：一
一、实验目的 1、了解液位，流量，压力和温度系统的组成结构； 2、掌握用阶跃响应法来实验辨识控制系统的数学模型的特性参数 、0T、0K，并以此计算调节器的P、I T、D T参数； 3、熟练掌握实验法获取被控对象特性的设备操作方法。 二、实验内容 1、对象的配管操作 本实验的实验流程图如图2.1所示，按照实验流程图对实验装置进行配管操作。 图2.1 实验流程图 2、仪表的配线操作 本实验的仪表配线图如图2.2所示，对实验控制台上的2#、3#调节器的输入、输出、电源进行插棒连线（6根弱电，4根强电）。
图2.2 液位飞升实验仪表配线图 3、调节器参数的设置； 4、记录曲线，运用力控组态软件中的历史趋势曲线，曲线下方操作按钮的作用参看附录二。 三、实验步骤 1、了解被控过程的自衡和非自衡特性，操作前，将力控组态软件打开到运行系统，选择相应实验，打开到历史趋势曲线；
2、掌握单容过程和多容过程的典型传递函数；按照实验流程图配管，并完成仪表配线；建模连线图如下： 3、掌握飞升曲线的建模方法系统模型的认识； 为了实现对水箱的建模，应该在断开所有的控制器的情况下让水箱获得自然平衡点。利用P909手动控制电动阀的开度，保持出水阀的开度不变，手动调节进水阀的开度，使得液位逐渐达到平衡点。在液位到达第一个平衡点之后保持进水阀和出水阀的开度不变，通过P909手动增大电动阀的开度。（这里之所以实用电动阀来控制输入量是因为电动阀的是线性的，而进水阀是非线性的，从而电动阀的开度该变量是可以量化的）由于开度的增大，进水