过程控制系统

过程控制系统是指自动控制系统的被控量是温度、流量、压力、液位等这样一些过程变量的系统。

过程控制主要是温度、压力、流量、液位等四种参数的控制问题。

定值控制系统：将系统被控量的设定值保持某一定值（或在某一很小范围内不变）的控制系统称为定值控制系统。

随动控制系统：随动控制系统是被控量的设定值随着时间任意变化的控制系统。

程序控制系统：程序控制系统被控量的设定值是按预定的时间程序变化的。

过程控制系统的品质指标：

衰减比：第一、二两个周期的振幅B1与B2的比值，称为衰减比，既n=B1/B2

动态偏差：扰动发生后，被控量偏离稳定值或设定值的最大偏差称为动态偏差。

调整时间Tc：系统受到扰动后平衡状态被破坏，经控制器作用后，被控量返回到允许的范围之内。通常在稳定值的5%（或2%）以内，达到新的平衡状态所经历的时间，称为调整时间Tc。

静态偏差：经控制器控制以后，系统被控量将在规定的小范围内波动，被控量与最大稳定值或设定值之差称为静态偏差或残余偏差，简称余差。

热电偶基本定律有均质导体定律、中间温度定律和中间导体定律。

两线制是指现场变送器和控制室仪表联系仅用两根导线。 投运：就是通过适当的步骤使主、副控制器先经手动调整好参数

及工作状态，然后转到自然工作状态中。

冷端温度补偿：冷端温度冰浴法、计算修正法、补偿电桥法

软手动操作指的是调节器的输出电流与手动输入电压成积分关系。

硬手动操作指的是调节器的输出电流与手动输入电压成比例关系。

无平衡切换是指在自动、手动切换时，无需事先调平衡，可以随时切换至所需位置。

自平衡能力是当对象受到干扰后，平衡状态被破坏，不需要外加任何控制作用，能依靠对象自身达到新的平衡状态的能力。

当对象受到干扰作用后，平衡状态被破坏，不能依靠它自身能力达到平衡状态的性质，称为无自平衡能力。

无扰动切换是指在切换时调节器的输出不发生变化，对生产过程无扰动。

气动执行机构有正作用和反作用两种形式。

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. 过程控制系统复习题

一.选择题（每题2分，共10题，共20分）

1.过程控制系统由几大部分组成，它们是：( C )

A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门

C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D. 控制器、检测装置、执行器

2. 在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( B )。

A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象

3. 串级控制系统主、副对象的时间常数之比，T01/T02＝( )为好，主、副回路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行。

A. 3～10 B. 2～8 C. 1～4 D. 1～2

4. 过渡过程品质指标中，余差表示( )。

A.新稳态值与给定值之差 B.测量值与给定值之差

C.调节参数与被调参数之差 D.超调量与给定值之差

5.PID调节器变为纯比例作用，则( )。

A. 积分时间置∞、微分时间置∞ B. 积分时间置0、微分时间置∞

C. 积分时间置∞，微分时间置0 D. 积分时间置0，微分时间置0

6.( )在阀芯行程比较小时，流量就比较大，随着行程的增加，流量很快地达到最大。

A. 快开流量特性 B. 线性流量特性

C. 抛物线流量特性 D. 等百分比流量特性

7.闭环控制系统是根据( )信号进行控制的。

A.被控量 B.偏差 C.扰动 D.给定值

8.衡量控制准确性的质量指标是( )。

A.衰减比 B.过渡过程时间 C.最大偏差 D.余差

过程控制系统

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过程控制系统

第一题

问：选择性控制有哪些类型？各有什么特点？简述几种主要的抗积分饱和的措施。

答：选择性控制系统主要有被控变量的选择性控制系统和被控变量测量值的选择性控制系统两种类型。

被控变量的选择新控制系统，当生产处于正常情况时，选择其选择正常控制器的输出信号送给执行器，实现对生产过程的自动控制，此时取代控制器处于开路状态。当生产过程处于非正常情况时，选择其选择取代控制器的输出信号送给执行器，取代控制器代替正常控制器对生产过程进行控制，此时正常控制器出去开路状态。当生产过程恢复正常时，通过选择器的自动切换，仍由原来的正常控制起来控制生产过程的进行。被控变量测量值得选择新控制系统，多个变送器共用一个控制器，选择器对变送器的输出信号进行选择。其主要用途有两个：一是选出几个测量变送信号的最高或最低信号用于控制；二是为了防止仪表故障造成事故，对同一检测点采用多个仪表测量，选出可靠的测量值。

抗积分饱和的措施主要有：限幅法、外反馈法和积分切除法。 过程控制系统

2 / 13  限幅法:用高低值限幅器，使控制器的输出信号被限制工作区间内，但这样有可能在正常操作中不能消除系统的余差。

 外反馈法：采用外部信号作为控制器的积分反馈信号，如此，当控制器处于开环状态时，由于积分反馈信号不是输出信号本身，就不会形成对偏差的积分作用，从而可以防止积分饱和现象的出现。

 积分切除法：当控制器被选中处于闭环状态时，具有比例积分作用；若控制器未被选中处于开环状态时，将积分作用自动切除，使之只有比例作用。这样既不会积分饱和又能在小偏差时利用积分作用消除偏差。

第二题

问：分程控制系统可以应用于那些场合？请分别举例说明其控制过程，如何整定参数和投运？

答：分程控制系统可以应用于以下几种场合：

1. 用于扩大控制发的可调范围，以改善控制品质。

通常国产控制阀的可调比R为30，在绝大部分场合下能满足生产要求。但有些场合要求可调范围很宽，此时一个控制法无法满足生产要求。这种情况下，可将两个口径不同的控制阀当做一个控制法使用，从而扩大可调范围。

理论　Ｉ眈　广角　

Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　

浅耩过程控瓣仪囊与过程　警　熏筑　

刘志成　

唐山汇中仪表股份有限公司　河北唐ｔｌ１　０６３０００　

【摘要Ｉ现代　ｆ：业生产过程．随着生产规模的不断扩大，生产过程的强化，对产品质量的严格要求，以及各公司问的激烈竞争，人。ｌ＝＝操作和　

一般的控制远远不能满足现代化生产的要求，工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设箭，它是保证现代企业安全、优化、低耗和高　

效生产的主要技术手段。　

ｌ关键词ｌ过程控制仪表系统　中图分类号：ＴＨ　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４ｘ（２０１２）０６—２３４—０１　

一、过程控制仪表与控制系统。　

如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对　

象代表生产过程中的某个环节，控制对象输出的被控变量（Ｔ　Ｐ　Ｌ　Ｆ　

等），经变送、转换成相应的信号，送显示、记录、调节与给定单元来　的给定值进行比较，将偏差值进行一定运算后，发出信号控制执行单　元的动作，将阀门开大或关小．改变控制量，直到被控变量与给定值　

相等。　二、控制系统的工作原理　

ｌ、液位控制系统　图中，检测变送器检测到水位高低，当水为高度与正常给定水位　

之间出现偏差时，调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀，使　

水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。　

２、温度控制系统　

它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制　

目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口　物料的温度变化时，通过温度仪表测得的变化，并将其信号送至调节　器与给定值进行比较，调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令　

送至调节阎，改变蒸汽量维持出口温度。　

３、流量控制系统　

它由管路、孔板和筹压变送器、流量ｉ周节器和流量调节阀。控制　

Ｈ标足保持流址恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时，　

流篮将偏离设定值。利用孔板作为榆测）　件，把孔板上、下游的差压　接至差压变送器，将流量信号标准信号：该信号送至调节器与给定值　进行比较，流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送　控制