过程控制系统
- 格式:ppt
- 大小:1.91 MB
- 文档页数:63
过程控制系统(DCS系统原理)精选过程控制系统,又称分布式控制系统(DCS),在现代工业生产中发挥着举足轻重的作用。
DCS系统原理以其高度集中、分散控制的特点,为生产过程提供了稳定、高效的保障。
下面,让我们一起来深入了解DCS系统的核心原理。
一、DCS系统概述DCS系统是一种以计算机技术、通信技术和控制技术为基础,实现对生产过程进行实时监控、操作和管理的控制系统。
它将整个生产过程划分为若干个子系统,通过分散控制、集中管理的方式,确保生产过程稳定、高效运行。
二、DCS系统原理1. 分散控制DCS系统采用分散控制原理,将复杂的工业生产过程分解为若干个相对简单的子过程。
每个子过程由相应的控制器进行实时监控和控制,降低了系统故障的风险,提高了生产过程的可靠性。
2. 集中管理虽然DCS系统采用分散控制,但整个生产过程仍需进行集中管理。
DCS系统通过高速通信网络将各子系统的数据实时传输至中央控制室,操作人员可以在中央控制室对整个生产过程进行监控、调整和优化。
3. 模块化设计4. 开放式通信协议DCS系统采用开放式通信协议,便于与其他系统进行集成。
这使得DCS系统可以轻松地与企业管理系统、数据库等实现数据交换,为企业生产提供全面的信息支持。
5. 故障诊断与处理DCS系统具备强大的故障诊断和处理能力,能够实时监测系统运行状态,发现异常情况及时报警,并采取相应措施进行处理,确保生产过程不受影响。
三、DCS系统在现代工业生产中的应用1. 石化行业:DCS系统在石化行业中应用广泛,用于对炼油、化工等生产过程进行控制,提高产品质量和产量。
2. 电力行业:DCS系统在发电厂、电网调度等领域发挥着重要作用,保障电力系统安全、稳定运行。
3. 冶金行业:DCS系统应用于冶金行业的烧结、炼铁、炼钢等工序,提高生产效率,降低能耗。
4. 环保行业:DCS系统在污水处理、烟气脱硫等环保领域具有显著效果,助力企业实现绿色生产。
DCS系统原理在现代工业生产中具有广泛的应用前景,为企业提高生产效率、降低成本、保障安全生产提供了有力支持。
过程控制系统的概念嘿,朋友们!今天咱来聊聊过程控制系统呀!这玩意儿就像是一个神奇的大管家,默默在幕后掌控着一切呢!你想想看,咱平时生活里不也有类似的嘛!就好比家里做饭,从买菜、洗菜、切菜到炒菜,这一系列的步骤不就是一个小的过程控制嘛。
你得知道啥时候该干啥,火候怎么掌握,调料放多少,这可都有讲究呢!要是哪一步弄错了,这道菜可能就不那么美味啦!过程控制系统也是一样的道理呀。
在工厂里呀,各种机器设备轰隆隆地运转着,那可不能瞎搞。
过程控制系统就在那里监督着,保证每个环节都按部就班地进行。
温度啦、压力啦、流量啦,这些都得精确控制,不然生产出来的东西质量能好吗?这就好像是一场精彩的演出,每个演员都要在自己的位置上发挥好,才能呈现出完美的舞台效果。
它就像是一个细心的保姆,时刻关注着“孩子们”的状态。
如果发现有什么不对劲的地方,马上就发出警报,提醒人们赶紧去处理。
而且呀,它还能不断学习和改进呢!就像咱人一样,吃一堑长一智,越来越厉害。
再说说咱的交通系统,那也是一个大的过程控制系统呀!红绿灯指挥着车辆和行人的通行,这不就是在控制着整个交通的流程嘛。
要是没有这个系统,那马路上还不得乱成一锅粥啊!这过程控制系统多重要啊,难道不是吗?它还像是一个经验丰富的船长,带领着一艘大船在茫茫大海中航行。
要根据各种情况及时调整航向和速度,确保安全到达目的地。
要是船长不靠谱,那大家不都得跟着遭殃啊!咱可别小瞧了这过程控制系统,它在我们生活中的方方面面都发挥着巨大的作用呢!没有它,很多事情都没法顺利进行。
所以啊,我们得好好感谢这个默默付出的“大管家”呀!它让我们的生活变得更加有序、高效和安全。
这不就是科技的魅力所在嘛,让我们的生活变得越来越好!你说呢?。
过程控制系统教案一、教学目标1. 了解过程控制系统的概念、分类和基本组成。
2. 掌握过程控制系统的常见参数及其作用。
3. 熟悉过程控制系统的典型应用和优点。
4. 学会分析过程控制系统的设计和实施方法。
二、教学内容1. 过程控制系统的概念及分类1.1 过程控制系统的定义1.2 过程控制系统的分类1.3 过程控制系统的基本组成2. 过程控制系统的常见参数2.1 流量参数2.2 压力参数2.3 温度参数2.4 液位参数3. 过程控制系统的典型应用3.1 工业生产过程控制3.2 楼宇自动化控制3.3 环保监测与控制4. 过程控制系统的优点4.1 提高生产效率4.2 保障产品质量4.3 降低能源消耗4.4 提高系统安全性三、教学方法1. 采用案例分析法,结合实际应用场景,让学生了解过程控制系统的原理和作用。
2. 利用仿真软件,让学生动手操作,掌握过程控制系统的参数调整和优化方法。
3. 开展小组讨论,培养学生团队合作能力和问题解决能力。
四、教学资源1. 教学课件:包含过程控制系统的相关理论知识、图片和案例。
2. 仿真软件:用于学生动手实践,如LabVIEW、组态王等。
3. 实际应用案例:涉及工业生产、楼宇自动化、环保监测等领域。
五、教学评价1. 课堂互动:学生参与课堂讨论、提问和回答问题的情况。
2. 课后作业:学生完成相关练习题的情况。
3. 实践操作:学生在仿真软件上的操作成绩。
4. 小组讨论:学生参与小组讨论的表现和成果。
教案剩余章节待您提供要求后,我将为您编写。
六、教学重点与难点教学重点:1. 过程控制系统的概念及其在各个领域的应用。
2. 过程控制系统的基本参数及其调整方法。
3. 过程控制系统的优点及其在提高生产效率和产品质量中的作用。
教学难点:1. 过程控制系统的设计原理和方法。
2. 不同类型过程控制系统的实现技术。
3. 过程控制系统在复杂环境下的性能优化。
七、教学安排课时安排:共计20课时,每课时45分钟。
《过程控制系统》复习题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.3~10B.2~8C.1~4D.1~24.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0D.积分时间置0,微分时间置06.()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9.对象特性的实验测取常用的方法是()。
A.阶跃响应曲线法B.频率特性法C.比例积分法D.最小二乘法10.用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择()的调节阀。
A.快开特性B.等百分比特性C.线性D.抛物线特性11.调节具有腐蚀性流体,可选用()阀。
A.单座阀B.双座阀C.蝶阀D.隔膜阀12.调节阀接受调节器发出的控制信号,把()控制在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动控制。
A.操纵变量B.被控变量C.扰动量D.偏差13.串级调节系统主调节输出信号送给()。
A.调节阀B.副调节器C.变送器D.主对象14.在阶跃扰动作用下,过程控制系统的过渡过程出现的形式如下,()是一种稳定控制系统A.发散振荡过程B.等幅振荡过程C.衰减振荡过程D.非振荡发散过程15.串级控制系统参数整定步骤应为()。
第1篇一、实训背景随着工业自动化技术的飞速发展,过程控制系统在各个领域的应用越来越广泛。
为了让学生更好地理解和掌握过程控制系统的基本原理、设计方法和实际应用,我们进行了为期两周的过程控制系统实训。
本次实训旨在通过理论学习和实际操作,提高学生对过程控制系统的认识,培养其动手能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实训目的1. 理解过程控制系统的基本概念和组成。
2. 掌握过程控制系统的基本原理和设计方法。
3. 学会使用过程控制系统仿真软件。
4. 通过实际操作,提高学生对过程控制系统的实际应用能力。
三、实训内容1. 过程控制系统基本原理实训首先介绍了过程控制系统的基本概念,包括控制对象、控制器、执行器、传感器等组成部分。
通过理论讲解和案例分析,使学生了解不同类型的过程控制系统及其工作原理。
2. 过程控制系统设计方法接着,实训重点讲解了过程控制系统的设计方法,包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
通过实例分析,让学生掌握不同控制策略的适用条件和设计步骤。
3. 过程控制系统仿真软件使用为了让学生更好地理解过程控制系统的设计和实现,实训安排了仿真软件的使用培训。
学生通过仿真软件搭建控制模型,进行参数调整和系统分析,从而加深对过程控制系统的理解。
4. 实际操作在理论学习和软件操作的基础上,实训安排了实际操作环节。
学生分组进行实验,通过搭建实验平台,对实际过程控制系统进行调试和优化。
四、实训过程1. 理论学习实训开始,教师通过讲解和演示,使学生了解过程控制系统的基本概念、原理和设计方法。
学生认真听讲,做好笔记,积极提问。
2. 软件操作培训教师详细讲解了过程控制系统仿真软件的使用方法,包括软件界面、功能模块、操作步骤等。
学生跟随教师进行操作练习,逐步熟悉软件。
3. 实际操作学生分组进行实验,根据实验指导书搭建实验平台。
在教师的指导下,学生进行系统调试、参数调整和性能分析。
4. 成果展示与讨论实验结束后,各小组展示实验成果,分享经验教训。
过程控制系统试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项不是过程控制系统的基本组成部分?A. 控制器B. 执行器C. 测量仪表D. 被控对象答案:D2. 以下哪种控制方式属于开环控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 比例积分控制D. 开环控制答案:D3. 以下哪种控制规律不能消除静态误差?A. 比例控制B. 积分控制C. 比例积分控制D. 比例微分控制答案:A4. 在PID控制中,以下哪个参数主要影响系统的快速性?A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 控制周期答案:C5. 以下哪种执行器在工业生产中应用最广泛?A. 电动执行器B. 气动执行器C. 液压执行器D. 机械执行器答案:B6. 以下哪种测量仪表用于测量温度?A. 压力表B. 流量计C. 温度计D. 电流表答案:C7. 以下哪种控制策略适用于大滞后系统?A. 比例控制B. 积分控制C. 比例积分控制D. 模糊控制答案:D8. 在PID控制中,以下哪个参数主要影响系统的稳定性?A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 控制周期答案:B9. 以下哪种控制方式属于闭环控制?A. 比例控制B. 开环控制C. 比例积分控制D. 闭环控制答案:C10. 以下哪种控制策略适用于非线性系统?A. PID控制B. 模糊控制C. 逻辑控制D. 状态反馈控制答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 过程控制系统的基本组成部分有:控制器、执行器、测量仪表和______。
答案:被控对象12. 在PID控制中,比例系数、积分系数和微分系数分别用符号______、______和______表示。
答案:Kp、Ki、Kd13. 模糊控制的核心思想是利用模糊逻辑进行______和______。
答案:推理、决策14. 闭环控制系统具有______和______的优点。
答案:稳定性、准确性15. 电动执行器主要由______、______和______三部分组成。
过程控制系统第三版课后答案戴连奎1什么是对象特性?为什么要研究对象特性?答:研究对象特性是设计控制系统的基础;为了能使控制系统能安全投运并进行必要的调试;优化操作。
2什么是对象的数学模型?静态数学模型与动态数学模型有什么区别?答:对对象特性的数学描述就叫数学模型。
静态:在输入变量和输出变量达到平稳状态下的情况。
动态:输出变量和状态变量在输入变量影响下的变化情况。
3建立对象的数学模型有什么意义?答:1,控制系统的方案设计;2控制系统的调试和调节器参数的确定;3制定工业过程操作优化方案;4新型控制方案及控制策略的确定;5计算机仿真与过程培训系统;6设计工业过程的故障检测与诊断系统。
4建立对象的数学模型有哪两种方法?答:机理建模和实验建模。
机理建模:由一般到特殊的推理演绎方法,对已知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律或定理,根据对象或生产过程的内部机理,经过合理的分析简化而建立起描述系统各物理量动静态性能的数学模型。
实验建模步骤:1确定输入变量与输出变量信号;2测试;3对数据进行回归分析。
5反应对象特性的参数有哪些?各有什么物理意义?他们对自动控制系统有什么影响?答:K—放大系数。
对象从新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
T—时间参数。
时间参数表示对象受到输入作用后,被控变量的变化快慢。
桃—停滞时间。
输入发生变化到输出发生变化之间的时间间隔。
评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?各自的定义是什么?单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n;过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A;超调量:第一个波峰值y与最终稳态值y之比的百分数;残余偏差C:过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态Y与设定值之间的偏差调节时间:从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间;振荡频率:过渡过程中相邻两同向波峰之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期,其倒数称为振荡频率;峰值时间:过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
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:工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和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,影响其他仪表;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、变送器有四线制和二线制之分。
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,两条线既是信号线又是电源线。
7、本安防爆系统的2个条件。
1、在危险场所使用本质安全型防爆仪表。
2、在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅,以限制流入危险场所的能量。
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8、安全栅的作用、种类。
过程控制系统试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项不是过程控制系统的基本组成部分?A. 控制器B. 被控对象C. 执行器D. 输入信号答案:D2. 下列哪种控制方式属于闭环控制?A. 比例控制B. 开环控制C. 积分控制D. 比例-积分-微分控制答案:D3. 以下哪种过程控制策略适用于温度控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:A4. 下列哪种执行器适用于气动调节?A. 电磁阀B. 气动薄膜调节阀C. 电动调节阀D. 液压缸答案:B5. 以下哪种控制方式可以使系统响应速度快,但可能产生较大的超调和振荡?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:A6. 在PID控制中,比例系数、积分系数和微分系数分别表示什么?A. P、I、DB. Kp、Ki、KdC. Kp、Kp、KdD. Ki、Kd、Kp答案:B7. 以下哪种控制方式适用于流量控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:A8. 在PID控制中,以下哪个参数主要决定系统的稳态性能?A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 以上都对答案:B9. 以下哪种控制方式适用于压力控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:A10. 在过程控制系统中,以下哪个环节是反馈环节?A. 控制器B. 被控对象C. 执行器D. 测量环节答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 过程控制系统的目的是使被控对象的输出______期望的设定值。
答案:接近或等于2. 在PID控制中,比例环节的作用是消除______,积分环节的作用是消除______。
答案:静态误差,动态误差3. 过程控制系统中,执行器的作用是将控制器的输出信号转换为______。
答案:物理量(如电压、气压等)4. 过程控制系统的性能指标包括______、______和______。
过程控制系统如何实现生产过程的自动化在当今的工业生产领域,实现生产过程的自动化已成为提高生产效率、保证产品质量、降低成本和增强企业竞争力的关键。
而过程控制系统则是实现这一目标的核心技术手段。
过程控制系统是指对生产过程中的各种参数进行测量、控制和调节,以确保生产过程按照预定的要求稳定运行的一套系统。
它涵盖了从传感器采集数据、控制器计算控制策略、执行器执行控制动作,到对整个生产过程的监控和优化等多个环节。
首先,传感器在过程控制系统中起着至关重要的作用。
它们就像是生产过程的“眼睛”,能够实时感知温度、压力、流量、液位、成分等各种物理量和化学量的变化,并将这些信息转化为电信号或数字信号,传递给控制系统。
例如,在石油化工生产中,温度传感器可以监测反应釜内的温度变化,压力传感器可以测量管道内的压力,流量传感器可以准确计量物料的流量。
不同类型的传感器具有不同的精度、响应时间和适用范围,因此在选择传感器时需要根据具体的生产工艺和控制要求进行精心挑选。
接收到传感器传来的信号后,控制器就开始发挥作用了。
控制器可以说是过程控制系统的“大脑”,它根据预设的控制算法和策略,对输入的信号进行分析和计算,然后输出控制信号。
常见的控制算法包括PID 控制(比例积分微分控制)、模糊控制、预测控制等。
PID 控制是应用最为广泛的一种控制算法,它通过对误差信号的比例、积分和微分运算,来调整控制输出,使系统能够快速、准确地达到设定值。
而模糊控制和预测控制则适用于一些复杂的、具有不确定性的生产过程,能够更好地应对系统的非线性和时变性。
执行器则是过程控制系统的“手脚”,负责将控制器输出的控制信号转化为实际的物理动作。
常见的执行器有调节阀、电机、变频器、泵等。
例如,当控制器计算出需要增加管道内的流量时,就会向调节阀发送控制信号,调节阀相应地开大阀门,从而增加物料的流量。
执行器的性能直接影响着控制效果的好坏,因此需要具备高精度、快速响应、可靠运行等特点。
过程控制系统的组成和分类过程控制系统(Process Control System)由一系列硬件和软件组成,它们协同工作以监测和控制制造过程中的各种变量。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器、通信设备和操作界面等组件。
过程控制系统主要分为以下几类:1.基于PLC的控制系统可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种数字化的工业控制器,以逻辑操作实现自动化控制,广泛应用于制造业中。
PLC控制系统通常由多个可编程控制器、I/O模块、通信模块等构成,具有模块化、可扩展、高可靠性等特点。
2.集散式控制系统(DCS)集散式控制系统(Distributed Control System,DCS)是一种大型工业控制系统,通常由多个分布式控制节点、多个I/O模块、通信网络等组件构成。
DCS控制系统能够方便地实现过程控制和数据采集,适用于需要实现复杂控制的生产工艺。
3.计算机集成制造系统(CIM)计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing,CIM)是一种将计算机技术与制造工艺相结合的控制系统。
CIM控制系统包含了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺计划(CAPP)等多个模块,实现了制造流程的自动化、信息化和集成化控制。
4.人机交互控制系统(HMI)人机交互控制系统(Human Machine Interface,HMI)主要由操作终端和控制器组成。
HMI控制系统通过触摸屏、鼠标、键盘等设备提供操作界面,方便操作人员对制造过程进行控制和监测。
HMI控制系统适用于制造过程的小批量生产和多品种生产。
总而言之,过程控制系统的组成和分类十分丰富,不同类型的控制系统适合不同的工业生产场景。
随着人工智能、物联网等技术的发展,过程控制系统的应用也将不断发展和创新。
过程控制系统操作保养规程本文是关于过程控制系统操作和保养规程的指南。
过程控制系统是一个高度自动化的系统,负责在生产过程中控制流程变量以保持产品质量的一致性。
由于系统的特殊性,必须谨慎地操作和保养以确保系统的可靠性和稳定性。
操作规程前置条件在操作过程中,请确保:•操作人员已经接受了过程控制系统的培训,并且具有所需的技能和知识。
•操作人员已经了解生产过程的需要和业务目标。
•所有相关的设备已经检查并确保处于良好的工作状态。
•所有所需的资料和文档均可随时获取和更新。
操作过程1.执行登录过程在启动过程控制系统之前,操作人员需要访问登录界面并输入其用户名和密码。
一旦认证通过,用户就可以访问控制面板和其他安全敏感的区域。
2.系统检查在控制面板中,系统会对控制软件和相关硬件进行自检。
在过程控制系统安装初期以及随后的检修过程中需要特别留意系统检查结果。
如果提示控制软件或相关硬件存在故障,则需要排除故障后方可操作。
3.加载工艺参数在工艺参数加载前,需要事先进行生产计划和排程,以确定所需的工艺参数。
在确认生产需求后,操作人员需要输入相应的工艺参数。
请确保输入的参数正确无误。
4.系统控制操作在加载完工艺参数后,操作人员可以执行系统操作。
系统操作包含一系列不同的操作流程,如开/关阀门、启/停泵、调节流量和温度等。
在操作过程中,操作人员需要密切关注系统的运行状态以确保系统稳定运行。
5.系统监测在系统控制操作过程中,需要对过程变量进行监测。
在监测过程中,需要密切关注生产过程中的任何异常变化并及时采取措施。
如果不及时发现和处理异常情况,可能会导致产品质量下降,甚至是设备故障。
6.运行结束在生产过程结束后,需要执行相关程序来使过程控制系统停止运行。
在操作结束后,要检查系统的运行状态并进行维护,以确保系统的正常运行。
保养规程过程控制系统的保养是非常重要的,保养不当会影响其正常运行和功能。
以下是过程控制系统保养规程的指南。
检查控制面板操作人员需要定期检查控制面板,以确保其外部干净整洁、有序,并删除不必要的文档和文件。
过程控制及检测装置硬件结构组成认识,控制方案的组成及控制系统连接过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。
本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人材为出发点。
实验对象采用当今工业现场常用的对象,如水箱、锅炉等。
仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪,上位机监控软件采用MCGS 工控组态软件。
对象系统还留有扩展连接口,扩展信号接口便于控制系统二次开辟,如PLC 控制、DCS 控制开辟等。
学生通过对该系统的了解和使用,进入企业后能很快地适应环境并进入角色。
同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开辟的平台。
本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC 三部份组成。
由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接, 4.5 千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成),压力容器组成。
用,透明度高,有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。
水箱结构新颖,内有三个槽,分别是缓冲槽、工作槽、出水槽,还设有溢流口。
二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。
锅炉采用不锈钢精致而成,由两层组成:加热层(内胆)和冷却层(夹套)。
做温度定值实验时,可用冷却循环水匡助散热。
加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度,可做温度串级控制、前馈-反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。
采用不锈钢做成,一大一小两个连通的容器,可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。
整个系统管道采用不锈钢管连接而成,彻底避免了管道生锈的可能性。
为了提高实验装置的使用年限,储水箱换水可用箱底的出水阀进行。
检测上、下二个水箱的液位。
其型号:FB0803BAEIR,测量范围:0~1.6KPa,精度:0.5 。
输出信号:4~20mA DC。
LWGY-6A,公称压力:6.3MPa,精度:1.0%,输出信号:4~20mA DC本装置采用了两个铜电阻温度传感器,分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。
第1章思考题与习题1—1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制?解答:1.控制对象复杂、控制要求多样2。
控制方案丰富3.控制多属慢过程参数控制4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1—2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成?解答:过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成:参照图1-1。
1—4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类?解答:分类方法说明:按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类:1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统1—5 什么是定值控制系统?解答:在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1—6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?二者之间有什么关系?解答:被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性.被控对象的动态特性:。
系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性.二者之间的关系:1—7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性?解答:稳态:对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态(或静态).动态:从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态.在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。
过程控制系统与仪表习题与思考题解答第1章思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制?解答:1.控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3.控制多属慢过程参数控制4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成?解答:过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成:参照图1-1。
1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类?解答:分类方法说明:按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类:1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统?解答:在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?二者之间有什么关系?解答:被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性:。
系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系:1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。