Process Control & Instrumentation Technology
主要内容
过程控制目的、定义与运动控制的关系
过程控制认识
过程控制系统组成、框图
过程控制常用术语
过程控制仪表位号
过程控制分类
Process Control & Instrumentation Technology
过程控制目的
抑制外界扰动的影响；确保过程的稳定性；使生产过程的工况最优化。从而达到：
保证产品质量；
提高产品产量；
节能降耗；
实现安全运行；
改善劳动条件；
保护环境卫生；
提高管理水平等 。
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过程控制定义
过程控制系统一般指工业生产过程中自动控制系统的被控变量是
温度
压力
流量
液位
成份等这样一些变量的系统。
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过程控制与运动控制的关系
自动控制专业课：
过程控制
运动控制
过程控制研究冶金、化工、石油、电力等工业过程中的温度、压力、流量、液位、
成份等的控制。
运动控制研究速度、位置控制，如航天、
机器人等。
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过程控制认识
磨矿工艺中，每个球磨系列由给矿机给矿，
以前由人工观察给矿量，靠机械调整给矿口大小控制矿量，给矿量波动较大，难以稳定。
为稳定入磨矿量，在给矿皮带上安装皮带秤，根据皮带秤检测的矿量对给矿机进行变频调节。
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球磨过程控制
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过程控制认识
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过程控制认识
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主要参考资料
邵裕森,过程控制系统及仪表 [M],机械工业出版社,1993
徐春山,过程控制仪表 [M],冶金工业出版社,
1995
刘迎春,传感器原理设计与应用 （ 第四版 ）,
国防科技大学出版社,2002
张晓华,控制系统数字仿真与 CAD,机械工业出版社,1999
Curtis Johnson,Process Control Instrumentation
Technology(6th),Pearson Education
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预修课程
模拟电路
检测与转换技术
电力电子
电机拖动
自动控制原理
微机接口技术
计算机控制原理
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过程控制系统组成
过程控制系统组成：
被控过程（ Process）
过程检测控制仪表（ Instrumentation）
被控过程是指运行中的多种多样的工艺生产设备 ；
过程检测控制仪表包括：
测量变送元件（ Measurement）
控制器（ Controller）
执行机构（ Control Element）
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过程控制系统框图
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过程控制常用术语
被控过程 （ Process)：工艺参数需要控制的生产过程,设备或机器等 。
被控参数 （ Controlled Variable),被控过程内要求保持设定数值的工艺参数 。
控制参数 （ Manipulating Variable),受控制器操纵的,使被控参数保持设定值的物料量或能量 。
扰动量 （ Interference),作用于被控过程并引起被控参数变化的因素 。
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过程控制常用术语
设定值 （ Set Point:SP),被控参数的预定值 。
当前值 （ Present Value:PV)：被控参数的当前实际值 。
偏差（ Error),被控参数的设定值与当前实际值之差。
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过程控制仪表位号
控制系统中，构成一个回路的每一个仪表（或元件）都有自己的仪表位号。
仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成。
仪表位号中的第一位字母表示被测变量，后续字母表示仪表的功能。
回路编号中第一位数表示工序号，后续数字
（二位或三位）表示顺序号
如 TI-101,T表示被测参数是温度； I表示仪表具有指示功能； 101表示第一工序第 01个检测回路。
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过程控制仪表位号
几个常用 字母代号：
F（ Flow）：流量
L（ Level）：物位
P（ Pressure）：压力
T（ Temperature）：温度
W（ Weight）：重量
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过程控制系统的分类
按系统的结构特点来分
反馈控制系统
前馈控制系统
复合控制系统（前馈 -反馈控制系统）
按给定值信号的特点来分
定值控制系统
随动控制系统
顺序控制系统
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反馈控制系统
又称为闭环控制系统
根据系统被控量与给定值的偏差进行工作，
偏差值是控制的依据，最后达到减小或消除偏差的目的
反馈信号可能有多个，从而可以构成多回路控制系统
（如串级控制系统）。
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前馈控制系统
也称为开环控制系统。
根据扰动量的大小进行工作
扰动是控制的依据
在实际生产中不能单独采用。
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复合控制系统（前馈 -反馈控制系统）
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定值控制系统
定值控制系统是工业生产过程中应用最多的一种过程控制系统。
在运行时，系统被控量（温度、压力、流量、液位、成份等）的给定值是固定不变的。
有时在规定的小范围附近不变。
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随动控制系统
随动控制系统是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。
它的主要作用是克服一切扰动，使被控量随时跟踪给定值。
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顺序控制系统
顺序控制系统是被控量的给定量按预定的时间程序来变化的控制系统。