过程控制课件

过程控制课件Tag内容描述：<p>1、第四讲 过程动态特性,主要内容,一、典型过程动态特性 二、自衡过程 三、非自衡过程,例 1,蒸汽加热器温度开环控制系统,例 2,液位开环控制系统 （流出管道上的阀门改为计量泵，计量泵排出恒定的流量）,蒸汽加热器温度开环控制系统,液位开环控制系统,在工业过程控制中，有些对象较容易控制而有些对象很难控制，有些调节过程可以进行得很快而有些调节过程却非常慢。 为什么会出现这些现象？ 关键：过程的动态特性不相同,被控过程动态特性的重要性,不同的被控过程具有不同的特性 很难改变被控过程 很容易改变控制器参数 控制工程师能做的就是调。</p><p>2、过程控制系统及工程,第二章 串级控制系统,串级控制系统,2.1 概述 2.2 串级控制系统 2.3 投运和整定 2.4 串级控制系统的特点 2.5 串级系统副回路的设计,第2章,教学进程,2.1,概述,复杂系统-随着控制理论与工业应用的发展，包含的内容也不同，例如 复杂大系统-人口系统，环境控制，能源控制，企业生产经营控制等。 复杂系统-多回路系统 多回路系统特征：基于PID控制策略；由多个控制回路组成的系统。,2.1,概述,复杂控制系统,80-90%控制系统是基于PID控制的系统，包括多回路系统。 多回路系统应用状况 以乙烯生产厂为例，它共有421个控制回路 。</p><p>3、过程称重控制方案,过程称重的定义及应用,生产工艺过程涉及的称重计量及控制： 物料的计量监测，如料斗/罐/槽等的计量。 - 替代料位计，流量计等。 工艺生产过程的配料，如反应罐/釜等的 称重配料控制。 重量检测（检重）及分选等。 - 辊道秤，检重秤等 。,称重应用,称重应用,物料积算,称重应用,物 料 管 理,称重应用,定 值 控 制,定 值 控 制,定 值 控 制,称重应用,A,B,C,顺序配料,连续配料,PLC,称重应用,检重应用,分选应用,计数应用,38,散料积算,过程称重控制系统,基本概念,重力,现代电子称重系统 就是建立在Hooke和 Newton定律基础之上。</p><p>4、第六章 利用补偿原理提高系统的控制品质,2019/5/28,2,过程控制,6-1 概述,2) 反馈控制系统的不足,在被控对象呈现大迟延,多干扰等难以控制的特性,而又希望得到较好的过程响应时,反馈控制难以得到好的效果(稳定性,准确性,快速性),干扰多：准确性难以保证，存在多种残差 迟延：快速性降低,1) 反馈控制的优点(PID控制),原理简单, 使用方便,不需知道对象的确切模型 适应性强 鲁棒性强, 控制品质对被控对象特性的变化不敏感,鲁棒性:控制系统在其特性或参数发生变化时仍可使品质指标不变的性能,2019/5/28,3,过程控制,3)反馈控制的特点 ： 基于偏差。</p><p>5、为导出前馈控制器的模型, 先将换热器前馈-反馈控,制系统的构成示意图画成相应的方框图.,由方框图可得:,根据不变性原,理:,代入上式,得前馈控制器的传递函数为:,如前馈控制信号不与反馈回路中控制器的输出信号叠加,共同作用在控制阀上, 而是与系统的给定信号系统输 出的测量信号叠加后作为控制器的输入, 如下图所示,其,对应的方框图见右下,图.,由图可得:,同理:,前馈-反馈控制的优点:,(1)只需对主要干扰进行补偿, 其它干扰可由反馈控制予 以校正, 简化了原有前馈控制系统; (2)反馈回路的存在, 降低了对前馈模型的精度要求, 为 工程上实现比较。</p><p>6、第八章,发酵过程控制,本章内容,一、概述 二、代谢调控在发酵过程控制中的应用 1. 初级代谢物的生产调节 2. 次级代谢物的生产调节 三、温度对发酵的影响及其控制 四、pH对发酵的影响及其控制 五、溶解氧对发酵的影响及其控制 六、CO2和呼吸商对发酵的影响及其控制 七、基质浓度对发酵的影响及补料控制 八、高密度发酵及过程控制 九、泡沫对发酵的影响及其控制 十、自动控制技术在发酵过程控制中的应用,1. 过程控制的重要性,菌株特性(营养要求、生长速率、 呼吸强度、产物合成速率) 传递性能 物理：n、T、Ws 化学：pH、DO、浓度 过程控制的。</p><p>7、第九讲 控制系统性能指标,主要内容,一、反馈控制系统概述 二、控制系统性能指标,最基本也是应用最广泛的控制系统是单回路反馈控制系统。是由被控对象、测量变送环节、反馈控制器以及末端执行机构组成，实现对被控变量的定值和跟踪控制。对于特定的被控过程，选择好测量变送器和末端执行元件后，控制效果的好坏是由所选择的反馈控制器以及相应的控制器参数所决定的。因此，反馈控制器的选择及其参数设置对于控制质量起着举足轻重的作用。,一、反馈控制系统概述,一般的反馈控制系统,“反馈控制”是信号沿前向通道（或称前向通路）和反馈通道。</p><p>8、第三章 简单控制系统的整定,2019/8/4,过程控制,2,3.1 控制系统整定的基本要求,1) 控制系统的控制质量的决定因素:被控对象的动态特性,简单控制系统组成,2) 整定的实质: 通过选择控制器参数，使其特性和过程特性相匹配，以改善系统的动态和静态指标，实现最佳的控制效果,3) 整定的前提条件：设计方案合理，仪表选择得当，安装正确,2019/8/4,过程控制,3,4) 评定整定效果的指标（参数整定的依据）, 单项性能指标,衰减率： =(y1-y3)/y1=1-1/n,最大动态偏差： y1 超调量：=y1/y,调节时间: ts(进入稳态值5%范围内),单一指标概念比较笼统，难以准。</p><p>9、第4章 其它控制系统,4-6 均匀控制系统 一均匀控制的目的和要求 在连续生产过程中, 前一设备的出料往往是后一设 备的进料, 且随生产的进一步强化, 前后生产过程的联 系更加紧密, 此时设计自动控制系统应从全局考虑. 例 如, 用精馏方法分离多组分的混合物时, 总是几个塔串 联运行; 在石油裂解气深冷分离的乙稀装置中, 前后串 联了八个塔进行连续生产. 为保证这些相互串联的塔能 正常地连续生产, 每一个塔都要求进入塔的流量保持在 一定的范围内, 同时也要求塔底液位不能过高或过低.,下图表示两个串联的精馏塔独立设置控制系统.,两个独立,运。</p>