《过程控制与集散系统》课件-1.1过程控制系统概述

过程控制系统概述项目一：单水箱恒压力控制系统OverviewOfProcessControlSystems.课程名称：《过程控制与集散系统》主讲老师：引言过程控制(ProcessControl)运动控制(MotionControl)二者针对的控制对象、核心目标、技术特点及应用场景上存在显著差异，共同支撑现代工业的精准化、高效化生产。在工业自动化与控制系统领域，“控制”通常可划分：数控机床汽车装配线电动窗帘扫地机器人属于运动控制的范畴，它主要针对机械运动部件的位移、速度、加速度等参数进行精确控制，其控制对象通常是各种运动机构和执行部件，重点在于实现机械运动的精确性、快速性和协调性。目

录01过程控制的“过程”是什么？02生产过程自动化03过程控制的对象04生产过程自动化环节05过程装备控制的要求06过程装备控制的任务一、过程控制的“过程”是什么？什么是工业生产过程？生产过程物料生产过程物理变化化学变化物质能量的传递产品一、过程控制的“过程”是什么？合成氨生产过程原料：氢气、氮气过程：发生化学反应产物：氨气火力发电生产过程原料：水过程：加热汽化产生过热蒸汽作用：推动汽轮机做功发电二、生产过程自动化自动化系统的构成在过程设备上，配上一些自动化装置以及适合的自动控制系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动。自动化的实施范围在设计、制造、装配、安装等环节，实现不同程度的自动化运行。生产过程自动化利用自动化装置管理生产过程的方法，即生产过程自动化。三、过程控制的对象过程控制主要应用于工业生产中连续的或批处理的过程，其控制对象通常是生产过程中的各种物理量和化学量，这些量往往具有连续性、滞后性等特点，且多与物质的状态变化、能量转换相关。温度如反应釜、热处理炉、锅炉蒸汽等，需维持在特定范围以保证反应效率、产品质量与设备安全。压力如管道、反应容器、储气罐内的压力，稳定是保障生产运行与设备安全的基本条件。液位如反应釜、沉淀池、汽包、发酵罐的液位，稳定直接影响生产流程与产品质量。流量涉及流体或粉体的流动速度与流量（如进料、冷却介质等），是维持物料平衡与反应条件稳定的关键。成分如溶液pH值、气体组分等化学成分与浓度，关乎产品质量与工艺精度。物性包括物料粘度、熔融指数等物理化学性质，是影响过程稳定性、效率及产品质量的核心参数基础。四、生产过程自动化的环节生产过程自动检测系统为了确保安全生产，常对这些关键性变量设置信号报警或连锁保护装置。作为一种安全装置，其作用是在事故发生前，自动地发出声光报警信号。信号连锁系统利用自动控制仪表及装置，对某些重要的工艺变量进行自动控制，保证其始终按照生产所需的参数运行。自动控制系统采用各种检测仪表（如热电偶、压力传感器等）自动连续地对各种工艺变量（如温度、压力、流量、液位等）进行测量并记录。自动操纵系统根据预先规定的程序，自动对生产设备进行某种周期性操作，极大地减轻操作人员的繁重或重复性体力劳动的装置。五、过程装备控制的要求过程装备控制是工业生产过程自动化的重要组成部分，它主要针对温度、压力、流量、液位（或物位）、成分（含氧量等）和物性（粘度、熔融指数等）等工艺参数进行控制。安全性定义：整个生产过程中，确保人身和设备的安全，是最重要最基本的要求。方法：越限报警、事故报警、安全连锁保护、在线故障预测和诊断、容错控制。稳定性定义：系统应具有抵抗外部干扰，保持生产过程长期稳定运行的能力。原因：原料变化、设备老化等造成系统不稳定。经济性定义：生产同样质量和数量产品所消耗的能量和原材料最少，即生产成本低而效率高。六、过程装备控制的任务过程装备控制的任务基础前提了解并掌握工艺流程与生产过程的静态、动态特性。控制目标安全性稳定性经济性实现路径应用控制理论对系统进行分析与综合，采用合适技术手段实现自动控制。学科性质：是一门综合性应用科学，融合以下多领域知识控制理论过程装备与工艺计算机技术仪器仪表技术课程小结战略背景工业4.0浪潮推动全球制造业变革，我国提出

“中国制造2025”

等战略，推动制造业转型升级，自动化装备是实现战略目标的关键支撑。航空航天领域的高端控制系统新能源产业中的智能装备提供保障经济发展国防安全社会进步课后练习什么是生产过程自动化？主要包含了哪些内容？01工业生产对过程装备控制的要求有哪