过程控制系统的基本概念.ppt

检测及过程控制技术 昆明理工大学 杨彪 2011~2012学年上 教材及参考书(1) ? 教材 厉玉鸣.化工仪表及自动化(第四版) 化学工业出版社，2006 北京 教材及参考书(2) ? 参考书 刘君华 申忠如等著. 现代测试技术与系统集成. 北京：电子工业出版社. 2005 张毅，张宝芬等著：自动检测技术及仪表控制系统，化学工业出版社，2005 俞金寿, 蒋慰孙,过程控制工程(第3版),电子工业出版社,2007 厉玉鸣著.化工仪表及自动化例题习题集 课程信息 知识结构 控制大分类 运动控制 过程控制 等待………… 控制大分类 运动控制 过程控制 等待………… 控制大分类 运动控制 期待神八…… 过程控制 等待………… 控制大分类 运动控制 过程控制 等待………… 控制大分类 运动控制 过程控制 等待………… 控制大分类 运动控制 过程控制 等待………… 控制大分类 运动控制 过程控制 等待………… 控制大分类 过程控制 开始………… 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 控制大分类 过程控制 石油，石化，………… 学习内容 检测及传感技术 过程控制技术 研究对象及任务(1) 研究对象 过程控制系统的分析与设计 研究对象及任务(2) 任务 期末成绩评定 平时成绩(20%) （书面作业、考勤、课堂回答问题情况） 期末考试(80%) 学习这门课程的重要性(1) 给过程工业带来经济效益和社会效益 工业的倍增器 检测技术是带动国民经济增长的一个 关键领域 在美国：检测技术占4%，拉动经济增长66% 学习这门课程的重要性(2) 给过程工业带来经济效益和社会效益 科学研究的先行官 学习这门课程的重要性(3) 给过程工业带来经济效益和社会效益 在航空航天上的应用 学习这门课程的重要性(4) 给过程工业带来经济效益和社会效益 军事上的战斗力 学习这门课程的重要性(5) 控制系统在化工领域的应用比较普遍,比如：炼油厂、化肥厂、冶金、制浆、造纸过程、制药等等。 工艺人员也应该充分了解所用的控制系统，以及控制系统的特性。这样才能设计出合理、高效的生产工艺。 从生产过程的控制上看，人工控制不能满足现代生产控制的需求；工艺上看，条件苛刻，必须依赖于自动化仪表及装置；从人文上看，减少劳动，安全。 复杂系统与自动化连在一起。 第1章 自动控制系统概述 什么是自动化？ 第1章 自动控制系统概述 控制和自动化的概念 自动化，是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。 自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术。两者既有联系，但也有一定的区别。自动化主要研究是人造系统的控制问题，自动控制则除了上述研究外，还有社会、经济、生物、环境等非人造系统的控制问题。例如生物控制、经济控制、社会控制及人口控制等，显然这些都不能归入自动化的研究领域的。不过人们提到自动控制，通常是指工程系统控制，在这个意义上自动化和自动控制是相近的。 第1章 自动控制系统概述 我国古代自动装置 中国古代能工巧匠发明许多原始的自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。其中比较著名的有下述几种： （1）指南车 （2）铜壶滴漏 （3）浮子式阀门 （4）计里鼓车 （5）侯风地动仪 （6）水运仪象台 （7）漏水转浑天仪 第1章 自动控制系统概述 自动装置的出现和应用（18世纪以前） （1）古代自动装置 “自动装置”作为一种技术掌握在发明家手中。 第1章 自动控制系统概述 自动化技术形成时期(18世纪末至20世纪30年代) 第1章 自动控制系统概述 1.1 自动化及仪表发展概述 控制理论的发展 经典控制理论：20世纪40年代~20世纪50年代 Nyquist（1932）频域分析技术 Bode（1945）图 根轨迹分析方法（1948） 特点：主要从输出与输入量的关系方面分析与研究问题。 适用范围：线性定常的单输入、单输出控制系统。 以传递函数为基础，在频率域对单输入单输出控制系统进行分析与设计。 PID控制规律是古典控制理论最辉煌的成果之一。 第1章 自动控制系统概述 1.1 自动化及仪表发展概述 控制理论的发展 现代控制理论：20世纪60年代获得迅猛发展 主要内容为：（基础）线形系统理论，最优控制理论，最佳估计理论，系统辨识等。