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山西漳泽电力股份有限公司 漳泽发电厂化学水处理程控系统 培 训 讲 义 北京世纪海跃科技有限公司 二零零三年五月 目 录 绪论 自动化技术所涉及的内容 生产过程自动化发展概况和趋势 电厂化学自动监控的任务和要求 电厂化学自动控制水平和控制模式 第一章 自动控制系统的基本知识 基本知识 人工控制和自动控制 自动控制系统的常用术语 开关信号的来源和标准 连续信号的来源和标准 过程控制系统的任务 自动控制系统的组成 自动控制系统工艺控制流程图与方框图 自动控制系统的分类 自动控制系统的过渡过程与质量指标 自动控制系统的过渡过程 自动控制系统的质量指标 影响控制系统质量指标的因素 被控对象的特性 工业过程被控对象的类型与特点 工业过程被控对象的描述方法 描述被控对象特性的参数 第二章 简单控制系统 概述 基本控制规律及其对控制过程的影响 双位控制规律 比例控制规律 积分控制规律 微分控制规律 比例积分微分控制规律 被控变量的选择 必要性 被控变量的选择原则 操纵变量的选择 被控对象的特性分析 操纵变量的选择原则 测量变送环节对控制系统的影响 检测元件安装引起的纯滞后问题 检测元件本身测量滞后的问题 测量信号传递滞后的问题 控制器控制规律的选择 根据对象特性和控制器特性选择控制规律 根据对象的τ0/T0比值来选择控制规律 控制器正、反作用的确定 执行器的选择 执行器的组成和种类 阀门特性 执行器的选择原则 控制器参数的工程整定 经验整定法 临界比例度法 衰减曲线法 参数整定时应注意的问题 水处理过程典型单元操作的控制 流体输送设备的控制 化学加药系统的控制 第三章 控制用的基本电器元件 按钮 行程开关 熔断器 继电器和接触器 电磁阀 典型应用线路 第四章 程序控制系统概述 程序控制器的分类及应用范围 程序控制装置的特点 采用程序控制器的原则 程序控制系统的功能要求和组成 第五章 可编程序控制器原理与应用 可编程序控制器（PLC）概述 PLC的由来及分类 PLC的特点 PLC的主要功能 PLC的现状和发展动向 PLC的结构组成 CPU（中央处理单元） 存储器 I/O模块 编程器 通信接口 电源 PLC的工作原理 采样阶段 系统处理阶段 用户程序执行阶段 输出刷新阶段 PLC的程序编制 编程元素 编程指令 利用基本编程指令编写控制程序的示例 地址参考号的约定 总结 第六章 上位机监控系统 工作站设备 iFIX工作站软件概貌 iFIX结构 系统配置 I/O驱动器 建立应用程序 操作过程 第七章 自控工程的设计与实施 自控工程设计的任务和设计方法 设计的任务和设计体制 设计的方法和阶段 自控专业与其他专业的协作关系 自控系统的构成和设备选型 程控装置的系统构成和设备选型 在线监控及自动加药装置的系统构成和功能 自控操作工作流程 自控工程的实施程序 绪论 一、自动化技术所涉及的内容 自动化（automation）主要是指以无人化为目标的自动化技术。它在生产现场为使生产合理化而进行的自动操作（automatic operation）和自动化技术（automatization）的简称。 自动化是在机械化的基础上发展起来的。机械化是用机器代替人的重复性手工劳动，自动化则是用一些技术工具（自动化装置），按人们预先给定的指标和要求来控制和检查生产过程。自动化技术所涉及的内容大致可分为四种类型： 以上四个方面既相互独立，又相互联系。例如：运行参数由监测装置自动监视，参数异常时自动发出报警信号，同时调节装置进行自动调节，而当设备异常或参数达到危险值时，保护装置动作，以保护设备及人身安全。 二、生产过程自动化发展概况和趋势 50年代，集中型气动仪表控制系统。为自动化发展的第一阶段。工业自动化仪表以气动仪表为主流，理论基础是用传递函数进行数学描述，以根轨迹法和频率法作为分析和综合系统基本方法的经典控制理论。 60年代，集中型模拟电动仪表控制系统。为自动化发展的第二阶段。工业自动化仪表以模拟电动仪表DDZⅡ、DDZⅢ为主流，产生了为实现空间探索需要而发展起来的现代控制理论。现代控制理论以状态空间分析方法为基础，内容包括三大部分：以最小二乘法为基础的系统辨识；以极大值原理和动态规划为主要方法的最优控制；以卡尔曼滤波理论为核心的最佳估计。 60年代末至70年代初，引入集中型计算机控制系统，出现了用计算机代替模拟调节器的直接数字控制（DDC——Direct Digital Control）和由计算机确定模拟调节器或DDC回路最优设定值的监督控制（SCC——Supervisory Computer Control）。 70年代中期，出现以微处理器为基础的集散型计算机控制系统（DCS——Distributed C