过程控制原理与工程第1章

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1、过程控制原理与工程于辉 主编过程控制原理与工程第1章1.1引言1.2过程控制系统的组成及框图1.2.1过程控制系统的组成1.2.2过程控制系统的框图1.2.3过程控制系统的相关术语1.3过程控制系统的分类1.3.1开环控制与闭环控制1.3.2按设定值变化规律分类1.4过程控制系统的性能要求1.4.1过程控制系统的过渡过程过程控制原理与工程第1章1.4.2过程控制系统的过渡过程的几种形式1.4.3过程控制系统的性能指标过程控制原理与工程1.1引言所谓过程控制，是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动地调节和控制，使其按照预定的方案达到要求的指标。图1-1所

2、示为水箱液位控制系统原理图，该系统实现由液位变送器、液位控制器、控制阀组成的控制装置对水箱的水位进行自动地控制，使其达到规定的液位高度。控制系统的控制过程是:通过液位变送器把测得的水箱水位高度转变为相应的可以传输的电信号，并传送给液位控制器；液位控制器将测得的实际的水位值与其内部设定的水位值进行比较，根据其差值按照一定的规律输出控制信号，使控制阀按控制信号的大小改变阀的开度，即改变水箱的进水量Qi，从而影响水箱的水位，使水位达到给定的高度h。过程控制原理与工程1.2过程控制系统的组成及框图过程控制原理与工程1.2.1过程控制系统的组成1) 检测及变送装置用于测出被控变量(如图1-1中的水箱液位

3、)的实际值，并进一步转化为某种便于传送信号的仪器装置。2) 控制器(也称调节器)接收检测及变送装置送来的被控量的测量信号并与设定信号进行比较，根据比较的结果即偏差的大小，按照一定的控制规律输出控制信号。3) 执行机构接收控制器发出的控制指令，将其转变为对被控对象实施的控制作用，实现对被控量的控制。4) 被控对象被实施控制作用的设备或装置。过程控制原理与工程1.2.1过程控制系统的组成图1-1水箱液位控制系统原理图过程控制原理与工程1.2.2过程控制系统的框图图1-2控制系统框图过程控制原理与工程1.2.2过程控制系统的框图图1-3水箱液位控制系统框图过程控制原理与工程1.2.3过程控制系统的相

4、关术语(1)被控变量生产工艺要求维持恒定的物理量，即控制的目标。(2)操纵变量在控制作用下能引起被控变量变化的物理量。(3)干扰量又称扰动量或噪声，是指除了操纵变量以外能引起被控变量变化的一切因素。(4)设定值工艺要求被控变量必须达到的某个数值。(5)偏差过程控制系统中，规定偏差是设定值与测量值之差。过程控制原理与工程1.2.3过程控制系统的相关术语(6)反馈控制系统把系统输出信号通过测量及变送装置又引回到输入端，这种做法称为反馈。过程控制原理与工程1.3过程控制系统的分类过程控制系统有多种分类方法。可以按被控变量的物理性质如温度、压力、流量、液位等分类，也可按控制器的控制规律来分类，也有按构