过程控制与自动化仪表.
过程控制与自动化仪表
13
考核方式
1.课堂测验 20% 2.实验报告 10% 3.期末考试 70% 1.成绩高斯分布 2.平均值70分上下 3.不及格率10%左右
过程控制与自动化仪表
14
回顾
控制方向分为运动控制与过程控制
过程控制的被控量:压力、液位、流量、温度、PH值
等过程变量
过程控制仪表:调节器(控制器)、执行器、安全栅等 仪表 被控过程复杂性:基于系统辨识的控制策略
过程控制与自动化仪表ห้องสมุดไป่ตู้
8
(中国)特点6 相关企业污染严重
过程控制与自动化仪表
9
特点7:工业4.0
过程控制与自动化仪表
10
SIMATIC PCS 7
过程控制与自动化仪表
11
王宇雷,男,1985年生,吉林大学,通信工程学院控制理论与控制工程 系讲师。2004/09-2008/06,南开大学学士;2008/09-2013/10,哈尔滨工 业大学,航天学院控制科学与工程专业,博士。2010年至2012年在德国 杜伊斯堡埃森大学AKS研究中心联合培养。自2013年起,在吉林大学从 事汽车仿真与控制等的教学和科研工作。先后发表学术论文20篇,其中 SCI收录5篇,EI收录14篇,核心收录2篇。 过程控制与自动化仪表 上课时间: 周二第5、6节{第1-10周} 周四第5、6节{第1-10周} 上课地点: 南岭一教 301 实验课 {第11-14周}
过程控制与自动化仪表
15
第一章 自动化概论
第一节 自动控制的基本概念
所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下, 利用外加的设备或装臵 (控制装臵) ,使机器、设 备或生产过程 (控制对象) 的某个工作状态或参 数 (被控量) 自动地按照预定的规律运行。 现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越 来越重要的作用.如数控车床按预定程序自动切削, 人造卫星准确进入预定轨道并回收,雷达自动跟踪 空中的飞行体等,所有这些都离不开自动控制技术。
第三阶段:上世纪70年代末至今。向“大系统理论” 和“智能控制”方向发展,随机森林、深度学习和增 强学习等智能方法与控制相结合。
过程控制与自动化仪表
17
第二节 自动控制系统的基本组成及方块图
人工操作与自动控制比较图(液位控制)
图1-2 液位自动控制系统图
控制速度和精度不能满足大型 现代化生产的需要 图1-1 人工操作图 过程控制与自动化仪表
18
自动控制系统的组成
测量元件与变送器 自动化装置 组 成 被控对象 自动控制器 执行器
过程控制与自动化仪表
19
液位自动控制的方块图
在研究自动控制系统时,为了便于对系统分析研究,一 般都用方块图来表示控制系统的组成。 下图为液位自动控制系统的方块图,每个环节表示组成 系统的一个部分,称为“环节”。
具体时间另行通知
我在日内瓦车展
过程控制与自动化仪表
12
参考书
参考书 1.自动检测技术与装置. 张宏建等. 化学工业出版社. 2004.7 2.自动化仪表与过程控制. 施仁等. 电子工业出版社. 2009.2 3.自动检测技术及仪表控制系统. 张毅等. 化学工业出 版社. 2005.3 4.过程控制与自动化仪表.潘永湘等.机械工业出版社. 2008.5
过程控制与自动化仪表
6
特点3 控制方案丰富多彩,控制要求越来越高
单输入/单输出系统 多输入/多输出系统 自适应控制 预测控制 非线性控制 分布参数控制
… 连续搅拌釜模型
过程控制与自动化仪表
7
特点4 控制过程大多属于慢变过程与参量控制
温度
大惯性
大时延(滞后)
压力 流量 物位
…
特点5 定值控制是过程控制的主要形式
数字信号
出料流量
液位高度
数字信号
图1-3 液位自动控制系统方块图
过程控制与自动化仪表
21
图1-4 蒸汽加热器温度控制系统流程图
画系统控制方块图
图1-5 加热炉过程控制系统流程图
过程控制与自动化仪表
22
注意!方块图中的每一个方块都 代表一个具体的装置。
方块与方块之间的连接线,只是代表方块之间的信号联系, 并不代表方块之间的物料联系。方块之间连接线的箭头也 只是代表信号作用的方向,与工艺流程图上的物料线是不 同的。 工艺流程图上的物料线是代表物料从一个设备进入另一个 设备,而方块图上的线条及箭头方向有时并不与流体流向 相一致。 自动控制系统通常是一个闭环系统。
过程控制与自动化仪表
3
自动化仪表
自动化仪表 用于生产过程自动化的仪器或设备,是实现工业
企业自动化的必要手段和技术工具。
特点 兼容性、统一标准
过程控制与自动化仪表
4
特点1 系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成
过程控制与自动化仪表
5
特点2 被控过程复杂多样,通用控制系统难以设计
某自治区“十二五”循环经济发展规划 煤电化体化循环经济链条
其中:x 指设定值;z 指输出信号;e 指偏差信号;p 指发出信号;q 指 出料流量信号;y 指被控变量;f 指扰动作用。 当x 取正值,z取负值,e= x- z,负反馈;x 取正值,z取正值, e= x+ z, 正反馈。
图1-3 液位自动控制系统方块图
过程控制与自动化仪表
20
图1-2 液位自动控制系统流程图
等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产 过程自动控制,其被控量通常为压力、液位、流量、 温度、PH值等过程变量,是自动化技术的重要组成 部分。
作用----在现代工业生产过程自动化中,过程控制
技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效 益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护
环境卫生等方面起着越来越大的作用。
过程控制与自动化仪表
16
自动控制的发展历史
第一阶段:上世纪40-60年代,“经典控制理论”,单
输入单输出问题,采用传递函数、频域特性、根轨迹 为基础的频域分析方法,研究线性定常系统。
第二阶段:上世纪60-70年代,“现代控制理论”,计 算机发展驱动空间技术发展,状态空间法->极大值原 理、动态规划、卡尔曼滤波。
自动化仪表 与 过程控制
1
概念
自动化:机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没
有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、 信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。
电力 过程控制 石油 煤炭
自动化
运动控制
钢铁 冶金
化工
过程控制与自动化仪表
2
过程控制
过程控制----泛指石油、化工、电力、冶金、核能