吉林大學(xué)過(guò)程控制1緒論-2溫度(檢測(cè)專業(yè)用)

1、1自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表與與過(guò)程控制過(guò)程控制 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表2l過(guò)程控制過(guò)程控制-泛指石油、化工、電力、冶金、核能泛指石油、化工、電力、冶金、核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進(jìn)行的生產(chǎn)等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進(jìn)行的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制，其被控量通常為壓力、液位、流量、過(guò)程自動(dòng)控制，其被控量通常為壓力、液位、流量、溫度、溫度、PH值等過(guò)程變量，是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成值等過(guò)程變量，是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。部分。l作用作用-在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中，過(guò)程控制在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中，過(guò)程控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效技術(shù)可實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)

2、效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約能源、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)益和勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約能源、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生等方面起著越來(lái)越大的作用。環(huán)境衛(wèi)生等方面起著越來(lái)越大的作用。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表3l自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表- 用于用于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的儀器或的儀器或設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的必要手段和技術(shù)設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的必要手段和技術(shù)工具。工具。l特點(diǎn)特點(diǎn)- 兼容性、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)兼容性、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表4l教材暫無(wú),請(qǐng)同學(xué)上課時(shí)記筆記l參考書1.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與裝置. 張宏建等. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2004.72.自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制. 施仁等. 電子工業(yè)出版社. 2009.23.

3、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng). 張毅等. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2005.34.過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表.潘永湘等.機(jī)械工業(yè)出版社. 2008.5過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表5 1.課堂測(cè)驗(yàn)20%2.課后作業(yè)10%3.期末考試70% 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表6l所謂自動(dòng)控制,就是在沒(méi)有人直接參與的情況下,利用外加的設(shè)備或裝置 (控制裝置) ,使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程 (控制對(duì)象) 的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù) (被控量) 自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。l現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的眾多領(lǐng)域中,自動(dòng)控制技術(shù)起著越來(lái)越重要的作用.如數(shù)控車床按預(yù)定程序自動(dòng)切削,人造衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道并回收,雷達(dá)自動(dòng)跟蹤空中的飛行體等,所有這些都離不開(kāi)自動(dòng)控制技術(shù)

4、。第一節(jié)第一節(jié) 自動(dòng)控制的基本概念自動(dòng)控制的基本概念過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表7自動(dòng)控制的基本概念自動(dòng)控制的基本概念l自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能和組成是多種多樣的,其結(jié)構(gòu)有簡(jiǎn)單的也有復(fù)雜的。l它可以只控制一個(gè)物理量,也可以控制多個(gè)物理量，甚至一個(gè)企業(yè)機(jī)構(gòu)的全部生產(chǎn)和管理過(guò)程。l可以是一個(gè)具體的工程系統(tǒng),也可以是比較抽象的社會(huì)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)或經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。l這部分以工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化為主介紹有關(guān)檢測(cè)與控制方面的知識(shí).過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表8第二節(jié)第二節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及方塊圖自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及方塊圖 n人工操作與自動(dòng)控制比較圖（液位控制）人工操作與自動(dòng)控制比較圖（液位控制）圖1-1 人工操作圖圖1-2 液

5、位自動(dòng)控制系統(tǒng)圖控制速度和精度不能滿足大型控制速度和精度不能滿足大型現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表9自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成組組成成自動(dòng)化裝置自動(dòng)化裝置被控對(duì)象被控對(duì)象測(cè)量元件與變送器測(cè)量元件與變送器自動(dòng)控制器自動(dòng)控制器執(zhí)行器執(zhí)行器過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表10液位自動(dòng)控制的方塊圖液位自動(dòng)控制的方塊圖l在研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，為了便于對(duì)系統(tǒng)分析研究，一般都用方塊圖來(lái)表示控制系統(tǒng)的組成。l下圖為液位自動(dòng)控制系統(tǒng)的方塊圖，每個(gè)環(huán)節(jié)表示組成系統(tǒng)的一個(gè)部分，稱為“環(huán)節(jié)”。圖1-3 液位自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖其中：其中：x 指設(shè)定值；z 指輸出信號(hào)；e 指偏差信號(hào)；p 指發(fā)出信號(hào)；

6、q 指出料流量信號(hào)；y 指被控變量；f 指擾動(dòng)作用。當(dāng)x 取正值，z取負(fù)值，e= x- z，負(fù)反饋；x 取正值，z取正值， e= x+ z，正反饋。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表11l其他控制系統(tǒng) 用同一種形式的方塊圖可以代表不同的控制系統(tǒng)圖1-4 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)這個(gè)控制系統(tǒng)同樣可這個(gè)控制系統(tǒng)同樣可以用以用上頁(yè)中上頁(yè)中的方塊圖的方塊圖表示表示過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表12l注意！方塊圖中的每一個(gè)方塊都代表一個(gè)具體的裝置。n方塊與方塊之間的連接線，只是代表方塊之間的信號(hào)聯(lián)系，并不代表方塊之間的物料聯(lián)系。方塊之間連接線的箭頭也只是代表信號(hào)作用的方向，與工藝流程圖上的物料線是不同的。n工藝流程圖上的物料線是

7、代表物料從一個(gè)設(shè)備進(jìn)入另一個(gè)設(shè)備，而方塊圖上的線條及箭頭方向有時(shí)并不與流體流向相一致。n自動(dòng)控制系統(tǒng)通常是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表13l小結(jié)l自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。 l與自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)操縱等開(kāi)環(huán)系統(tǒng)比較，最本質(zhì)的區(qū)別，就在于自動(dòng)控制系統(tǒng)有負(fù)反饋，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，被控（工藝）變量是不反饋到輸入端的。舉例舉例化肥廠的造氣自動(dòng)機(jī)就是典型的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的例子化肥廠的造氣自動(dòng)機(jī)就是典型的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的例子自動(dòng)操縱裝置自動(dòng)操縱裝置對(duì)象對(duì)象操縱作用操縱作用工藝參數(shù)工藝參數(shù)操縱指令操縱指令過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表14開(kāi)環(huán)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)：自動(dòng)機(jī)在操作時(shí)，自動(dòng)機(jī)在操作時(shí)，一旦開(kāi)機(jī)，就只能是按照預(yù)一

8、旦開(kāi)機(jī)，就只能是按照預(yù)先規(guī)定好的程序周而復(fù)始地先規(guī)定好的程序周而復(fù)始地運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)被控變量如果發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)被控變量如果發(fā)生了變化，自動(dòng)機(jī)不會(huì)自動(dòng)生了變化，自動(dòng)機(jī)不會(huì)自動(dòng)地根據(jù)被控變量的實(shí)際工況地根據(jù)被控變量的實(shí)際工況來(lái)改變自己的操作。來(lái)改變自己的操作。比較比較閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)：有針對(duì)性有針對(duì)性地根據(jù)被控變量的變地根據(jù)被控變量的變化情況而改變控制作化情況而改變控制作用的大小和方向，從用的大小和方向，從而使系統(tǒng)的工作狀態(tài)而使系統(tǒng)的工作狀態(tài)始終等于或接近于所始終等于或接近于所希望的狀態(tài)。希望的狀態(tài)。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表15第三節(jié)第三節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類l幾種分類方法l按被控變量來(lái)分

9、類，如溫度、壓力等控制系統(tǒng)；l按控制器具有的控制規(guī)律來(lái)分類，如比例、比例積分、比例微分、比例積分微分等控制系統(tǒng)；l將控制系統(tǒng)按照工藝過(guò)程需要控制的被控變量的給定值是否變化和如何變化來(lái)分類，這樣可將自動(dòng)控制系統(tǒng)分為三類，即定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。其中第三種分類方法最普遍其中第三種分類方法最普遍過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表16 “定值” 是恒定給定值的簡(jiǎn)稱。工藝生產(chǎn)中，若要求控制系統(tǒng)的作用是使被控制的工藝參數(shù)保持在一個(gè)生產(chǎn)指標(biāo)上不變，或者說(shuō)要求被控變量的給定值不變，就需要采用定值控制系統(tǒng)。13 給定值隨機(jī)變化，該系統(tǒng)的目的就是使所控制的工藝參數(shù)準(zhǔn)確而快速地跟隨給定值的變化而變化。過(guò)程控制

10、與自動(dòng)化儀表173.3.程序控制系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)）程序控制系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)） 給定值變化，但它是一個(gè)已知的時(shí)間函數(shù)，即生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)需按一定的時(shí)間程序變化。這類系統(tǒng)在間歇生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用比較普通。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表18第四節(jié)第四節(jié) 控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和品質(zhì)目標(biāo)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和品質(zhì)目標(biāo) 當(dāng)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入（給定和干擾）和輸出均恒定不變時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)就處于一種相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的各個(gè)組成環(huán)節(jié)如變送器、控制器、控制閥都不改變其原先的狀態(tài)，它們的輸出信號(hào)也都處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)就是靜態(tài)。 l一、控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)自動(dòng)控制目的：自動(dòng)控制目的：希望將被控變量保持在一個(gè)不變的給定希望

11、將被控變量保持在一個(gè)不變的給定值上，這只有當(dāng)進(jìn)入被控對(duì)象的物料量（或能量）和流值上，這只有當(dāng)進(jìn)入被控對(duì)象的物料量（或能量）和流出對(duì)象的物料量（或能量）相等時(shí)才有可能。出對(duì)象的物料量（或能量）相等時(shí)才有可能。 靜態(tài)靜態(tài)被控變量不隨時(shí)間而變化的平衡狀態(tài)（變化率被控變量不隨時(shí)間而變化的平衡狀態(tài)（變化率為為0 0，不是靜止）。，不是靜止）。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表19動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)被控變量隨時(shí)間變化的不平衡狀態(tài)被控變量隨時(shí)間變化的不平衡狀態(tài) 。 從干擾作用破壞靜態(tài)平衡，經(jīng)過(guò)控制，直到系統(tǒng)重新建立平衡，在這一段時(shí)間中，整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和信號(hào)都處于變動(dòng)狀態(tài)之中，這種狀態(tài)叫做動(dòng)態(tài)。結(jié)論：結(jié)論：在自動(dòng)化工作中，了解系

12、統(tǒng)的靜態(tài)是必要的，但是了解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)更為重要。因?yàn)樵谏a(chǎn)過(guò)程中，干擾是客觀存在的，是不可避免的，就需要通過(guò)自動(dòng)化裝置不斷地施加控制作用去對(duì)抗或抵消干擾作用的影響，從而使被控變量保持在工藝生產(chǎn)所要求控制的技術(shù)指標(biāo)上。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表20l二、控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程l系統(tǒng)由一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)平衡狀系統(tǒng)由一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的過(guò)程。態(tài)的過(guò)程。 當(dāng)干擾作用于對(duì)象，系統(tǒng)輸出y發(fā)生變化，在系統(tǒng)負(fù)反饋?zhàn)饔孟拢?jīng)過(guò)一段時(shí)間，系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡。舉例舉例圖1-6 控制系統(tǒng)方塊圖過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表21干擾形式干擾形式l系統(tǒng)在過(guò)渡過(guò)程中，被控變量是隨時(shí)間變化系統(tǒng)在過(guò)渡過(guò)程中，被控變量是隨時(shí)間變化的

13、。被控變量隨時(shí)間的變化規(guī)律首先取決于的。被控變量隨時(shí)間的變化規(guī)律首先取決于作用于系統(tǒng)的作用于系統(tǒng)的干擾形式干擾形式。l在生產(chǎn)中，出現(xiàn)的干擾是沒(méi)有固定形式的，在生產(chǎn)中，出現(xiàn)的干擾是沒(méi)有固定形式的，且多半屬于隨機(jī)性質(zhì)。在分析和設(shè)計(jì)控制系且多半屬于隨機(jī)性質(zhì)。在分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，為了安全和方便，常選擇一些定型的統(tǒng)時(shí)，為了安全和方便，常選擇一些定型的干擾形式，其中常用的是干擾形式，其中常用的是階躍干擾階躍干擾。 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表22采用階躍干擾的優(yōu)點(diǎn)：采用階躍干擾的優(yōu)點(diǎn)： 這種形式的干擾比較突然、危險(xiǎn)，且對(duì)被控變量的影響也最大。如果一個(gè)控制系統(tǒng)能夠有效地克服這種類型的干擾，那么一定能很好地克服比

14、較緩和的干擾。 這種干擾的形式簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，便于分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。圖1-7 階躍干擾作用過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表23l自動(dòng)控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下過(guò)渡過(guò)程的四種形式非周期衰減過(guò)程非周期衰減過(guò)程衰減震蕩過(guò)程衰減震蕩過(guò)程等幅震蕩過(guò)程等幅震蕩過(guò)程 發(fā)散震蕩過(guò)程發(fā)散震蕩過(guò)程X X？對(duì)于控制質(zhì)量要求不對(duì)于控制質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，如果被控高的場(chǎng)合，如果被控變量允許在工藝許可變量允許在工藝許可的范圍內(nèi)振蕩（主要的范圍內(nèi)振蕩（主要指在位式控制時(shí)），指在位式控制時(shí)），才可采用。才可采用。 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表24圖1-9 過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)示意圖 假定自動(dòng)控制系統(tǒng)在階躍輸入作用下，被控變量的變化曲線如上圖所示，這是

15、屬于衰減振蕩的過(guò)渡過(guò)程 多數(shù)情況下，希望得到衰減振蕩過(guò)程，在此取這種過(guò)程形式討論控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)。l三、控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)l控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程是衡量品質(zhì)的依據(jù)。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表25五種重要品質(zhì)指標(biāo)之一五種重要品質(zhì)指標(biāo)之一1. 最大偏差或超調(diào)量最大偏差或超調(diào)量 最大偏差是指在過(guò)渡過(guò)程中，被控變量偏離給定值的最大數(shù)值。在衰減振蕩過(guò)程中，最大偏差就是第一個(gè)波的峰值。特別是對(duì)于一些有約束條件的系統(tǒng)，如化學(xué)反應(yīng)器的化合物爆炸極限、觸媒燒結(jié)溫度極限等，都會(huì)對(duì)最大偏差的允許值有所限制。 超調(diào)量也可以用來(lái)表征被控變量偏離給定值的程度。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表262. 衰減比n（衰減率） 衰減比衰減比是衰減程

16、度的指標(biāo)，它是前后相鄰是衰減程度的指標(biāo)，它是前后相鄰兩個(gè)峰值的比。習(xí)慣表示為兩個(gè)峰值的比。習(xí)慣表示為 n n:1:1，一般，一般 n n 取取為為4 41010之間為宜。之間為宜。五種重要品質(zhì)指標(biāo)之二五種重要品質(zhì)指標(biāo)之二過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表27五種重要品質(zhì)指標(biāo)之三3. 余差 當(dāng)過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)，被控變量所達(dá)到的當(dāng)過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)，被控變量所達(dá)到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差叫做新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差叫做余差余差，或，或者說(shuō)余差就是過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)的者說(shuō)余差就是過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)的殘余偏差殘余偏差。有。有余差的控制過(guò)程稱為有差調(diào)節(jié)，相應(yīng)的系統(tǒng)稱余差的控制過(guò)程稱為有差調(diào)節(jié)，相應(yīng)的系統(tǒng)稱為有差系統(tǒng)。反之

17、就為無(wú)差調(diào)節(jié)和無(wú)差系統(tǒng)。為有差系統(tǒng)。反之就為無(wú)差調(diào)節(jié)和無(wú)差系統(tǒng)。 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表28五種重要品質(zhì)指標(biāo)之四4. 過(guò)渡時(shí)間 從干擾作用發(fā)生的時(shí)刻起，直到系統(tǒng)重新從干擾作用發(fā)生的時(shí)刻起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡時(shí)止，過(guò)渡過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間叫建立新的平衡時(shí)止，過(guò)渡過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間叫過(guò)渡時(shí)間過(guò)渡時(shí)間。一般在穩(wěn)態(tài)值的上下規(guī)定一個(gè)小范。一般在穩(wěn)態(tài)值的上下規(guī)定一個(gè)小范圍，當(dāng)被控變量進(jìn)入該范圍并不再越出時(shí)，就圍，當(dāng)被控變量進(jìn)入該范圍并不再越出時(shí)，就認(rèn)為被控變量已經(jīng)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值，或者說(shuō)過(guò)認(rèn)為被控變量已經(jīng)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值，或者說(shuō)過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束這個(gè)范圍一般定為穩(wěn)態(tài)值的渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束這個(gè)范圍一般定為穩(wěn)態(tài)值的（也有

18、的規(guī)定為（也有的規(guī)定為）。）。 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表29五種重要品質(zhì)指標(biāo)之五5.峰值時(shí)間 峰值時(shí)間是指系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程曲線達(dá)到第峰值時(shí)間是指系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程曲線達(dá)到第一個(gè)峰值所需要的時(shí)間，它的大小反映系統(tǒng)響一個(gè)峰值所需要的時(shí)間，它的大小反映系統(tǒng)響應(yīng)的應(yīng)的靈敏程度靈敏程度。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表30某換熱器的溫度控制系統(tǒng)在單位階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖所示。試分別求出最大偏差、余差、衰減比、峰值時(shí)間和過(guò)渡時(shí)間（給定值為200）。舉例舉例圖1-10 溫度控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程曲線過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表31解解 最大偏差最大偏差A(yù) A230-200230-2003030余差余差C C205-200205-20

19、0由圖上可以看出，第一個(gè)波峰值由圖上可以看出，第一個(gè)波峰值B B230-205230-2052525，第二個(gè)波峰值第二個(gè)波峰值BB21021020520555，故衰減比應(yīng)為故衰減比應(yīng)為B:BB:B25:525:55:15:1。峰值時(shí)間峰值時(shí)間 p5mint過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表32 分析 過(guò)渡時(shí)間與規(guī)定的被控變量限制范過(guò)渡時(shí)間與規(guī)定的被控變量限制范圍大小有關(guān)，假定被控變量進(jìn)入額定值的圍大小有關(guān)，假定被控變量進(jìn)入額定值的2 2，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那，就可以認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，那么限制范圍為么限制范圍為200200（2 2）44，這，這時(shí)，可在新穩(wěn)態(tài)值（時(shí)，可在新穩(wěn)態(tài)值（205205）兩

20、側(cè)以寬度為）兩側(cè)以寬度為畫一區(qū)域，上圖中以畫有陰影線的畫一區(qū)域，上圖中以畫有陰影線的區(qū)域表示，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域且區(qū)域表示，只要被控變量進(jìn)入這一區(qū)域且不再越出，過(guò)濾過(guò)程就可以認(rèn)為已經(jīng)結(jié)束。不再越出，過(guò)濾過(guò)程就可以認(rèn)為已經(jīng)結(jié)束。因此，從圖上可以看出，過(guò)渡時(shí)間為因此，從圖上可以看出，過(guò)渡時(shí)間為22min22min。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表33l四、影響控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)的主要因素 一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以概括成兩大部分，即一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以概括成兩大部分，即工工藝過(guò)程部分（被控對(duì)象）藝過(guò)程部分（被控對(duì)象）和和自動(dòng)化裝置部分自動(dòng)化裝置部分。前者。前者指與該自動(dòng)控制系統(tǒng)有關(guān)的部分。后者指為實(shí)現(xiàn)自指與

21、該自動(dòng)控制系統(tǒng)有關(guān)的部分。后者指為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制所必需的自動(dòng)化儀表設(shè)備，通常包括測(cè)量與動(dòng)控制所必需的自動(dòng)化儀表設(shè)備，通常包括測(cè)量與變送裝置、控制器和執(zhí)行器等三部分。變送裝置、控制器和執(zhí)行器等三部分。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表34 對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，過(guò)渡過(guò)程品對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)的質(zhì)的好壞好壞，在很大程度上，在很大程度上決定于對(duì)象的性決定于對(duì)象的性質(zhì)質(zhì)。例如在前所述的溫度控制系統(tǒng)中，屬。例如在前所述的溫度控制系統(tǒng)中，屬于對(duì)象性質(zhì)的主要因素有：換熱器的負(fù)荷于對(duì)象性質(zhì)的主要因素有：換熱器的負(fù)荷大小，換熱器的結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)等，換大小，換熱器的結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)等，換熱器內(nèi)的換熱情況、散熱情況

22、及結(jié)垢程度熱器內(nèi)的換熱情況、散熱情況及結(jié)垢程度等。不同自動(dòng)化系統(tǒng)要具體分析。等。不同自動(dòng)化系統(tǒng)要具體分析。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表35系統(tǒng)由被控過(guò)程和檢測(cè)控制儀表組成系統(tǒng)由被控過(guò)程和檢測(cè)控制儀表組成過(guò)程控制采用各種檢測(cè)儀表、控制儀表和計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化工具，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)過(guò)程控制采用各種檢測(cè)儀表、控制儀表和計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化工具，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)監(jiān)督和自動(dòng)控制。程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)監(jiān)督和自動(dòng)控制。檢測(cè)儀表檢測(cè)儀表把工藝參數(shù)電信號(hào)或氣信號(hào)，把工藝參數(shù)電信號(hào)或氣信號(hào)，反映生產(chǎn)過(guò)程狀況；反映生產(chǎn)過(guò)程狀況；控制儀表控制儀表接受檢測(cè)信號(hào)對(duì)過(guò)程進(jìn)行控制。接受檢測(cè)信號(hào)對(duì)過(guò)程進(jìn)行控制。被控過(guò)程的多樣性被控過(guò)

23、程的多樣性生產(chǎn)規(guī)模不同、工藝要求各異、產(chǎn)品品種多樣導(dǎo)致過(guò)程的結(jié)構(gòu)性、動(dòng)態(tài)特性多生產(chǎn)規(guī)模不同、工藝要求各異、產(chǎn)品品種多樣導(dǎo)致過(guò)程的結(jié)構(gòu)性、動(dòng)態(tài)特性多樣。通常被控過(guò)程屬于樣。通常被控過(guò)程屬于多變量、大慣性、大時(shí)延、多變量多變量、大慣性、大時(shí)延、多變量特征，還有非線性與特征，還有非線性與時(shí)變特性。（鍋爐、熱交換器、精餾塔）時(shí)變特性。（鍋爐、熱交換器、精餾塔）控制方案的多樣性控制方案的多樣性被控對(duì)象復(fù)雜導(dǎo)致控制方案多樣性。單被控對(duì)象復(fù)雜導(dǎo)致控制方案多樣性。單/ /多變量控制系統(tǒng)、常規(guī)儀表控制多變量控制系統(tǒng)、常規(guī)儀表控制/ /計(jì)算計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)、提高控制品質(zhì)的和實(shí)現(xiàn)特定要求的控制系統(tǒng)。單回路、串級(jí)、

24、機(jī)集散控制系統(tǒng)、提高控制品質(zhì)的和實(shí)現(xiàn)特定要求的控制系統(tǒng)。單回路、串級(jí)、前饋、比值、均勻、分程、選擇性、大時(shí)延、多變量系統(tǒng)，還有先進(jìn)過(guò)程控制前饋、比值、均勻、分程、選擇性、大時(shí)延、多變量系統(tǒng)，還有先進(jìn)過(guò)程控制系統(tǒng)系統(tǒng)( (自適應(yīng)、預(yù)測(cè)、補(bǔ)償、智能、非線性控制等自適應(yīng)、預(yù)測(cè)、補(bǔ)償、智能、非線性控制等) )。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表36 安全性安全性 針對(duì)易燃易爆特點(diǎn)設(shè)計(jì)；參數(shù)越線報(bào)警、鏈鎖保護(hù)；故障針對(duì)易燃易爆特點(diǎn)設(shè)計(jì)；參數(shù)越線報(bào)警、鏈鎖保護(hù)；故障診斷，容錯(cuò)控制。診斷，容錯(cuò)控制。穩(wěn)定性穩(wěn)定性抑制外界干擾，保證正常運(yùn)行。抑制外界干擾，保證正常運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性降低成本提高效率。掌握工藝流程和被控對(duì)象靜態(tài)

25、、動(dòng)態(tài)降低成本提高效率。掌握工藝流程和被控對(duì)象靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性，運(yùn)用控制理論和一定的技術(shù)手段（計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化儀表）特性，運(yùn)用控制理論和一定的技術(shù)手段（計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化儀表）設(shè)及合理系統(tǒng)。設(shè)及合理系統(tǒng)。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表37 測(cè)量變送與執(zhí)行測(cè)量變送與執(zhí)行測(cè)量變送裝置與執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn)測(cè)量變送裝置與執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn) 操作安全與環(huán)保操作安全與環(huán)保保證生產(chǎn)安全、滿足環(huán)保要求的設(shè)備保證生產(chǎn)安全、滿足環(huán)保要求的設(shè)備（獨(dú)立運(yùn)行）（獨(dú)立運(yùn)行） 常規(guī)與高級(jí)控制常規(guī)與高級(jí)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的控制，滿足控制要求。實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的控制，滿足控制要求。 實(shí)時(shí)優(yōu)化實(shí)時(shí)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)最優(yōu)操作工況（時(shí)間，成本，設(shè)備實(shí)現(xiàn)最優(yōu)操作工況（時(shí)間，成

26、本，設(shè)備損耗）而設(shè)計(jì)的方案損耗）而設(shè)計(jì)的方案 決策與計(jì)劃調(diào)度決策與計(jì)劃調(diào)度對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行合理計(jì)劃調(diào)度和正確決對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行合理計(jì)劃調(diào)度和正確決策，使企業(yè)利益最大化。策，使企業(yè)利益最大化。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表38 20世紀(jì)世紀(jì)40年代前后年代前后(手工階段手工階段)：手工操作狀態(tài)，憑經(jīng)驗(yàn)：手工操作狀態(tài)，憑經(jīng)驗(yàn)人工控制生產(chǎn)過(guò)程，勞動(dòng)生產(chǎn)率很低。人工控制生產(chǎn)過(guò)程，勞動(dòng)生產(chǎn)率很低。 20世紀(jì)世紀(jì)50年代前后年代前后(儀表化與局部自動(dòng)化階段儀表化與局部自動(dòng)化階段)：過(guò)程控：過(guò)程控制發(fā)展的第一個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動(dòng)化。制發(fā)展的第一個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動(dòng)化。主要特點(diǎn)：檢測(cè)和控制儀表主要特點(diǎn)：

27、檢測(cè)和控制儀表-采用基地式儀表和采用基地式儀表和部分單元組合儀表部分單元組合儀表(多數(shù)是氣動(dòng)儀表多數(shù)是氣動(dòng)儀表)；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-單輸入、單輸出系統(tǒng)；單輸入、單輸出系統(tǒng)；被控參數(shù)被控參數(shù)-溫度、壓力、流量和液位參數(shù)；溫度、壓力、流量和液位參數(shù)；控制目的控制目的-保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或者減少保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或者減少對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的主要擾動(dòng)；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的主要擾動(dòng)；理論理論-頻率法和根軌跡法的經(jīng)典控制理論，解決頻率法和根軌跡法的經(jīng)典控制理論，解決單輸入單輸出的定值控制系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題。單輸入單輸出的定值控制系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表392020世紀(jì)世紀(jì)6

28、060年代年代( (綜合自動(dòng)化階段綜合自動(dòng)化階段) )：檢測(cè)和控制儀表檢測(cè)和控制儀表-采用單元組合儀表采用單元組合儀表( (氣動(dòng)、電動(dòng)氣動(dòng)、電動(dòng)) )和組裝儀表，和組裝儀表，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制(DDC)(DDC)和設(shè)定值控制和設(shè)定值控制(SPC)(SPC)；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-多變量系統(tǒng)，各種復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)、多變量系統(tǒng)，各種復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)、比值、均勻控制、前饋、選擇性控制系統(tǒng)。比值、均勻控制、前饋、選擇性控制系統(tǒng)?？刂颇康目刂颇康?提高控制質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)特殊要求。提高控制質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)特殊要求。理論理論-除經(jīng)典控制理論

29、，現(xiàn)代控制理論開(kāi)始應(yīng)用。除經(jīng)典控制理論，現(xiàn)代控制理論開(kāi)始應(yīng)用。前饋控制前饋控制-按擾動(dòng)來(lái)控制，在擾動(dòng)可測(cè)的情況下，可以地提高控按擾動(dòng)來(lái)控制，在擾動(dòng)可測(cè)的情況下，可以地提高控制質(zhì)量。制質(zhì)量。選擇性控制選擇性控制-在生產(chǎn)過(guò)程遇到不正常工況或被控量達(dá)到安全極限在生產(chǎn)過(guò)程遇到不正常工況或被控量達(dá)到安全極限事，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)性控制。事，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)性控制。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表402020世紀(jì)世紀(jì)7070年代以來(lái)年代以來(lái)( (全盤自動(dòng)化階段全盤自動(dòng)化階段) )：發(fā)展到現(xiàn)代過(guò)程控制的新發(fā)展到現(xiàn)代過(guò)程控制的新階段，這是過(guò)程控制發(fā)展的第三個(gè)階段。主要特點(diǎn)：階段，這是過(guò)程控制發(fā)展的第三個(gè)階段。主要特點(diǎn)：檢測(cè)和控

30、制儀表檢測(cè)和控制儀表-新型儀表、智能化儀表、微型計(jì)算機(jī)；新型儀表、智能化儀表、微型計(jì)算機(jī)；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-由單由單多變量系統(tǒng)，由多變量系統(tǒng)，由PIDPID控制規(guī)律控制規(guī)律 特殊控制規(guī)律，由定值控制特殊控制規(guī)律，由定值控制 最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制，由儀表控最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制，由儀表控制系統(tǒng)制系統(tǒng) 智能化計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)；智能化計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)；理論理論-現(xiàn)代控制理論應(yīng)用到過(guò)程控制領(lǐng)域，如狀態(tài)空間分析，現(xiàn)代控制理論應(yīng)用到過(guò)程控制領(lǐng)域，如狀態(tài)空間分析，系統(tǒng)辨識(shí)與狀態(tài)估計(jì)，最優(yōu)濾波與預(yù)報(bào)。系統(tǒng)辨識(shí)與狀態(tài)估計(jì)，最優(yōu)濾波與預(yù)報(bào)。集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)

31、集散控制系統(tǒng)DCSDCS全盤自動(dòng)化階段全盤自動(dòng)化階段過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表41集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格非常昂貴，為了使計(jì)算機(jī)控制能由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格非常昂貴，為了使計(jì)算機(jī)控制能與常規(guī)儀表控制相競(jìng)爭(zhēng)，企圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)控制盡可能多的控制回與常規(guī)儀表控制相競(jìng)爭(zhēng)，企圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)控制盡可能多的控制回路。路。外設(shè)外設(shè)過(guò)程控制計(jì)算機(jī)過(guò)程控制計(jì)算機(jī)AIDIAODO 被控過(guò)程（對(duì)象）被控過(guò)程（對(duì)象）被控變量被控變量操作變量操作變量輸入子系統(tǒng)輸入子系統(tǒng)輸出子系統(tǒng)輸出子系統(tǒng)優(yōu)越性：優(yōu)越性： 從表面上看從表面上看信息集中，集中型計(jì)算機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)各種信息集

32、中，集中型計(jì)算機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)各種更復(fù)雜控制功能；便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和優(yōu)化生產(chǎn)。更復(fù)雜控制功能；便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和優(yōu)化生產(chǎn)。問(wèn)問(wèn) 題：題：由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)總體性能低，容量小，由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)總體性能低，容量小，容易出現(xiàn)負(fù)荷過(guò)載容易出現(xiàn)負(fù)荷過(guò)載，控，控制集中直接導(dǎo)致制集中直接導(dǎo)致危險(xiǎn)集中危險(xiǎn)集中，高度集中使系統(tǒng)變得十分，高度集中使系統(tǒng)變得十分“脆弱脆弱”。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表42 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng) DCS 8080年代年代-集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)(DCS) (DCS) 集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng) 是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)為一體的裝置。系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是分散的(生產(chǎn)過(guò)程是分散系

33、統(tǒng))，但過(guò)程控制的監(jiān)視、管理是集中的。l優(yōu)點(diǎn)： 將計(jì)算機(jī)分布到車間或裝置。使系統(tǒng)的危險(xiǎn)分散，提高系統(tǒng)的可靠性，方便靈活地實(shí)現(xiàn)各種新型的控制規(guī)律與算法，實(shí)現(xiàn)最佳管理。 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表43集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：過(guò)程輸入過(guò)程輸入- -輸出接口輸出接口：又叫數(shù)據(jù)采集站，數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)一步的加工，操作站的顯示與打印。過(guò)程控制單元過(guò)程控制單元：又稱基本控制器，是集散控制系統(tǒng)的核心。不同的集散控制系統(tǒng)其差別較大。高速數(shù)據(jù)通路高速數(shù)據(jù)通路：實(shí)現(xiàn)集散控制系統(tǒng)各處理機(jī)之間數(shù)據(jù)傳送。管理(上位)計(jì)算機(jī)：進(jìn)行集中管理與最佳控制，實(shí)現(xiàn)信息-控制-管理一體化。CRTCRT操作

34、站：操作站：是集散控制系統(tǒng)的人-機(jī)接口裝置。執(zhí)行監(jiān)控操作、系統(tǒng)組態(tài)、編程、動(dòng)態(tài)流程圖顯示以及部分生產(chǎn)管理。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表44 控制層網(wǎng)絡(luò)控制層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)Web服務(wù)器服務(wù)器Internet 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層 操作站操作站 工程師站工程師站DCSDCS的物理層次示意的物理層次示意過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表45 90年代以來(lái)年代以來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS(fieldbus control system) 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)的最新發(fā)展成果。它將具有數(shù)字通信能力的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表連成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并同上一層監(jiān)控級(jí)、管理級(jí)聯(lián)系起

35、來(lái)成為全分布式的新型控制網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)集成過(guò)程控制計(jì)算機(jī)集成過(guò)程控制CIPS (compututer intergrated process system) 以企業(yè)整體優(yōu)化為目標(biāo)（市場(chǎng)營(yíng)銷、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、原材料選擇、產(chǎn)品分配、成本管理、工藝過(guò)程控制與優(yōu)化），以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理與控制一體化。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表46現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表47是連接智能現(xiàn)場(chǎng)裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、是連接智能現(xiàn)場(chǎng)裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。 支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的通訊通訊

36、雙向數(shù)據(jù)通信能力避免了反復(fù)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信能力避免了反復(fù)進(jìn)行A/DA/D、D/AD/A的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換把控制任務(wù)下移到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制一體化把控制任務(wù)下移到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制一體化 全分散全分散 已成為全世界范圍自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)已成為全世界范圍自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)涉及整個(gè)自動(dòng)化和儀表的工業(yè)涉及整個(gè)自動(dòng)化和儀表的工業(yè)“革命革命” ” 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表48現(xiàn)場(chǎng)總現(xiàn)場(chǎng)總線式變線式變送器送器現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線式式閥門定閥門定位器位器安安全全防防爆爆工業(yè)以工業(yè)以太網(wǎng)太網(wǎng)安安全全防防爆爆總總線線非安全防爆總線非安全防爆總線過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表49控制室控制室控制臺(tái)控制臺(tái)流程圖流程圖過(guò)程控制

37、與自動(dòng)化儀表50儀表盤儀表盤操作員站操作員站過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表51操作員站操作員站CRT工業(yè)流程圖工業(yè)流程圖過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表52加熱爐過(guò)程控制系統(tǒng)加熱爐過(guò)程控制系統(tǒng)冷設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：1.1.確定控制目標(biāo)確定控制目標(biāo) 1 1）熱油出口溫度穩(wěn)定； 2 2）出口溫度與煙道氣含氧量穩(wěn)定； 3 3）溫度穩(wěn)定與熱效率最高。2.2.選擇被控參數(shù)選擇被控參數(shù) 直接參數(shù)（直接參數(shù)（油出口溫度、煙道氣含氧量、燃油壓力）間接參數(shù)（）間接參數(shù)（熱效率）3 3 選擇控制量選擇控制量 燃料油流量還是冷油流量燃料油流量還是冷油流量出口溫出口溫度度 擋板開(kāi)度還是送風(fēng)擋板擋板開(kāi)度還是送風(fēng)擋板含氧量含氧量過(guò)程控制與自動(dòng)

38、化儀表534.4.確定控制方案確定控制方案 控制精度和干擾決定控制精度和干擾決定系統(tǒng)的簡(jiǎn)單與復(fù)雜。系統(tǒng)的簡(jiǎn)單與復(fù)雜。溫度、效率、含氧量等多于一個(gè)要求溫度、效率、含氧量等多于一個(gè)要求多輸多輸入入/ /多輸出。多輸出。如果溫度、含氧量定值控制，還要求效率如果溫度、含氧量定值控制，還要求效率最優(yōu)控制。最優(yōu)控制。5.5.選擇控制策略選擇控制策略 多數(shù)采用多數(shù)采用PIDPID；復(fù)雜過(guò)程；復(fù)雜過(guò)程高級(jí)過(guò)程控高級(jí)過(guò)程控制制6.6.選擇執(zhí)行器選擇執(zhí)行器 氣動(dòng)與電動(dòng)，執(zhí)行期特性與過(guò)程特性匹配。氣動(dòng)與電動(dòng)，執(zhí)行期特性與過(guò)程特性匹配。7.7.設(shè)計(jì)報(bào)警與聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)警與聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng) 高、低限值；加熱爐停車程序：

39、停燃油泵高、低限值；加熱爐停車程序：停燃油泵關(guān)燃油閥關(guān)燃油閥停引風(fēng)機(jī)停引風(fēng)機(jī)切斷熱油閥切斷熱油閥8.8.工程化設(shè)計(jì)工程化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖樣資料和文件資料設(shè)計(jì)圖樣資料和文件資料表達(dá)設(shè)計(jì)思想表達(dá)設(shè)計(jì)思想主管部門審批主管部門審批施工單位。施工單位。9.9.系統(tǒng)投運(yùn)、調(diào)試和整定參數(shù)系統(tǒng)投運(yùn)、調(diào)試和整定參數(shù)冷過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表54自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表概述自動(dòng)化儀表（自動(dòng)化儀表（ Automation InstrumentationAutomation Instrumentation）： 用于過(guò)程自動(dòng)化的儀器或設(shè)備。過(guò)程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的平臺(tái)過(guò)程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的平臺(tái), ,而自動(dòng)化

40、儀表而自動(dòng)化儀表與裝置是過(guò)程控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。與裝置是過(guò)程控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。 調(diào)節(jié)閥傳感器變送器執(zhí)行器控制器自動(dòng)化儀表被控過(guò)程自動(dòng)化儀表的構(gòu)成自動(dòng)化儀表的構(gòu)成過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表55過(guò)程控制儀表的分類及特點(diǎn) 1.現(xiàn)場(chǎng)儀表（一次儀表） 2.控制室儀表（二次儀表） 1.氣動(dòng)控制儀表 2.電動(dòng)控制儀表 3.液動(dòng)控制儀表 （少） 1.模擬控制儀表 2.數(shù)字控制儀表 1.基地式控制儀表 2.單元組合式控制儀表 3.組裝式綜合控制裝置 4.集中計(jì)算機(jī)控制儀表 5.集散控制儀表 6.現(xiàn)場(chǎng)總線控制儀表。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表56電動(dòng)控制儀表電動(dòng)控制儀表： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 信號(hào)快速，遠(yuǎn)距

41、離傳輸信號(hào)快速，遠(yuǎn)距離傳輸 易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜規(guī)律的信號(hào)處理易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜規(guī)律的信號(hào)處理 易于與其它裝置相連易于與其它裝置相連 供電用電方便供電用電方便 無(wú)需空壓機(jī)和油泵、水泵無(wú)需空壓機(jī)和油泵、水泵 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 不天然防爆不天然防爆 易受電磁干擾易受電磁干擾 功率不易大功率不易大 近年的電動(dòng)儀表多采用了安全防爆措施，應(yīng)用更加廣泛。近年的電動(dòng)儀表多采用了安全防爆措施，應(yīng)用更加廣泛。 氣動(dòng)控制儀表氣動(dòng)控制儀表：以壓縮空氣為能源。以壓縮空氣為能源。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高，易于維修，天然防爆。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，可靠性高，易于維修，天然防爆。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：氣動(dòng)信號(hào)傳輸速度極限氣動(dòng)信號(hào)傳輸

42、速度極限 = 聲速聲速340m/s， 體積龐大。體積龐大。液動(dòng)儀表液動(dòng)儀表 ：以高壓油和高壓水為能源：以高壓油和高壓水為能源 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率大，防爆：工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率大，防爆 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：速度傳送慢：速度傳送慢過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表57模擬式控制儀表模擬式控制儀表是傳統(tǒng)的儀表，傳輸信號(hào)通常為連續(xù)變化的模擬量。如是傳統(tǒng)的儀表，傳輸信號(hào)通常為連續(xù)變化的模擬量。如電流、電電流、電壓、氣壓壓、氣壓等。模擬式電動(dòng)控制儀表以模擬電子元件為組成元件，運(yùn)等。模擬式電動(dòng)控制儀表以模擬電子元件為組成元件，運(yùn)算放大器是信息處理的核心部件。這類儀表線路較簡(jiǎn)單，操作方便，算放大器是信息處理的核心

43、部件。這類儀表線路較簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格較低，使用上有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。價(jià)格較低，使用上有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字式控制儀表數(shù)字式控制儀表以以微處理器微處理器為核心，傳輸信號(hào)為斷續(xù)變化的數(shù)字量。由于有微處為核心，傳輸信號(hào)為斷續(xù)變化的數(shù)字量。由于有微處理器的存在，任何復(fù)雜的信息處理都易實(shí)現(xiàn)，硬件不變，軟件千變理器的存在，任何復(fù)雜的信息處理都易實(shí)現(xiàn)，硬件不變，軟件千變?nèi)f化，這類儀表的特色就是高度集成、豐富的功能，易于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。萬(wàn)化，這類儀表的特色就是高度集成、豐富的功能，易于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。它能解決模擬式儀表難以解決的問(wèn)題，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程的高質(zhì)它能解決模擬式儀表難以解決的問(wèn)題，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程的高質(zhì)量控制要

44、求。量控制要求。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表581.基地式控制儀表基地式控制儀表 安裝在現(xiàn)場(chǎng)，集檢測(cè)、指示、控制于一身。安裝在現(xiàn)場(chǎng)，集檢測(cè)、指示、控制于一身。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：一般結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜它不僅能對(duì)某些工藝變量進(jìn)行指示或一般結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜它不僅能對(duì)某些工藝變量進(jìn)行指示或記錄，而已還具有控制功能，因此它比較適用于單變量的就地控制系統(tǒng)。記錄，而已還具有控制功能，因此它比較適用于單變量的就地控制系統(tǒng)。2.單元組合控制儀表單元組合控制儀表 將整套儀表劃分成能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元，各單元之間采用統(tǒng)一信將整套儀表劃分成能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)一定功能的若干單元，各單元之間采用統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系。使用時(shí)可根

45、據(jù)控制系統(tǒng)的需要，對(duì)各單元進(jìn)行選擇和組合，從而構(gòu)號(hào)進(jìn)行聯(lián)系。使用時(shí)可根據(jù)控制系統(tǒng)的需要，對(duì)各單元進(jìn)行選擇和組合，從而構(gòu)成多種多樣的、復(fù)雜程度各異的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)。常用成多種多樣的、復(fù)雜程度各異的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)。常用電動(dòng)單元組合電動(dòng)單元組合儀表儀表(DDZ(DDZ型型) )和和氣動(dòng)單元組合氣動(dòng)單元組合儀表儀表(QDZ(QDZ型型) )。特點(diǎn)：特點(diǎn)：使用靈活，通用性強(qiáng)，同時(shí)，使用、維護(hù)更作也很方便。它適用于各種企使用靈活，通用性強(qiáng)，同時(shí)，使用、維護(hù)更作也很方便。它適用于各種企業(yè)的自動(dòng)控制。業(yè)的自動(dòng)控制。單元組合儀表分為單元組合儀表分為：變送單元、給定單元、控制單元、執(zhí)行單元、：變送單元、給

46、定單元、控制單元、執(zhí)行單元、轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元、顯示單元和輔助單元。轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元、顯示單元和輔助單元。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表592.單元組合控制儀表單元組合控制儀表變送單元：變送單元：把各種被測(cè)量（溫度、壓力、流量、液位）變換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。把各種被測(cè)量（溫度、壓力、流量、液位）變換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)?？刂茊卧刂茊卧簩y(cè)量信號(hào)和設(shè)定信號(hào)之差運(yùn)算后去控制執(zhí)行單元。將測(cè)量信號(hào)和設(shè)定信號(hào)之差運(yùn)算后去控制執(zhí)行單元。執(zhí)行單元：執(zhí)行單元：按照控制信號(hào)按照控制信號(hào) 或手動(dòng)信號(hào)去改變控制量大小。或手動(dòng)信號(hào)去改變控制量大小。轉(zhuǎn)換單元：轉(zhuǎn)換單元：實(shí)現(xiàn)不同物理信號(hào)到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換，不同標(biāo)準(zhǔn)之間轉(zhuǎn)換。氣實(shí)現(xiàn)不同物理

47、信號(hào)到標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換，不同標(biāo)準(zhǔn)之間轉(zhuǎn)換。氣電電運(yùn)算單元：運(yùn)算單元：信號(hào)加減乘除，信號(hào)補(bǔ)償。信號(hào)加減乘除，信號(hào)補(bǔ)償。給定單元：給定單元：輸出被控量的設(shè)定值輸出被控量的設(shè)定值。顯示單元：顯示單元：參數(shù)指示、報(bào)警、記錄。參數(shù)指示、報(bào)警、記錄。輔助單元：輔助單元：特殊需要的（操作器、特殊需要的（操作器、限幅器、安全防爆柵）。限幅器、安全防爆柵）。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表603. 組裝式控制儀表組裝式控制儀表 一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件化的成套儀表裝置。工程實(shí)際中已很一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件化的成套儀表裝置。工程實(shí)際中已很少使用。少使用。4 .集中計(jì)算機(jī)控制儀表集中計(jì)算機(jī)控制儀表 以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字控制儀表。

48、其外形結(jié)構(gòu)、面板布置以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字控制儀表。其外形結(jié)構(gòu)、面板布置保留了模擬式儀表的一些特征，但其運(yùn)算、控制功能更為豐富，通保留了模擬式儀表的一些特征，但其運(yùn)算、控制功能更為豐富，通過(guò)組態(tài)可完成各種運(yùn)算處理和復(fù)雜控制。過(guò)組態(tài)可完成各種運(yùn)算處理和復(fù)雜控制。測(cè)量變送與執(zhí)行單元采用測(cè)量變送與執(zhí)行單元采用模擬儀表，調(diào)節(jié)單元采用數(shù)字儀表。模擬儀表，調(diào)節(jié)單元采用數(shù)字儀表。QDZ QDZ QDZ DDZ DDZ DDZ 單元組合式儀表單元組合式儀表發(fā)發(fā) 展展 階階 段段過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表615.集散型控制儀表集散型控制儀表 將集中一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成的任務(wù)分派給各個(gè)微型過(guò)程控制計(jì)算機(jī)，將集中一臺(tái)計(jì)算機(jī)完

49、成的任務(wù)分派給各個(gè)微型過(guò)程控制計(jì)算機(jī)，再配上數(shù)字總線以及上一級(jí)過(guò)程控制計(jì)算機(jī)，組成各種各樣的、能再配上數(shù)字總線以及上一級(jí)過(guò)程控制計(jì)算機(jī)，組成各種各樣的、能適應(yīng)于不同過(guò)程的積木式分級(jí)分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)于不同過(guò)程的積木式分級(jí)分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了“控制控制分散分散”或或“危險(xiǎn)分散危險(xiǎn)分散”，管理高度集中。，管理高度集中。測(cè)量變送與執(zhí)行單元采用測(cè)量變送與執(zhí)行單元采用模擬儀表，調(diào)節(jié)單元采用數(shù)字儀表。模擬儀表，調(diào)節(jié)單元采用數(shù)字儀表。6.現(xiàn)場(chǎng)總線控制儀表現(xiàn)場(chǎng)總線控制儀表 是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代儀器儀表技是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)的最新發(fā)展成果

50、。它將具有數(shù)字通信能力的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表連成網(wǎng)術(shù)的最新發(fā)展成果。它將具有數(shù)字通信能力的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表連成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并同上一層監(jiān)控級(jí)、管理級(jí)聯(lián)系起來(lái)成為全分布式的新型絡(luò)系統(tǒng)，并同上一層監(jiān)控級(jí)、管理級(jí)聯(lián)系起來(lái)成為全分布式的新型控制網(wǎng)絡(luò)?？刂凭W(wǎng)絡(luò)。采用全數(shù)字化、雙向傳輸、多分支的通信網(wǎng)絡(luò)。通信協(xié)議規(guī)范化、采用全數(shù)字化、雙向傳輸、多分支的通信網(wǎng)絡(luò)。通信協(xié)議規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、公開(kāi)化，使各種控制系統(tǒng)通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互換和互操標(biāo)準(zhǔn)化、公開(kāi)化，使各種控制系統(tǒng)通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互換和互操作。作。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表62壓力壓力變送器變送器壓力壓力變送器變送器常用的控制儀表及裝置 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表63模擬模擬儀表的

51、信號(hào)制儀表的信號(hào)制氣動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC384IEC384制定了我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定了我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB777GB777工業(yè)自動(dòng)化儀表用模擬氣動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化儀表用模擬氣動(dòng)信號(hào)信號(hào)規(guī)定規(guī)定統(tǒng)一使用統(tǒng)一使用0.02M Pa(0.2Kgf/cm0.02M Pa(0.2Kgf/cm2 2) )0.1M Pa (1.0Kgf/cm0.1M Pa (1.0Kgf/cm2 2) )的模擬氣壓信號(hào)。的模擬氣壓信號(hào)。電動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓直流比交流信號(hào)優(yōu)越直流比交流信號(hào)優(yōu)越 直流信號(hào)不受交流感應(yīng)影響，因

52、此抗干擾能力強(qiáng)。直流信號(hào)不受交流感應(yīng)影響，因此抗干擾能力強(qiáng)。 直流信號(hào)傳輸不受線路電感電容等影響，無(wú)相移問(wèn)直流信號(hào)傳輸不受線路電感電容等影響，無(wú)相移問(wèn) 題。題。 直流信號(hào)便于模數(shù)轉(zhuǎn)換并與數(shù)字儀表相接直流信號(hào)便于模數(shù)轉(zhuǎn)換并與數(shù)字儀表相接 容易獲得基準(zhǔn)電壓容易獲得基準(zhǔn)電壓過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表64電動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)模擬模擬儀表的信號(hào)制儀表的信號(hào)制電流信號(hào)優(yōu)于電壓信號(hào)電流信號(hào)優(yōu)于電壓信號(hào) 電流信號(hào)可遠(yuǎn)距離傳輸（線路電阻上壓降太多，則信號(hào)耗損）。電流信號(hào)可遠(yuǎn)距離傳輸（線路電阻上壓降太多，則信號(hào)耗損）。 例例 420 mA420 mA 用用0.6mm0.6mm直徑雙絞線可傳輸直徑雙絞線可傳輸1km1

53、km電流信號(hào)電流信號(hào)420 mA420 mA不從不從 0mA 0mA 起，可判別是否斷路或停電。起，可判別是否斷路或停電。數(shù)字?jǐn)?shù)字式儀表的通信標(biāo)準(zhǔn)式儀表的通信標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字或智能儀表與計(jì)算機(jī)之間采用數(shù)字通訊模式多種，如數(shù)字或智能儀表與計(jì)算機(jī)之間采用數(shù)字通訊模式多種，如RS232RS232、RS485RS485、USBUSB、 PROFIBUS PROFIBUS 、 Control Net Control Net 、CANCAN 、HartHart、ModbusModbus。數(shù)字比模擬信號(hào)的優(yōu)勢(shì)：數(shù)字比模擬信號(hào)的優(yōu)勢(shì)： 1 1、提高信號(hào)傳輸精度、提高信號(hào)傳輸精度 抗干擾能力強(qiáng)。抗干擾能力強(qiáng)。 2 2、

54、傳輸信息豐富，可傳測(cè)量值及廠家信息。、傳輸信息豐富，可傳測(cè)量值及廠家信息。 3 3、減少布線復(fù)雜性和費(fèi)用。、減少布線復(fù)雜性和費(fèi)用。電流信號(hào) 4-20mA，負(fù)載電阻250 電壓信號(hào)1-5v過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表65交流供電：交流供電： 380V 380V 220V220V交流點(diǎn)交流點(diǎn)降壓降壓整流整流濾波濾波穩(wěn)壓穩(wěn)壓直流集中供電的優(yōu)點(diǎn)直流集中供電的優(yōu)點(diǎn)： 1 1）體積）體積、重量、重量、溫升、溫升 2 2）防停電能力增強(qiáng)）防停電能力增強(qiáng) 3 3）無(wú)交流，易于防爆）無(wú)交流，易于防爆 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表66安全防爆儀表與防爆系統(tǒng)安全防爆儀表與防爆系統(tǒng)儀表的防爆性能：儀表的防爆性能： 防爆性能：本質(zhì)安全

55、防爆性能與非本質(zhì)安全防爆性能。防爆性能：本質(zhì)安全防爆性能與非本質(zhì)安全防爆性能。 氣動(dòng)儀表本質(zhì)上是防爆的，因?yàn)樗粫?huì)產(chǎn)生電火花。氣動(dòng)儀表本質(zhì)上是防爆的，因?yàn)樗粫?huì)產(chǎn)生電火花。電動(dòng)儀表防爆方案電動(dòng)儀表防爆方案結(jié)構(gòu)型防爆：結(jié)構(gòu)上隔離產(chǎn)生火花的電路和爆炸氣 體（類型有充油型、充氣型、隔爆型）。安全火花型防爆：把儀表電路在短路、斷路及誤操作各種狀態(tài)下可能產(chǎn)生的火花限制在爆炸氣體的點(diǎn)火能量之下（具有本質(zhì)安全防爆性能）。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表67安全防爆儀表與防爆系統(tǒng)安全防爆儀表與防爆系統(tǒng)安全火花型防爆等級(jí)：安全火花型防爆等級(jí)： 限制限制火花能量火花能量，不同的氣體，不同的氣體不同的能量。電壓不同的能量。電壓

56、30V DC時(shí)時(shí), 不不同爆性物最小引爆電流：同爆性物最小引爆電流：級(jí)級(jí)別別最小引爆電流最小引爆電流（mAmA）爆炸性混合物種類爆炸性混合物種類i i120120甲烷，乙烷，汽油，甲醇，乙醇，丙酮，氨，甲烷，乙烷，汽油，甲醇，乙醇，丙酮，氨，一氧化碳等一氧化碳等7070i120i120乙烯，乙醚，丙烯腈等乙烯，乙醚，丙烯腈等i70i70氫，乙炔，二硫化碳，市用煤氣，水煤氣等氫，乙炔，二硫化碳，市用煤氣，水煤氣等儀表表面溫度儀表表面溫度過(guò)高可能產(chǎn)生自燃引起爆炸。易燃易爆氣體自燃溫過(guò)高可能產(chǎn)生自燃引起爆炸。易燃易爆氣體自燃溫度分度分5組。組。a、b、c、d、e，其中，其中e組最低（組最低（100）

57、。）。 儀表防爆等級(jí)標(biāo)志儀表防爆等級(jí)標(biāo)志 He：安全火花型、：安全火花型、i70mA（30VDC）、）、 100安全安全過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表68安全防爆儀表與防爆系統(tǒng)安全防爆儀表與防爆系統(tǒng)安全火花型防爆系統(tǒng) 條件:現(xiàn)場(chǎng)儀表為安全火花型；安全防爆柵隔離。過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表69l參數(shù)檢測(cè)與變送概述l溫度檢測(cè)與變送l壓力檢測(cè)與變送l流量檢測(cè)與變送l液位檢測(cè)與變送l成分分析與變送第二篇第二篇 過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與變送過(guò)程參數(shù)檢測(cè)與變送 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表70參數(shù)控制參數(shù)檢測(cè)儀表（性能、原理）傳感器定義： 國(guó)標(biāo)GB7665-87規(guī)定：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通

58、常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。敏感元件：直接感受或影響被測(cè)量的部分。轉(zhuǎn)換元件：敏感元件感受的被測(cè)量適宜傳輸或測(cè)量。（微弱） 熱電偶敏感、轉(zhuǎn)換元件合一信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路：放大、轉(zhuǎn)換。參數(shù)檢測(cè)與變送概述參數(shù)檢測(cè)與變送概述檢測(cè)儀表檢測(cè)儀表轉(zhuǎn)換元件敏感元件信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路電源 被測(cè)量 輸入量 測(cè)量電路 電量 輸出量過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表71l真值：參數(shù)檢測(cè)與變送概述參數(shù)檢測(cè)與變送概述過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表72最大絕對(duì)誤差指的是絕對(duì)誤差中的最大值max。l相對(duì)誤差參數(shù)檢測(cè)與變送概述參數(shù)檢測(cè)與變送概述過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表73參數(shù)檢測(cè)與變送概述參數(shù)檢測(cè)與變送概述%)100%(100 xxa%100minmaxx

59、x過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表74l測(cè)量誤差按其產(chǎn)生原因的不同,可以分為三類：克服辦法：負(fù)反饋結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、濾波消除系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 ；隨機(jī)誤差；疏忽誤差；隨機(jī)誤差；疏忽誤差過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表75固有特性：固有特性：參數(shù)檢測(cè)與變送概述參數(shù)檢測(cè)與變送概述儀表基本特性儀表基本特性%100)(%100max0baxx儀表量程絕對(duì)誤差的最大值儀表精度儀表精度等級(jí)是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。在工業(yè)上應(yīng)儀表精度等級(jí)是衡量?jī)x表質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。在工業(yè)上應(yīng)用時(shí)用時(shí), ,對(duì)檢測(cè)儀表精確度的要求對(duì)檢測(cè)儀表精確度的要求, ,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作的實(shí)際情況和該應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作的實(shí)際情況和該參數(shù)對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程的影響程度所

60、提供的誤差允許范圍來(lái)確定參數(shù)對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程的影響程度所提供的誤差允許范圍來(lái)確定, ,這樣才能保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。這樣才能保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。 過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表76%8 . 0%1002007004舉例例1-1某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍為200700，校驗(yàn)該表時(shí)得到的最大絕對(duì)誤差為4，試確定該儀表的引用相對(duì)百分誤差與準(zhǔn)確度等級(jí)。 解解 該儀表的引用相對(duì)誤差為該儀表的引用相對(duì)誤差為 如果將該儀表的如果將該儀表的去掉去掉“”號(hào)與號(hào)與“”號(hào)，其數(shù)值為號(hào)，其數(shù)值為0.80.8。由于國(guó)家規(guī)定的精度等級(jí)中沒(méi)有由于國(guó)家規(guī)定的精度等級(jí)中沒(méi)有0.80.8級(jí)儀表，同時(shí)，該儀表的誤級(jí)儀表，同時(shí)，該儀表的誤