### 批量控制第1部分：模型与术语
#### 概述
《Batch Control Part 1: Models and Terminology》是美国国家标准学会(ANSI)和国际自动化学会(ISA)联合发布的标准，主要关注批量控制的基本概念、模型及术语定义。这一标准提供了关于批量制造过程中的控制系统设计和实现的基本框架，旨在帮助工程师和技术人员更好地理解批量制造环境下的控制策略。
#### 标准范围
本标准主要涵盖以下几个方面：
1. **范围**：定义了标准适用的范围，即适用于批量制造过程中控制系统的建模和术语。
2. **规范性引用**：列出了制定该标准时所参考的其他文档和标准，确保其内容的准确性和一致性。
3. **术语、定义和缩写**：包括术语和定义的部分以及常用的缩写词，为读者提供一个清晰的概念体系。
4. **批量过程和设备**：介绍批量制造的基本类型、过程模型、设备模型等内容，构建起批量控制的基础框架。
5. **批量控制结构**：阐述批量控制的基本结构，包括基本控制和程序控制两大部分。
#### 术语与定义
- **过程(Process)**：指一系列有目的的操作或活动集合，用于转换原料成产品或半成品。在批量控制中，过程通常由多个阶段组成。
- **过程阶段(Process Stage)**：过程的一个组成部分，可以进一步分解为更小的操作。例如，在药品生产中，“溶解”和“过滤”可以被视为不同的过程阶段。
- **过程操作(Process Operation)**：在过程阶段内执行的具体步骤，如“启动泵”或“关闭阀门”。这些操作通常是自动化系统控制的对象。
- **过程动作(Process Action)**：最细粒度的过程单元，通常指设备的物理动作，比如“打开”、“关闭”等。
#### 过程模型
过程模型是描述批量制造过程中各个组件及其相互关系的抽象表示。它可以帮助设计者和工程师更好地理解和规划控制系统。
- **过程模型的层次结构**：过程模型通常分为多个层次，从最高级的过程到最低级的过程动作。这种层次结构有助于将复杂的制造过程分解成易于管理的组成部分。
- **过程模型的动态调整**：根据实际需要，可以通过合并或细分过程阶段来调整过程模型。例如，在某些情况下，可以将两个相邻的过程阶段合并为一个，或者将一个复杂的过程阶段细分为几个子阶段。
#### 设备和设备控制
- **物理模型**：描述构成批量制造系统中的物理设备和它们之间的连接方式。物理模型是建立过程模型的基础。
- **设备实体模型**：进一步细化物理模型，定义每个具体设备的功能和行为。设备实体模型不仅包括设备本身的特性，还涉及设备如何参与到整个制造过程中。
- **过程单元分类**：基于产品种类数量和物理结构的不同，对过程单元进行分类。这种分类有助于优化资源分配和提高生产效率。
#### 批量控制结构
- **基本控制(Basic Control)**：涉及直接与物理设备交互的控制层。它包括设备的启停、监控等基本功能。
- **程序控制(Procedural Control)**：负责执行高层次的过程逻辑，协调各个设备的操作顺序。程序控制层通常基于预定义的过程模型来进行操作。
通过这些详细的知识点介绍，《Batch Control Part 1: Models and Terminology》不仅为批量控制系统的理解和设计提供了坚实的理论基础，也为自动化行业的实践者们提供了一个通用的语言框架，促进了行业内不同背景人员之间的有效沟通与合作。
