自动化仪表及过程控制第一章绪论.docx
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2023-02-03
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1-１
第一章 绪 论
本章提要
1. 过程控制系统的基本概念
2. 过程控制的发展概况
3. 过程控制系统的组成
4. 过程控制的特点及分类
5. 衡量过程控制系统的质量指标
授课内容
第一节 过程控制的发展概况
1. 基本概念
过程控制系统-----指自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位成
分、粘度、湿度以及 PH 值(氢离子浓度)等这样一些过程变量时的系统。(P3)
过程控制-----指工业部门生产过程的自动化。(P3)
2. 过程控制的重要性
进入 90 年代以来自动化技术发展很快，是重要的高科技技术。过程控制是
自动化技术的重要组成部分。在现代工业生产过程自动化电过程控制技术
正在为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。
3. 过程控制的发展概况
19 世纪 40 年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，
劳动生产率很低。
19 世纪 50 年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个
阶段，一些工厂企业实现了仪表化和局部自动化。主要特点：检测和控制
仪表-----采用基地式仪表和部分单元组合仪表(多数是气动仪表)；过程控
制系统结构------单输入、单输出系统；被控参数------温度、压力、流量和
液位参数；控制目的------保持这些参数的稳定，消除或者减少对生产过程
的主要扰动；理论-----频率法和根轨迹法的经典控制理论，解决单输入单
输出的定值控制系统的分析和综合问题。
19 世纪 60 年代(综合自动化阶段)：过程控制发展的第二个阶段，工厂企业
实现车间或大型装置的集中控制。主要特点：检测和控制仪表-----采用单
元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，计算机控制系统的应用，实现直接
数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，
各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统；
控制目的------提高控制质量或实现特殊要求；理论-----除经典控制理论，
现代控制理论开始应用。
前馈控制-----按扰动来控制，在扰动可测的情况下，可以地提高控制质量。
选择性控制-----在生产过程遇到不正常工况或被控量达到安全极限事，自
动实现的保护性控制。
19 世纪 70 年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这
是过程控制发展的第三个阶段。主要特点：检测和控制仪表-----新型仪表、
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