过程控制_包括自动化与计算机应用_ (2)
计算机在自动化中的应用
计算机在自动化中的应用自动化技术是现代工业生产中不可或者缺的一部份，而计算机作为自动化系统的核心，发挥着重要的作用。
本文将详细介绍计算机在自动化中的应用，并探讨其在不同领域中的具体应用案例。
一、计算机在工业自动化中的应用1. 生产线控制系统计算机在工业生产线控制系统中起到了关键的作用。
通过计算机控制，可以实现生产线上各个设备的自动化操作，提高生产效率和质量。
例如，在汽车创造工厂中，计算机可以控制机器人的动作，完成汽车的组装工作。
2. 过程控制系统在化工、电力等行业中，计算机被广泛应用于过程控制系统。
通过计算机对生产过程进行实时监控和控制，可以确保生产过程的稳定性和安全性。
例如，在炼油厂中，计算机可以监测和控制各个设备的温度、压力等参数，保证炼油过程的顺利进行。
3. 质量检测与控制计算机在工业自动化中还扮演着质量检测与控制的角色。
通过计算机对产品进行检测和分析，可以实现自动化的质量控制。
例如，在电子产品创造过程中，计算机可以对产品进行自动化的测试和分析，确保产品符合质量要求。
二、计算机在交通运输中的应用1. 交通信号控制系统计算机在交通信号控制系统中起到了重要的作用。
通过计算机的智能控制，可以实现交通信号的自动调节，提高交通流量和减少交通阻塞。
例如，在城市交通拥堵较为严重的路口，计算机可以根据实时交通情况智能调整信号灯的时长，使交通流畅。
2. 路况监测与管理计算机在交通运输中还可以用于路况监测与管理。
通过计算机对交通流量、车速等数据进行实时采集和分析，可以及时掌握路况信息，并做出相应的调整。
例如，在高速公路上，计算机可以通过摄像头和传感器对车流量和车速进行监测，及时发布交通信息，引导车辆选择最佳路线。
三、计算机在医疗领域中的应用1. 医学影像诊断计算机在医学影像诊断中发挥着重要的作用。
通过计算机对医学影像进行分析和处理，可以匡助医生准确诊断疾病。
例如，在CT扫描中，计算机可以对大量的影像数据进行快速处理和分析，匡助医生发现异常情况。
自动化仪表及过程控制
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z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z19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。
z19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。
z19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。
过程控制技术及应用
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第一章 控制系统的基本概念
1.2 控制系统的组成
2、控制系统的组成
工业生产过程都是在一定的温度、压力、浓 度、物位等工艺条件下进行的。为此，必须对这 些工艺变量进行控制，使其稳定在保证生产正常 运行的范围之内。为了实现控制要求，通常有两 种方式可以选择：人工控制和自动控制。 下面以锅炉汽包水位控制为例，说明人工控 制与自动控制的执行过程。
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第一章 控制系统的基本概念 1.1.2 过程装备控制的任务和要求
1、概 述
过程装备控制是工业生产过程自动化的重要组 成部分，它主要是针对过程装备的主要参数，即温 度、压力、流量、液位（或物位）、成分和物性等 参数进行控制。
虽然工业生产对过程装备控制的要求是多方面 的，最终可以归纳为三项要求：即安全性、经济性 和稳定性。
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第一章 控制系统的基本概念 生产过程自动化系统包含的内容
自动检测系统 生产过 程的工 艺变量 自动控 制系统 自动操 纵系统
1、概 述
信号连锁系统
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第一章 控制系统的基本概念
1、概 述
④ 信号联锁系统 信号联锁系统是一种安全装臵。 在生产过程中，有时由于一些偶然因素的影响会导 致某些工艺变量超出允许的变化范围，使生产不能 正常运行，严重时甚至会引起燃烧、爆炸等事故。 为了确保安全生产，常对这些关键性变量设臵信号 报警或联锁保护装臵。其作用是在事故发生前，自 动地发出声光报警信号，引起操作员的注意以便及 早采取措施。若工况已接近危险状态，信号联锁系 统将启动：打开安全阀，切断某些通路或紧急停车， 从而防止事故的发生或扩大。
3、控制系统方框图
在研究控制系统时。为了能够更清楚地表示出 控制系统中各个组成部分之间的相互影响和信息联 系，一般用方框图来表示控制系统的组成和作用。
过程控制与自动化仪表PPT
图1-9 过渡过程品质指标示意图
假定自动控制系统在阶跃输入作用下，被控变量的 变化曲线如上图所示，这是属于衰减振荡的过渡过程
过程控制与自动化仪表
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五种重要品质指标之一
1. 最大动态偏差或超调量
最大动态偏差是指在过渡过程中，被控变量偏 离稳态值的幅度。在衰减振荡过程中，最大偏差 就是第一个波的峰值。特别是对于一些有约束条 件的系统，如化学反应器的化合物爆炸极限、触 媒烧结温度极限等，都会对最大偏差的允许值有 所限制。
发散震荡过程
X
过程控制与自动化仪表
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预备知识
○、数学模型的基本概念 一、控制系统的运动微分方程 二、非线性数学模型的线性化
微分方程 传递函数 脉冲响应函数
三、拉氏变换和拉氏反变换 四、传递函数
五、系统方框图和信号流图
六、控制系统传递函数推导举例
11/19/2019 过程控制与自动化仪表
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
自动化钢铁运动控制Fra bibliotek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
态，这种状态就是静态。
过程控制与自动化仪表
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动态——被控变量随时间变化的不平衡状态 。
从干扰作用破坏静态平衡，经过控制，直到系统 重新建立平衡，在这一段时间中，整个系统的各个环 节和信号都处于变动状态之中，这种状态叫做动态。
计算机控制技术课后题答案整理版（1到5章基本都有了）
第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的？画出方框图并说明各部分的作用。
答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。
1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。
2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。
3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。
2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
3.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。
缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。
（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。
（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。
（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。
附加：计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。
为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
计算机应用中的自动化控制技术
计算机应用中的自动化控制技术自动化控制技术在计算机应用中的作用自动化控制技术是目前广泛应用于各个领域的重要技术之一。
在计算机应用领域，自动化控制技术的应用十分广泛，并且发挥着重要的作用。
本文将探讨计算机应用中的自动化控制技术，从整体介绍、应用范围、关键技术等方面进行论述。
一、自动化控制技术简介自动化控制技术是利用设备、仪器和计算机等工具，通过测量、分析和判断等方法，对被控对象进行实时监测和控制的技术。
它能够减少人为操作的误差，提高生产效率与产品质量，并具有自动调节、自动报警等功能。
二、自动化控制技术在计算机应用中的应用范围1. 工业自动化在工业应用中，自动化控制技术能够实现生产线上的自动化操作，包括生产过程监测、参数控制、质量检测等。
例如在汽车制造业中，利用自动化控制技术可以实现车身焊接、喷涂、装配等过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
2. 智能家居随着物联网技术的快速发展，自动化控制技术在智能家居领域得到广泛应用。
通过将家居设备与计算机系统相连接，实现对灯光、空调、安防等设备的自动控制和远程监控。
人们可以通过智能手机或者语音助手实现对家居设备的远程控制和管理。
3. 电力系统在电力系统中，自动化控制技术能够实现对电力生产、输配电设备的自动控制和监测。
通过对发电机组的自动启停、负荷分配和电网频率的自动调节等功能，提高电力系统的运行效率和稳定性。
4. 交通运输自动化控制技术在交通运输领域的应用十分广泛。
例如地铁列车的自动驾驶系统、交通信号灯的智能控制和智能车辆的驾驶辅助系统等，都依赖于自动化控制技术来实现对交通流量的监控和调控，提高交通运输的效率和安全性。
三、计算机应用中的自动化控制技术的关键技术1. 传感器技术传感器技术是实现自动化控制的基础之一。
通过对被控对象进行实时监测，将物理量转换为电信号，并反馈给计算机系统进行处理和决策。
2. 数据采集与处理技术在自动化控制过程中，需要对传感器采集到的数据进行处理和分析，从中提取有价值的信息。
《过程控制系统》习题解答
《过程控制系统》习题解答1-2 与其它自动控制相比，过程控制有哪些优点？为什么说过程控制的控制过程多属慢过程？过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。
一、连续生产过程的自动控制连续控制指连续生产过程的自动控制，其被控量需定量控制，而且应是连续可调的。
若控制动作在时间上是离散的（如采用控制系统等），但是其被控量需定量控制，也归入过程控制。
二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。
一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。
三、被控过程是多种多样的、非电量的现代工业生产过程中，工业过程日趋复杂，工艺要求各异，产品多种多样；动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。
有些过程的机理（如发酵等）复杂，很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型，因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。
四、过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制因为大惯性、大滞后等特性，决定了过程控制的控制过程多属慢过程；在一些特殊工业生产过程中，采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况，故需要对过程参数进行自动检测和自动控制，所以过程控制多半为参量控制。
五、过程控制方案十分丰富过程控制系统的设计是以被控过程的特性为依据的。
过程特性：多变量、分布参数、大惯性、大滞后和非线性等。
单变量控制系统、多变量控制系统；仪表过程控制系统、计算机集散控制系统；复杂控制系统，满足特定要求的控制系统。
六、定值控制是过程控制的一种常用方式过程控制的目的：消除或减小外界干扰对被控量的影响，使被控量能稳定控制在给定值上，使工业生产能实现优质、高产和低耗能的目标。
1-3 什么是过程控制系统，其基本分类方法有哪些？过程控制系统：工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和pH等这样一些过程变量的系统。
过程控制复习资料
1、过程控制是根据工业生产过程的特点，采用测量仪表执行机构计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程系统，实现工业生产过程自动化。
2、过程控制有多种方案，包括单回路控制系统前馈控制系统3、控制系统按照结构特点可分为反馈控制系统前馈控制系统复合控制系统。
按给定值信号特点分为定值控制系统、随动控制系统。
4、防爆技术的种类包括隔爆型本安型正压型油浸型充砂型等5、过程控制中压力检测方法有应变片式，压阻式，弹性式，液柱式。
6、半导体热敏电阻包括正温度系数PTC 负温度系数NTC 临界温度电阻CTR。
7、节流流量计基于节流变压降原理，由节流件、导压管及差压检测仪表组成。
8：物位测量方法静压式浮力式电气式超声波式。
9：过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。
10调节阀由阀芯阀体组成《11调节阀的流量特性有直线流量特性、对数（等百分比）流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性四种。
12：DCS的设计思想是控制分散、管理集中。
13：在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。
14、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进行补偿。
15、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。
16、仪表的精度等级又称准确等级，通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。
17、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间ts。
静态质量指标有稳态误差ess。
18、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。
19、绝对误差是指仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差20、引用误差是绝对误差与仪表量程的百分比。
21、^22、调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀、和液动调节阀三大类23、积分作用的优点是可消除稳态误差（余差），但引入积分作用会使系统稳定性下降。
化工自动化的主要内容(两篇)2024
引言：化工自动化是指利用先进的计算机控制系统和自动化设备，实现对化工过程和生产线的自动化控制和监测的技术和方法。
本文将详细介绍化工自动化的主要内容，包括过程控制、仪表设备、自动化软件、安全监测和数据处理。
概述：化工自动化的主要内容涵盖了多个方面，从过程控制到仪表设备，再到自动化软件和数据处理。
这些内容都是为了实现化工过程的优化控制和自动化监测，提高工业生产效率和质量。
正文内容：一、过程控制1.1 过程监测：化工生产过程中涉及到多种物理和化学参数的监测，如温度、压力、流量、浓度等。
这些参数的准确监测对于调整和控制化工过程非常重要。
1.2 控制策略：化工过程中的控制策略包括反馈控制、前馈控制、模型预测控制等。
通过选择合适的控制策略，可以实现对化工过程的精确控制和优化。
1.3 控制方法：化工过程的控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
不同的控制方法适用于不同的化工过程，选择合适的控制方法可以提高控制效果。
二、仪表设备2.1 传感器：化工过程中需要对各种参数进行测量，传感器起到了关键作用。
常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
2.2 控制阀：控制阀是控制流量和压力的重要装置，在化工过程中广泛应用。
不同的控制阀有不同的控制特性和工作原理，选择合适的控制阀对过程控制至关重要。
2.3 仪表设备的选型与安装：根据化工过程的特点和要求，选择适合的仪表设备，并进行正确的安装和调试，确保仪表设备的准确性和稳定性。
三、自动化软件3.1 DCS系统：分布式控制系统（DCS）是化工过程中最常见的自动化控制系统，它将整个生产过程分为多个区域，每个区域都有自己的控制器和传感器，实现对整个过程的集中控制。
3.2 PLC系统：可编程逻辑控制器（PLC）是用于监测和控制离散过程的设备。
它的工作原理是根据预设的逻辑程序，控制输入和输出信号的状态，实现对化工过程的自动化控制。
3.3 SCADA系统：监视、控制和数据采集系统（SCADA）用于对化工过程进行实时监测和数据采集。
简述自动控制和计算机控制
自动控制和计算机控制是现代工业生产和设备管理中两种常用的控制技术。
它
们在诸多领域，如机器人技术、制造业、交通运输以及生活中的家用电器等有
广泛应用。
以下是对这两种控制技术的简要描述：
自动控制：
自动控制是一种控制系统，用于使过程或设备自动运行并调节其运行参数，以
达到想要的性能。
自动控制的主要目标是实现系统的稳定性、高性能和高效率，同时减少人工干预。
自动控制系统可以分为开环控制和闭环控制两类。
开环控制仅仅依赖于输入信
号进行控制，而不需要检测输出是否达到预期。
闭环控制则会比较系统的实际
输出与期望输出，并据此调整控制信号。
常见的自动控制技术有比例-积分-微
分（PID）控制、自适应控制、模糊控制等。
计算机控制：
计算机控制是指将计算机技术应用于控制系统中，以实现对过程或设备的监控、调节和优化。
计算机控制系统通常由计算机硬件、操作系统、控制软件以及输
入输出接口等组成。
计算机控制系统可以对多个变量进行实时监测和控制，具有较高的灵活性和可
扩展性。
此外，计算机控制可以实现数据记录、故障诊断、远程监控等附加功能，为设备管理和维护提供便利。
诸如工业自动化、家庭自动化、智能交通等
领域都有计算机控制应用的例子。
总结：
自动控制和计算机控制都旨在实现对过程或设备的高效、稳定的管理，但它们
在实现方式和技术手段上有所不同。
自动控制重点在于控制理论和控制器设计，
而计算机控制更强调计算机技术在控制中的应用。
在实际场景中，自动控制和计算机控制可能会相互结合，以实现更高效、更智能的控制目标。