过程装备与控制工程专业英语翻译PartⅥ(课文+阅读材料)综合各版精华

1、PART VI 过程控制Unit 26过程控制的介绍（I）现代的化学过程变得非常复杂，简单的控制程序已不再实用。今天的化学工厂采用最新的电子硬件，自动控制器，计算机控制，先进的分析监测，以及先进的控制理念。为了掌握这种类型的控制和检测仪器，我们必须先了解的发展中高度自动化的化学过程。1 。自动化化学过程原因某些或所有可能的下列基本利益的实现当自动控制时引入化学过程：（ 1 ）一种化工过程，不管是在实验规模的设备内或在中间实验装置内，还是在生产规模装置内进行，都能够在无操作人员活化工技术员看管的情况下连续运行。这将减少人力需求，因此，降低劳动力成本（ 2 ）减少需要操作人员以消除或减少人为错误。

2、（ 3 ）在整个过程的质量选择加入最佳条件改善的结果（ 4 ）必要的操作调整可从一个集中位置往往导致减少过程单元所需的空间的。（ 5 ）操作安全是增加提供预警异常情况，并自动采取纠正行动。此外，自动化控制，无需人员在邻近的危险设备。2 。什么是自动控制？更加深刻的认识和理解，自动控制系统，可如果我们首先考虑一个简单的手动控制程序。作为举例来说，假设我们要控制的温度，解决载于烧杯的炉具，温度在50 ±2 。这可能是由放置一个水银温度计中填充的解决方案，观测的温度，然后手动调整电压的炉具通过变阻器加热元件，使温度保持在理想的范围。这本手册控制系统包含四个基本要素： （ 1 ）检测设备，汞

3、灯泡;2 ）测量装置，水银柱和匹配标定规模;（ 3 ）控制设备，观察（ 4 ）最后的控制因素，变阻器。基本上，这一功能的控制系统，来衡量变量的值，温度，然后产生一个反应限制其偏离参考点，在50 下， 。这是对所有的实际目的，定义的自动化控制。然而，在一个自动控制中，观察者，更准确的说是操作者，在控制回路中被一个叫做自动控制器的装置所替代 。基本布局自动控制回路中显示图。 6. 1 。可以看出，这个系统包含相同的四个基本要素的手动控制系统前段所述。除了上述四个因素，发射器的因素往往是补充。然而，这取决于特定的变量加以控制，一个以上的元素可能是设计成相同的工具，因此，环并不总是包含四个不同的单位。

4、3 。是什么在控制化工过程？一些更重要的变量，控制化学过程的后续。流动 这种情况是可以预想，重要的是物料平衡要求的过程中，他任何时候都保持人。连续化工过程，这需要控制的物质的流动。由于大多数的化学反应很敏感，反应的比例，它常常是要求准确流量控制得到维持，使产品质量和产量能够达到标准。温度 控制反应温度是非常重要的，因为前几节中讨论，转换，产量和产品品质的职能温度。另外，适当的温度控制常常是十分必要的成功运作了许多分离过程，如蒸馏，结晶。压力 由于许多化学反应很敏感，压力条件下，压力控制是一个需要在大多数化学反应器。大多数化学离职也需要加以控制的压力。例如，蒸馏往往表现的压力下减少，而吸收和吸附

5、进行了在较高的压力。液位 水平控制往往与流量控制;然而，有些情况下，它与正常运作的一台设备，如一级的溶剂中的溶剂萃取塔或液位在溶剂萃取塔或液位的反应堆。上面提到的四个控制参数,大多数控制应用在化学工业。但是，控制的变量组成的有关问题，也经常遇到。成分控制 根据物料的性质，采用一系列不同的技术，就可实现物质组成的控制 。大部分的这些技术是根据三个不同类型的分析：成分分析，物理性能分析，或化学性质的分析。大多数以成分分析为基础的重要控制回路，都采用色谱分析技术来确定混个物的组分 。虽然红外和其他形式的光谱也可以在某些进程。混合物的确切成分往往拥有一套独特的物理特性。这些属性实际上可能的组成部分的产

6、品规格，或可能被用来作为衡量产品的成分。一些较常见的物理特性是衡量和用于控制目的包括密度，初步和最后沸点，颜色，凝固点和粘度。组成的混合物常常与一套独特的化学性能。化学特性，往往是监测控制的目的包括pH值，氧化还原电位和电导率。（选：克里斯答：克劳森，原则工业化学， John Wiley Sons出版公司， 1978 。 ）Reading Material过程控制简介（II）4. 控制系统某种形式的控制是化工过程中不可缺少的一部分，应用在所有需要保持工质流动，压力，温度，混合等安全限制及其他详细限制的过程。这样的控制通常是由测量到的变化因素决定（控制变量，变量是与想要保持的控制变量（理想值或设

7、定点）以及进一步的校准变量（操作变量）相比较的，操作变量直接影响控制变量，使控制变量达到理想值。为获得自动而有效的控制系统，有必要得到稳定与变化间的动态关系。总所周知，自动化控制是极其需要的，同样，人工控制在连续监视控制中也很必要，这样说来，效率就不可避免地被拉低了。此外，控制变量的变化过于迅速和频繁使得人工控制难以适应要求。图6.2为一个简单的控制回路，在Y的水温()由热电偶测取，由热电偶反馈到控制装置。控制装置分为两个部分（通常装配于同一单元）。第一部分装置（比较器）的测量值（B）与期望值（R）比较，得出差值()，即=R-B。第二部分装置（控制器）输出一个动作，反馈到蒸汽管道的调节阀，参数

8、升高时关闭，反之打开。该系统可用于消除由于外部因素，如流量变化或者逆流温度负荷变化等引起的温度波动。它也可用来改变Y的水温到达一个期望值。5. 结构简图图6.3为更加简明的控制系统结构框图，表明数据信息在控制回路中的流动情况，以及每个组成部分的功能。各个组成部分由方框表示，表明了输入变量和输出变量间的关系。工程文献上的表示方法不一，但图6.3中的表示符号是广泛使用的。控制回路分为不可缺少的五个部分，也就是：（a）过程，（b）测量元件，（c）比较器，（d）控制器，(e)最终控制器。通过图6.2和6.3的比较可见6.3中最终控制器是指6.2中的管道控制阀。操纵量（Mv）指的是蒸汽流量以及热流量，（

9、u）处负荷的改变会影响到进入系统的热量。输入过程由（Mv）和（u）共同影响。如此说来，任何温度一点X到Y过程温度变化都轻易地影响到过程。其中可控变量（c）是Y中水的温度。可见，当数据消息在闭环设备系统中传递时，控制回路才是合理的。这种控制方式成为循环变量或循环反馈（指的是从可控变量到比较器间的反馈变量）。在图6.2及6.3中所示的控制回路可以由电子装置或者气动装置或者两者混合装置组成，使用何种装置要求考虑到成本，精确度，以及安全性。虽然多年来普遍使用的是气动装置，但现在电子装置也开始迅速普及。6. 开环控制开环控制是一种不常用的控制方式，就控制变量而言，它不需要反馈信息。这称为前馈控制、超前控

10、制或者开环控制。图6.4所示为一可行开环控制系统，它假定进口水温为定值，供热量由流量计直接调整。这种方法的优点是预期流量变化影响到的数值，这样就可以保持定值，在系统动作之前不需要从它的理想值变动（反馈控制也一样）。设计这样一个控制系统的问题就在于要首先设计一个预测系统，预测当水和蒸气流量变化时，Y中的温度会如何变化，这成为设计更加复杂的控制系统的相当大的难题。Unit 27过程控制的一般概念在我们进行随后的章节的详谈前，它可能是值得在这一点上，确定了一些非常广泛和普遍的概念和一些使用的术语，动力学与控制。1，动态一个时间依赖行为的过程。这个行为没有控制器在系统中被称为开环反应。动态特性与反馈控

11、制器包含的进程被称为闭环反应。2，变量操纵变量 通常流速流进入或离开一个过程，我们可以改变，以控制过程。控制变量。即在工艺过程中要试图控制的变量，如：流动速率，组成，温度，液位和压力，要么尽可能使这些量保持为常数，要么尽力使它们沿着某一期望的时间函数而变化。不加控制的变量 变量在这一过程中没有控制。负载扰动 流量，温度，或组成流进入（但有时流出）的进程。我们不能够自由地操纵它们。它们是由上游或下游地区的车间。控制系统必须能够保持车间受到控制，避免这些干扰的影响。3，反馈控制以传统方式来控制一个过程是衡量的变量是控制，比较它的数值与理想值（设定的控制器）和填补的差异（错误）为反馈控制器，将改变操

12、纵变量驱动控制变量返回的值。信息是“反馈”的控制变量为操纵变量，如图6.5描绘。4. 前馈控制基本思路如图6.6示。当干扰信号进入过程时，被检测器检测到，同时操纵变量相应的改变，以使被控制变量保持为常量。这样，一旦干扰信号进入被检测系统，马上就可采取纠正措施，而不是（像反馈控制那样）只发出警告，干扰信号则在被纠正之前一直通过过程进行传递。5. 稳定性一个过程被认为是不稳定的，如果其输出越来越大（无论是正面还是负面的）随着时间的增加。例如图6.7所示。当然，没有一个实际的系统能真正做到这一点，因为在系统中会遇到一些制约因素，例如，一个控制阀可能全闭或全开，或者一个安全阀突然开启。一个线性的过程在

13、稳定性的限制上是正确的如果它是不稳定的，即使在不受干扰和振幅振荡不衰减。大多数的过程是开路稳定，稳定的同时系统没有控制。一个重要的和非常有趣的例外，我们将研究在一定程度上详细的放热化学反应器可开路不稳定。所有真正的过程，可闭环不稳定（不稳定时，反馈控制器在系统中）如果控制器增益是够大。因此，稳定在反馈控制系统中极为关注。控制系统的性能（其有能力控制这一过程牢固）通常会增加，因为我们增加了控制器增益，然而，我们得到越来越紧密的闭环不紧密。因此，控制系统的耐抗性（它的耐受性的变化，工艺参数）下降；一个小小的改变将会使系统不稳定，因此，始终是一个权衡的耐抗性和性能的控制系统设计。Reading Ma

14、terial控制策略1、反馈控制 该控制方案如图6、8（a）所示，被称为反馈控制，也称为反馈控制回路。这项技术于大约200年前首次应用在詹姆斯·瓦特控制的工业过程。主要是使蒸汽发动机在变负荷下保持一个恒定速度，这是一个管理控制技术的应用。该方案取得了控制变量后反馈到控制器，以便它能够作出决定性计划。我们必须通过反馈控制的工作原理来认识到它的优点和缺点：可通过如图6、8（a）所示的换热器控制回路促进理解。 如果进口过程中温度升高，从而创造了干扰，其效果要穿透在整个换热器出口温度的变化之前，一旦在出口温度发生变化，信号从发射机发送到控制器。这时的控制器就会意识到，必须通过改变蒸汽流量来补

15、偿之前的干扰。然后控制器信号阀关闭，从而减少了蒸汽流。图6、8（b）显示图形是控制器的影响和作用之间的关系。有趣的是，在第一个出口处温度升高，因为增加了进口温度，但随后的跌幅甚至低于设定值，并继续振荡，直到周围的温度设定点振荡反应才稳定下来。这表明运作反馈控制系统的本质是一个试误操作。也就是说，当控制器的增加出口温度高于设定值时，它标志着阀门关闭，但比需要关闭。因此，出口温度设置必须低于设定值。注意到这个情况：控制器的信号的阀门再次打开，使气温有所回升。这项试错法持续进行，直至温度达到设定点，并保持不变。 反馈控制的优点是，它是一个非常简单的技术，如图所示6、8（a），对所有的干扰补偿。任何干

16、扰会影响控制的变量，这个变量一旦从设置点偏离，控制器将改变其输出。 返回到设定点的反馈控制回路，不了解也不关注干扰进入的过程。只是想保持控制变量在设定点上，这样就可以补偿有缺点的扰动。不利的反馈控制是可以通过补偿控制的，而已经偏离设定点的扰动会变的骚乱。也就是说，这个扰动必须穿透整个过程的反馈控制方案之前进行补偿。 该工程师的工作是设计一个控制计划，将控制变量保持在其设定点上。一旦这样做，他必须再微调控制器，以便它可以最大限度地减少了试误操作所需的对照。作为一个可信任的工作，工程师必须知道这个特点，或者对“个性”的过程进行控制。一旦这个“过程”变得众所周知，工程师可以设计的控制系统，以获得最佳

17、的“个性”来匹配这一进程。何谓“个性”，在接下来的几节中将会解释。为了帮助你，但现在，想象一下,你正试图说服某人表现在某种程度上欲控制别人的行为。你是控制器，别人是进程。让你做的最明智的事情是知道别人的性格，然后调整自己的个性做大量的说服或控制好他，这就叫“微调控制器”，也就是说，该控制器是对这一进程的改编或调整。大多数控制器最多有3个参数用来调整它们。 2、前馈控制 反馈控制是在过程中最常见的工业控制策略。其简单更是占据主流。然而，在一些过程反馈控制未必提供所需的控制性能。对于这些过程的控制的其他类型，就可能需要设计一个前馈控制这样的策略。前馈控制的目的是测量干扰和从偏离之前补偿设置点控制变

18、量。若正确运用控制变量将不偏离设定点。 图6、9换热器前馈控制系统 一个具体的例子是前馈控制热交换器如6、9所示。 假设“主要”扰动是入口温度，Ti（t）以及工艺流程，与Q（t）。为了落实前馈控制这两种干扰必须先测量，然后必须决定如何处理所作蒸汽流量以补偿这些干扰。图6、9显示了该控制策略。前馈控制器的工作原理，是使有关如何操作的蒸汽流量保持在设定点取决于进口温度和流程的控制变量。 我们通过学习 知道有很多不同的扰动。前馈控制系统如图6、9所示。补偿只是其中两项。如果其他的任何输入过程中，这一策略将不能补偿它，结果将是设定一个永久的偏差来控制变点。为了避免这种情况的一些反馈补偿必须加入前馈控制

19、的偏差，如图6、10所示前馈控制现在的“主要”干扰补偿，Ti（t）和q（t），而反馈控制补偿其他所有的干扰。值得注意的是，这三个基本操作M，D，A，仍然在更为“先进”的控制策略中测量的是由传感器和发射机进行。决策是由前馈控制器和反馈控制器，TIC-10。行动是由蒸汽阀门措施控制。 一般来说，在硬件和人力的需要设计、实施和维护它们，相比于反馈控制更为昂贵的是控制策略。因此，他们在设计等方面必须是合理的（通过金钱才可以实现）。最佳的程序是先设计并执行一个简单的控制策略，同时考虑到，如果它不令人满意，那么设计一个更“先进”的战略才是合理的。这是非常重要的，然而必须承认，这些先进的战略仍然需要一些反馈

20、补偿。 Unit 28过程控制设备设备用于监测和控制程序流非常广泛。有形建筑和细节，这些设备一般都在图书仪器。许多优秀的书籍已经出版给予详细说明了大量的设备在日常使用。浅谈一些较常见的控制设备，见下文。进一步的细节请读者参阅参考报和目前制造商的文献。1 ，测量元件这或许是最重要的组成部分的任何控制系统。没有准确的测量控制变量就不可能取得令人满意的控制。变数通常选择的测量温度，压力，流量，液位和组成。通常情况下，这是一个变量的函数的变量是理想的选择，控制测量，以促进事项 。例如，沸点温度通常用来作为衡量组成的分馏标准。某些用语与测量需要的定义，即（一）准确度是接近表明价值的真正价值。（二）灵敏度

21、是衡量小的变化来衡量变量将导致作出反应。大的变化，它没有反应又被称为死区 。（三）精度可界定为一些重要的数字来衡量这些变数可以读取。因此，精密仪器不一定是准确的。传感器和发射机进行测量（m）操作控制系统。传感器产生的一种现象，机械，电气，或类似的，相关的进程变量的措施。发射机又转换到这一现象的信号可传输信号相关的进程变数。2 主控制器如前所述，主控制器可以被看作两个部分组成，即。控制变量和控制器本身。，首先是比较理想的测量值，控制变量，并计算两者之间的差别的错误。第二部分经营改变设定的最后控制元件的方式，以尽量减少误差最小的时间与最低干扰系统 。管制行动的选择取决于控制器的动态行为的其他组成部

22、分的控制回路。在正常操作期间的一块工艺设备，造作者调整温度，流量，压力等问题，通过改变设定适当的控制器的值，并允许控制器来调节阀位置的新的一套tm61一点是达成共识。然而，可能会有场合（例如，在启动或关闭）时，运营商希望能够改变阀直接。这可以与大多数所有控制器通过简单地改变杠杆从“自动” ，以“手动”的控制。在这个职位上，手动运动的旋钮如下设置点的经营者发出一个直接信号，阀门驱动器设置的阀门在任何想要的位置。3 。最后控制单元唯一的控制元件的重要的是自动调节阀。一个典型的安排中显示图。 6.1 。它包括两个主要部分，马达和阀的阀体。电机部分可在电子或气动操作。如果是气动的空气压力可能会高于或低

23、于适用的隔膜要看，出于安全理由，阀门应开启或关闭的事件，在你的空气供应失败 。阀门可单或双座（ Fig.6.12 ） 。与单层次阀阀芯是受到全微分压力阀跨越。这种阀门很敏感，压力波动和强大的动力要素所需要的大型压力下降。双坐在阀平衡压差但很难获得完整的关闭。4 。其他内容除了上述四个基本要素，所有控制回路，其他因素也可能存在。这些措施包括这种装置作为指标，录像机，传感器和警报器。指标包括 指针，液体柱，等等。大多数文书在过去利用固定尺度或移动指针显示测量变量。然而，随着新的手段，目前的数字指标来衡量变量数值形式是找到更广泛地应用。记录用来提供连续记录测量变量的时间。图表记录器使用基本相同的尺度

24、与所使用的指标，但有更多的时间协调指定传感器是用来转换信号从一个到另一个能源形式或从一个层面到另一个信号。例如，传感器通常用来转换电子电流信号到信号所需要的气动控制阀。报警或关机单元用来异常情况的发生过程中。这些单位被激活时，测量变量的控制回路超过某一预选边界。（选： JM库尔森和怡富理查森，化学工程。第一卷。 3 ，第二版， Pergamon出版社， I979 。  *选：克里斯答：克劳森，原则工业化学， John Wiley Sons出版公司， 1978年。 ）Reading Material测量设备温度测定用于测定温度的设备很多，各种测量设备均有其特点及局限性。JONES将测量

25、仪器测量温度所基于的不同机理，将温度测量仪器进行了分类。即：膨胀型温度计状态改变型温度计基于电学的温度计ss基于辐射或者光学温度计其中，（a）类型包括了双金属温度计，液体玻璃温度计，液体金属温度计，气体温度计。图6.13为一典型液体温度计，当玻璃球周围的温度升高，玻璃球内水银体积膨胀，以至于比玻璃球的体积更大，迫使其通过螺旋型毛细管，进而指示温度值。气体温度计有相类似的机理，这两种温度计都有简单可靠的特点，广泛用于记录和控制过程。（b）类主要包括压力式温度计，其结构也与图6.13所示构造相似，泡内部分装盛液体，螺旋毛细管内推动压力由液体上部的蒸汽压提供。（c）类型中重要代表为温差电偶温度计。温

26、差电偶温度计是工业过程中最常见的测温仪器之一，它利用的原理是当两种不同温度的异种金属接触时，会产生温差电势。产生的电动势用毫伏计或分压计测定（图6.14）。将热电偶的测量端插入待测温度介质中，而另一端温度则保持不变，这就使得两端电势随测量温度温度变化而变化。电阻温度计也是（c）类温度计的典型代表，是常用的具有较高精确度的温度测量仪器。它由热敏性电阻组成，并使用电桥测定电阻。这种工业测量仪器外表上看起来像热电偶温度计，但其探测端带有弯曲的线圈电阻。然而，热电偶温度计测量的是测量点的温度，电阻温度计测量的是一个更大的热敏元件的平均温度。（d）类型的温度测量仪器用于高温的测量中(>400)，光

27、测高温计原理是将未知温度的高温物体发出的单色辐射与某个标准相比较。这种辐射高温计也是将从辐射体辐射出来的能量集中到一个热电偶的连结点来进行测量。液位测量液位通常依靠漂浮物，利用液体静压或者利用电桥来确定。液体静压可以由适当的压强测量设备来测定。图6.15为典型的挥发性液体液位测量装置。如果液体是非挥发性的，则不需要进行冷凝贮存，高压和低压系统应该颠倒过来，并且连接单元也应断开。漂浮物漂浮状态与液体静压无关，有可能是浮于液体表面，也有可能位于液体之中。前种状况下漂浮物的密度小于液体密度，漂浮物小部分浸入液体中，后种情况是漂浮物密度大于液体密度。所以，静止漂浮的物体会有一定的漂浮位置，运动的漂浮物

28、也会在液体平面上下等距离稳态跳动。任何时刻的漂浮位置都可以测取，这样液位就可以靠漂浮物净重来测定了。应用电容的测定方法测定液位时，一般为大的圆柱型容器。一个电极插入罐体中心，罐壁则作为另一个电极。罐体则可以作为一个通州的电容器，电容量随着液位不同而不同。电容（进而得出液位）则可用稳定电桥测量。Unit 29控制作用的模式（I）按照如何控制回路时间滞后的补偿分类以下控制器。通断控制器；一个控制机制只有两个离散值的输出。全开或全闭。比例控制器；控制器的输出信号与偏差成正比。比例-复位控制器；控制器的输出信号与时间积分的偏差成正比。速率控制器；控制器输出信号与速率偏差成正比。1. 通断控制器这是最简

29、单的自动化控制的形式，有时被称为两个位置控制，通断这个术语实在是一个误称，因为在既非完全通也非完全断位置的双位控制也是可能存在的。然而，因为大多数的两个位置控制系统或关闭，这个术语通常适用。在两个位置控制，只要控制变量偏离预定的设定点，该控制器最终控制的因素两种极端的立场。该控制器不能移动最终控制到任何两个极端的位置。控制变量的偏差对控制设计是必须的，但一般小于1%的范围图6.16显示了适用于通断控制器在燃气炉的操作。当温度低于设定值时，偏差信号即设定点之间的区别和测量温度是积极的并且然疗阀应当开放。燃料阀保持开放，直到偏差信号变成零时燃料阀关闭，但由于系统的大容量，温度继续上升，测量变量高于

30、设定点，创造一个消极的偏差信号，达到高峰后，在温度下降到低于设定点时阀门在打开，温度不作出反应，但继续下降，达到最低点燃后上升到设定点开始另一个周期。由于其简单的通断的开关非常受欢迎，而且往往适用于多重类型的控制问题。一般情况下，当控制回路的时滞小，容量（如持有能量或物料的能力）大，且两极限位置可调节到允许输入值比正常操作值稍高或稍低时，通断控制功能最佳。当这些条件没有遇到时，通断开关将导致更多的控制变量，因为这两个极端阀也将或多或少的供应控制剂。2. 控制率由于许多化学过程包含多重阻抗和容抗，以至于某种变化发生的时间与所测变化施加于控制机构的时间存在相当的滞后。这个问题可用一个控制操作得到部

31、分解决，该控制操作与偏差的变化速率成正比，而不是与偏差的幅值成正比。例如，快速偏差表明发生了激烈的反应，控制器的反应效率将作出反应纠正了较大的偏差，即是这个较大的偏差变小。由于这个特点，有时看来这个效率实际上与预测变化了；因此，它有时被称为“防患未然”的行为。这个控制模式也往往被成为“衍生工具”速率操作从不是单独的，但结合比例或比例复制除外，它除了控制器的增强外还增强了控制反应的速率和稳定性，特别是对慢响应系统。反应速率在启动程序时是特别有用的，当大量的调整带来到达最初设定点非常快。Reading Material控制作用的模式（II）3、比例控制一些化学过程不允许的变化和不断循环所产生的开关

32、控制对照。一个顺畅的控制作用，可同比例控制对照。在一个固定的线性关系的价值之间存在的控制变量和位置的最终控制元素。比例控制动作的最终控制元素为每个值确定的位置控制变量。这种行动方式如图6、 17所示。假设回路温度控制器是一个比例控制器。控制阀位置和出口温度之间的关系可由图6、17中罐蒸汽代表。这项控制回路设置点为200，具有扩大行动范围从150至250。当控制变量在150以下，阀门是敞开的。但是，当温度在150至200，比例控制的变量（i，e，温度）的比例的行动中显示的数字。例如，在175阀只有75敞开；在200的只有50等。最后，当变量达到250或以上的阀门完全关闭。通过这些操作发生比例控制

33、称为控制器的比例带。如图6、17所示，例如，比例带的延伸从150至250。带的比例通常是用控制器的全量程的百分比表示。例如，在文书中显示的满量程范围如图6、17所示是100至300。由于比例控制行动在150至250时，比例带为（250-150）/（300-100），或50。然而，如果该控制器具备充分量程范围为1000，则比例带将为100/ 1000，或10。控制变量（温度，）图6、17比例控制行动这个比例带是可在大多数的控制器和领域调谐向最佳反应工艺变化的。在调谐控制器，它应该记住的是，比例带的宽度是决定的任何改变阀的控制运动量的变量。遵循的规则是：“大的比例带，小的控制变量对任何阀而言：位置

34、改变则控制变量随之改变。虽然比例控制器提供较平滑的开关控制型，但它有一个重要的限制。例如，假设水箱中的液体温度被控制在200温度时，比例控制器显示如图6、17。在这种情况下，温度在设定点时，控制阀开放50。现在，如果进口的主要入口流量增加，从而给控制系统增加了负载，罐的温度将下降且控制阀门开放程度也会增加。最后，控制阀会找到新的位置，这一过程将是200温度出口流平衡的回归。然而，当平衡是在一些新的位置重新确立了控制阀门的位置时，即从开放50的位置偏移，我们就开始控制这一过程。这是所有比例偏置型控制系统的特点，因为该机制是无法应付负载发生变化的进程。大部分比例控制器都具有手动复位调整，消除了比例

35、带设定点的偏移问题。当复位完成自动，它被称为比例加复位控制的作用。4、比例加复位控制在控制比例加复位模式下，自动复位。在这种控制模式下，尽快控制控制变量偏离上方或下方的设定点（i、e，只要一些偏移发展），还有一渐进和自动转变的比例带，使得变量返回设定点。因此，当比例控制仅限于单个阀门位置控制变量时，就可以控制比例加复位控制阀门位置以适应负载的变化。图6、18通过一个典型的例子说明并展示了复位功能的用途。测量变量的控制和无复位。由于控制机制自动复位集合在系统偏差的控制点，比例加复位控制通常被称为“整体”的控制作用。比例加复位控制广泛应用于化工过程，它特别适用于超负载变化过程。Unit 30过程控

36、制系统为了了解思路，让我们讨论一个热交换器，蒸汽加热冷凝气。这个过程如图6.19.这个单元的目的是加热流体从入口温度为Ti (t)到出口时温度为T(t)。如上所述，加热介质是冷凝气，假如没有热量损失到环境中，即换热器和管道都保温良好，那么，过程流体获得的能量就等于蒸汽释放的热量。在这种情况下释放的热量是冷凝蒸汽的潜在热量。在这个过程中有很多变数可以改变，造成出口温度偏离器理想的数值，如果发生这种情况则必须采取行动来纠正这种偏差，也就是说，目的是要控制出口过程中温度保持理想的数值。实现这一目标的途径之一，首先测量文图T(t)，然后比较其理想的数值，在此基础上比较，决定做什么以纠正任何偏差，流动的

37、蒸汽可用于正确的偏差，也就是说如果温度高于理想数值，蒸汽阀可以节流切断流入换热器的蒸汽流量，如果温度低于期望值，蒸汽阀可以打开让更多的蒸汽流入换热器。所有的这一切都可以由一个操作员做到，而且由于程序是相当简单的，（操作）它基本没有问题。然而，在大多数过程机械有数百个变量而且必须得在以一定的数值，这一程序将需要修正大量的操作。因此，我们要实现自动控制。也就是说，我们需要有方法来控制ianliang而不需要操作人员干预。这就是我们所说的自动过程控制。实现这一目标的控制系统必须设计和实施。一种可能的控制系统和它的基本组成部分如图6.20所示。要做的第一件事就是衡量出口温度的过策划过程流。这是通过一个

38、传感器（热电偶，电阻温度装置，填补系统温度计，热敏电阻等）。该传感器连接到发射机身体，其中的输出的传感器将其转化为一个信号足够强大到足以传送给控制器。这个控制器接受信号，这涉及到温度，并比较其与所期望的数值。根据这一比较，控制器决定做什么，保持温度在其理想的数值。在此基础上作出决定，控制器然后发送另一个信号，最终控制元件，反过来又操纵蒸汽流量。前面规定提出的所有控制系统的四个基本组成部分。他们是（1） 识别，往往被称为首要因素（2） 发射机，也称为继发因素（3） 控制器，控制器的“脑”（4） 足以后的控制因素，往往是一个控制阀，但并非总是如此，其它常的最后的控制要素，变速泵，传送带，和电动马达Reading Material典型控制系统1.液面控制在任何装置中，界面上都存在两个相（例如：液气两相），因此就有维持液面恒定的方法，这些方法需要与装备的设计想结合，通常由设备中的倾注洗涤器或流量自动控制元件来实现。图6.12表示在圆柱体底部的液面控制的典型布置图，控制阀应安装在泵的排出管线上。2.压力控制对