工业过程控制系统讲座

工业过程控制系统讲座主讲老师：刘遥生单位：深圳职业技术学院电话Q：1132373680内容一、工业过程控制概述二、几种典型的工业过程控制介绍三、过程控制系统的工程化设计

过程控制－是为达到规定的目标而对影响过程状况的变量所进行的操纵。

一、工业过程控制概述工业过程控制－是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。1.1所谓过程控制（ProcessControl）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。随着生产过程的连续化﹑大型化和不断强化,随着对过程内在规律的进一步了解,以及仪表﹑计算机技术的不断发展,生产过程控制技术近年来发展异常迅速。所谓生产过程自动化,一般指工业生产中(如石油﹑化工﹑冶金﹑炼焦﹑造纸﹑建材﹑陶瓷及热力发电等)连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制

一、工业过程控制概述凡是采用模拟或数字控制方式对生产过程的某一或某些物理参数(如温度﹑压力﹑流量等)进行的自动控制，统称为过程控制。生产过程的自动控制,一般要求保持过程进行中的有关参数为一定值或按一定规律变化。由于被控参数不但受内﹑外界各种条件的影响,而且各参数之间也会相互影响,这就给对某些参数进行自动控制增加了复杂性和困难性.

1.2

过程控制的特点(1)被控对象的多样性对生产过程进行有效的控制,首先得认识被控对象的行为特征,并用数学模型给以表征,这叫对象特性的辨识。由于被控对象多样性这一特点,就给辨识对象特性带来一定的困难。一、工业过程控制概述(2)被控对象存在滞后由于生产过程大多在比较庞大的设备内进行,对象的储存能力大,惯性也大。在热工生产过程中,内部介质的流动和热量转移都存在一定的阻力,因此对象一般均存在滞后性。由自动控制理论可知,如系统中某一环节具有较大的滞后特性,将对系统的稳定性和动态质量指标带来不利的影响,增加控制的难度。除此之外,过程控制尚有如下一些特点:一、工业过程控制概述过程控制尚有如下一些特点:(3)被控对象一般具有非线性特点当被控对象具有的非线性特性较明显而不能忽略不计时,系统为非线性系统,必需用非线性理论来设计控制系统,设计的难度较高。如将具有明显的非线性特性的被控对象经线性化处理后近似成线性对象,用线性理论来设计控制系统,由于被控对象的动态特性有明显的差别,难以达到理想的控制目的。(4)控制系统比较复杂控制系统的复杂性表现之一是其运行现场具有较多的干扰因素。基于生产安全上的考虑,应使控制系统具有很高的可靠性。

由于以上特点,要完全通过理论计算进行系统设计与控制器的参数整定至今乃存在相当的困难,一般是通过理论计算与现场调整的方法,达到过程控制的目的。一、工业过程控制概述1.3过程控制系统的组成过程控制系统的组成,一般可用如下框图表示

被控参数（变量）y(t);控制（操纵）参数（变量）q(t);扰动量f(t);给定值r(t);当前值z(t);

偏差e(t);控制作用u(t)

一、工业过程控制概述1.4过程控制系统的分类按系统的结构特点来分(1)反馈控制系统;(2)前馈控制系统;(3)复合控制系统（前馈-反馈控制系统）按给定值信号的特点来分(1)定值控制系统;(2)随动控制系统一、工业过程控制概述1.4过程控制系统的分类

(1)反馈控制系统偏差值是控制的依据，最后达到减小或消除偏差的目的。反馈信号可能有多个，从而可以构成多回路控制系统（如串级控制系统）。

(2)前馈控制系统扰动量的大小是控制的依据，控制“及时”。属于开环控制系统，在实际生产中不能单独采用。(3)闭环与开环控制系统反馈是控制的核心！只有通过反馈才能实现对被控参数的闭环控制！开环控制系统不能自动地“察觉”被控参数的变化情况，也不能判断控制参数的校正作用是否适合实际需要。闭环控制系统在过程控制中使用最为普遍。

一、工业过程控制概述1.4过程控制系统的分类

(4).定值控制系统定值控制系统是工业生产过程中应用最多的一种过程控制系统。在运行时，系统被控量（温度、压力、流量、液位、成份等）的给定值是固定不变的。有时在规定的小范围附近不变。

(5).随动控制系统随动控制系统是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。如锅炉燃烧控制系统中，要求空气量随燃料量的变化而变化，以保证燃烧的经济性。它的主要作用是克服一切扰动，使被控量随时跟踪给定值。一般意义上的随动控制系统是指位置随动系统，如火炮、导弹的位置跟踪等。一、工业过程控制概述1.4过程控制系统的分类

闭环控制系统反馈是控制的核心！只有通过反馈才能实现对被控参数的闭环控制。闭环控制系统在过程控制中使用最为普遍。

图1温度控制系统一、工业过程控制概述图2热力系统的自动反馈控制闭环控制系统反馈是控制的核心！只有通过反馈才能实现对被控参数的闭环控制。闭环控制系统在过程控制中使用最为普遍。

一、工业过程控制概述

开环控制系统不能自动地“察觉”被控参数的变化情况，也不能判断控制参数的校正作用是否适合实际需要。图3热力系统的人工反馈控制一、工业过程控制概述在上述的例子中，请说出如下的解释：（1）控制任务——（2）被控对象——（3）被控量——（4）扰动量——（5）测量元件——图3热力系统的人工反馈控制图2热力系统的自动反馈控制一、工业过程控制概述1.5性能指标的确定和分析方法控制系统性能指标应根据生产工艺过程的实际需要来确定。特别需要注意的是，不能不切实际地提出过高的控制性能指标要求。分析系统性能指标，通常采用：阶跃响应性能指标，系统工程整定时采用；偏差积分性能指标，计算机仿真或分析时采用。阶跃扰动作用下控制系统过渡过程曲线图5阶跃响应过度曲线图6阶跃响应特性曲线一、苹工业策过程呜控制捞概述1.粘6过程泄控制活的任宝务工业巨过程驰自动缠化其赏目标掏应该钩是使谅生产街过程扇达到宾安全勒、平危稳、螺优质升、高档效（仿高产潮、低贼耗）内。作为夸自动鞠化的鼠初级夹阶段后能够弱达到槽的目烟标主掀要是慨使生御产过灵程安层全（均仅限旬于越保限报比警和虾联锁净）与赔平稳谅地进灾行。一、跃工业溜过程窝控制想概述1.示7过程信控制鞭系统厦设计要实栗现过猎程自狐动控截制，朝首先棍要对辞整个钟工业芒生产撕过程完的物钱料流凤、能例源流拌和生应产过拐程中滥的有敌关状凯态（苏如温吉度、窜压力伐、流拖量、歼物位斯、成衬分等敌）进化行准埋确的殖测量凡和计登量。撕根据脸测量肥到数趴据和坑信息挤，用笔生产叙过程容工艺皇和控落制理挽论的监知识过管理蹲、控译制该瞒生产夕过程域。一个帜完整今的过骄程控籍制系税统设备计，龄应包析括：（1）方汁案设术计（2）工元程设档计（3）工锁程安呜装与挺仪表林调校（4）控艰制器畏参数芬整定以上伞主要刑内容极，控编制方需案设抚计和才控制恩器参幅数整绣定则毯是系忌统设泉计中逆的两壤个核疮心内资容！一、环工业徒过程戴控制烧概述1.举7过程波控制役系统素设计由于故工业葱生产饼过程架各种为各样敲而且啄非常早复杂泼，因醋此，傍在设待计工简业生窑产过极程控允制系维统时滋，必抓须花歼大量铜的时择间和毕精力枯了解革该工横业生口产过值程的基本们原理、操作爸过程和过程到特性，这舅是设胳计和嫁实现秧一个蜘工业篮生产良过程老控制甚系统令的首忧要条锡件。昌这就告要求承从事砍过程救控制胁的技飘术人雾员必蜓须与库工艺判人员绩充分上交流败。控制珠方案翠设计货的基蜡本原筛则包危括合理矮选择喘被控签参数和控制池参数、被控蛋参数物的测验量变惹送、控制惩规律朗的选砌取以及执行膊机构激的选稻择等等翼。二、喇典型妇生产努过程储控制图7火力发电厂外观在火哗力发晕电厂瞒，最污基本贫的工若艺过骂程是辱用锅讲炉生花产蒸删汽，肢使汽滴轮机剧运转哀，进签而带厦动发州电机绪发电繁。图6汽轮发电机组锅炉堤控制亭是火灵力发毯电生钩产过践程自各动化辨的重品要组亦成部搁分。矛它的店主要嫩任务鼻是根加据负欧荷设壤备（蹲汽轮籍机）枪的需理要，道供应揪一定腹规格自（压独力、轻温度泪、流甜量和慰纯度赠）的聪蒸汽救。2.方1电厂灵锅炉鼻的过枝程控堆制2.痒1.坑1火力成发电狸厂生享产流敬程重点镰以锅炉侮汽包民水位激控制、过热质蒸汽汉温度堆控制、锅炉予燃烧苦控制为例菠讨论边它们敌的控洞制方阴案。1－汽饱轮机凑高压纺缸；2－汽吼轮机旅中、箭低压宅缸；3－汽至包；4－炉泪膛；5－烟亭道；6－发吩电机推；7－冷遭凝器你；8－补班充水铺；9－凝备结水面泵；10－循皱环水旁泵；11－低绢压加贺热器谢；12－除合氧器伞；13－给擦水泵旬；14－高壶压加病热器缺；15－给陕水调喜节机亲构；16－省好媒器席；17－过蹦热器沃；18－减负温器区；19－汽丑机高嗓压调捆汽门稳；20－再脆热器酒；21－再副热器左减温枣器；22－汽前机中扶压调直汽门懒；23－媒角粉仓碑；24－燃盗料量疏控制振机构晋；25－喷饭燃器耀；26－送锡风机海；27－空性气预淋热器卸；28－调瓜风门按；29－水兴冷壁萝管；30－引场风机晌；31－烟翁道挡及板。2.物1.毅2单元喂机组咐生产量流程牺示意配图2.凝1.跪3汽包胳水位为控制1.汽包狂水位俗控制胆的重批要性将锅若炉的覆汽包速水位姥控制授在一伶个允辨许范千围内哥，是捞锅炉鞭运行粥的主要鸣指标，也松是锅怪炉能根提供连符合首质量驰要求谋的蒸皇汽负班荷的必要敌条件。2.汽包锈水位的控制篇方案一种坛可行绕的控雀制方厉案是以汽渔包水闷位为饭主被吓控参宫数、荣给水颗流量钉为副床被控窄参数粗、蒸笼汽流蜘量为汤前馈务信号的三羡冲量针前馈错－反零馈串鞭级控敬制系千统。采用愁这种鸽控制触方案凳的理答由分驶析如悟下：（1）单温冲量农水位鬼控制步方案以汽包可水位惧为被伟控参哄数、撞给水赠流量团为控责制参牲数构成团的单发回路香控制义系统岭称为竹单冲忍量控恶制系内统。想这种贩系统粗结构睛简单抖、设街计方必便，瘦缺点汽是克省服给罪水自叹发性竿干扰起和负匹荷干遥扰的威能力供差（虚假滚水位植问题滥。。托。）。（2）双镰冲量惰水位蜂控制征方案如果景根据虚蒸汽茄流量所的变毙化来友校正虚假雾水位的误煎动作英，就抛能使财调节蛙阀动逐作准抓确及秀时，辫减少称水位罚的波今动，挥改善烂控制抖质量退。也讽就是快说，寻若将蒸担汽流僚量作孟为前概馈信锦号，就示构成姨了双椅冲量纷控制浆系统渔。FT流量惠变送译器；FC流量翅控制TT温度负变送摊器；TC温度碎控制PT压力趟变送恢；PC压力泉控制丑；LT液位校变送净；LC液位视控制药；AT成分馅变送可器餐；AC成分许控制铁器LS液位述开关齐联锁显而箭易见，该蒜控制葬方案办与单斤冲量溪水位传控制直相比聚，控斗制质烂量已丛有明拘显改丑善，对但它鼻对于抄给水匹系统爽的干景扰仍汪不能跟有效国克服犬，需感要再啦引入殿给水图流量诊信号食构成监三冲嚼量串党级控岭制系忘统。（3）滨三冲园量串桑级控锋制方锻案该控泉制系扣统由爬主、洒副两吗个调春节器裁和三汤个冲寇量（汽包何水位想、蒸绝汽流弃量、虑给水瓦流量）构妻成。瓶其中吐，主罪调节础器为愁水位惯调节傲器，穴副调王节器飞为给腊水流剖量调抽节器轿，蒸底汽流果量为扣前馈课信号核。汽包敬水位枝三冲姐量串阻级控蓄制系饮统流创程图三冲故量前勒馈－斯反馈著串级掉控制尖系统揪在克鱼服虚郊假水克位的挎影响忌、维恢持水导位稳泼定、进提高耽给水段控制调质量起等多敬方面珍都优换于前渔述两象种控佣制系秘统，球是现翁场广多泛采晃用的策汽包奋水位赖控制餐方案秩。FT流量欠变送蚂器；FC流量姓控制抢；Kβ放大臂器；LT液位墨变送LC液位卸控制亮；2.誓1.熊4过热御蒸汽叉温度梨控制1．控茶制要叫求与真过程燥特性过热拖蒸汽渡温度缠是影特响安换全和怠经济诊的重惰要参趋数，破要求逐保持跑在±5乌℃的范剧围内金。过热贺蒸汽冶温度攀控制弟系统远的控制福任务是使矿过热返器出练口温跑度维情持在帽允许铸范围特内。影响们过热粱蒸汽讲温度鲜的外界贱因素很多灿，例烧如蒸旷汽流论量、呢减温爸水量校、流线经过匆热器希的烟馒气温英度和堂流速霸等的悔变化源都会笑影响继过热严蒸汽吧的温恶度。体各种腊阶跃伤干扰霞对过淘热蒸迷汽温嘉度的隆阶跃幼响应迹曲线溜如左门图所蔑示。不同景干扰丢对过配热蒸较汽温幼度对叹象的渐阶跃隔响应笼曲线由左煮图可消知，萍在各独种阶从跃干慢扰作倒用下厅，其膊动态笑特性叉都有时延和惯性，只畜是时齐延和精惯性想的大贩小不桶同而粘已。2．控亿制变词量的预选择虎与控扩制方丸案的天确定由于蒸汽右流量的变犹化是姓负荷蔽干扰锈，因颤而不叼能作州为控招制变手量；若采捆用烟气侧干棒扰作充为控乒制变馅量，概则会仿使锅待炉的摇结构淹复杂使，给拘设计瓦制造债带来烫困难两，也唱不宜淋作为桑控制贝变量星；若采取用减温捕水流数量作为祖控制妈变量标则既尚简单屡又易画行。播但存悲在的拣问题畜是：①减温倍水流炎量与故过热险蒸汽如温度宿之间缴存在扯较大缝的时糟延和旅惯性胞；②在工云艺上致，锅召炉给勤水与表减温矿水常桥常合鸡用一胳根总龄管，都这样聚会导甘致减疯温水顷自身找波动容频繁他。针对纹上述铲存在就的问旺题，扇如果凯设计搂简单阻控制车系统逐则无石法满籍足生依产工浊艺的塑要求竭。为改此，薪需要液设计深较为绵复杂负的控勿制系违统，济以提劝高控岭制质木量。一种寻可行典的控侍制方际案是芳设计净串级兵控制咸系统臭，如懂下图停所示汽。过热呜蒸汽镜温度聪串级冈控制为进驰一步语提高搏控制耗质量唐，还丢可以育考虑但将负否荷干跃扰作喇为前趋馈信淡号，瞎构成腿前馈呈－反牢馈串妻级控蜂制系友统。2.携1.区5锅炉呆燃烧适过程顾的控白制1．锅做炉燃认烧过菌程的垮控制盈任务锅炉净燃烧呈过程杀的控制冲任务是使嗓燃料骗所产悔生的奥热量肉能够煌适应赶锅炉鱼产汽王的需闷要，烈同时组还要遗保证野锅炉添的安拖全经先济运歌行。眉其具痕体任毫务又障可分配为：①使锅住炉出氧口蒸目汽压则力保袜持稳恭定；②保证搬燃烧版过程述的经拒济性绒和对侮环境总保护判的要岗求；③使炉板膛负漂压保储持恒侵定；④确保家燃烧末过程业的安愈全性描等。有三茄个可钱供选方择的赶调节辈量，耳即燃料章量、挣送风体量和亿引风漫量。该控悄制系参统的设计钞原则是：惭当生晒产负评荷产沃生变奏化时茂，燃途料量薯、送梢风量酒和引红风量琴应同画时协瓜调动糖作，荡达到理既要盒适应肯负荷狡变化织、又误要使夜燃料展量和续送风平量成拉一定夫比例锯、还立要使俗炉膛桃负压着保持添一定摊的效痰果；臂当生蚂产负鸟荷相取对稳喘定时汗，应允保持蝇燃料息量、驴送风迟量和法引风剑量也叛相对舒稳定茂，并园能迅锤速消哥除外红界干约扰对射它们美各自岸的影小响。此外残，为刑确保排设备筛与人熄身安踢全，赏对因置燃料岂的流医速过记快而和导致岁烧嘴厦背压脖过高吉产生佛的翅“脱扎火”慰现象依、或筛因烧养嘴背请压过讽低产梅生的冈“回洒火”嘉现象庭，都述应设蹦计相驼应的宽安全迹保护件系统贱，防舱止上部述现项象的层产生制。2．蒸艳汽压汪力控裕制方受案影响践蒸汽乏压力包的外遭界因偶素主阵要是蒸汽修负荷邀的变捕化与燃料避量的符波动。当蒸内汽负葛荷及剖燃料镜量波表动较耻小、疾对燃侦烧的宿经济绳性要凭求不亏高时奴，可劈燕以采柿用调节鲜燃料帆量以控凉制蒸角汽压地力的裁简单辜控制授方案让；而当姓燃料餐量波首动较梳大、姨对燃槽烧的杨经济流性又僻有较骆高要骆求时嘉，则数需采扫用燃料停量/空气庆量对蒸紫汽压跪力的拾串级/比值姐控制年方案污。下图佛为燃组烧过供程的厨两种腔基本库控制共方案城。在串影级/比值访控制贫方案煎中，张由于崇燃料衫量是燥随蒸挺汽负顷荷而枯变化虫的，席所以慈为主购动量暮，它姥与空睛气量群（从盼动量混）组深成单渡闭环碗比值告控制诵系统睡，使攀燃料晒量与百空气希量保按持一耳定比辛例，画以确迁保燃档烧的愤充分赤性。燃烧杯过程挥基本聪控制浇方案图（a）所示河的基犬本控治制方余案是音将蒸尽汽压谅力调团节器PC作为现串级统控制召的主弱调节闯器，味其输堡出同沟时作产为燃央料流惑量调歼节器饮和空很气流都量调春节器FC的设寒定值久，燃晒料流乡丰量调既节器啦和空哀气流织量调划节器粒则构我成各畜自的肌副回宅路用开以迅家速克局服它拔们自府身的更干扰恶。图（b）所示妹的基竞本控粱制方拜案是锁将蒸撞汽压士力与早燃料全流量劲构成属串级非控制绝，而忙送风告量则遮随燃采料量牙变化捧而变寒化，尼从而府构成锡比值舅控制碑，这际样可块以确挤保燃创料量马与送呀风量摔的比宏例，君但该亩控制棋方案惑的缺致点是珠，当然负荷那发生税变化润时，或送风孩量的表变化赢必然赛落后债于燃吗料量袖的变蠢化，才导致楼燃烧帅不充牙分。下图狼为燃爪烧过朗程的巷改进货型控稍制方泄案该控碎制方烫案在碧蒸汽舅负荷移减小研、压鸭力增舱大时域，可牧通过梢低值航选择节器LS先减包少燃起料量奖，后赌减少矛空气谅量；殿而当锣蒸汽繁负荷庙增加炎、压桥力减图小时土，可扛通过韵高值缘瑞选择机器HS先加腿大空建气量哪，再税加大掌燃料传量，葬从而饭可使狼两种杏情况秧下的执燃烧拼均较搁为充皆分。燃烧池过程贪的改规进型剥控制歇方案3．燃贼烧过拉程的教最优杨化控欣制方掀案液体肺燃料血的过纹剩空翁气量钳与能字量损柄失的撒关系欺图过剩眼空气参量常窑用过覆剩空姿气率来表燃示，为实姜际空锡气量偿和理墙论空以气量逗之比揉，一般划情况挤下，。由此腥可知织，是衡赌量经奶济燃么烧的传一种直接桂指标。但尊由于很难幼直接期测量店，因划而可梯用与烟战气中左含氧怠量存在负的近许似关奋系，渐计算疏出的最稳优值去，即例如扫，当的最催优值泻为1.育08～1.冷15时，临可得的最黎优值屋为1.趁6%～2.丙9%。因此疑，烟拳气中坦的含是氧量可作径为一嫩种衡窝量经久济燃丑烧的间接世指标。在该梦控制虑系统凶中，险只要雀把含趴氧量研成分回控制荡器的上给定禽值按级正常偶负荷丈下烟克气含视氧量盼的最识优值楚设定超，即滑可使鼓过剩夜空气纳量稳依定在因最优赖值，漫从而浸保证鉴锅炉确燃烧鹊最经膛济，宏热效桐率最们高。根据腿以上处分析弱可知逢，只颈要在焰上图格控制拣方案添上对毁进风册量用景烟气欺含氧激量加胡以校抖正，才就可量构成炎如下络图所烤示的孩烟气辆含氧育量的清闭环巧控制谎系统速。烟气迟含氧阴量的牢闭环彻控制车系统要使刊不同依负荷尤运行祝时的孔锅炉颈总是斗处于浪最佳拳燃烧追状态汗，则兴烟气俗含氧新量的云最优纵值还俗需随坝之变足化，役这就写需要签对上皆图的撕闭环罗控制裕系统筝进一牺步加梁以改饼进。蒸汽夸流量纳与烟畜气中均最优袜含氧月量之摸间呈壤一非句线性域曲线症关系译，在港实际会使用短时可刊用下裂图所裤示的分折线在来近方似。由图脉可知市，当谜负荷秩下降舌时，鱼烟气餐中最型优含巨氧量迎增大脉，也还即意齿味着堤过剩予空气疾量增哀大，塘反之衣亦然秃。蒸汽冷流量轿与最该优含歌氧量筑近似摧关系在烟气膊含氧眯量的简闭环疼控制株系统图所和示的戴闭环搬控制逼系统韵中增搬加一享折线井函数役发生溪器，窃对空葵气过敏剩量辨进行饱修正诞，构隐成如都下图概所示毯的最弃佳烟戴气含技氧量糠锅炉哲燃烧爽控制遮系统弱。最佳柱烟气疑含氧污量的泥锅炉题燃烧落控制坦系统在该严系统杯中，铁当蒸筒汽流永量变纱化时熊，其桂变化抢的信多号经漆函数逆发生晶器改述变含蒜氧量茶成分路调节究器的无设定改值，蔑然后厨再由搞含氧枪量成洒分调距节器刃校正校过剩伐空气杨量，宪使锅却炉燃灾烧过亿程在仪不同跃负荷领下，栏始终钥处于斗最佳炸过剩垂空气远量的行状态益。4．炉地膛负卷压控诵制与导安全配保护努控制蓬方案下图昌所示伐为锅谜炉燃赵烧过味程炉叔膛负午压及汤安全夕保护站控制碑系统卖。由疏图可殖知，指该控鄙制系婚统又拘由三洗个子月系统阔构成消。（1）炉搏膛负稍压控跳制：味一般帆可通汪过控筝制引仓风量棕来实誓现。（2）防闻“脱悟火”斩控制副：通响常可刃以采础用自盟动选缺择性葡控制衡方案休。（3）防敬“回侦火”俭控制搞：是犁一个径连锁衔保护叛控制秧系统肯。炉膛弦负压每控制目与安决全保快护控虹制系抱统引风戴档板空气预热敞器2.盛2精馏桑塔的健过程突控制精馏该过程兆的目的是利镰用混区合液呢中各牌组分词挥发与度的蚁不同束，将油各组求分进全行分招离以雕达到狗规定也的纯级度。2.汗2.绩1精馏船塔的占控制炭目标健及变匆量分毒析1．控恭制目序标精馏模塔的臣控制星目标劣通常相表现算在产品谅质量、产品酿产量及能量厚消耗三个序方面暑。（1）产品器质量精馏恒操作源的目运的是救将混糕合液燃中各摩组分超分离愚为产嫩品，短产品仔质量膨必须津符合师规定肠的要照求。（2）产品蔑产量和与经挥济效车益任何烂产品越都要依求在山确保庭质量茅的前可提下头，尽梳可能颠提高温产品普的产描量和国降低械成本筛、最挺大限帖度地阁提高浆经济搭效益需。2．变居量分怠析精馏碑塔的躺进、踢出料墓流程奇图（1）不腾可控宿干扰冶：进珍料流韵量及且进料或成分毕的变翠化是例精馏辟过程故中的喘主要算干扰回量。鹅其它裤干扰座如进枪料温减度、先进料恢热焓营等，墓可以都通过名各自元的控闷制系类统使胃它们盘保持黎相对哥稳定迹。（2）被绩控量志与控窗制量专：在巷精馏垄塔控寸制中佳，控愿制变圆量与碑被控朱变量吧之间未的配晒对关请系共悠有24种选松择。（3）变载量配积对原彻则：墨在变洲量配期对时娘首先止要解所决产掌品成既分的两变量止配对策问题陕。2.宅2.汁2精馏织塔的欧控制矩方案1．一样端产迎品质绢量控俗制所谓储一端铃产品称质量饭控制滨，是迁指塔委顶产菊品或世塔底阔产品夸要达吸到规哑定的呆纯度形，而滩对另垦一端瓜的产踩品纯昂度只样要保箱持在位一定麻范围落内即语可。增它分渴为塔督顶产洋品成六分控烦制和好塔底寨产品堪成分袜控制未两种（1）塔衬顶产仰品成舅分控挑制例如之，在音对甲氧醇进熔行分陵离的翁精馏首塔中周，其叶进料捕为甲抖醇、浸甲醛逐和水漠的混参合液乏，工跳艺要稠求把示甲醇膨分离矛出来预。因塑甲醇贺为轻庸组分食，所绞以这蒜是一摄个塔灿顶产距品成婆分的宜控制唯问题炕。某资甲醇库分馏剑的参鸟数表史如下铁表所懂示。水的成分甲醛成分=0.0032=0.986

=0.046甲醇成分387.517.5400流量/kg/s塔底馏出物塔顶馏出物进料参数工况成分蒸气阀门根据疑变量女配对漆的要经求，敞通常典采用娘的控制拳方案是：战用塔求顶产称品流卡量控细制塔揭顶产扁品成世分；鼓用回僵流量驶控制铜回流补罐液拆位；减用塔攀底产碗品流培量控陈制塔陆底液龙位；槐蒸汽崖的热进釜（风再沸傲器）平进行耽自身垄流量狡的控蛮制，相如下白图所鞭示选用吃塔顶坟产品与流量楚作为茶控制扇量。斧在图踪蝶中，拌调节况器的匀输出身均通汪过电/气转开换后惧变成吨气压迟信号雨，经肢气动智阀门救定位埋器进什行功因率放使大，朽进而沉推动葵气动搁薄膜热调节乎阀。塔顶攻产品胆成分怪控制架方案FT流量腥变送凑器；FC流量担控制TT温度凡变送讯器；TC温度察控制PT压力钥变送条；PC压力模控制建；LT液位无变送汁；LC液位氏控制恩；AT成分技变送蔑器际；AC成分拌控制隙器LS液位侮开关版联锁（2）塔图底产池品成绞分控哑制由图纽奉可知镜，用招塔底扛产品悼流量嘱控制裤塔底蚕产品浊成分名，以瓶保证损控制皆质量娃；对段塔顶争产品第只进蕉行流翼量控益制；愈用回带流量糖控制羡回流调罐液肌位，烤用蒸爷汽量中控制镰塔底骂液位火，使课精馏庭操作婆能正皮常进籍行。塔底屯产品栽成分锯控制煎方案蒸气阀门2．两天端产拐品质群量均惜需控域制当塔微顶及告塔底揉产品井分别沫需要嫌满足级一定拦质量射指标剑时，秧则需怎要对蚕塔的扰两端寇产品沫质量占同时象进行孝控制睛。在该黄控制却方案扛中，袜用回竟流量葬控制皇塔顶相产品凡成分搬，用唉塔底杏流量乌控制冰塔底窄产品黎成分贯，其且目的居是保导证两每端产促品的轨控制骡质量即；用哲塔顶惧流量红控制钻回流岁罐液抛位，挖用蒸躬汽流杏量控柱制再庸沸器陕液位饶，使娘精馏制操作奖能正什常进意行。两端抛产品论质量冈控制指方案当改倾变回览流量酱时，泛不仅竞影响裙塔顶别产品茫组分床的变汪化，搅同时遥也引第起塔歪底产支品组匪分的乘变化渐；同派理，煤当控炸制塔田底的控加热悬用蒸简汽流离量时根，也吉将引能起塔倚内温裕度的兔变化难，从破而不鸭但使偏塔底贞产品伏组分往产生杨变化刘，同迟时也拖将影油响到钟塔顶损产品伏组分第的变居化。元可见详，这容是一壳个2×俊2的多研变量伶耦合抓系统.精馏巴塔两村端产愁品成困分控阀制框贪图显然突，此汪时应屑进行宅解耦摄设计而，两术端产佩品成摄分解击耦控杆制方佩案如潮图所橡示。该控址制方婶案的设计猴思想是：超为使获回流健量的打变化煤只影居响塔太顶组亚分而肝不影敞响塔押底组颠分，龟设计愈了解继耦装岭置钟，肯使蒸阁汽阀局门预膝先动瘦作，床予以青补偿成；同佣样，券为使于蒸汽纸量的银变化怖只影裂响塔俭底组矛分而隙不影课响塔胞顶组哑分，毁设计暂了另麻一个扰解耦爽装置浓，紧使回镇流阀效预先宾动作因，予彻以补婶偿，集从而构实现充了两卫端产湖品质阿量的驱解耦箩控制病。两端墓产品咐质量他的解桃耦控拳制方萝案关于矩解耦谋装置应数学尘模型旅、窑的取滨得，盆可根衡据不缩慧变性队原理锡的前伙馈补柏偿法存进行夜设计前馈缝补偿脾法解案耦控章制系肯统框幸图2.庄3加热泉炉的判过程虚控制图5加热电炉2.诱3.获1加热示炉的乖控制升问题各：被控元变量：工推艺介付质的烟出口目温度同。控制而变量：燃治料油夕或燃顷料气尊的流庙量。主要环干扰：工艺梯介质的进昌料温伸度、允流量北、组懂分；燃料浇油/燃料促气的压杂力、怖流量针、成戚分（外或热累值）给；燃汁料油烛的雾血化情辟况；怜空气糊充分旧情况定；火雀嘴的倍阻力敢，炉洁膛压户力等辈。对象瓣特性帐建模银方法：定妇性分侵析+实验愁测试眯，通健常可业用一羽阶加垂纯滞脂后环桑节来猎近似姑。2.颠3.贴2管式补加热肠炉的抗单回闻路控揪制系规统管式述加热杀炉的令串级歇控制弹系统2.哑4换热脸器的绸过程晶控制被控符变量(1应)被加反热/冷却尊介质败的出间口温堂度（撤无相季变）驾；(2景)加热/冷却疫所需架的热欲量（板有相为变）滨，如挺精馏禁塔底攀再沸器英的蒸妹发量笔。控制扭变量(1陷)调载志热体疲的流葬量；(2呈)调节事传热便平均埋温差扭；(3区)调传童热面至积；(4露)将工喷艺介腰质分刮路，剃一路狼经换热，咱另一跑路走迷旁路雨。2.绕4.胖1换热柱器的守控制刮方案问题：若上筝述单怕回路警控制末方案贞仍未它能满书足工蝴艺要暴求，取如何咽改进控制柜方案含，以星进一尖步提哪高控培制质旦量？2.清5.雨1反应袖器种修类2.妻5反应耕器的值过程匹控制2.模5.或1反应田器种争类2.锅5反应荣器的完过程嫩控制2.以5.芬2反应放器的怪入口革温度洪控制2.墨5.体3反应文温度时的单展回路间控制2.手5.仗4反应倒温度捆的串凡级与杜分程晒控制反应渠温度树的分杨段控然制与粉优化2.雾5.展5反应隶温度趋分段拣控制韵与关欠联分喷析聚合唱釜反朵应温喝度控柄制方搁案一聚合尝釜反科应温捏度控惹制方态案二聚合系釜反辱应温灯度-压力挠串级邪控制具有雀压力摘补偿衔的聚挤合釜潮内温却控制催化胶裂化捆反应驰再生巴系统嫌的控昼制三、过程卸控制慰系统收的工插程化右设计3.钻1工程猾化设悼计的挺目的收和主币要内熔容1．目本的过程坑控制但系统偶的工籍程化格设计卷既是言生产仁过程还自动凑化项敢目建渗设中症的一胳项极独其重庭要的开环节朗，也惭是自拢动化厘类专醉业的塔学生澡强化恒工程淡实际泥观念猛、运俱用《过程间控制还工程》的知邀识进尘行全遭面综侵合训忆练的刃重要斜实践叮过程朝。过程谈控制绘系统蜻的工隙程化足设计瞒要求职设计盏者既应要掌恒握大秩量的子专业彼知识罪，还观要懂相得设摇计工灵作的景程序保。过程办控制喘系统匠的工丈程化逃设计恢，不帮管具瓶体过挎程和凝控制踏方案苗如何扰，其写基本晶的设凤计程聚序和膝方法杂则是猴相似掩的。2．主办要内售容①在熟棒悉工威艺流柿程、脾确定图控制菠方案境的基慢础上俱，完狸成工膜艺流用程图偏和控评制流腥程图翻的绘叉制；②在仪雷表选蕉型的尘基础捉上完踩成有扫关仪麦表信选息的到文件敬编制宵；③完成叼控制鸣室的仅设计宰及其兰相关若条件剧的设加计；④完成畜信号泉连锁蛇系统超的设千计；⑤完成牌仪表末供电耀、供金气系粗统图篮及管孝线平泼面图泡的绘惭制以艺及控品制室蛋与现因场之响间水诊、电烦、气催（汽高）的纷管线命布置炮图的疾绘制两；⑥完成扛与过廊程控止制有奴关的论其它颈设备踢、材理料的剃选用时情况旬统计极及安俭装材爪料表虽的编喉制；⑦完成瞒抗干魔扰和移安全胸设施蹄的设览计；⑧完成田设计哀文件胡的目羞录编只写等肝。3.2工程未化设费计的高具体泻步骤在确肺定了稠过程民控制枣系统谈工程贷化设佣计的较主要化内容踢以后错，可蹦分两蒙步进左行工辆程化忌设计这，即立项拉报告题设计和施工郑图的汪设计。3.扰2.炎1立项慕报告跪的设足计1．设卖计前忧的准绝备工呆作（1）调查辱研究（2）规划眨目标（3）收集耻资料为了档使设炊计的票立项叹报告邻科学器合理冰、切纽奉实可蛮行，但能够盘比较蚀顺利度地被霜审批搞通过粥，必矿须认惠真做袋好设铺计前孕的准萄备工迫作。2．立蛛项报月告的乱设计1）系统莫控制醒方案治的论垃证与走确定稍；2）说明瘦采用角了哪金种技泰术标员准与程技术勇规范调作为戒设计届的依爽据；3）说明担设计厨的分婆工范标围好；4）说明捧所设穷计的食控制饰系统咱在同于行业若中的未自动煮化水违平以社及新弯工艺专、新移技术的而采用卵情况刘等;5）提供衣仪表痕设备个汇总位表、皱材料愚清单粗以及皮主要春的供箱货厂俭家、川供货胁时间联与相应包的价川格，氏并和嘴概算蔑专业多人员佩共同垄做出努经费私预算辅及使迷用情反况的洪说明;6）提出古参加笼该项不工作须的有薪关人酸员和寇完成扁该项愿工作崇所需充时间辽以及稠存在御的问题脚及解执决的敢办法辈等；7）预测闻所设鸦计的浪控制奇系统俯投入爱正常稀运行汗后所槐产生头的经兴济效雪益.3.纵2.罗2施工兽图的蚂设计当立性项报厕告设密计的姜审批恭文件聚下达烈后，恢即可秧进行荣施工辞图的牌设计生。施诸工图牌是进已行施怒工用仁的技泊术文乖件与谣图纸说资料崇，必倚须从芽施工革的角录度解灵决设踢计中裂的细亮节部倘分。现以裤常规中仪表草控制女系统止和集各散控坚制系坟统（DC术S）为庄例，办简要蓝介绍穿施工练图的膊设计陷内容卸。1．常纷规仪快表控颤制系收统施仅工图桶的设旁计（1）图纸晃目录;（2）说明平书;（3）设备匙汇总义表;（4）设备总装置虏数据街表;（5）材料蜡表;（6）连接繁关系妖表;（7）测量朵管路负和绝捕热、总伴热另方式类表;（8）铭牌凉注字掘表;（9）信号违原理促图;（10）平面忽布置推图;（11）接线傍（管唱）图;（12）空视妥图;（13）安装鄙图;（14）工艺屈管道赖和仪飞表流跨程图;（15）接地辫系统蕉图;（16）任选敏图的垮设计;（略敌）。2．集羽散控妻制系粘统（DC诊S）施馅工图侄的设持计集散冻控制送系统跃（DC犬S）施熔工图袜的设膜计内初容主而要有馋：（1）文件集目录;（2）集散朵控制肤系统雁技术逐规格晌说明芝书;（3）集散粉控制无系统I/袜O表;（4）连锁巧系统碎逻辑妹图;（5）仪表沈回路董图;（6）控制哗室布希置图;（7）端子僵配线呜图;（8）电缆料布置悬图;（9）仪表狼接地棒系统茧图;（10）集散声控制呜系统微监控瘦数据葬表;（11）集散捉控制茫系统接配置冰图;（12）端子批（安亚全栅纪）柜器布置艺图;（13）机房夹设计;（14）集散柏控制俊系统放组态携文件河的设肝计;3.瓜2.代3控制苦系统吩的抗仰干扰朵和接树地设抹计仪表艺及控省制系杨统的眉干扰厚是普台遍存叠在的荐，若泼不对府仪表活或系后统存士在的品干扰添采取椅措施拼加以艇消除扛，轻龟者会美影响碗仪表范或系元统的化精度小，重遥者使飘其无勿法工宿作，凭甚至羊会造震成安遇全事帮故。属所以召，分梢析干友扰的餐来源你，采纷取相税应的帖消除捉措施敲，也判是工央程化顿设计察的一谷项重而要内撑容。3.视2.党3.证1干扰素的来护源仪表武及控产制系恼统的尖干扰棋主要游来自英以下啦几个借方面缴：1．电磁肤辐射打干扰;（1）电源全引入麻线传枣输干芳扰;（2）信号高引入丧线传副输干洒扰;3．接地月系统额的干钳扰;4．系统派内部喇干扰.2．引入亮线传爪输干绣扰;3.东2.良4.消2抗干蜂扰措孤施针对允上述倚种种帅干扰暑，通刷常采咱用如铅下抗另干扰吼措施过：1．隔刻离;4．避隔雷保宋护;3.互2.之5接地烤系统换及其笛设计在上抵述种乳种抗饶干扰洲措施苏中，尤有相伸当部姿分是拾和接裁地系骆统有池关的遵。1．接昏地系户统的卵作用绸及类本型接地牧系统味的主腐要作蜡用是桃保护倡人身侮与设洪备的尊安全逼和抑傻制干纠扰。欣不良月的接呜地系圆统，甩轻者铅使仪块表或纤系统诊不能否正常功工作桌，重张者则演会造还成严喇重后牵果。2．屏酸蔽;3．滤灾波;接地汗系统锤的类魔型主剧要分倍为两豪类，贸即保护第性接屡地和工作增接地。工贞作接减地中券又可诊分为屏蔽补接地平、本率质安义全接细地和旷信号诊回路住接地。（1）保护塌性接影地（2）工作清接地保护霉性接