过程控制高级工培训课件

过程控制系统简介

过程控制高级工培训

凡是采用数字或模拟控制方式对生产过程的某一或某些物理变量进行的自动控制通称为过程控制。(另有电力拖动控制方向)

过程控制的概念过程控制高级工培训1-1典型单回路控制系统一、系统组成过程控制的组成及术语1、控制原理(如下图)以液体储槽的水位控制为例进行说明。液位变送器液位控制器执行器过程控制高级工培训2、系统方块图过程控制高级工培训3、主要组成部分

(1)、被控对象：生产过程中被控制的工艺设备或装置。

(2)、检测变送单元：即仪表设备

(3)、控制器：实时地对被控系统施加控制作用。

(4)、执行器：将控制信号进行放大以驱动控制阀。常见的有气动和电动两种。

(5)、控制阀：控制进料量。有气开式和气关式之别。

1、被控对象

(简称对象或过程)：前已述及。

2、被控变量：按照生产过程要求，某些变量应该维持在稳定的变化范围内，如果对其施加控制作用，就称二、常用术语过程控制高级工培训

：

凡是影响被控量的各种作用均叫做干扰或扰动。分内干扰和外干扰。(内干扰如原料成分变化等。)

4、操纵变量：即调节介质。如储水槽液位控制系统的给水量。

5、测量值：被控变量经检测变送后即是测量值。

6、给定值：即被控变量的设定值。

7、偏差值：准确地说，应是被控量的给定值与实际值之差。但能够直接得到的信号是被控量的测量值，故通常把给定值与测量值之差称作为偏差。

8、控制器输出：根据偏差值、经一定算法得到的输出值。控制器输出亦称控制作用。3、干扰:

其为被控变量。如温度、压力、流量、液位、成分等。过程控制高级工培训有常规控制系统、计算机控制系统。一、一般分类1、按工艺变量分类：有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、成分控制系统、物位控制系统等。2、按系统的任务分类：有比例控制、均匀控制、前馈控制等。3、按自动化装置的不同分类：过程控制系统的分类1998。9。21过程控制高级工培训5、按是否形成闭合回路分类：是工业生产过程中应用最大的一种过程控制系统。在运行时，系统被控量的给定值是不变的。有时根据生产工艺要求，被控量的给定值保持在规定的小范围附近波动。

二、按设定值形式分类4、按控制器的动作分类：有1、定值控制系统PPIPID位式开环闭环、。过程控制高级工培训2、随动控制系统其给定值按预定的时间程序来变化。如机械工业中的退火炉的温度控制系统，其给定值是按升温、保温、逐次降温等程序变化的。家用电器中应用定值控制系统的也很多，如电脑控制的洗衣机、电饭煲等。是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。它的主要作用是克服一切扰动，使被控量随时跟踪给定值。3、程序控制系统过程控制高级工培训串级控制系统概述 单回路控制系统：结构简单，但难于适应工艺变量间关系比较复杂的控制，特别是现代大规模工业生产。复杂控制系统：具有两个以上的检测变送单元、或控制器、或执行器，能完成一些复杂或特殊的任务串级控制系统：对改善控制品质有独到之处，故而在过程控制系统中应用很广泛。1998。9。21过程控制高级工培训一.串级控制系统的组成

以炼油厂管式加热炉的出口温度控制为例。(1)、采用直接控制方案：如图4-1所示。优点：所有对温度的干扰都包括在控制回路之中。缺点：对燃油流量变化等干扰控制不及时，总滞后较大。(2)、采用间接控制方案：如图4-2所示。优点：能及时而有效地克服来自燃料油压力方面的干扰。缺点：燃料油控制只起辅助作用；放弃炉出口温度控制将无法克服来自原料流量和温度、炉膛压力变化等方面的干扰。1、问题的提出1998。9。21过程控制高级工培训

加热温度测量返回过程控制高级工培训

加热流量测量返回过程控制高级工培训

(1)、结构图：将图4-1、图4-2方案综合起来，即得串级控制系统如图4-4所示。

2、系统组成

加热流量测量温度测量过程控制高级工培训(2)、方框图：如图4-3所示。(3)、特征：两台控制器串联在一起，控制一个调节阀。1998。9。21过程控制高级工培训(4)、另一实例过程控制高级工培训(5)、常见名词术语:主、副变量，主、副控制器，主、副对象，主、副变送器，主、副回路等，如图4-5.4-5过程控制高级工培训串级控制系统的特点一、时间常数

串级控制系统能使等效副对象的时间常数变小，放大系数增大，从而显著提高控制质量。将整个副回路看成一个副对象，则简化图如图4-5所示（或下张两图）。由P181分析，可得式(4-3)T‘02<T02意味着控制通道的缩短。过程控制高级工培训过程控制高级工培训由于等效副回路时间常数的缩短，系统的工作频率提高了（可使振荡周期缩短）。通过对串级和单回路控制系统特征方程的分析(P181～2)，可知:串>单。二、工作频率三、抗干扰能力设干扰从阀前进入。进一步等效,图4-6。分析可得式:

K1*K2越大，抗干扰能力越强。进一步分析可知单回路比串级抗干扰能力差。过程控制高级工培训四、有一定的自适应能力 单回路控制系统只有一个控制器，设定值一般不变，难以适应负荷非线性的变化。 串级控制系统中，副回路是一个随动系统，设定值随主控制器的输出而变化，适应负荷变化的能力较强。 由式(5-22)(P172)可知，K02变化对等效K‘02影响很小，亦可说明副回路能自动地克服对象非线性特性的影响。过程控制高级工培训前馈控制系统基本概念直接按扰动而不是按偏差进行控制。干扰发生后，被控量还未显现出变化之前，控制器就产生了控制作用。这种前馈控制系统对干扰的克服要比反馈控制系统及时得多。1998。9。21过程控制高级工培训系统框图过程控制高级工培训举例过程控制高级工培训(1)、检测：前馈控制测干扰；反馈控制测被控量。(2)、效果：克服干扰，前馈控制及时，理论上可实现完全补偿；反馈控制不及时。(3)、经济性：克服干扰，前馈控制只能一对一，不如反馈控制经济。(4)、稳定性：前馈为开环，不存在此问题；反馈则不同，稳定性与控制精度是矛盾的。前馈与反馈的比较过程控制高级工培训复合控制系统前馈控制是有局限性的：

①对补偿结果无法检测；②难以对每个干扰均设计一套前馈控制置；③一个固定的前馈模型难以获得良好的控制质量。复合控制的好处：既发挥了前馈校正及时的优点，又保持了反馈控制能抑制多个干扰并对被控量始终给予检验的长处。亦称为前馈--反馈控制系统。1998。9。21过程控制高级工培训举例过程控制高级工培训系统框图过程控制高级工培训3、特点①实现前馈控制作用的完全补偿的条件不变。（令Y(s)/F(s)=0即可。）②不会因引入前馈控制而影响反馈控制的稳定性。4、前馈--反馈控制的优点①只需对主要的干扰采用前馈补偿，大大简化了原来的纯前馈控制系统。②降低了对前馈控制精度的要求，为工程上实现简单的前馈补偿创造了条件。③比纯反馈控制具有控制精度高、响应速度快的特点。因而是前馈控制中广泛应用的控制系统。过程控制高级工培训前馈—串级控制系统方法的提出：为了保证前馈控制的精度，常希望控制阀灵敏、线性等；采用串级控制系统可满足以上要求。1998。9。21过程控制高级工培训系统框图过程控制高级工培训举例过程控制高级工培训1998。9。21过程控制高级工培训比值控制系统1、概述在现代工业生产过程中，要求两种或多种物料流量成一定比例关系；一旦比例失调，会影响生产的正常进行，影响产品质量，浪费动力，造成环境污染，甚至产生生产事故。如：燃烧过程中，往往要求燃料量与空气量需按一定比例混合后送入炉膛。制药生产中要求药物和注入剂按比例混合。1998。9。21过程控制高级工培训2、比值控制的含义凡是两个或多个变量自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为比值控制系统。3、变量及关系主动量---起主导作用而又不可控的物料流量；从动量---跟随主动量而变化的物料流量；比例系数:K=Q1/

Q2过程控制高级工培训7-3丁烯洗涤塔进料量与洗涤水量的比值控制系统4、应用实例:1998。9。21过程控制高级工培训均匀控制系统1、概述

在连续生产过程中，一个装置或设备往往与前后的装置或设备紧密地联想着，前一装置或设备的出料量是后一装置或设备的进料量，而后一装置或设备的出料量又输送给其他的装置或设备。例如石油裂解气分离工艺，前后共串联了八个塔。1998。9。21过程控制高级工培训

是指两个工艺变量在规定范围内能缓慢地、均匀地变化，使前后设备在物料供求上相互兼顾、均匀协调的系统。2、均匀控制的含义1998。9。21过程控制高级工培训3.举例过程控制高级工培训4、均匀控制的特点表征前后供求矛盾的两个变量都是变化的，变化是缓慢的，是在允许范围内波动的。参见下图。前塔的液位变化不能超过规定的上、下限。后塔的进料量也不能超过最大和最小处理量。非均匀控制过程控制高级工培训多阀：一只控制器的输出信号去带动两个或两个以上的控制阀工作。分程：每一个控制阀仅在控制器输出信号整个范围的某段内工作。

控制阀同向动作：见下张图7-18。控制阀异向动作：见下张图7-19。

如有A、B两个控制阀；控制器输出信号压力为0.020.1MPa。当控制信号<0.06MPa时，A阀动作，B阀不动；当控制信号>0.06MPa时，A阀动至极限，B阀才动,如下图7-18a)。一、分程控制的概念1、特点2、实现3、分类分程控制系统过程控制高级工培训过程控制高级工培训1、用于节能控制（上图）二、分程控制方案的应用3、保证生产过程的安全与稳定（下图）2、扩大控制阀的可调范围4、满足不同工况的控制要求过程控制高级工培训1.注意力持续时间短2.遗忘速度快3.目的性强4.自我意识强

成人学习的特点：如何上好一堂培训课过程控制高级工培训自愿参加非自愿参加合作、主动学习、意识强不合作、被动学习、意识弱注意：非自愿者可能是麻烦的制造者课堂的表现了解学员过程控制高级工培训非自愿参加不合作、被动学习、意识弱注意：非自愿者可能是麻烦的制造者对于非自愿参加学员，培训师应该增加授课的趣味性，多让他们发表自己的见解，增强与他们的沟通。了解学员过程控制高级工培训双方熟识采取提高注意力的多种形式双方陌生采取破冰游戏、搭建沟通氛围熟悉程度了解学员过程控制高级工培训培训前的准备课程设计场地布置物料准备设备检查自我准备过程控制高级工培训培训前---课程设计把要说的写下来：资料搜集动笔写作演示文稿最后修改过程控制高级工培训资料搜集：互联网研讨会、演讲图书馆企业内部资料同事、亲友报纸、杂志音像制品培训前---课程设计过程控制高级工培训动笔写作：发散性思维法撰写提纲制定时间表培训前---课程设计过程控制高级工培训发散性思维法：所谓发散性思维法，就是从同一来源的材料中探求不同答案，从不同的方面寻求答案的思维过程。他能让人通过联想，拓展思路，从不同的角度寻求解决问题的各种可能途径。

答案一问题答案二答案……培训前---课程设计过程控制高级工培训撰写提纲—列提纲的好处：为授课提供清晰的思路为资料的取舍提供依据时间分配的依据选择培训方法、辅助工具的依据培训前---课程设计过程控制高级工培训撰写提纲—如何撰写提纲：方法一：利用发散性思维服务培训个人层面团队层面企业层面标准理念……培训前---课程设计过程控制高级工培训撰写提纲—如何撰写提纲：方法一：利用发散性思维培训主题论点一论点二论点三分论点一分论点二……培训前---课程设计过程控制高级工培训撰写提纲—如何撰写提纲：方法二：利用5W1H

WHO 谁

WHERE 哪里

WHY 为什么

WHAT 什么

WHEN 何时

HOW 怎样培训前---课程设计过程控制高级工培训提纲的通用模式：一、引言（1）开场白（2）说明你的主题和目的（3）概括培训的内容二、第一个要点（1）论点

A论据B论据（2）论点三、第二个要点（1）论点（2）论点四、第三个要点

……五、总结（1）重复你的要点（2）结束语培训前---课程设计过程控制高级工培训制定时间表：越缺乏讲课经验，你的时间表越要订的详细！培训前---课程设计过程控制高级工培训课题描述几个部分：课题名称课题的宗旨课题目标培训对象培训人数培训持续时间与日程设施要求培训教师要求制定课程大纲——编排课程内容过程控制高级工培训授课计划：目标内容提纲教学方法时间分配必须的培训资源练习项目布置作业评价或考核方法制定课程大纲——编排课程内容过程控制高级工培训内容提纲编写程序：确定达到目标所必须的知识确定每项目标的表现内容或技能确定实现目标的态度要素依据知识技能态度三要素编排成合理顺序制定课程大纲——编排课程内容过程控制高级工培训制定课程大纲——选择培训方法与技巧培训方法种类：讲授与讲演小组讨论演示阅读练习案例分析角色扮演现场参观与学习考察过程控制高级工培训选择培训方法的影响因素：培训目标（知识、技能、态度）培训内容培训讲师（经验、能力）学员（数量、经验、能力水平）培训环境与资源限制（时间、经费）制定课程大纲——选择培训方法与技巧过程控制高级工培训选用合适培训方法的程序：陈述培训目标决定表现类型考虑学员特点列出所有合适的培训方法考虑实际情况缩减清单，作出决定制定课程大纲——选择培训方法与技巧过程控制高级工培训编写课程资料一、编写课程大纲二、编写讲师手册三、编写练习手册四、编写学员手册五、编写演示文件六、设计评估内容与评估方式过程控制高级工培训培训前---场地布置鱼骨式马蹄形课桌式会议式桌椅的摆放过程控制高级工培训

鱼骨式讲台以学员为中心,互动性强容易形成小团体培训前---场地布置过程控制高级工培训

课桌式讲台坐位角度比较统一

以讲师为中心不利于小组讨论与互动培训前---场地布置过程控制高级工培训

会议式讲台正式

以讲师为中心气氛严肃培训前---场地布置过程控制高级工培训合理安排桌椅摆放重要性

确保以学员为中心

确保培训效果达到最佳确保学员在培训过程中感觉舒适,集中精神培训前---场地布置过程控制高级工培训

签到表学员手册课程评估表白板纸计时器。。。。。。

培训所需书面资料课程所需练习纸以及培训道具

白板笔、铅笔、橡皮培训小礼物样品。。。。。。培训前---物料准备过程控制高级工培训测试投影仪（清晰度，屏幕大小等）

空调的温度视听器材（DVD,音箱，光碟）茶点或其它

电脑调试（电脑接线，网线是否连接好）

室内的灯光明暗度培训前---设备检查

器架过程控制高级工培训培训前---自我准备

熟悉培训内容和流程形象-着装/面貌/发型振作精神,消除紧张情绪过程控制高级工培训现场呈现技巧及其关键点过程控制高级工培训现场呈现的四大关键任务气氛营造：平等沟通分享：互动点评剖析：价值改善指导：实践过程控制高级工培训产生紧张情绪的原因

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