过程控制系统是什么意思 自动控制系统的分类

过程控制系统概念

       在一个动态的过程中，如何能够将温度和液位保持在需要的值？

       如果原材料的性能改变，如何能够使制造的产品始终保持高质量？

        对于一个危险的状况，必须在多少时间内响应？

        上述这些生产控制问题是作为自控系统工程师需要掌握的基本问题。

        如何去实现一个生产过程，是很有意思的。下面的篇章里，我们将学会设计即能够保证安全生产，又可以保证产品质量的系统装置。

首先我们来研究一下什么是控制系统？

如果不看挡风玻璃外，能否开车？ 

设计汽车时什么是必须提供的？ 

如果不要方向盘，你能有一个更好的设计吗？

如何使房间保暖？

温度有什么样的动态特性？ 

设计房间时什么是必须提供的？ 

如果不要加热的机构，你能有一个更好的设计吗？

通过上面两个例子我们知道在控制系统中有三个基本的部分传感器、控制器、执行机构！ 分别用来模拟人的眼、脑、手的功能。

      这三部分可以构成自动控制系统吗？

      在自动控制系统中，除了上述三部分自动化装置之外，还必须具有所要控制的生产设备，才能构成一个自动控制系统。

      所要控制的生产设备称为：被控对象。在化工生产中的被控对象有：各种塔器、反应器、换热器、各种泵、容器、管路等。

      自动控制系统是由：测量元件与变送器、自动调节控制器 、执行器（调节阀）、被控对象的闭环回路构成。

为什么控制是必须的？

一个词：扰动！

        生产过程中自动控制系统的被控变量是温度、压力、 流量、液位、成份等这样一些变量的系统。

        过程控制的目的：提高生产的产量、增加高质量产品的收益、降低能源的消耗、降低污染、降低生产的风险、提高生产的安全性、延长设备寿命、提高操作性、降低劳动量。

现今的过程控制系统如下图：

过程控制系统中常见名词解释：

（1）被控参数（亦称系统输出）：被控过程内要求保持稳定的工艺参数；

（2）控制参数（亦称操作变量控制介质）：使被控参数保持期望值的物料量或能量；

（3）干扰量：除被控参数外，作用于被控过程并引起被控参数变化的各种因数；

（4）设定值：与被控参数相对应的设定值（想要的值）；

（5）反馈值：被控参数经测量变送后的实际测量值；

（6）偏差：设定值与反馈值之差；

（7）控制作用：控制器的输出值。

自动控制系统的分类：

1、按被控变量分类为：温度、压力、流量、液位等控制系统。 

2、按控制器采用的控制规律分类为：比例、比例积分、比例积分微分等控制系统。

3、按被控变量的给定值是否变化分类为：定值、随动和程序控制系统。

定值控制系统：生产中，控制系统的作用是使被控变量保持在给定的生产指标上不变。例如前面所述的液位控制和温度控制。

        随动控制系统：生产中，控制系统的作用是使被控变量准确而快速的跟随给定值的变化而变化。例如化工生产中的比值系统，甲流体的流量与乙流体的流量保持一定的比值；当乙流体流量变化时，甲流体的流量能快速而准确的随之变化。再如雷达系统、天线接收系统。

随动控制系统

        程序控制系统：生产中，控制系统的给定值是变化的、已知的时间函数；即被控变量按一定的时间程序变化。这类系统在间歇生产过程中应用较普遍。计算机技术的应用为程序控制提供了良好的技术条件。

         在生产过程控制中我们希望生产装置达到： 安全、环境保护 、设备保护、平稳操作、产品质量、利润、监控和诊断的要求。