工业蒸汽锅炉过程控制系统设计

第一篇：工业蒸汽锅炉过程控制系统设计

《工业蒸汽锅炉过程控制系统设计》

课程设计报告

专业：计算机控制技术班级： 09计算机控制1班姓名：陈文涛高健于野魏玉锋指导教师：邢满荣

2011 年 6 月 20 日

前言

当前，节约资源、提高热能利用率已为各方面所重视及关心。锅炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的锅炉，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。在我国，工业锅炉是能源转换和耗能的主要设备之一，耗能量约占全国原煤产量的三分之一，锅炉由于设计、制造不合理，尤其是使用管理不当，导致事故的频率很高。据日本 20 世纪 70 年代的调查披露，日本当时运行的十万余台锅炉，在十年间共发生事故 355 次，其中由于管理不善而发生的事故有 243 次，占事故总数的 70．8％。多年来锅炉的安全工作一直受到国家劳动部门的重视，相继颁发了许多安全和劳动保护工作的法令、规范和标准，收到了显著效果。解决普遍存在的控制系统落后、运行效率低、环境环境污染严重等问题已是刻不容缓。为此，如何提高工业锅炉运行效率，降低能源消耗，实现其自动化节能和环保的要求已成为亟待解决的问题。

1、工艺流程

1.1 锅炉设备介绍

锅炉生产过程是一个多变量多参数相互耦合的复杂过程，其汽水，燃烧过程非常复杂，受多重因素的影响，燃烧系统内部一次风、二次风，输煤，一次返料，二次返料耦合性很强，燃烧与汽水之间也有极其复杂的相互作用关系，同时过程的非线性，滞后性也导致控制系统的复杂性，难以建立精确的数学模型，无法采用有效的预估补偿措施。

锅炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的锅炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成，常见锅炉设备工艺流程如图1。

燃料与空气按照一定比例送入锅炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，形成一定气温的过热蒸汽，在汇集到蒸汽母管。过热蒸汽经负荷设备控制，供给负荷设备用，于此同时，燃烧过程中产生的烟气，除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气，最后经引风送往烟囱，排入大气。

图1 常见锅炉主要设备工艺流程

锅炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，供应一定压力或温度的蒸汽，2 同时要使锅炉在安全、经济的条件下运行。按照这些控制要求，锅炉设备将有如下主要的控制系统：① 锅炉汽包水位控制系统：主要是保持汽包内部的平衡，使给水量适应锅炉的蒸汽量，维持汽包中水位在工艺允许的范围内；② 锅炉燃烧系统的控制：其控制方案要满足燃烧所产生的热量，适应蒸汽负荷的需要，使燃料与空气量保持一定的比值，保证燃烧的经济型和锅炉的安全运行，使引风量与送风量相适应，保持炉膛负压在一定范围内。

③ 过热蒸汽系统控制：主要使过热器出口温度保持在允许范围内，并保证管壁温度不超过工艺允许范围；

④ 锅炉水处理过程：主要使锅炉给水的水性能指标达到工艺要求。

1.2 设计介绍与构想

该锅炉所产生的蒸汽有两部分用途：一部分作为汽轮机的动力源，蒸汽推动汽轮机转动，带动生产线上的其他生产设备正常运转，使生产顺利进行；另一部分蒸汽用作热源，供其他车间生产线提供热源，如原料加热车间、脱水车间、烘烤车间等。此外，在天气严寒的季节里，该锅炉生产的蒸汽还要为整个工厂和企业的所有办公室、车间、职工宿舍等提供热源暖气，供御寒之用。因此，过路的安全、可靠、稳定运行，对工厂、企业的正常运行和员工的生活、工作、学习等具有重大意义。

A、锅炉给燃料气介绍：燃料气煤来源于工厂的储灌，由于储罐的压力不稳，燃烧时产生的热量变化也就很频繁。因此设计的燃烧控制系统要能及时地消除由于燃料气压力变化不均等因素所引起的燃料方面的扰动，而应用所学知识，采用压力信号的燃烧控制系统可以有效满足上述要求。

B、锅炉给水介绍：该工厂的给水来自于工厂的自备水库，通过给水泵将水从水库里抽出，由给水管道，经给水阀门沿给水管道进入锅炉的汽包中。由于给水泵是三相电动机拖动水泵运行，而工厂一带的电网电压、频率波动较大，为了维持汽包水位稳定在安全范围内，需对汽包水位控制系统进行精密设计，使控制信号驱动给水电磁阀门和给水泵，使二者协调工作，维持正常的安全水位。

C、锅炉减温水介绍：用作锅炉过热蒸汽的减温水来自于该工厂的某一生产线产生的清洁温水，约20℃左右，由于生产线温水储备箱中的温水由减温水泵抽出，通过减温水电磁阀门，沿减温水管道进入减温器，对过热蒸汽减温。同样，由于工厂附近的电压、频率扰动，对减温水的流量造成扰动，另外，由于蒸汽经过过热器会造成时间上的延迟，因此要及时有效的控制蒸汽温度，必须克服减温水泵的转速扰动和过热器的时间延迟。结合所学理论知识，经过分析，用串级控制系统对蒸汽温度进行控制能满足要求。

D、本锅炉控制系统的控制任务：稳定过热蒸汽的温度、维持汽包水位在规定的范围内、稳定炉膛压力、维持经济燃烧。

2、控制方案的选择

2.1锅炉水位控制系统

图2 锅炉水位控制系2.2汽包三冲量水位控制系统原理图及框图

图3 三冲量水位控制系统原理图

蒸汽D

给水G

图4 汽包三冲量水位控制系统框图

选用三冲量控制系统的原因：单冲量控制系统是以汽包水位测量信号为唯一的控制信号，该方法结构简单，但克服不了“虚假水位”的影响;双冲量控制系统引入蒸汽流量作为前馈信号，减少了由于“虚假水位”带来的变化影响，但控制作用不能及时克服给水流量的扰动，当给水发生扰动时，要等到汽包水位信号变化时才能调节执行器，滞后时间较长。

因此本设计中的锅炉采用三冲量控制系统，即调节系统接受三个调节信号:水位H、蒸汽流量D和给水流量G，三冲量控制是在传统的PID串级控制上，引入了前馈控制，构成串级—前馈复合控制系统。

2.3过热蒸汽温度控制系统

图5 蒸汽温度控制系统

2.4蒸汽温度控制系统原理图及框图

第一过热器

减温器

第二过热器

图6 蒸汽温度控制系统原理图

图七蒸汽温度控制系统框图

过热蒸汽温度控制系统常采用减温水流量作为操纵变量，但由于控制通道的时间常数及纯滞后均较大，组成单回路控制系统往往不能满足生产的要求，因此，可采用如图7所示的串级控制系统，以减温器出口温度为副参数，可以提高对过热蒸汽温度的控制质量。

2.5锅炉燃烧过程的控制

燃烧系统是一个燃料量、送风量、引风量、主蒸汽烟气含氧量、炉膛负压以及燃料的质量和空气含氧量等干扰因素对燃烧系影响，而且存在很强的耦合性。可以将锅炉燃烧系统视为三输入三输出系入量为燃料量、送风量和引风量;输出量为主蒸汽压力、烟气含氧量和炉膛。

1、蒸汽压力控制系统，依据蒸汽压力的变化来控制燃料量;2、2、炉膛负压控制系统，一般情况下可以根据炉膛负压来控制烟道的翻板或引风机的转速，以达到稳定炉膛负压的要求，这里设置了一个前馈（蒸汽压力控制器的输出，反映燃料量也即空气量）与炉膛负压反馈控制的复合控制系统。

3、如果燃料控制阀阀后压力过高，可能会引起脱火的危险，由过压控制器P2C通过低选器LS来控制燃料控制阀，以防止脱火；

4、如果燃料控制阀阀后压力过低，可能导致回火的危险，由PAL系统带动联锁装置，将燃料控制阀的上游控制阀截断，切断发燃料量的供给。

3、控制系统设计 3.1 系统控制参数确定 3.1.1 主变量的选择

串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。

综合以上原则，在本系统中选择送入负荷设备的出口蒸汽温度作为主变量。该参数可直接反应控制目的。

3.1.2副变量的选择

副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。副变量的选择应遵循以下原则：

① 应使主要干扰和更多的干扰落入副回路； ② 应使主、副对象的时间常数匹配； ③ 应考虑工艺上的合理性、可能性和经济型

综合以上原则，选择减温器和过热器之间的蒸汽温度作为副变量。

3.1.3操纵变量的选择

工业过程的输入变量有两类：控制变量和扰动变量。其中，干扰时客观存在的，它是影响系统平稳操作的因素，而操纵变量是克服干扰的影响，使控制系统重新稳定运行的因素。操纵变量的基本原则为：

① 选择对所选定的被控变量影响较大的输入变量作为操纵变量； ② 在以上前提下，选择变化范围较大的输入变量作为控制变量，以便易于控制；

③ 在①的基础上选择对被控变量作用效应较快的输入变量作为控制变量，7 使控制系统响应较快；

综合以上原则，选择减温水的输入量作为操纵变量。

3.2 调节阀的选择

在本系统中，调节阀是系统的执行机构，是按照控制器所给定的信号大小和方向，改变阀的开度，以实现调节流体流量的装置。

调节阀的口径的大小，直接决定着控制介质流过它的能力。为了保证系统有较好的流通能力，需要使控制阀两端的压降在整个管线的总压降中占有较大的比例。

调节阀的开、关形式需要考虑到以下几种因素：

① 生产安全角度：当气源供气中断，或调节阀出故障而无输出等情况下，应该确保生产工艺设备的安全，不至发生事故；

② 保证产品质量：当发生控制阀处于无源状态而恢复到初始位置时，产品的质量不应降低；

③ 尽可能的降低原料、产品、动力损耗； ④ 从介质的特点考虑。

综合以上各种因素，在锅炉过热蒸汽控制系统中，调节阀选择气开阀。调节阀的流量特性的选择，在实际生产中常用的调节阀有线性特性、对数特性和快开特性三种，在本系统中调节阀的流量特性选择线性特性。

阀门定位器的选用，阀门定位器是调节阀的一种辅助装置，与调节阀配套使用，它接受控制器来的信号作为输入信号，并以其输出信号去控制调节阀，同时将调节阀的阀杆位移反馈到阀门定位器的输入端而构成一个闭环随动系统，阀门定位器可以消除阀膜头和弹簧的不稳定以及各运动部件的干摩擦，从而提高调节阀的精度和可靠性，实现准确定位；阀门定位器增大了执行机构的输出功率，减少了系统的传递滞后，加快阀杆的移动速度；阀门定位器还可以改变调节阀的流量特性。

4、报警系统设计

本报警系统由检出元件、信号报警器、音响器、按钮等组成。主要的控制参数有汽包水位、蒸汽压力、蒸汽温度、炉膛负压等，本设计所设计的是具有声音和闪光的报警系统。当汽包水位、蒸汽压力、蒸汽温度、炉膛负压等过程参数发生越限时，检测元件检测到这个信号后，就会发出信号，并将其送到信号报警系统，报警系统发出声音和闪光信号，以便现场操作人员及时得知后报警信号，及时按下消音按钮，并采取一定的措施之后，使锅炉过程参数恢复到安全范围之内，灯光熄灭.另外还设置了故障报警：送风机故障报警、引风机故障报警、给水泵故障报警、循环泵故障报警、减温水泵故障报警、送燃料机故障报警等。声光报警装置由扬声器和指示灯组成。

5、总结

本设计是在结合使所学的过程控制系统与自动化仪表技术和计算机控制技术，联系工厂实际客观情况的基础上，对该工厂的锅炉控制系统进行的设计。设计中把整个锅炉控制系统分为三个子系统分别设计：汽包水位控制系统、蒸汽温度控制系统和燃烧控制系统。在对锅炉设备充分了解的基础上包括对锅炉的结构、组成、工作过程以及锅炉性能参数等，对各个子系统被控对象正确确定和合理分析之后，提出了自己的设计方案，进而确定控制规律、传感器、变送器、执行器的选择，最后还对调节器进行了参数整定。整体上看，本次设计是可以的，在工厂现有条件下，基本上能实现对锅炉的自动化调节控制。

本论文的不足之处：本论文所用的控制方案大都是基于比较传统、常规的控制控制理论，而许多先进的控制理论和方案没有涉及；关于设计中的参数整定问题，由于自己操作不熟练、试验设备的精度、不能到工业现场调试等原因，整定的参数可能会不很准确；对于变送器、传感器、执行器的选择，本人对此知之甚少，不太了解，因此所选设备可能会对控制效果造成一定的影响；关于本设计中的软件设计，由于本人知识和能力有限，也有不妥之处，也没有设计锅炉的实时自动监控系统和自动记录系统。这些不妥之处当然是可以通再努力来改善解决的。通过仔细而有计划的市场调查，多与有经验的专业技术人员交流，多多了解锅炉行业的有关业内动态和先进控制技术的发展，积极主动地学习先进的技术，多在工业现场锻炼自己，积累经验，在现实条件下，以节能、降耗、环保为设计原则，设计出实用、可靠、而投资又少的控制方案是条很好的途径。附录一

第二篇：过程控制系统小结

11工业上用应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA4-20mA作为标准信号的原因作为标准信号的原因11直流：直流：传输中易于和交流感传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10b引入前馈必须要遵循的原则：

大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。a系统中的扰动量是可测不可控的。c 11 控制通道的滞后时间较减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置u构不再作用。防止积分饱和的方法有哪些？Xmax将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管答：u还在增大，但执行机1）限制PI13作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带）遇限消弱积分法。调节器δ很大意味着调节阀的动差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ就加大了调节阀的动作幅δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。

也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失成成分的影响，量程比可达15100:1 性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些下系统存在的关键。

1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性

过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，K越小可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。3）增量型算法不对偏差做累缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10

b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。c控制通道的滞后时间较 11减率威典型最佳调解过程标准：时间最短。0.75的前提下，使4在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰过程的最大动态偏差，静态误差和调节12

被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u防止积分饱和的方法有哪些？13答：还在增大，但执行机1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带）遇限消弱积分法。δ很大意味着调节阀的动差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δδ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；314具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。）也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，不管哪一越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（38因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。）增量型算法不对偏差做累缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。c 11减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰控制通道的滞后时间较时间最短。0.75的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节12被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：

具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u防止积分饱和的方法有哪些？13答：还在增大，但执行机1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，δ就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。1应相区别，不存在相依问题，不受传输中电感，电容和负载性质的限工业上用4-20mA作为标准信号的原因1直流：传输中易于和交流感制。传输，电流制：不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离零点：有利于识别仪表的断线，断电等故障，为现场变送器实现两线另外，电流信号课直接和磁场作用产生正比于信号的机械力。活制提供可能。2

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9

利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有馈控制，这样既简化了系统结构有保证了控制精度。馈控制回路，所以降低了前馈控制器的精度要求，有利于前馈控制器2）由于增加了反的设计和实现。行，因而在一定程度上解决了稳定性和控制精度之间的矛盾。3）该结构既实现高精度的控制，又能保证系统稳定运10b大或者或干扰通道的时间常数较小。系统中的扰动量的变化幅值大，频率高。引入前馈必须要遵循的原则：a系统中的扰动量是可测不可控的。

c控制通道的滞后时间较 11 减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置u构不再作用。Xmax将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u还在增大，但执行机防止积分饱和的方法有哪些？13答：1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δ就加大了调节阀的动作幅δ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，余差相应减小；3）14具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。

也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失成成分的影响，量程比可达15性能的特性，是指系统的健壮性或抗干扰性，它是在异常和危险情况鲁棒性：指只控制系统在一定的结构，大小参数摄动下。维持某些100:1 下系统存在的关键。

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，不管哪一越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7 增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（38因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。）增量型算法不对偏差做累缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9利于对系统中的主要干扰进行前馈补偿，对系统中的其他干扰进行反前馈反馈控制系统的优点：答：1）在前馈控制中引入反馈控制，有

现出来，在稳态下是表现不出来的，因此为了获得动态特性必须使被施加扰动的必要性过程的动态特性只有当它处于变动状态时，才会表研究的过程处于被激励的状态，3例如施加一个阶跃扰动或脉冲扰动等。干扰通道的放大系数干扰通道对于调节质量的影响越好，这样静差减小，控制精度提高。K影响着干扰加载系统上的幅值，因此，可以驾校最大动态偏差。干扰通道纯滞后对调节质量没影响。干扰进干扰通道时间常数T的增加，K越小入位置的影响：各个干扰的闭环传递函数是不一样的，而闭环传递函数的分母是相同的，即系统的特征方程式是一样的，因此，个干扰两，不管哪一但最大动态偏差则可能不同，干扰离被控量测量点越远，则动态偏差系统的稳定程度，过度过程的衰减系数，正当周期都一样，越小，调节质量越高。4 个调节系统在整个工作范围内都具有良好的品质，就应使系统在整个为什么对数阀应用最多，调节阀如何选择：从调解原理看，要保持一工作范围内的总放大倍数尽可能的保持恒定。器和执行机构的放大倍数是常数，通常，变送器，调节其放大倍数常随工作点变化，因此在选择调节阀是希望调节阀的非线但调节对象的特性往往是非线性的，性补偿调节对象的非线性，故：6 例调节立即发挥作用，以减小偏差。积分调节主要用于消除余差。微PID调节的作用：比例调节成比例的反应控制偏差偏差一旦产生，比分调节反映偏差的变化趋势，并能在偏差信号变得太大前，在系统中引入一个有效的早期校正，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。7增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关，计算精度对控制量的计算增量式控制相比位置式控制的优点：（1）增量型算法不需要左肋叫，影响较小，而位置型算法要用到过去偏差的累加值，容易产生大的累加误差。加，（2）得出的是控制量的增量。（3）增量型算法不对偏差做累8因而也不会引起积分饱和。4）易于实现手动到自动的无冲击切换。缩短了控制通道，使控制作用更加及时。提到了系统的工作频率，使串级控制系统的优点：由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了。对二次干扰具有很强的客服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。对负荷和操作条件的变化具有一定的自适应能力。9

c控制通道的滞后时间较 11 减率威典型最佳调解过程标准：在阶跃的扰动下，保证调节过程波动的衰时间最短。0.7512的前提下，使4过程的最大动态偏差，静态误差和调节被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化。当偏差始终保什么是积分饱和现象，怎么消除：具有积分作用的调节器，只要持一个方向时，调节器的输出而使执行机构达到极限位置构不再作用。Xmaxu将因积分作用的不断累加而增大，从，之后尽管u还在增大，但执行机防止积分饱和的方法有哪些？13答：1）限制PI调节器作幅度很小，因此被调量得变化比较平稳，甚至可以没有超调，但余比例带对调节作用有什么影响。1）比例带δ很大意味着调节阀的动差很大，调节时间也很长；度，2）减小比例带δδ引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，就加大了调节阀的动作幅余差相应减小；314具有一个临界值，此时系统处于稳定边缘的情况。）也比较小，其读数不受流体物理状态如温度，压力，密度，粘度等组旋涡式流量计的有点：测量精度高，范围广，工作可靠，压力损失

第三篇：《过程控制系统》教学大纲

《过程控制系统》课程教学和考试大纲

一、教学基本要求

本课程主要包括三个方面的内容：实验方法对过程控制系统建模、过程检测控制仪表选型和工业过程控制系统工程设计的基本原理和基本设计方法。通过对本课程的学习，具体要求如下：

1、了解过程控制发展概况、特点和过程控制系统的组成及分类。

2、掌握用实验方法（阶跃响应和脉冲响应）建立过程数学模型的基本思路和方法；理解自平衡能力和无自平衡能力对象的有关概念，掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法，了解最小二乘建模方法。

3、了解检测仪表的分类、选型和过程控制仪表基本原理。理解过程变量检测和过程控制仪表的基本概念，掌握五大类参数检测与变送的传感器特性与选型的基本方法；了解PID调节器基本原理和构成。

4、掌握过程控制系统的各种工程设计方法，重点掌握单回路控制系统和串级控制系统的工程设计方法；掌握其它复杂控制系统的设计方法；了解先进过程控制系统。

二、教学内容及要求

1、过程控制系统的基本概况

（一）教学内容 1)过程控制发展概况 2)过程控制的特点

3)过程控制系统的组成及其分类

（二）教学要求

教学要求是：本章简要介绍过程控制系统发展概况、组成、分类和特点，使学生在学习后续各章内容之前，先对过程控制系统的总体情况有一个概要了解。达到了解过程控制发展经历的几个阶段的特点、理论基础、主要仪表和系统的基本结构；了解过程控制的特点；了解过程控制系统的组成及其分类；了解“过程控制工程”课程的性质和任务。

重点是：过程控制系统的组成；过程控制系统的分类方法；过程控制系统的主要性能指标。

2、过程控制系统建模

（一）教学内容

1)被控过程的数学模型类型和表示方法 2)有自平衡过程和无自平衡过程 3)机理分析法建模

4)试验法建模（阶跃响应曲线法和矩形脉冲响应曲线法）5)最小二乘法建模

6)试验法建模的计算机编程实践

（二）教学要求

教学要求是：了解过程建模的基本概念和被控过程的数学模型类型和表示方法；理解有自平衡过程和无自平衡过程的物理意义；掌握有自平衡能力和无自平衡能力对象的机理分析建模方法；理解并熟练掌握阶跃响应曲线法和脉冲响应曲线实验建模方法的各种基本算法和验证条件；理解掌握最小二乘建模方法；能够利用MatLab或者其它编程语言实现单容或多容对象试验法建模中的几种算法（计算法、两点法、面积求系数方法）的计算机仿真实践。

3、过程检测和控制仪表

（一）教学内容

1)过程变量检测的基本概念和检测方法

2)五大类参数检测与变送的传感器分类、特性及工作原理 3)检测仪表的选型原则和方法 4)过程控制仪表的分类与基本特性

（二）教学要求

教学要求是：了解过程变量检测的基本概念和检测方法，能够计算仪表的精度和利用精度要求进行仪表选型；理解五大类参数检测与变送的传感器分类、特性及工作原理；掌握五大类参数检测与变送的传感器特性与选型的基本方法；了解过程控制仪表的分类。

4、单回路过程控制系统的工程设计

（一）教学内容

1)过程控制系统的工程设计要求和设计步骤 2)单回路控制系统方案设计和分析 3)检测、变送器选择

4)执行器（调节阀）选择，主要包括：执行器（调节阀）的基本组成、分类和气动执行器工作原理；气动执行器的理想和工作流量特性；执行器（调节阀）的选型原则和内容

5)控制器选择，主要包括：DDZ-III型PID调节器的基本构成和工作原理，PID控制规则的主要作用和基本形式；PID调节器选择（调节规则；正反作用；参数整定）6)过程控制系统的投运和控制器参数整定 7)单回路控制系统的工程实例分析

（二）教学要求

教学要求是：了解工业过程中单回路控制系统设计的一般要求和设计步骤，以及过程系统设计的主要内容和针对工程实际进行的安全防护措施；理解单回路控制系统方案设计基本内容和性能指标，熟练掌握被控量和控制量的选择原则，能够对过程进行静态和动态分析，掌握被控过程各种参数对系统特性和被控量、控制量的选取影响；了解检测、变送器的选择原则，并进行简单计算选取；理解执行器（调节阀）的基本组成和分类，掌握气动执行器的基本结构和工作原理，理解和掌握执行器的四类理想流量特性曲线、特点和应用场合，熟练掌握实际工程应用时串联和并联的工作流量特性，并根据过程控制系统要求分析和确定工作流量特性和理想流量特性，了解调节阀的结构型式和材料选择。熟练掌握根据过程控制系统要求分析和确定工作流量特性和理想流量特性；理解PID控制规律对系统性能的影响、应用场合和控制规律的选择原则；了解过程计算机控制系统的组成和特点，掌握模拟合数字PID控制算法；了解控制系统的投运，熟练掌握几种常用的控制器参数工程整定方法；能够按照上述单回路控制系统的设计内容和要求，针对实际过程控制系统进行单回路控制系统的方案设计和各种设备的选型。

5、串级控制系统工程设计

（一）教学内容

1)串级控制系统的基本结构和工作过程 2)串级控制系统的特点与性能分析 3)串级控制系统的设计 4)串级控制系统运行和参数整定 5)串级控制系统的工业应用范围

（二）教学要求

教学要求是：了解串级控制系统的基本组成和串级控制系统的工作过程；掌握串级控制系统的特点，能够针对实际工艺生产工程进行串级控制系统的设计，画出设计图、方框图，实现仪表选型、控制器选型、调节阀选型等分析；理解串级控制系统的工业应用范围；熟练掌握串级控制系统的设计要求、设计内容和串级控制系统调节器的参数整定方法，能够针对实际过程系统进行串级控制系统的主回路、副回路的选择和各种设备的选型。

6、复杂过程控制系统

（一）教学内容 1)前馈控制系统 2)大滞后补偿控制 3)比值控制 4)分程与选择性控制 5)多变量解耦控制

（二）教学要求

教学要求是：理解前馈控制系统的特点和针对的实际过程的应用情况，掌握前馈控制系统的典型结构，理解前馈控制系统的应用范围和了解前馈控制系统的参数工程整定方法；理解大滞后补偿控制基本思想，掌握常规大滞后控制方案，理解大滞后过程的Smith预估补偿控制思想，熟练掌握Smith预估补偿控制器的设计和系统分析；理解比值控制系统的基本概念，了解比值控制系统的控制方案和比值控制的设计与参数整定；理解分程与选择控制系统原理与设计，了解分程与选择控制系统工业应用；理解多变量解耦控制的基本概念，掌握相对增益的定义和计算，能够实现复杂控制通道的选择，了解解耦控制系统的设计方法、稳定性和解耦简化等问题。

三、考核及成绩评定方式

本课程考核方式为闭卷笔试，考试时间为2个小时，卷面满分85分，课程设计和平时成绩15分。平时成绩包括作业成绩、实验成绩。

第四篇：过程控制系统论文

过程控制系统的发展史

“过程控制”是现代工业自动化的一个重要领域.随着各类生产工艺技术的不断改进提高,生产过程的连续化、大型化不断强化，随着对过程内在规律的进一步了解，以及仪表、计算机技术的迅猛发展，生产过程控制技术获得了更大的进展。《过程控制系统》是过程控制自动化及相关专业的一门主要专业课程。过程控制系统可分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。前者在生产过程自动化中应用最早，已有六十余年的发展历史，后者是自20世纪70年代发展起来的以计算机为核心的控制系统。从系统结构来看，过程控制已经经历了四个阶段。

1.基地式控制阶段(初级阶段)

20世纪50年代,生产过程自动化主要是凭生产实践经验，局限于一般的控制元件及机电式控制仪器,采用比较笨重的基地式仪表(如自力式温度控制器,就地式液位控制器等),实现生产设备就地分散的局部自动控制。在设备与设备之间或同一设备中的不同控制系统之间，没有或很少有联系，其功能往往局限于单回路控制。过程控制的目的主要是几种热工参数(如温度，压力，流量及液位)的定值控制，以保证产品的质量和产量的稳定。时至今日,这类控制系统仍没有被淘汰，而且还有了新的发展，但所占的比重大为减小。

2.单元组合仪表自动化阶段

20世纪60年代出现了单元组合仪表组成的控制系统,单元组合仪表有电动和气动两大类。所谓单元组合,就是把自动控制系统仪表按功能分成若干单元，依据实际控制系统结构的需要进行适当的组合，因此单元组合仪表使用方便，灵活。单元组合仪表之间用标准统一的信号联系，气动仪表(QDZ系列)为20~100kPa气压信号，电动仪表为0~10mA直流电流信号(DDZ—Ⅱ系列）和4～20mA直流电流信号（DDZ—Ⅲ系列）。由于电流信号便于远距离传送，因而实现了集中监控与集中操纵控制系统,对提高设备效率和强化生产过程有所促进，使用那个了工业生产设备日益大型化与连续化发展的需要。随着仪表工业的迅速发展,对过程控制对象特性的认识，对仪表及控制系统的设计计算方法等都有了较大的进步。但从设计构思来看，过程控制仍处于各控制系统互不关联或关联甚少的定值控制范畴,只是控制的品质有了较大的提高。单元组合仪表已延续了几十年,目前国内还广泛应用。由单元组合仪表组成的控制系统,其控制策略主要是PID控制和常用的复杂控制系统(如串级、均匀、比值、前馈、分程和选择性控制等）。

3.计算机控制的初级阶段

20世纪70年代出现了计算机控制系统，最初是直接数字控制(DDC)实现集中控制，代替常规的控制仪表。但由于集中控制的固有缺陷,未能普及与推广就被集散控制系统(DCS)所替代。DCS在硬件上将控制回路分散化，数据显示，实时监督等功能集中化，有利于安全平稳的生产。就控制策略而言，DCS仍以简单的PID控制为主,再加上一些复杂的控制算法,并没有充分发挥计算机的功能。

4.综合自动化阶段

20世纪 80年代以后出现了二级优化控制 ,在DCS的基础上实现先进控制和优化控制。在硬件上采用上位机和DCS(或电动单元组合仪表)相结合，构成二级计算机优化控制。随着计算机及网络技术的发展，DCS出现了开放式系统,实现多层次计算机网络构成的管控一体化系统(CIPS)。同时，以现场总线为标准，实现以微处理器为基础的现场仪表与控制系统之间进行全数字化,双向和多站通信的现场总线网络控制系统(FCS)。FCS将对控制系统结构带来革命性变革 ,开辟控制系统的新纪元。

当前自动控制系统发展的主要特点是:生产装置实施先进控制成为发展主流;过程优化受到普遍关注;传统的DCS正在走向国际统一标准的开放式系统;综合自动化系统(CIPS)是发展方向。

综合自动化系统，就是包括生产计划和调度,操作优化,先进控制和基层控制等内容的递阶控制系统，亦称管理控制一体化系统(简称管控一体化系统)。这类自动化系统是靠计算机和及其网络来实现的,因此也称为计算机集成过程系统(CIPS)。这里,“计算机集成”指出了它的组成特征，“过程系统”指明了它的工作对象,正好与计算机集成制造系统(CIMS)相对应,有人也称之为过程工业的CIMS。

可以认为，综合自动化是当代工业自动化的主要潮流。它以整体优化为目标,以计算机为主要技术工具，以生产过程的管理和控制的自动化为主要内容,将各个自动化 “孤岛”综合集成为一个整体的系统。近二十几年来，工业生产规模的迅猛发展，加剧了对人类生存环境的污染，因此,减小工业生产对环境的影响也已纳入了过程控制的目标范围,综上所述,过程控制的主要目标有保障生产过程的安全和平稳,达到预期的产量和质量，尽可能减少原材料和能源消耗,把生产对环境的危害降低到最小程度。由此可见，生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。

以上为过程控制系统的历史，现状以及未来的发展方向。

电专111班

孟阳

120114303113

第五篇：工业洗衣机控制系统

工业企业管理心得体会

大三以来，其实学习这门课的时间并不多，两个月的课程有好几次都去参加招聘会了。但是留给我的印象却并不浅。《工业企业管理》这本书主要阐述了社会各种组织内管理活动的一般规律，包括一般的原理、理论、方法和技术等，同时还加入了管理科学的发展和管理实践技巧等内容。由于学习时间并不是很长，傅老师将课程分为了工业企业管理概述、企业经营管理、企业质量管理、企业人力资源管理、企业生产管理和企业营销管理六个部分来跟我们在心中种下了企业工业管理的理念的种子。短暂的学习时间我们只见识到了工业企业管理的冰山一角。我将自己通过学习该门课程后所得浅显的谈一下。

什么是管理？人们从管理实践中感悟到管理的含义，对其做出了许多朴实的解释。有人认为，管理就是决策。有人认为，管理是一种程序，是通过计划、组织、指挥等职能实现既定目标。也有人认为，管理就是领导。还有人说，管理其实更像一门艺术。其实，我想把管理说成既是一门科学又是一门艺术更为合理和准确。

我们知道管理是具有科学性和艺术性的。管理的科学性是指系统化的知识，这是人们经过不断地努力实践和总结，将管理的概念、原理、原则和方法逐渐系统化，形成的一个比较完整的理论体系。这个理论体系提供了系统化的理论、定量分析方法，有效地指导着管理人员的实践活动，解决了管理实践中的大量问题，大大地解放了生产力，促进了社会经济高速发展。

之所以说它是一门科学: 第一，坚持用人们在社会实践中获得的客观规律、从可控制实验中获得的各种“机理”、通过逻辑思维过程得出的各种“原则”作为解释自然现象和文化现象的理论依据。第二，第二，坚持以人们可以共同感知的、可共同把握的实验数据、观察结果、基本事实、基本事件、历史记录等作为研究的起点。管理是一门科学，管理者如果不掌握科学的知识，他们要进行管理就必然靠运气、靠直观、靠经验办事。而有了系统化的管理知识，管理者就有可能对管理上存在的问题找到正确的解决方法。不管怎么说，我觉得管理已成为一门科学是毋庸置疑的。但是，在现实的管理实践中，仅仅掌握科学的管理理论和方法是不够的。因为管理作为一门科学就像其他科学一样是不断发展的，它本身还不够完善。管理实践必须依靠科学的管理，只有在这套体系不完善的地方才需要管理艺术去弥补，管理的艺术性是管理的科学性的补充与提高。管理是一项技巧性、灵活性、创造性很强的工作。它一方面强调管理的实践性，另一方面又强调管理是一项创造性的劳动。管理工作就是要运用管理知识，发挥创造性，针对现实情况采取适当措施，谋划出一种有用的方法，高效地实现组织目标。我认为，管理不应该称为管理，而是简而化之为合作，更好地协调工作。换位思考等方式以及同等对待周围的人，一定能感动、感化周围的同事、朋友。周围的同事，反过来影响更大的群体。而这一却都不是靠硬性的条规和制度可以得到的，它只能看管理者的管理艺术和水平，管理层次分明，工作举重若轻，也是这中意思。

实践证明，管理既是一门科学，也是一种艺术，有效地管理需要两者的有机结合，没有掌握管理理论的人进行管理活动时，必然靠经验、凭直觉、碰运气，是难以取得有效地成果的。

短暂两个月的课程，给我留下了管理理念的种子。对于以后的生活而言，可能我用不到，也可能会有大用处。但是至少它让我明白了管理是怎么一回事，使得我在以后的工作生活中，对于同事的处事方式，上级的管理理念都有了一定的了解。从而使工作生活的待人接物以及工作方式的应用方法都有了一定心得。我觉得这才是这两个月学习这门课程最大的收获。

从内容上来讲，工业企业管理似乎是管理阶层才需要学习的东西，但是根据这两个月的学习，我发现其实任何一个人都应该学习一下这门课程。比如企业经营管理，它不仅可以应用于大企业的营销管理，而且更加适合一些个体经营者。再比如企业生产管理，它对于我们这些即将走上一线岗位的毕业生而言，有着重大的作用。使得我们在之后的工作中不至于对于企业的生产管理无所适从。或者更进一步将，它的内容使得我们更加的容易从一线岗位升职至管理者。这其中的作用不言而喻。最后，对于这门短暂的课程，其实颇有点舍不得。毕竟它所讲的东西不论是实用性还是适用性都是相当广泛的。在之后的工作之余，还是需要更加深入的学习才是正确的选择。