《过程控制与仪表》课件.pptx

过程控制与仪表过程控制与仪表PPTPPT课件课件过程控制概述仪表基础知识过程控制系统的设计常见的过程控制系统仪表在过程控制系统中的应用过程控制系统的维护与故障处理过程控制概述过程控制概述01过程控制的基本概念01过程控制是指在工业生产过程中，对工艺参数进行检测、比较、调整和控制的手段。02过程控制的目标是使工艺参数保持在规定的范围内，以保证产品质量和生产安全。过程控制涉及的领域广泛，包括化学、制药、食品、冶金、造纸等。03依靠人工观察和操作，精度和效率低下。人工控制阶段使用模拟仪表进行控制，提高了控制精度和效率。模拟控制阶段使用计算机进行控制，实现了高度自动化和智能化。数字控制阶段结合人工智能、大数据等技术，进一步提高控制精度和效率。现代控制阶段过程控制技术的发展历程检测元件与传感器用于检测工艺参数，并将检测到的信号转换为电信号或数字信号。控制仪表与调节器根据设定值与实际值的比较结果，对工艺参数进行调节和控制。执行机构根据调节器的输出信号，对工艺参数进行实际调节的机构。工艺流程与设备被控对象，是实现过程控制的基础。过程控制系统的组成仪表基础知识仪表基础知识02根据测量参数和应用领域，仪表可分为温度计、压力计、流量计、液位计等。选择合适的仪表类型需要考虑测量精度、量程、环境条件、安装要求等因素。仪表的分类与选型选型分类传感器传感器是仪表的核心部分，负责将待测参数转换为电信号。转换电路转换电路将传感器输出的电信号进行放大、滤波等处理，以便于后续的显示和传输。显示器显示器将处理后的电信号转换为直观的数值或图形，便于用户读取。仪表的工作原理安装根据使用环境和测量要求，选择合适的安装位置和方式，确保仪表的正常运行和精度。维护定期对仪表进行检查、清洁、校准，确保其长期稳定运行，延长使用寿命。仪表的安装与维护过程控制系统的设计过程控制系统的设计03稳定性原则确保系统在各种工况下都能稳定运行，避免出现振荡和失控。快速性原则在保证稳定性的前提下，尽量提高系统的响应速度，减小调节时间和超调量。准确性原则使系统达到期望的输出值，减小误差，提高控制精度。经济性原则在满足性能要求的前提下，尽量降低成本，提高经济效益。过程控制系统的设计原则控制系统实施完成控制系统的安装和调试，并进行实际运行测试。控制系统仿真与优化通过仿真实验，对控制系统进行性能分析和优化，改进系统设计。系统建模建立被控对象的数学模型，为控制系统设计和分析提供基础。确定控制目标明确控制系统的任务和要求，确定需要控制的变量和参数。确定控制方案根据控制目标和工艺要求，选择合适的控制算法和控制仪表。过程控制系统的设计流程参数优化算法优化结构优化自适应控制过程控制系统的优化方法改进或选择更合适的控制算法，提高系统的控制效果和响应速度。根据工艺要求和系统性能，对控制系统的结构进行调整或重新设计。利用自适应控制算法，使控制系统能够自动适应被控对象的变化和扰动，提高系统的稳定性和鲁棒性。通过调整控制系统的参数，优化系统的性能指标，如调节时间、超调量等。常见的过程控制系统常见的过程控制系统04基本控制系统单回路控制系统是最简单的控制系统，它由一个控制器、一个受控对象、一个测量元件和执行机构组成。控制器根据测量元件检测到的受控变量的实际值与设定值之间的偏差，自动调整受控变量的设定值，以使偏差减小。单回路控制系统高级控制系统串级控制系统由两个或更多的控制器串联在一起，每个控制器的输出作为下一个控制器的设定值。这种系统主要用于控制具有两个或更多可测量的中间变量受控对象的复杂过程。串级控制系统前馈控制前馈控制系统通过测量影响受控变量的扰动量，并根据这些测量值直接控制受控变量。这种系统能够快速响应扰动，减少受控变量的波动，提高系统的稳定性。前馈控制系统均匀控制系统均匀控制均匀控制系统主要用于解决控制过程中存在的速率问题，通过调节受控变量的变化速率，使系统达到稳定状态。这种系统通常用于化工、冶金等行业的连续生产过程。仪表在过程控制系统中的应用仪表在过程控制系统中的应用05VS温度仪表是过程控制中常用的仪表之一，用于测量物体的温度。详细描述温度仪表的种类包括热电阻、热电偶、红外线温度计等，它们通过接触或非接触的方式测量物体的温度，并将温度信号转换为电信号或数字信号，传输给控制系统。在化工、制药、食品等行业中，温度仪表的应用非常广泛，对于控制产品质量和工艺流程具有重要意义。总结词温度仪表的应用压力仪表是过程控制中必不可少的仪表之一，用于测量流体或气体的压力。压力仪表的种类包括压力传感器、压力变送器和压力表等，它们能够将压力信号转换为电信号或数字信号，传输给控制系统。在石油、化工、天然气等行业中，压力仪表的应用非常广泛，对于保证设备和管道的安全运行以及产品质量具有重要作用。总结词详细描述压力仪表的应用总结词流量仪表是过程控制中常用的仪表之一，用于测量流体的流量。详细描述流量仪表的种类包括涡街流量计、超声波流量计、质量流量计等，它们能够将流量信号转换为电信号或数字信号，传输给控制系统。在石油、化工、水处理等行业中，流量仪表的应用非常广泛，对于控制产品质量和生产效率具有重要意义。流量仪表的应用总结词物位仪表是过程控制中常用的仪表之一，用于测量液体或固体物料的位置或高度。要点一要点二详细描述物位仪表的种类包括雷达物位计、超声波物位计、浮球液位计等，它们能够将物位信号转换为电信号或数字信号，传输给控制系统。在化工、制药、食品等行业中，物位仪表的应用非常广泛，对于保证设备和管道的正常运行以及产品质量具有重要意义。物位仪表的应用过程控制系统的维护与故障处理过程控制系统的维护与故障处理06对过程控制系统的各个部分进行定期检查，确保设备运行正常，仪表显示准确。定期检查清洁保养紧固件检查润滑保养定期对设备进行清洁保养，保持设备整洁，防止灰尘、污垢对设备造成损害。定期检查设备的紧固件，如螺丝、螺栓等，确保紧固件无松动，防止设备故障。根据设备需要，定期对设备进行润滑保养，保证设备正常运行。过程控制系统的日常维护观察法通过观察仪表的显示值、设备的运行状态等，初步判断故障原因。听诊法通过听设备的运行声音，判断设备是否正常运转。触摸法通过触摸设备的表面，感受设备的温度、振动等，判断设备是否正常运转。故障代码法如果有故障代码显示，可以根据故障代码查找故障原因。过程控制系统的故障诊断针对不同的故障类型，采取相应的处理措施。例如，对于机械故障，可能需要更换损坏的部件；对于电气故障，可能需要检查电路、更换损坏的电气元件等。对于一些复杂的故障，可能需要专业的技术人员进行处理。此时，应寻求专业技术人员的帮助。在处理完故障后，应对设备进行测试，确保设备正常运行，仪表显示准确。同时，应总结故障处理经验，为以后处理类似故障提供参考。在处理故障时，应注意安全，遵循安全操作规程，防止事故发生。过程控制系统的故障处理感谢观看THANKSTHANKS