《過(guò)程控制及儀表》課件

《過(guò)程控制及儀表》PPT課件目錄過(guò)程控制簡(jiǎn)介過(guò)程控制系統(tǒng)的組成儀表的分類與選型過(guò)程控制策略與算法工業(yè)應(yīng)用案例分析未來(lái)展望與研究方向CONTENTS01過(guò)程控制簡(jiǎn)介CHAPTER過(guò)程控制是指對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵變量的自動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)。它基于自動(dòng)控制系統(tǒng)理論，結(jié)合生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備特性，通過(guò)控制算法和儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制。過(guò)程控制廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、制藥等工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗和減少環(huán)境污染具有重要意義。過(guò)程控制的基本概念煉油、化學(xué)反應(yīng)、分離等關(guān)鍵工藝過(guò)程的控制。石油化工鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備的參數(shù)控制，確保穩(wěn)定供電。電力藥物合成、發(fā)酵、蒸餾等過(guò)程的自動(dòng)化控制。制藥冶金、食品、造紙等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程控制。其他過(guò)程控制的應(yīng)用領(lǐng)域提高生產(chǎn)效率，降低能耗和成本，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全。重要性智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化。利用先進(jìn)控制算法和智能儀表，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷，提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化水平。同時(shí)，加強(qiáng)不同生產(chǎn)過(guò)程之間的集成控制，實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化。發(fā)展趨勢(shì)過(guò)程控制的重要性和發(fā)展趨勢(shì)02過(guò)程控制系統(tǒng)的組成CHAPTER控制器是過(guò)程控制系統(tǒng)的核心部件，用于接收輸入信號(hào)，根據(jù)設(shè)定值和實(shí)際值的偏差，計(jì)算出控制輸出，以調(diào)節(jié)被控對(duì)象的參數(shù)?？刂破鞯姆N類包括比例控制器、積分控制器、微分控制器等，根據(jù)被控對(duì)象的特性選擇合適的控制器。控制器的參數(shù)整定是過(guò)程控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要根據(jù)被控對(duì)象的特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的控制效果?？刂破?/p>

執(zhí)行器執(zhí)行器是過(guò)程控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)控制器的輸出信號(hào)，調(diào)節(jié)被控對(duì)象的參數(shù)。執(zhí)行器的種類包括電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器等，根據(jù)被控對(duì)象的特性和控制要求選擇合適的執(zhí)行器。執(zhí)行器的維護(hù)和校準(zhǔn)對(duì)于保證控制精度和延長(zhǎng)使用壽命非常重要，需要定期進(jìn)行。傳感器的種類包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等，根據(jù)被控對(duì)象的特性和控制要求選擇合適的傳感器。傳感器的精度和穩(wěn)定性對(duì)于保證控制精度和穩(wěn)定性至關(guān)重要，需要選擇質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。傳感器是過(guò)程控制系統(tǒng)的感知元件，用于檢測(cè)被控對(duì)象的參數(shù)，并將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。傳感器控制系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)軟件是實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制的核心軟件，用于接收傳感器輸入信號(hào)，根據(jù)設(shè)定值和實(shí)際值的偏差，計(jì)算出控制輸出，并發(fā)送給控制器和執(zhí)行器。控制系統(tǒng)軟件的算法和數(shù)據(jù)處理能力對(duì)于提高控制精度和響應(yīng)速度至關(guān)重要，需要選擇高效穩(wěn)定的軟件產(chǎn)品。03儀表的分類與選型CHAPTER流量計(jì)的分類節(jié)流式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)等。流量計(jì)的選型根據(jù)流體種類、測(cè)量精度、工作壓力和溫度等參數(shù)選擇合適的流量計(jì)。流量計(jì)的工作原理如節(jié)流式流量計(jì)基于伯努利定理，轉(zhuǎn)子流量計(jì)基于阿基米德原理。流量計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景用于測(cè)量液體、氣體和蒸汽的流量。流量計(jì)壓力表的分類根據(jù)測(cè)量范圍、精度、使用環(huán)境等選擇合適的壓力表。壓力表的選型壓力表的工作原理壓力表的應(yīng)用場(chǎng)景01020403用于測(cè)量流體壓力，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室。彈簧管壓力表、隔膜壓力表、壓力傳感器等?；趶椥栽淖冃蝸?lái)測(cè)量壓力。壓力表水銀溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、紅外線溫度計(jì)等。溫度計(jì)的分類根據(jù)測(cè)量范圍、精度、使用環(huán)境等選擇合適的溫度計(jì)。溫度計(jì)的選型基于物質(zhì)的熱脹冷縮原理或熱電效應(yīng)測(cè)量溫度。溫度計(jì)的工作原理用于測(cè)量物體的溫度，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)室和家庭。溫度計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景溫度計(jì)電容式物位計(jì)、超聲波物位計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)等。物位計(jì)的分類物位計(jì)的選型物位計(jì)的工作原理物位計(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景根據(jù)被測(cè)介質(zhì)特性、測(cè)量精度、工作環(huán)境等選擇合適的物位計(jì)。基于電學(xué)原理或聲波、雷達(dá)波的傳播特性測(cè)量物位。用于測(cè)量液體、固體物料的液位，廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。物位計(jì)04過(guò)程控制策略與算法CHAPTER03微分控制通過(guò)調(diào)節(jié)控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分時(shí)間常數(shù)來(lái)減小誤差。01比例控制通過(guò)調(diào)節(jié)控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的比例系數(shù)來(lái)減小誤差。02積分控制通過(guò)調(diào)節(jié)控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分時(shí)間常數(shù)來(lái)減小誤差。PID控制算法將輸入變量映射到相應(yīng)的模糊集合上，得到模糊輸入。模糊化推理去模糊化根據(jù)模糊規(guī)則進(jìn)行推理，得到模糊輸出。將模糊輸出映射回實(shí)際輸出，得到精確輸出。030201模糊控制算法根據(jù)輸入信號(hào)的順序，逐層傳遞并計(jì)算輸出結(jié)果。通過(guò)反向傳播算法不斷調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和閾值，使得實(shí)際輸出與期望輸出之間的誤差最小化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)05工業(yè)應(yīng)用案例分析CHAPTER總結(jié)詞化工廠的過(guò)程控制是工業(yè)過(guò)程控制的重要應(yīng)用之一，涉及各種化學(xué)反應(yīng)和工藝流程。要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述化工廠的過(guò)程控制主要關(guān)注各種化學(xué)反應(yīng)和工藝流程的精確控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量、安全和效率。控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、工藝流程、設(shè)備特性以及操作條件等因素。通過(guò)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)，化工廠可以實(shí)現(xiàn)精確的溫度、壓力、流量和液位等參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量?；S的過(guò)程控制污水處理廠的過(guò)程控制污水處理廠的過(guò)程控制主要涉及對(duì)各種污水處理工藝的精確控制，以實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保的處理效果。總結(jié)詞污水處理廠的過(guò)程控制需要針對(duì)不同的污水處理工藝進(jìn)行精確控制，如活性污泥處理、生物膜處理等。控制系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)和處理各種工藝參數(shù)，如水位、流量、pH值、溶解氧等，以確保污水處理過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)，污水處理廠可以實(shí)現(xiàn)高效的處理效果，同時(shí)降低能耗和減少對(duì)環(huán)境的影響。詳細(xì)描述總結(jié)詞智能家居的過(guò)程控制是通過(guò)智能化手段對(duì)家庭設(shè)備進(jìn)行精確控制，以提高居住的舒適度和便捷性。詳細(xì)描述智能家居的過(guò)程控制涉及對(duì)家庭設(shè)備的智能化控制，如照明、空調(diào)、窗簾、安防等。通過(guò)智能家居系統(tǒng)，用戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家中設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、定時(shí)控制和語(yǔ)音控制等功能。同時(shí)，智能家居系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的生活習(xí)慣和環(huán)境因素進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制，提高居住的舒適度和便捷性。智能家居的過(guò)程控制需要充分考慮用戶需求、設(shè)備特性和網(wǎng)絡(luò)通信等因素，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。智能家居的過(guò)程控制06未來(lái)展望與研究方向CHAPTER利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)算法，對(duì)過(guò)程控制中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提高控制精度和效率。人工智能技術(shù)基于人工智能的控制策略，如自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制等，能夠更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的工業(yè)環(huán)境。智能控制策略利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化決策支持，提高生產(chǎn)過(guò)程的智能化水平。自動(dòng)化決策支持人工智能在過(guò)程控制中的應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷，提高設(shè)備的可靠性和安全性。智能維護(hù)與管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的智能維護(hù)和管理，降低維護(hù)成本和提高設(shè)備使用壽命。設(shè)備連接與數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通，方便數(shù)據(jù)的采集和傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在過(guò)程控制中的應(yīng)用云端存儲(chǔ)與數(shù)