過程控制系統
| 過程控制系統 |
以保證生產過程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定範圍內的自動控制系統。這裡「過程」是指在生產裝置或設備中進行的物質和能量的相互作用和轉換過程。表徵過程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過對過程參量的控制，可使生產過程中產品的產量增加、質量提高和能耗減少。一般的過程控制系統通常採用反饋控制的形式，這是過程控制的主要方式。
目錄
簡介
在石油、化工、冶金、電力、輕工和建材等工業生產中連續的或按一定程序周期進行的生產過程的自動控制稱為生產過程自動化。生產過程自動化是保持生產穩定、降低消耗、降低成本、改善勞動條件、促進文明生產、保證生產安全和提高勞動生產率的重要手段,是20世紀科學與技術進步的特徵,是工業現代化的標誌。凡是採用模擬或數字控制方式對生產過程的某一或某些物理參數進行的自動控制就稱為過程控制。過程控制系統（process control systems）可以分為常規儀表過程控制系統與計算機過程控制系統兩大類。隨着工業生產規模走向大型化、複雜化、精細化、批量化，靠儀表控制系統已很難達到生產和管理要求，計算機過程控制系統是近幾十年發展起來的以計算機為核心的控制系統。過程控制在石油、化工、電力、冶金等部門有廣泛的應用。20世紀50年代，過程控制主要用於使生產過程中的一些參量保持不變，從而保證產量和質量穩定。60年代，隨着各種組合儀表和巡迴檢測裝置的出現，過程控制已開始過渡到集中監視、操作和控制。70年代，出現了過程控制最優化與管理調度自動化相結合的多級計算機控制系統。以表徵生產過程的參數為被控制量使之接近給定值或保持在給定範圍內的自動控制系統。這裡「過程」是指在生產裝置或設備中進行的物質和能量的相互作用和轉換過程。例如，鍋爐中蒸汽的產生、分餾塔中原油的分離等。表徵過程的主要參數有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過對過程參數的控制，可使生產過程中產品的產量增加、質量提高和能耗減少。
評價
蒸汽鍋爐的液位控制系統是過程控制系統的一個例子（圖1）。當產生蒸汽的耗水量與鍋爐進水量相等時，液位保持在給定的正常標準值。蒸汽量的增加或減少即引起液位的下降或上升。差壓傳感器將液、汽間的壓差（代表實際液位）與給定壓差（代表給定液位）比較，得到兩者的差值，稱為偏差（代表實際液位與給定液位之差）。控制器根據偏差值按照指定規律發出相應信號，控制調節閥的閥門，使液位恢復到給定的標準位置，從而實現對液位的自動控制。一般的過程控制系統（圖2）通常採用反饋控制的形式，這是過程控制的主要方式。而在批量型的過程操作中則需要採用順序控制系統。例如，化學反應器中催化劑的注入需要等到反應物升溫至一定數值後才能開始，操作必須遵守嚴格的順序。順序控制常採用可編程序邏輯控制器來實現。 [1]