過程控制

1. 緒論1.1過程控制的發(fā)展概況及特點1.1.1 過程控制的發(fā)展概況1.1.2過程控制系統(tǒng)的特點1.1.3過程控制的主要內(nèi)容1.2過程控制系統(tǒng)的組成及分類1.2.1過程控制系統(tǒng)的組成1.2.2過程控制系統(tǒng)的分類1.3過程控制系統(tǒng)的兩種表示形式1.3.1方框圖1.3.2管道及儀表流程圖1.4過程控制系統(tǒng)的性能指標及要求1.4.1過程控制系統(tǒng)的過渡過程1.4.2過程控制系統(tǒng)的性能指標1.4.3過程程控制的要求2. 過程檢測儀表與執(zhí)行器2.1過程檢測儀表2.1.1過程檢測的概念及特點2.1.2 溫度的檢測與變送2.1.3 壓力的檢測與變送2.1.4 流量的檢測與變送2.1.5 物位的檢測與變送2.2執(zhí)行器2.2.1執(zhí)行機構(gòu)2.2.2調(diào)節(jié)機構(gòu)2.2.3調(diào)節(jié)閥的流量特性2.2.4氣動執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)形式2.2.5電—氣轉(zhuǎn)換器2.2.6閥門定位器2.2.7執(zhí)行器的選擇與安裝2.3安全柵2.3.1安全防爆的基本概念2.3.2安全火花防爆系統(tǒng)2.3.3安全柵的工作原理3. 工業(yè)過程數(shù)學(xué)模型3.1 工業(yè)過程模型概述3.2工業(yè)過程靜態(tài)模型3.2.1 機理模型3.2.2 統(tǒng)計模型3.3 工業(yè)過程動態(tài)模型3.3.1 動態(tài)數(shù)學(xué)模型的作用和要求3.3.2 動態(tài)數(shù)學(xué)模型的類型3.3.3 建立動態(tài)數(shù)學(xué)模型的途徑3.3.4 工業(yè)過程動態(tài)機理模型徑3.3.5 過程辨識與參數(shù)估計3.3.6 典型過程動態(tài)數(shù)學(xué)模型4. 簡單控制系統(tǒng)4.1簡單控制系統(tǒng)組成4.2簡單過程控制系統(tǒng)的設(shè)計4.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計步驟4.2.2設(shè)計中需要注意的問題4.2.3 被控變量的選擇4.2.4 操縱變量的選擇4.2.5 檢測變送環(huán)節(jié)對系統(tǒng)的影響4.2.6 控制閥的選擇4.2.7 控制器控制規(guī)律的選擇及正反作用的確定4.3控制系統(tǒng)的投運4.3.1 投運前的準備工作4.3.2控制系統(tǒng)的投運次序4.4控制系統(tǒng)參數(shù)整定4.3.1 投運前的準備工作4.3.2控制系統(tǒng)的投運次序5. 常用復(fù)雜控制系統(tǒng)5.1串級控制系統(tǒng)5.1.1串級控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理5.1.2串級控制系統(tǒng)的特點和效果分析5.1.3串級控制系統(tǒng)的設(shè)計5.1.4控制器的選型和參數(shù)整定5.1.5串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例5.2大滯后過程控制系統(tǒng)5.2.1概述5.2.2純滯后補償原理5.2.3史密斯預(yù)估控制的實現(xiàn)5.3前饋控制系統(tǒng)5.3.1前饋控制的原理及特點5.3.2靜態(tài)前饋控制5.3.3動態(tài)前饋控制5.3.4前饋-反饋控制5.3.5前饋控制的應(yīng)用5.4比值控制系統(tǒng)5.4.1比值系統(tǒng)的基本原理和類型5.4.2比值系數(shù)的計算5.4.3比值控制系統(tǒng)的設(shè)計5.4.4比值控制系統(tǒng)的參數(shù)整定5.4.5比值控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例5.5選擇性控制系統(tǒng)5.5.1選擇性控制基本原理5.5.2 選擇性控制系統(tǒng)的類型5.5.3選擇性控制系統(tǒng)的設(shè)計問題5.5.4選擇性控制系統(tǒng)應(yīng)用實例5.6分程控制系統(tǒng)5.6.1分程控制的工作原理和類型5.6.2分程控制系統(tǒng)的設(shè)計5.6.3分程控制系統(tǒng)的應(yīng)用5.7雙重控制系統(tǒng)5.7.1基本原理5.7.2雙重控制系統(tǒng)性能分析5.7.3系統(tǒng)設(shè)計和實施中的問題5.7.4雙重控制系統(tǒng)應(yīng)用實例5.8差拍控制系統(tǒng)5.8.1差拍控制系統(tǒng)概述5.8.2最小拍控制算法5.8.3大林控制算法5.8.4 V.E.控制算法5.9均勻控制系統(tǒng)5.9.1均勻控制原理5.9.2均勻控制的實現(xiàn)方案5.10非線性過程控制系統(tǒng)5.10.1常見非線性環(huán)節(jié)5.10.2非線性增益補償5.10.3非線性PID調(diào)節(jié)器6. 先進過程控制技術(shù)6.1預(yù)測控制6.1.1 簡單預(yù)測控制6.1.2 模型預(yù)測控制6.1.3 動態(tài)矩陣控制6.1.4廣義預(yù)測控制6.2自適應(yīng)控制6.2.1 簡單自適應(yīng)控制6.2.2 變增益自適應(yīng)控制6.2.3 模型參考自適應(yīng)控制6.2.4 自校正控制6.3解耦控制6.3.1 系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)6.3.2 解耦控制6.4模糊控制6.4.1 模糊邏輯基礎(chǔ)6.4.2 模糊控制6.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制6.5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述6.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制6.6專家系統(tǒng)控制6.6.1 專家控制系統(tǒng)概述6.6.2 專家系統(tǒng)構(gòu)造6.7 工業(yè)過程綜合自動化系統(tǒng)6.7.1 綜合自動化系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)6.7.2 綜合自動化系統(tǒng)的特性6.7.3綜合自動化系統(tǒng)的工業(yè)過程應(yīng)用與發(fā)展趨勢7. 典型過程單元控制7.1過程設(shè)備的位置控制7.1.1電機驅(qū)動位置控制7.1.2液壓驅(qū)動位置控制7.2流體輸送設(shè)備的控制7.2.1泵的控制7.2.2變頻調(diào)速器的控制7.2.3壓縮機的控制7.3傳熱設(shè)備的控制7.3.1傳熱設(shè)備的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型7.3.2一般傳熱設(shè)備的控制7.3.3傳熱設(shè)備的熱焓與熱量控制方案7.4工業(yè)爐窯的控制7.4.1玻璃爐窯的控制7.4.2燃燒式工業(yè)爐窯的控制7.4.3水泥爐窯的控制7.5化學(xué)反應(yīng)器的控制7.5.1化學(xué)反應(yīng)器的控制要求7.5.2化學(xué)反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性7.5.3化學(xué)反應(yīng)器的基本控制策略7.5.4化學(xué)反應(yīng)器的基本控制方案8. 典型工業(yè)流程轉(zhuǎn)爐煉鋼過程控制8.1轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備8.1.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料和設(shè)備8.1.2轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉過程概述8.1.3轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本工藝制度8.1.4轉(zhuǎn)爐煉鋼的控制技術(shù)8.1.5 轉(zhuǎn)爐煉鋼的靜態(tài)控制8.1.6 轉(zhuǎn)爐煉鋼的動態(tài)控制8.1.7 轉(zhuǎn)爐煉鋼的全自動控制8.2轉(zhuǎn)爐模型計算機系統(tǒng)配置8.2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則8.2.2 計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說明8.2.4 系統(tǒng)軟件配置8.2.5 硬件設(shè)備8.3 系統(tǒng)功能8.3.1 冶煉計劃8.3.2 入爐物料瀏覽8.3.3 冶煉過程監(jiān)控8.3.4 歷史過程查詢8.3.5 化學(xué)成分8.3.6 參數(shù)標準設(shè)定與調(diào)整8.3.7 物料概況瀏覽8.3.8 設(shè)備維護日志8.3.9 報表8.3.10 系統(tǒng)管理8.4轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝模型8.4.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼二級系統(tǒng)的模型概述8.4.2 轉(zhuǎn)爐靜動態(tài)模型流程8.4.3 冶煉過程監(jiān)控8.4.4 轉(zhuǎn)爐的靜態(tài)模型8.4.5 靜態(tài)模型建模原理8.4.6 靜態(tài)模型建模步驟8.4.7 靜態(tài)模型的變量8.4.8 靜態(tài)模型建模的假設(shè)8.4.9 靜態(tài)模型的建立8.4.10 靜態(tài)模型的計算過程8.5轉(zhuǎn)爐煉鋼動態(tài)模型8.5.1 動態(tài)模型建模原理8.5.2 動態(tài)模型建模步驟8.5.3 動態(tài)模型的建立8.6轉(zhuǎn)爐煉鋼計算機過程控制8.6.1 轉(zhuǎn)爐監(jiān)控信息8.6.2 轉(zhuǎn)爐靜態(tài)模型計算流程8.6.3 轉(zhuǎn)爐動態(tài)模型計算流程9. 典型工藝流程帶鋼熱連軋過程控制9.1帶鋼熱連軋概述9.1.1工藝簡介9.1.2設(shè)置軋線過程計算機系統(tǒng)的目的9.1.3軋線過程計算機系統(tǒng)的控制范圍9.1.4過程控制系統(tǒng)的特點9.2軋線過程計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)配置9.2.1硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置9.2.2軟件平臺9.3帶鋼熱連軋過程控制主要功能9.3.1物料跟蹤9.3.2初始數(shù)據(jù)的輸入9.3.3軋輥磨損和熱凸度模型9.3.4粗軋設(shè)定模型9.3.5 精軋設(shè)定模型9.3.6 精軋溫度控制9.3.7 精軋厚度控制9.3.8 精軋板形控制9.3.9 卷取溫度控制9.3.10 卷取機本體控制10. 基工業(yè)過程控制實踐10.1簡單過程控制系統(tǒng)10.2串級控制系統(tǒng)10.3比值控制系統(tǒng)10.4前饋控制系統(tǒng)10.5純滯后系統(tǒng)10.6解耦控制系統(tǒng)10.7綜合實例參考文獻