《过程控制系统参数》课件

过程控制系统参数过程控制系统参数是保证系统正常运行的关键要素这些参数控制着系统对过程变量的响应速度，稳定性，和精度课程目标理解过程控制系统了解参数在过程控制系统中的重要性，以及参数选择的意义掌握参数的定义与分类学习不同类型参数的特性，并掌握选择合适参数的依据学习参数选择与测量掌握参数选择的原则和方法，以及常见参数的测量技术参数的定义与分类参数的定义参数的分类参数是指描述过程变量的特征量，表示过程状态和变化的参数可以根据不同的标准进行分类，例如按物理量分类数值、按测量方法分类、按控制方式分类等参数用于衡量过程的性能和控制过程的行为常见的参数分类包括温度参数、压力参数、流量参数、液位参数、成分参数等参数选择的依据过程控制要求测量精度设备特性控制系统参数选择应符合过程控制的选择能够满足测量精度要求考虑设备的特性，例如工作选择与控制系统兼容的参数要求，例如控制精度、响应的传感器，确保测量结果的温度、压力、流量等，选择和传感器，确保信号传输和速度和稳定性等准确性和可靠性相应的参数和传感器数据处理的可靠性典型过程参数温度压力12温度是化学反应速率的主要影响因素之一，因此温度控制在压力控制可以确保反应容器的完整性，防止爆炸和泄漏，并许多工业过程中至关重要优化反应过程流量液位34流量控制可以确保反应物和产品的准确计量，防止材料浪费液位控制可以确保反应容器内液体的合适水平，避免溢出或和产品质量波动干涸，并确保生产过程的稳定温度参数温度测量温度传感器温度是过程控制中最重要的常见的温度传感器包括热电参数之一它反映了过程的偶、热电阻和热敏电阻等，热量状态，直接影响产品的它们根据温度的变化产生相质量、效率和安全应的电信号温度控制温度控制系统通过测量温度信号，并根据设定的目标温度进行调节，保证过程温度在设定范围内压力参数压力传感器压力传感器用于测量过程中的压力变化，通常使用压力传感器测量压力控制压力控制系统通过调节阀等装置，将压力维持在设定值压力单位常用的压力单位包括帕斯卡Pa、千帕kPa、兆帕MPa、巴bar、公斤力每平方厘米kgf/cm²流量参数流量定义流量测量流量是指在单位时间内通过流量测量是通过流量计来实某一截面的流体量，单位通现的，常见的流量计类型包常为立方米每小时或吨每小括差压式流量计、涡街流量时流量是过程控制系统中计、电磁流量计等重要的参数之一流量控制流量参数的应用流量控制是指通过调节阀门流量参数在工业过程控制中或其他控制装置来控制流体有着广泛的应用，例如，用的流量，以满足工艺需求于控制生产速度、调节原料供应、监控产品质量等液位参数液位测量控制和监测液位传感器液位参数测量在许多工业过程中至关液位参数的测量和控制对于确保工艺多种液位传感器技术可用于测量液位重要，包括化工、制药和食品饮料安全、效率和产品质量至关重要，包括超声波传感器、压力传感器和浮球传感器其他常见参数浓度参数速度参数位置参数时间参数浓度参数反映物质在混合速度参数反映物质运动快位置参数反映物体或物质时间参数反映时间变化过物中的含量，如溶液中的慢，如流体的流速、机械在空间中的位置，如机械程，如反应时间、延迟时溶质浓度、气体混合物中部件的转速等部件的位移、液位的变化间等的气体成分比例等等参数选择的一般原则准确性稳定性

11.

22.参数选择的首要原则，确保测量结选择稳定性强的参数，减少测量误果准确可靠差，确保过程控制的可靠性经济性安全性

33.

44.兼顾成本和效率，选择性价比高的选择安全可靠的参数，保障人员安参数和检测设备全和设备安全参数选择的影响因素过程类型控制目标不同的过程具有不同的特性，例如温度、压力、流量等参控制目标是指希望通过控制系统实现的目标，例如维持温数的变化范围度、压力等参数在设定范围内选择合适的参数可以有效地控制过程，确保其稳定运行根据不同的控制目标，需要选择合适的参数，以实现最佳的控制效果参数测量的基本方法直接测量间接测量组合测量使用传感器直接测量参数值，例如温通过测量与参数相关的物理量来间接结合多种测量方法，更准确地获取参度计测量温度推算参数值，例如通过测量电阻来推数值，例如流量计测量流量算温度温度参数的测量温度测量是过程控制系统中一项重要任务，它直接影响着生产过程的安全性和产品质量选择传感器1根据测量范围、精度要求、环境条件等因素选择合适的温度传感器安装传感器2将传感器安装在被测对象的合适位置，并确保良好的热传导校准传感器3使用标准温度计或其他已知温度的物体校准传感器，确保其读数准确信号处理4将传感器输出的信号转换成可用于控制系统的信号，并进行必要的滤波和补偿温度测量需要考虑环境因素的影响，例如温度波动、湿度变化、振动等，并采取相应的措施降低误差压力参数的测量压力传感器1压力传感器用于测量压力常用的压力传感器包括电阻应变式、压电式、电容式和差压式等，选择合适的传感器类型取决于测量范围、精度和环境条件压力变送器2压力变送器将压力信号转换为标准的电信号，例如4-20mA或0-10V变送器可用于远距离传输压力信息，并与其他控制系统集成压力测量系统3压力测量系统包括压力传感器、压力变送器、信号处理电路和显示设备等选择合适的系统取决于测量精度、可靠性和成本等因素流量参数的测量流量计的选择选择合适的流量计至关重要，需要考虑流体特性、流量范围、精度要求、成本等因素安装和调试根据流量计类型进行正确的安装，并进行调试以确保其正常工作，并校准以确保其准确性数据采集和处理流量计通常会输出模拟或数字信号，需要进行采集和处理，以获得准确的流量信息流量控制根据流量信息，可以实现流量控制，例如调节阀门开度或改变泵的速度，以达到所需的流量值液位参数的测量液位传感器1测量液位信号信号转换器2将液位信号转换为标准信号数据处理3将数据传输到控制系统液位参数的测量通常使用液位传感器，它可以测量液位的变化传感器将液位信号转换为标准信号，然后由数据处理系统接收和处理其他参数的测量除了温度、压力、流量和液位参数之外，过程控制系统中还可能需要测量其他参数，例如密度、浓度、成分、pH值、电导率、粘度、浊度等密度测量1利用振动频率变化来测量密度浓度测量2利用折射率、吸收光谱等方法测量成分分析3利用色谱、质谱等方法分析物质成分pH值测量4利用玻璃电极测量溶液中的氢离子浓度电导率测量5利用电极测量溶液的导电能力参数检测设备的选型准确性稳定性设备应满足过程控制所需的设备应具备良好的抗干扰能精度要求，确保测量结果的力，在恶劣环境下也能保持可靠性稳定的性能可靠性兼容性设备应具备高可靠性，确保设备应与现有控制系统兼容长时间运行的稳定性和故障，并能与其他设备进行有效率的信息交互温度检测设备热电偶热电阻12热电偶是最常用的温度传热电阻利用金属电阻随温感器，其原理是基于两种度变化而变化的特性来测不同金属的接触点产生的量温度，具有精度高、稳热电势与温度之间的关系定性好的特点铂电阻半导体温度传感器34铂电阻是一种金属电阻式半导体温度传感器利用半温度传感器，具有高精度导体材料的电阻随温度变、高稳定性、耐腐蚀等优化的特性来测量温度，具点有响应速度快、体积小等优点压力检测设备压力传感器压力变送器压力开关压力传感器将压力信号转换为电信号压力变送器将压力信号转换为标准信压力开关是根据压力变化触发开关动，用于测量和控制过程参数号，例如4-20mA电流信号，便于传作的设备，用于控制过程参数或发出输和处理报警信号流量检测设备

11.流量计

22.流量传感器流量计是测量流体流量的仪流量传感器是将流体流量转器，其种类繁多，如涡轮流换为电信号的装置，其类型量计、涡街流量计、超声波多样，如差压式流量传感器流量计等，不同类型流量计、电磁式流量传感器、热式适用于不同的流体特性和测流量传感器等，选择合适的量范围流量传感器取决于所测流体的性质和测量精度要求

33.流量变送器流量变送器将流量传感器输出的电信号转换为标准信号，通常是4-20mA或数字信号，便于与控制系统进行通信和数据处理液位检测设备浮球式液位计差压式液位计结构简单，价格低廉，适用于一般液体液位的测量测量精度较高，适用于各种液体和固体粉料的液位测量超声波液位计雷达液位计非接触式测量，不受介质性质影响，适用于各种液体的测量测量范围广，抗干扰能力强，适用于各种恶劣环境下的液位测量其他检测设备传感器电导率传感器浊度传感器密度传感器pH用于测量溶液的酸碱度，在测量溶液中离子浓度，用于测量液体中悬浮颗粒物的含测量液体的密度，应用于石化学、生物、食品等领域应水质监测、电镀行业等量，应用于水质监测、废水油化工、食品工业等用广泛处理等参数检测信号的处理信号转换将模拟信号转换为数字信号，便于计算机处理信号滤波去除信号中的噪声，提高信号质量信号分析提取信号的特征，用于控制系统的优化模拟信号处理信号放大放大信号幅度，提高信号强度，避免信号在传输过程中衰减信号滤波滤除信号中的噪声，保证信号的质量和准确性信号转换将模拟信号转换为数字信号，以便于计算机处理数字信号处理数字化1将模拟信号转换为数字信号数据处理2使用数字算法进行信号处理模拟化3将数字信号转换为模拟信号数字信号处理在过程控制系统中起着至关重要的作用它允许系统以更高精度和灵活性处理来自传感器的数据参数检测系统的设计系统功能需求系统结构设计软件开发系统调试与验证确定检测系统需要测量哪选择合适的传感器、信号设计数据采集、处理、分对系统进行全面调试，确些参数，参数的精度和响处理电路、数据采集模块析算法，开发用户界面等保其能够正常运行应时间要求等进行系统测试，验证其功明确系统功能需求，例如根据具体应用场景，确定选择合适的软件开发平台能是否满足需求数据采集、存储、处理、系统结构，例如集中式或，例如LabVIEW、显示等分布式Python、MATLAB等检测系统的选型系统可靠性测量精度系统可扩展性系统应该可靠，能够稳定运行，确保根据工艺要求，选择合适的传感器和考虑未来生产规模的扩大和技术升级参数监测数据的准确性仪表，确保测量精度满足工艺需求，选择可扩展性强的系统系统安装布置环境准备1确保安装环境符合要求，如电源、温度、湿度等安装设备2按照设计图纸和操作手册，将检测设备安装到指定位置连接线路3连接设备之间的信号线、电源线和控制线调试系统4进行系统测试，验证设备是否正常工作系统调试与维护系统调试1确保参数检测系统正常运行这包括检查硬件连接、软件配置和参数设置定期维护2定期清洁和维护检测设备，确保设备正常运行这包括检查传感器、线路、连接器和仪器故障排除3解决系统故障，包括检测故障原因、修复故障并恢复系统正常运行。