绪论一、过程控制工程课设置的目的和任务Processcontrol（过程控制）课，是培养从事过程控制系统的方案设计，及其在工程上予以实施的能力。控制方案的形成有两个来源：一是来自控制原理的进展，讨论的核心问题是在保证系统稳定的基础上，如何提高系统的品质；而另一来源是为了满足工艺的特殊要求而开发出来的控制方案。本课的基础涉及到化工原理、控制原理和仪表计算机技术等学科知识。二、过程控制的发展简史1、硬件第一阶段：30-40年代，基地式仪表，就地控制第二阶段：40-50年代，电气动单元组合仪表，车间、工段或全厂集中控制第三阶段：60年代后，由于计算机的出现，全厂性、企管性控制2、过程控制手段40年代初：“黑箱子”时期50年代末：“灰箱子”时期，用反馈控制理论于生产过程50年代初、中：①对生产过程的模型的建立导致化工动态学的发展②用实验方法来探讨模型、系统辩识60年代：现代控制理论发展，我国75年后计算机控制较普遍，发展快三、过程控制设计1、从局部的设计到总体的设计，从单回路到多回路再到大系统2、从定值控制到浮动控制3、事故出现硬停车到软保护控制4、从离散控制（模拟仪表）到计算机控制四、学习方法及基本要求本课程上本专业的一门只要专业课，要求学生能综合运用所学的基础课、专业基础课及其他专业课知识，进一步掌握过程控制工程理论和实践知识，培养学生具有解决过程控制系统的分析、设计及投运的能力。本课程包括课堂教训、实验教学、课程设计、生产实习四个环节。学习本课程应注意自己的工程实际能力的培养。五、参考文献1、《化工过程控制工程》祝和运（浙江大学）化学工业出版社2、《过程控制系统及工程》翁维勤化学工业出版社3、《过程控制工程》庄兴稼华中理工大学出版社4、《过程控制系统》F.G.shinskeg方崇智译化工出版社5、《化工过程控制理论与工程》stephanopoluosG.关惕华译化学工业出版社六、学时安排课堂教学40学时；实验教学8学时。总计48学时第1章简单控制系统简单控制系统是指单回路控制系统，是最基本、结构最简单的一种，具有相当广泛的适应性。在计算机控制已占主流地位的今天，这类控制仍占控制70％以上。简单控制系统虽然结构简单，却能解决生产过程中的大量控制问题，同时也是复杂控制系统的基础。掌握了单回路系统的分析和设计方法，将会给复杂控制系统的分析和研究提供很大的方便。1．1简单控制系统结构组成及控制指标1.1.1简单控制系统结构组成简单控制系统由四个基本环节组成，即被控对象（简称对象）、测量变送装置、控制器和控制阀。有时为了分析问题方便起见，把控制阀、被控对象和测量变送装置和在一起，称为广义对象。如图1.1-1所示的水槽，控制要求是维持水槽液位L不变。为了控制液位，选择相应的变送器、控制器和控制阀，组成液位控制系统（即简单控制系统）。液位控制系统的工作过程：在平衡状态下(Qi=Q0)，如果输入流量端存有干扰f，使输入总流量(Qi+f)增大，于是液位L上升，随着的L上升，控制器将感受到偏差（给定与测量的比较值），从而控制器输出将控制阀关小，使输入流量Qi减小，液位L将下降回到给定值，达到新的平衡。图1.1-1液位控制系统对于图1.1-1所示的液位控制系统可以画出它的方块图，如图1.1-2所示图1.1-2液位控制系统方框图从以上的液位控制系统工作过程可看出：在该系统中存在着一条从系统输出端引向输入端的反馈线，也就是说该系统中的控制器是根据被控变量的测量值与给定值的偏差来进行控制的。控制作用是纠正偏差的，所以负反馈是简单控制系统的一个特点。简单控制系统根据其被控变量的不同，可以分为温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、液位控制系统等。虽然这些控制系统名称不同，但是它们都具有相同的方块图和结构组成。由于此类控制系统从组成方块图上看，由一个测量变送装置、一个控制器、一个控制阀和相应的被控对象组成，并组成一个负反馈回路，因此简单控制系统也常称为单回路控制系统。1.1.2简单控制系统的控制指标对每一个控制回路来说，在设定值发生变化或系统受到扰动作用后，被控变量应该平稳、迅速和准确地趋近或回复到设定值。因此，通常在稳定性、快速性和准确...
