10.- 过程控制

在工业上，很容易找到需要保持固定参数的设备或过程。电动机的速度，流量，液压回路的液位和温度或压缩空气系统的压力就是一个很好的例子。过程控制工程的目标是通过实施监督和控制系统使这些过程自动化。

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该学科的范围从对系统动力学和所涉及的仪器（传感器，执行器，控制器等）的研究到控制策略的开发及其后续实现，都通过对不同工业通信协议的研究而得以实现。它们用于此类系统（现场总线，HART等）。

今天最常用的控制算法是PID控制（比例，积分和微分）。通过这种控制机制，已经开发出了更复杂的策略，例如级联控制，多变量控制，预期或前馈控制以及选择性控制。这些策略是通过工业控制器，可编程逻辑控制器（PLC）以及SCADA采集和控制应用程序实现的，这些应用程序除了进行控制外，还可以实现过程的可视化。可以使用单个控制设备（集中控制系统）或通过控制器的组织网络（分布式控制系统）进行控制。

控制系统带给工业过程的生产率和效率的提高，有利于研究新的高级控制算法，例如预测控制，自适应控制或模糊控制。

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过程控制 SUBCATEGORIES

10.1.- 理论-实用基础

自动控制是工程的一个分支，它负责利用一套装置和机制来调节设备、过程或整个工厂的运行，称为控制系统。开环控制系统对系统输入（执行器）的作用与输出值无关。而闭环系统则是基于待控参数(被控变量)的反馈而运行。在这些系统中，传感器测量相应的变量，并通过控制器将测量值与期望值（参考信号）进行比较。根据比较中得到的差异（误差），对控制变量（被操纵变量）进行操作。通过框图来定义控制系统的各要素及其关系。经典控制理论在设计合适的控制策略时，确立了两个重要步骤：系统的识别和控制算法的定义。在识别过程中，最常用的方法是基于系统的时间响应分析（反应曲线法）、基于频率响应分析（Bode图）或基于拉普拉斯变换获得...
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10.2.- 控制器与工业通讯

随着大型工业厂房控制的发展，出现了一种新型的系统，在这种系统中，控制不再由单一的设备来实现：分布式控制系统或DCS。在这些系统中，待自动化的过程被划分为简单的控制回路，由工业控制器和/或可编程逻辑控制器(PLC)进行本地调节，并由中央监督控制和数据采集系统(SCADA)进行监督。这种分散式的结构使得不同设备之间必须建立一个操作层次（CIM模型或金字塔），并建立一个允许信息流动的通信网络。在CIM自动化模型中，上层与监督和生产计划有关，下层用于过程控制。在下层中是现场设备（传感器和执行器）和相关的局部控制器。这些级别的工业通信采用现场总线的方式，用多点数字网络取代传统4-20mA电流回路的...
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10.3.- 工业应用和系统

在流程工业中，设备和装置的优化运行是至关重要的。为了达到这个目的，安装了传感器，用于测量需要调节的参数（受控变量），执行器，允许修改其值（受控变量），控制器，定义执行值。这套设备称为控制系统。一些最常见的例子在工业上是流量控制系统，通过气动阀或电磁阀的流体的水平或温度，控制系统的pH值的解决方案，通过计量泵或控制系统的压力和流量的气体。然而，在大型工业工厂中，这些简单的控制回路并不是孤立发生的，而是作为由分布式控制系统或DCS控制的更复杂过程的一部分。在这些系统中，简单的控制回路由工业控制器和/或可编程逻辑控制器(PLC)进行本地调节，并由中央监督控制和数据采集系统(SCADA)进行监控...
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10.1.- 理论-实用基础 10.2.- 控制器与工业通讯 10.3.- 工业应用和系统
过程控制 UNITS
1.- 物理学 2.- 电子学 3.- 通讯 4.- 电力 5.- 能源 6.- 机电一体化 7.- 力学 8.- 流体力学 9.- 热力学与热工学 10.- 过程控制 11.- 化学工程 12.- 食品科技 13.- 环境 14.- 生物醫學工程 实验室配件 定制试验工厂
10.1.- 理论-实用基础 10.2.- 控制器与工业通讯 10.3.- 工业应用和系统
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