检测与过程过程控制的简介.

1检测与过程控制技术2姓名：谢敬业电话：180781812262006年7月广西工业职业技术学院毕业仪表工程师，在国有企业从事工业生产自动化、设备管理、信息化等技术工作。自我介绍3一、自动检测与过程控制技术的发展自动检测：在生产过程中，利用各种检测仪表（也叫测量仪表）对生产过程的各种工艺变量自动、连续地进行测量和显示，以提供操作者观察或直接自动地进行监督和控制产；过程控制：在生产过程中，运用合适的控制策略，采用自动化仪表及系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动，使生产过程在不同程度上自动进行，所以过程控制又被称为生产过程自动化。过程控制系统是指自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度以及PH值等,这样一些过程变量的控制系统4局部自动化阶段（20世纪20~60年代）过程控制主要用于生产过程中单输入、单输出的控制系统，被控参数主要有温度、压力、流量和液位四种，控制目的是保持这些参数的稳定，消除或者减少对生产过程指标的影响；采用以标准压缩空气作为动力和信号；提出比例积分微分（PID）控制回路的整定规则，这一规则至今还被过程控制工程界广泛采用。5集中控制阶段（20世纪60-70年代）电动信号传输标准：0-10mADC20世纪70年代，随着电子技术的迅速发展，半导体产品取代了电子管，随后，集成电路取代了分离原件,计算机在过程控制的应用，引起了工业生产过程革命性的变化串级控制、前馈控制、比值控制、选择控制。大多数的测量仪表通过电动或者气动变送器把信号统一送到集中控制室，操作人员通过显示和控制仪表对生产过程的各种参数进行集中的监视和控制20世纪60年代中期，提出了工业过程数学模型的建立和研究方法。在第二阶段，现代控制理论开始在过程控制领域内应用，如模型预测控制算法、模糊控制算法以及计算机仿真等6集散控制阶段（20世纪70年代中期至今）电动信号传输标准：4-20mADC“集中管理，分散控制”的设计思想被所有大型过程控制系统所接受并应用至今，集散控制系统在某种意义上集中管理，分散控制实现了过程控制工作者的梦想。所以，称集散型控制系统的出现是过程控制发展史上的里程碑。集散控制系统的设计雏形是在一座工厂里设一个中央控制室，用CRT来监视、操作工厂的生产过程。进入20世纪90年代后，随着测量仪表数字化、通讯系统网络化、集散控制技术的成熟,工业生产过程进入微机化、数字化和网络化时代基于现场总线的集散控制系统正在企业广泛应用，过程自动化（PA）、工厂自动化（FA）、计算机集成过程控制（CIPS）、计算机集成制造系统（CIMS）和企业资源管理信息系统（ERP）等方案的实施和规划，正在成为提高工业生产过程经济效益的关键手段。78二、过程控制系统的特点1、被控过程的多样化2、系统由过程检测控制仪表组成3、被控方案十分丰富4、控制过程多属于慢过程参量控制5、定值控制是过程控制的一种主要控制形式9三、过程控制系统的分类1、按给定值的特点分类（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2、按系统克服干扰的方法分类（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈控制系统101、测量过程：被测变量与其相应的测量标准单位进行比较，而过程测量仪表就是实现变换、比较的工具。2、测量误差：根据最终测量结果获得的方式不同，可将测量分为直接测量和间接测量两种。（1）直接测量是将被测参数直接以一定的标准量比较出来（例如用卡尺量出一根钢管的长度）。（2）间接测量是将直接测量得到的数据代入一定的公式，计算出所要求的被测参数值。（如用节流装置测出装置前后压差以后，代入流量方程式计算出对应的流量值）。在工程技术或科学研究中，对于一个参数进行测量时，人们总是提出这样一个问题：所获得的测量结果是否是被测参数的真实值？四、测量的基础知识111、按误差的表示方法划分（1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差2、按误差的出现规律划分（1）系统误差（又叫规律误差）（2）过失误差（又叫疏忽误差）（3）随机误差（又叫偶然误差）3、按误差的工作条件划分（1）基本误差（2）附加误差ZoZZtZ%100%Zo%100minmaxXXM12例：误差判别歌唱演员打分时：去掉一个最高分、去掉一个最低分后，取平均分。（防止粗大误差）打枪时后一弹头从前一弹孔中穿过是极为罕见的。（随机误差）13五、测量仪表的基本知识1、测量仪表的分类：(1)接触式测量仪表和非接触式测量仪表。(2)标准仪表和工业仪表。(3)压力、物位、流量、温度测量仪表和成分分析仪。(3)显示、记录型仪表和讯号型仪表。142、测量仪表的品质指标精确度（准确度）：仪表的精确度是描述仪表测量结果准确程度的指标。是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多在0.5级以下。仪表精度等级：I级标准表—0.005、0.02、0.05；II级标准表—0.1、0.2、0.25、0.4、0.5；一般工业用仪表—1.0、1.5、1.6、2.5、4.0；15注意在工业上应用时,对检测仪表准确度的要求,应根据生产操作的实际情况和该参数对整个工艺过程的影响程度所提供的误差允许范围来确定,这样才能保证生产的经济性和合理性。1.01.5仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板上。16精密度、正确度与准确度精密度:对同一被测量进行多次测量的重复性程度，反映随机误差。正确度:对同一被测量进行多次测量值偏离真值的程度。准确度:精密度与正确度的综合。173、变差（回差）对同一点所测得的正、反行程的两个读数值差叫该点的变差（回差）它用来表示测量仪表的恒定度。公式：—正、反行程两个读数之差的最大值；M—仪表的量程4、灵敏度与灵敏限（1）灵敏度是表征仪表对被测变量变化的灵敏程度的指标，是指仪表的输入变化量（指标值）之间的关系。（2）灵敏限是指能引起仪表指示值发生变化的被测量的最小改变量。测量仪表的构成：工业仪表的品种繁多，结构各异，但是基本构成都是相同的，一般均由测量、传送和显示三部分组成%100MXX下上变差下上XX18仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。小结19%8.0%1002007004举例例1-1某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的相对百分误差与准确度等级。解:该仪表的相对百分误差为如果将该仪表的δ去掉“±”号与“％”号，其数值为0.8。对照精度等级:0.5、1.0、1.5,由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，0.50.61.0这台测温仪表的精度等级为1.0级。20变差(加差)与灵敏度回差：仪表的正、反行程之差。灵敏度s=Δα/Δx灵敏度限Δα/Δxmin上行程下行程213.灵敏度与灵敏限仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值。S=Δα/Δx,即式中，S为仪表的灵敏度；Δα为指针的线位移或角位移；Δx为引起Δα所需的被测参数变化量。仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许绝对误差的一半。Δα/Δxmin注意：上述指标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中，往往用分辨率表示。22%100标尺下限值标尺上限值最大绝对差值变差2.检测仪表的恒定度变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的差值。图1-1测量仪表的变差仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则应及时检修。%100MXX下上变差23概述检测是生产过程的眼睛，通过仪表来获取生产的物流、能流信息，以便对化工生产过程进行有效的控制。从过程测量仪表的组成来看，基本上是由三部分组成（既测量环节）：传送、放大环节和显示部分。显示环节传送放大环节检测环节被测参数