工业过程控制是自动化领域重要分支,是指工业生产过程自动化,它泛指石油、化工、船舶、核能、电力、水利、冶金、轻工、纺织、制药、建材、环境工程等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制,工业生产过程控制的任务就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础上,根据安全性、经济性和稳定性三项要求,应用理论对控制系统进行分析和设计,最后采用适宜的技术手段加以实现。主要包括系统方案设计、工程设计、工程安装与仪表选型调校、及调节器参数整定。本课程以单回路控制系统为主线,脉路清晰的讲解了单回路控制系统组成及其四大组成部分:被控对象建模方法,检测仪表、执行器、控制器的原理、类型、选型方法等,然后由浅入深的介绍单回路控制系统设计、复杂控制系统设计(串级、前馈、大滞后过程控制及非线性增益补偿)、实现特殊需求的过程控制系统(比值、均匀、分程、选择,解耦控制)本课程的重点和难点是过程控制系统方案设计和工艺设计。最后介绍了船舶特辅装置过程控制系统分析设计方法和步骤,使学生掌握实际生产过程控制系统整体设计步骤和调试方法,激发学生学习、解决工程问题的兴趣。
本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成课后作业、完成单元测验题、参与课程讨论、参加期末考试。
课程学习成绩由三个部分构成:
(1)单元测验占课程成绩的70%。
(2)参与课程讨论占课程成绩的5%。
(3)课程结束后,学生参加课程的最后考试,成绩占25%。
完成课程学习并考核合格(>=50分)的可申请合格证书,成绩优秀(>=75分)的可申请优秀证书。
第1章 绪论
1.1 工业过程控制的组成、特点、任务
1.2 工业过程控制的分类、指标、现状
第1章 PPT
第2章 被控过程的数学模型
2.1 被控过程数学模型的作用与要求
2.2 利用机理法建立被控过程数学模型
2.3 试验法建立被控过程数学模型(一)
2.4 试验法建立被控过程数学模型(二)
第2章 PPT
第2章 单元测试
第3章 过程参数检测仪表及变送器
3.1 测量误差与仪表的基本技术指标
3.2.1 温度检测及变送
3.2.2 温度检测及变送
3.3 压力检测及变送
3.4 流量检测及变送
3.5 物位检测及变送
第3章 PPT
差压式流量计节流件讨论
第3章 单元测试
第4章 执行器
4.1 执行器概述、气动调节阀结构与类型
4.2 调节阀结构特性和流量特性
4.3 调节阀的选择
4.4 电/气转换器、电动调节阀
第4章 PPT
第4章 单元测试
扩展阅读(一)
过程控制系统的研究与应用举例
扩展阅读(二)
锅炉燃烧回火和脱火现象
第5章 控制器
5.1 比例积分微分(PID)控制
5.2 DDZ-III控制器
5.3 数字控制器
5.4 KMM可编程调节器功能模块及编程方法
第5章 PPT
第5章 单元测试
第6章 单回路控制系统设计
6.1 控制系统设计概述、被控参数和控制参数选择
6.2 检测变送环节、调节阀及调节器的选择
6.3 调节器参数整定
第6章 PPT
第6章 单元测试
第7章 复杂控制系统设计
7.1 串级控制系统分析
7.2 串级控制系统设计及调节器参数整定
7.3 前馈控制系统
7.4 大滞后过程控制系统
7.5 非线性增益补偿控制系统
第7章 PPT
第7章 单元测试
课程研讨
课程研讨1
课程研讨2
课程研讨3
第8章 实现特殊需求的过程控制系统
8.1 比值控制系统
8.2 均匀与分程控制系统
8.3 选择性控制系统
8.4 多变量系统的耦合及相对增益
8.5 解耦控制系统设计
第8章 PPT
第8章 单元测试
第9章 应用实例-船舶燃油粘度控制系统设计
船舶机船过程控制中较为典型的燃油粘度控制系统进行分析设计
第9章 PPT
课程讨论
扩展阅读(三)
浅谈借鉴“工业4.0”推动中国制造业转型升级
实验
双容水箱液位数学模型的建立\双容水箱液位单回路控制实验
双容水箱液位串级控制实验
实验 PPT
知识点总结
知识点总结-PPT
知识点总结视频-1
知识点总结视频-2
[1] 《工业过程控制》.彭秀艳,韩云涛,梁洪编,教材
[2] 《过程控制系统及仪表》.张勇,王玉坤等编。机械工业出版社,
2013年9月
[3] 《过程控制及仪表》.王再英等.机械工业出版社,2005年11月
[4] 《过程控制》.金以慧.清华大学出版社
[5] 《过程控制及仪表》.邵裕森.高教出版社,2000年6月