1 过程控制系统 1
1.1 过程控制系统的组成 1
1.2 过程控制系统的分类 2
1.3 过渡过程和品质指标 4
1.3.1 自动控制系统的静态和动态 4
1.3.2 过渡过程的基本形式 5
1.3.3 控制系统品质指标 5
1.4 过程控制系统典型对象特性 7
1.4.1 过程控制系统的一阶对象 7
1.4.2 过程控制系统的积分对象 10
1.4.3 过程控制系统的时滞对象 11
1.4.4 过程控制系统的二阶对象 12
1.5 对象特性对控制质量的影响 14
1.6 被控对象特性测试实训 15
1.6.1 实训系统简介 15
1.6.2 单容水箱特性的测试实训 18
1.6.3 双容水箱特性的测试实训 21
1.6.4 锅炉内胆温度特性的测试实训 22
1.6.5 电动调节阀流量特性的测试实训 24
1.7 过程控制系统基本控制规律 26
1.7.1 过程的位式控制 26
1.7.2 过程控制系统比例控制 28
1.7.3 过程控制系统积分控制及比例积分控制 30
1.7.4 过程控制系统微分控制及比例积分微分控制 32
1.7.5 锅炉内胆水温位式控制系统实训 36
思考题及习题 38
2 简单控制系统 40
2.1 简单控制系统基本内容 40
2.1.1 简单控制系统常用名词 40
2.1.2 过程控制系统被控变量与操纵变量的选择 41
2.1.3 过程控制系统控制规律的选取 44
2.1.4 过程控制系统调节阀的选择 46
2.2 简单控制系统的方案实施 47
2.3 简单控制系统工程整定 50
2.3.1 过程控制系统投运前的准备 50
2.3.2 过程控制系统的投运 51
2.3.3 调节器的参数整定及整定中应注意的问题 52
2.4 简单控制系统实训 56
2.4.1 单容水箱液位定值控制系统实训 56
2.4.2 双容水箱液位定值控制系统实训 59
2.4.3 锅炉夹套水温定值控制系统实训 60
2.4.4 电动阀支路流量定值控制系统实训 63
思考题及习题 65
3 复杂控制系统 67
3.1 串级控制系统 67
3.1.1 过程控制基本原理及结构 67
3.1.2 串级控制系统的主、副回路选择 70
3.1.3 串级控制系统的主、副调节器选择 72
3.1.4 串级控制系统特点及应用场合 73
3.1.5 串级控制系统的实施 73
3.1.6 串级控制系统的投运及参数整定 75
3.1.7 水箱液位串级控制系统实训 76
3.1.8 下水箱液位和电动调节支路流量组成串级控制系统实训 80
3.2 比值控制系统 82
3.2.1 比值控制系统类型 83
3.2.2 比值系数的计算 86
3.2.3 比值控制系统的实施方案 87
3.2.4 比值控制系统的投运和参数的整定 87
3.2.5 单闭环流量比值控制系统实训 88
3.2.6 双闭环流量比值控制系统实训 91
3.3 前馈控制系统 94
3.3.1 前馈控制系统的特点及主要结构形式 94
3.3.2 前馈控制系统应用 96
3.3.3 前馈控制系统的参数整定 97
3.3.4 下水箱液位的前馈-反馈控制系统实训 99
3.3.5 锅炉内胆水温的前馈-反馈控制系统实训 103
思考题及习题 105
4 新型控制系统 107
4.1 纯滞后补偿控制 107
4.1.1 产生纯滞后环节的因素 107
4.1.2 纯滞后补偿原理 107
4.1.3 纯滞后补偿控制的效果 108
4.1.4 盘管出水口温度滞后控制系统实训 109
4.1.5 盘管出水口流量滞后控制系统实训 112
4.2 解耦控制系统 114
4.2.1 系统间的关联现象 114
4.2.2 减少与解除耦合的途径 114
4.2.3 上水箱水温与液位的解耦控制系统实训 116
4.2.4 锅炉内胆水温与夹套水温解耦控制系统实训 120
思考题及习题 124
5 集散控制系统 125
5.1 集散控制系统出现的背景 125
5.2 集散控制系统的组成及特点 125
5.2.1 集散系统的组成 125
5.2.2 集散控制系统的特点 126
5.3 集散控制系统的集中操作管理装置 127
5.3.1 集中操作管理装置的功能与组成 127
5.3.2 集散控制系统的操作方式 129
5.3.3 集散控制系统的显示画面 130
5.4 集散控制系统的现场分散控制装置 133
5.4.1 DCS的控制器 133
5.4.2 控制器的I/O模件 134
5.4.3 DCS常用的控制算法 135
5.5 集散控制系统的通信系统 138
5.6 DCS系统的故障诊断 140
5.6.1 DCS系统故障的分类 140
5.6.2 故障的分析诊断 141
思考题及习题 142
6 Experion PKS过程知识系统 143
6.1 Experion PKSTM系统简介 143
6.2 Experion PKSTM的基本系统组成及功能概述 145
6.3 Experion PKSTM混合控制器结构描述 146
6.4 输入输出系统 149
6.5 安装PKS集散控制系统软件对计算机的硬件要求 149
思考题及习题 150
7 PKS系统 151
7.1 控制器组态工具Control Builder 151
7.1.1 进入Control Builder 151
7.1.2 C200控制器、I/O卡件等的添加及通道Channel的设置 156
7.1.3 创建CM 158
7.2 操作站Station 169
7.2.1 操作站Station界面及工具条介绍 170
7.2.2 Connection Properties连接属性设置 171
7.2.3 组态Group 173
7.2.4 组态Trends 177
7.2.5 操作站的设置和报警管理 178
7.3 流程图组态工具HMI Web Display Builder 181
7.3.1 HMI Web Display Builder基础 181
7.3.2 增塑剂生产工艺流程图绘制实训 185
7.3.3 Station下调用流程图 191
7.3.4 实训练习 191
参考文献 194