過程式控制制系統實驗裝置

1. 什麼是計算機過程式控制制系統它由哪幾部分組成通過具體示例說明。

計算機過程式控制制系統，是指由被控對象、測量變送裝置、計算機和執行裝置組成，以實現生產過程閉環控制為目的的系統。將計算機用於過程式控制制系統，就稱之為計算機過程式控制制系統。計算機過程式控制制系統的最基本特徵是一個實時系統，計算機過程式控制制系統由硬體和軟體兩大部分組成。

1、硬體組成

計算機過程式控制制系統的硬體一般由被控制對象（生產過程）、過程通道、計算機、人機聯系設備，控制操作台等幾部分組成。

2、軟體組成

計算機控制裝置配置了必要的軟體，才能針對生產過程的運行狀態，按照人的思維和知識進行自動控制，完成預定控制功能。計算機控制裝置的軟體通常分為兩大類：系統軟體和應用軟體。

計算機過程式控制制系統能夠完成數據採集與處理、順序控制與數值控制、直接數字控制與監督控制、最優控制與自適應控制、生產管理與經營調度等任務，它的出現不僅給企業帶來巨大的經濟效益和社會效益，而且給工業生產帶來革命性的變化。

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計算機過程式控制制系統的分類：

(1)數據處理系統(DAS)，對生產過程參數作巡檢、分析、記錄和報警處理。

(2)操作指導控制系統(OGC)，計算機的輸出不直接用來控制生產過程，而只是對過程參數進行收集，加工處理後輸出數據，操作人員據此進行必要的操作。

(3)直接數字控制系統(DDC)，計算機從過程輸入通道獲取數據，運算處理後，再從輸出通道輸出控制信號，驅動執行機構。

(4)監督控制系統(SCC)，計算機根據生產過程參數和對象的數字模型給出最佳工藝參數，據此對系統進行控制。

(5)多級控制系統，企業經營管理和生產過程式控制制分別由幾級計算機進行控制，一般是三級系統，即經營管理級(MIS)、監督控制級(SCC)和直接數字控制級(DDC)。

(6)集散控制系統(DCS)，以微處理器為核心，實現地理和功能上的分散控制，同時通過高速數據通道將分散的信息集中起來，實現復雜的控制和管理。

(7)監控與數據採集系統(SCADA)，SCADA是以計算機、控制、通訊與CRT技術為基礎的一種綜合自動化系統,更適用於/點多、面廣、線長0的生產過程。由於控制中心和監控點的分散而自然形成了兩層控制結構。

(8)現場匯流排控制系統(FCS)，是新一代分布式控制系統，與DCS的三層結構不同，其結構模式為/工作站)現場匯流排智能儀表0兩層結構，降低了總成本，提高了可靠性，系統更加開放，功能更加強大。在統一的國際標准下，可實現真正的開放式互連系統結構。

(9)計算機集成過程式控制制系統(CIPS)，利用DCS作基礎,開發高級控制策略，實現各層次的優化，利用管理信息系統MIS進行輔助管理和決策，將企業中有關過程式控制制、計劃調度、經營管理、市場銷售等信息進行集成，經科學加工後,為各級領導、管理及生產部門提供決策依據，實現控制、管理的一體化。

2. 過程檢測系統和過程式控制制系統的區別

檢測就是發現問題，控制就是反饋問題。

在信號傳輸通道中，檢測系統是指連接輸入、輸出並具有特定功能的部分。在工程測試實踐中，大多數檢測系統屬於線性時不變系統。

檢測技術的目的是從測量對象中獲取反映其變化規律的有用信息，為了實現此目的，一個廣義的檢測系統一般由激勵裝置、測試裝置、數據處理與記錄裝置組成。

Testing procere（測試過程），指設置、執行給定測試用例並對測試結果進行評估的一系列詳細步驟。

測試過程包括五大部分，分別為：單元測試、集成測試、確認測試、系統測試、驗收測試。

3. 典型過程式控制制系統由哪幾個部分組成

一說：自動控制系統一般是由對象(被控制的過程)、控制器、變送器和調節閥4個環節組成；
二說：自動控制系統一般是由感測器、調節器、執行器和被控對象所組成的閉環(或開環)控制系統。
三說：簡單的過程式控制制系統一般由調節器(控制器執行器、被控對象(被控過程)和測量變送等環節組成；
四說：系統由被控對象和自動控制裝置(包括檢測儀表、調節儀表、執行器)組成
五說：執行單元是構成自動控制系統的重要組成部分。任何一個最簡單的控制系統也必須由檢測環節、調節單元及執行單元組成。
六說：自動控制系統是由對象(被控制的過程)、控制器、變送器和調節閥4個環節組成

4. 什麼是過程式控制制系統

過程式控制制系統指以保證生產過程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內的自動控制系統。

表徵過程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過對過程參量的控制，可使生產過程中產品的產量增加、質量提高和能耗減少。一般的過程式控制制系統通常採用反饋控制的形式，這是過程式控制制的主要方式。

在石油、化工、冶金、電力、輕工和建材等工業生產中連續的或按一定程序周期進行的生產過程的自動控制稱為生產過程自動化。生產過程自動化是保持生產穩定、降低消耗、降低成本、改善勞動條件、促進文明生產、保證生產安全和提高勞動生產率的重要手段,是20世紀科學與技術進步的特徵,是工業現代化的標志。

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過程式控制制系統發展趨勢：

一、大力推廣應用成熟的先進技術

普及應用具有智能I/O模塊的、功能強、可靠性高的可編程式控制制器(PLC),廣泛使用智能化調節器,採用以位匯流排(Bitbus)、現場匯流排(Fieldbus)技術等先進網路通訊技術為基礎的新型DCS和FCS控制系統。

二、大力研究和發展智能控制系統

智能控制是一種無需人的干預就能夠自主地驅動智能機器實現其目標的過程,也是用機器模擬人類智能的又一重要領域。智能控制系統的類型主要包括:分級梯階智能控制系統、模糊控制系統、專家控制系統、學習控制系統、人工神經網路控制系統和基於規則的仿人工智慧控制系統等。

三、控制與管理結合,向低成本自動化(LowCostAutomation,LCA)方向發展

LCA是一種以現代技術實現常規自動化系統中的主要的、關鍵的功能,而投資較低的自動化系統。在DCS和FCS的基礎上,採用先進的控制策略,將生產過程式控制制任務和企業管理任務共同兼顧,構成計算機集成控制系統(CIPS),可實現低成本綜合自動化系統的方向發展。

參考資料來源：網路—過程式控制制系統

5. 過程式控制制系統有哪些環節組成的，各有什麼作用

【過程式控制制系統】以表徵生產過程的參量為被控制量，使之接近給定值或保持在給定范圍內的自動控制系統。這里「過程」是指在生產裝置或設備中進行的物質和能量的相互作用和轉換過程。表徵過程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過對過程參量的控制，可使生產過程中產品的產量增加、質量提高和能耗減少。一般的過程式控制制系統通常採用反饋控制的形式，這是過程式控制制的主要方式。
【過程式控制制系統環節】過程式控制制系統一般由四個基本環節組成，即被控對象（簡稱對象）、測量變送裝置（檢測元件和變送器）、控制器和執行器（控制閥）。有時為了分析問題方便起見，把控制閥、被控對象和測量變送裝置和在一起，稱為廣義對象。各環節基本作用如下：
1、被控對象：是過程式控制制系統需要控制的目標，是過程式控制制系統中的主體環節。
2、測量變送裝置（檢測元件和變送器）：用於檢測被控變數，將檢測信號轉換為標准信號；
3、控制器：將檢測變送環節輸出的標准信號與設定值信號進行比較，獲得偏差信號，並按一定控制規律對偏差信號進行計算，運算輸出送執行器。
4、執行器：處於控制環路的最終位置，也成為」最終元件「。用於接收控制器的輸出信號，並控制操縱變數變化。

6. 簡述基於組態軟體的工業控制系統的一般組建過程

組態軟體是指一些數據採集與過程式控制制的專用軟體，它們是在自動控制系統監控層一級的軟體平台和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟體工具。組態軟體應該能支持各種工控設備和常見的通信協議，並且通常應提供分布式數據管理和網路功能。

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7. 過程式控制制系統一般由哪幾個部分組成

過程式控制制系統: 一般是指工業生產過程中自動控制系統的變數是溫度、 壓力、 流量、 液位、 成份等這樣一些變數的系統。

8. 過程檢測系統和過程式控制制系統的區別何在它們之間有何關系

檢測就是發現問題，控制就是反饋問題。

在信號傳輸通道中，檢測系統是指連接輸入、輸出並具有特定功能的部分。在工程測試實踐中，大多數檢測系統屬於線性時不變系統。

檢測技術的目的是從測量對象中獲取反映其變化規律的有用信息，為了實現此目的，一個廣義的檢測系統一般由激勵裝置、測試裝置、數據處理與記錄裝置組成。

簡介：

Testing procere（測試過程），指設置、執行給定測試用例並對測試結果進行評估的一系列詳細步驟。

測試過程包括五大部分，分別為：單元測試、集成測試、確認測試、系統測試、驗收測試。

9. 過程式控制制系統中對數據採集的裝置分三部分

1感測器
2採集器
3PID運算

10. 過程式控制制系統有哪些環節組成的,各有什麼作用

自動控制系統是由：測量元件與變送器、自動調節控制器 、執行器（調節閥）、被控對象的閉環迴路構成。

作用：

①調度；

②操作模式確定；

③質量控制；

④反饋控制(自動調節)和順序控制；

⑤故障的防止和彌補。

過程式控制制系統的特點：

1、工業過程式控制制系統組成的特點：由過程檢測、變送和控制儀表、執行裝置等組成。

2、被控過程具有非線性、時變、時滯、不確定等特點，難於獲得精確過程數學模型，增加移植控制策略的難度。

3、被控過程多屬於慢過程，具有一定的時間常數和時滯，控制並不需在極短時間完成。

4、過程式控制制方案的多樣性，同一被控過程，因受到擾動不同，需採用不同的控制方案。同一控制方案可適用於不同的生產過程。

5、工業生產過程的控制常用形式是定值控制，過程式控制制的目的是保證被控變數穩定在所需設定值。

6、工業生產過程式控制制實施手段的多樣性，可以方便地在計算機控制裝置上實現；可以方便地在控制室或現場獲得儀表的信息； 可以直接進行儀表的校驗和調整。

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自動控制系統的分類：

1、按被控變數分類為：溫度、壓力、流量、液位等控制系統。

2、按控制器採用的控制規律分類為：比例、比例積分、比例積分微分等控制系統。

3、按被控變數的給定值是否變化分類為：定值、隨動和程序控制系統。

定值控制系統：生產中，控制系統的作用是使被控變數保持在給定的生產指標上不變。例如前面所述的液位控制和溫度控制。

隨動控制系統：生產中，控制系統的作用是使被控變數准確而快速的跟隨給定值的變化而變化。例如化工生產中的比值系統，甲流體的流量與乙流體的流量保持一定的比值；當乙流體流量變化時，甲流體的流量能快速而准確的隨之變化。再如雷達系統、天線接收系統。

程序控制系統：生產中，控制系統的給定值是變化的、已知的時間函數；即被控變數按一定的時間程序變化。這類系統在間歇生產過程中應用較普遍。計算機技術的應用為程序控制提供了良好的技術條件。