過程式控制制實驗裝置裝置裝置

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

3. 胡曉敏的科研項目

Orlicz空間內帶限制的逼近，院立項基金，0 .6萬元，第一，01.9-03.9
齊次平衡原則及其應用的研究，河南省教委自然科學基金，2萬元，第四，00.7-03.7
數學分析復習指導系統CAI課件，院立項基金，1 .5萬元，第一，03.1-04.1
AE2000過程式控制制實驗裝置開發，杭州惠爾儀器設備有限公司，15萬元，第三，02.7-03.7
化工原理數據分析處理系統研製，南京工業大學，9 .5萬元，第一，03.8-03.12
信息與計算科學課程群建設，院立項基金，5萬元，第六，01.8-04.12
復分析中一些問題的研究，國家教委自然科學基金，1 .6萬元，第四，03.7-05.7

4. pid三個參數的作用

1、比例調節作用

按比例反應系統的偏差,系統一旦出現了偏差，比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大,可以加快調節，能迅速反應誤差，從而減小穩態誤差。但是，比例控制不能消除穩態誤差。過大的比例，使系統的穩定性下降，甚至造成系統的不穩定。

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純滯後控制：

對給定的水位及溫度對象設計相應的監控系統，可以對被控過程進行全面的監測及控制。主要內容有水位及溫度對象的在線實驗建模，並以HJ-2型高級過程式控制制實驗裝置中的水位對象及溫度對象為被控對象，進行試驗研究；

同時以試驗求得的數學模型為對象，在MATLAB模擬環境下進行設計。試驗結果表明，由於對象存在較大的純滯後，採用單迴路PID控制效果不佳。但常規單迴路PID控制對一般對象控制效果較為理想，是生產過程中常用的一種控制方法。

5. 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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6. 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。
參考資料來源：網路-過程式控制制系統

7. 有國家教學儀器配備標準的大綱嗎

教育部教學儀器研究所有，和他們聯系：010-62514728

8. 如何對一個具有純滯後的控制系統進行較好的控制

PID控制:
比例控制能迅速反應誤差，從而減小穩態誤差。但是，比例控制不能消除穩態誤差。比例放大系數的加大，會引起系統的不穩定。積分控制的作用是，只要系統有誤差存在，積分控制器就不斷地積累，輸出控制量，以消除誤差。因而，只要有足夠的時間，積分控制將能完全消除誤差，使系統誤差為零，從而消除穩態誤差。積分作用太強會使系統超調加大，甚至使系統出現振盪。微分控制可以減小超調量，克服振盪，使系統的穩定性提高，同時加快系統的動態響應速度，減小調整時間，從而改善系統的動態性能。

應用PID控制，必須適當地調整比例放大系數KP，積分時間TI和微分時間TD，使整個控制系統得到良好的性能。
純滯後控制:
對給定的水位及溫度對象設計相應的監控系統，可以對被控過程進行全面的監測及控制。主要內容有水位及溫度對象的在線實驗建模，並以HJ-2型高級過程式控制制實驗裝置中的水位對象及溫度對象為被控對象，進行試驗研究；同時以試驗求得的數學模型為對象，在MATLAB模擬環境下進行設計。試驗結果表明，由於對象存在較大的純滯後，採用單迴路PID控制效果不佳。但常規單迴路PID控制對一般對象控制效果較為理想，是生產過程中常用的一種控制方法。

9. 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。

(9)過程式控制制實驗裝置裝置裝置擴展閱讀

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。