动态与控制培训课程-中科信软培训

动态与控制培训课程

课程目标

· 理解动态过程随时间推移的行为

· 理解控制回路为何不稳定 / 缓慢 /无效

· 培养以控制为导向的过程工程思维

· 在实际工厂过程中应用控制概念

第一章 – 过程动态基础

探究事物发生的原因，而不仅仅是发生了什么

关键主题：

· 动态过程与稳态过程的区别

· 变量：

o 控制变量 (CV)

o 操纵变量 (MV)

o 扰动

· 过程对变化的响应：

o 阶跃响应

o 延迟时间

o 时间常数

· 基本概念：

o 过程增益

o 惯性

o 容量

· 化肥生产中的典型操作问题：

o 酸罐

o 中和反应器

o 蒸发器

· 由过程设计、仪表和调谐引起的控制问题

第二章 – 工业过程控制基础

过程如何实际受控

主题：

· 什么是闭环控制系统

· 一阶过程与二阶过程

· 手动控制与自动控制

· 控制类型：

o 反馈控制

o 前馈控制（概念层面）

· 控制回路结构：

o 传感器 → 控制器 → 执行器 → 过程

· 控制目标：

o 稳定性

o 精度

o 快速响应

o 抗干扰能力

第3章 – PID控制器（课程核心）

课程中最关键的部分

主题：

· 为什么使用 PID 控制器而不是其他控制器

· 每个 PID 项的含义：

o P – 比例

o I – 积分

o D – 微分

· 每个项对以下方面的影响：

o 超调量

o 振荡

o 稳定时间

· 常见问题：

o 积分饱和

o 噪声敏感性

o 噪声与实际过程变化

o 滤波：益处和风险

o DCS 中的采样时间和扫描速率

· 实际工厂示例：

o pH 控制

o 反应器温度控制

o 液位控制

第 4 章 – 化工厂中的常见工艺类型

将理论与实际工厂工艺联系起来

主题：

· 包含以下要素的工艺：

o 存储容量（储罐）

o 化学反应

o 热传递

o 蒸发 /冷却

· 慢速过程与快速过程

· 非线性过程

· 负载变化的影响

第5章 – 过程仪表和传感器

如果测量不准确，控制将失效

主题：

· 测量原理：

o 精度

o 重复性

o 漂移

· 常用过程测量：

o 流量

o 压力

o 液位

o 温度

o 密度

o pH值 /电导率

· 正确的传感器位置

· 测量响应时间及其对控制的影响

· 在线测量与实验室测量

第6章 – 最终控制元件

控制与过程的交汇点

主题：

· 控制阀的类型：

o 截止阀

o 球阀

o 蝶阀

· 阀门特性：

o 线性阀

o 等百分比阀

· 常见阀门问题：

o 静摩擦

o 过大阀门

· 泵、变频器、风门

· 执行器对回路稳定性的影响

第7章 – 控制回路分析与整定

工厂工程师的实用工具

主题：

· 如何识别“不良”控制回路

· 基本整定方法：

o 手动整定

o 阶跃测试

· 趋势分析

· 控制关键绩效指标：

o 变异性

o 符合规范的时间

· 来自DCS系统的实际案例

第8章 – 工业控制中的常见故障

从工厂经验中学习

主题：

· 控制错误的变量

· 测量位置错误

· 过多的交互控制回路

· 自动化虽然“有效”，但会降低产量

· 为什么良好的控制能够降低能源和原材料消耗

第9章 – 高级控制导论（高阶）

拓宽视野，而非数学深度

主题：

· 级联控制

· 比率控制

· 超控控制

· 多变量思维

· APC简介（概念层面）

第10章 – 个人应用项目

课程最重要的部分

建议的结构：

1. 选择实际的工厂流程

2. 问题定义：

o 变异性

o 不合格产品

o 能耗

3. 现有控制回路映射

4. 改进建议：

o 控制逻辑修改

o 参数调整

o 测量或执行器变更

5. 结果展示 / 经济评估

最终交付成果：
简短演示 + 适用于实际应用的实用建议

其他主题

· 控制与安全（联锁与控制）

· 控制对产品质量的影响

· 控制与能源效率

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