过程控制工程课程综述
摘要：过程控制工程是一门跨学科以及应用性、技术性、综合性都很强的专业技术课程，要求具备较强的自动控制理论、计算机控制技术等专业基础知识。通过学习，要求掌握过程控制系统的控制原理和分析设计方法，具备基本的设计技能，能够设计出简单的过程控制系统。
过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制的发展。近年来，随着计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、网络与通信技术、微电子技术、CRT显示技术、现场总线智能仪表、软件技术以及自控理论的高速发展，过程控制的技术水平大大提高，过程控制系统的应用突飞猛进。
关键词：过程控制 控制系统设计 应用
正文：
1、过程控制系统的介绍
1.1 定义
过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和PH等这样一些过程变量的系统。
过程控制系统以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程参量的控制，可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式，这是过程控制的主要方式。 1.2 组成及分类
过程控制系统的一般组成： F(t) T0 e 调节器 U(t) 执行器 G(t) 被控对象 Y(t) 测量变送 过程控制系统的分类：
1.按过程控制系统的结构特点来分：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统；
2.按给定信号的特点来分：定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统； 3.按被控参数的名称分：温度、压力、流量、液位、成分、pH等控制系统； 4.按控制系统完成的功能来分：比值、均匀、分程和选择性控制系统； 5.按调解器控制规律分：比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制系统；
6.按被控量多少分：单变量控制系统、多变量控制系统等 1.3 特点
1.连续生产过程的自动控制；
2.过程控制系统由过程检测、控制仪表组成； 3.被控过程是多种多样的、非电量的；
4.过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制； 5.过程控制方案十分丰富；
6.定值控制是过程控制的一种常用形式。
2、课本内容介绍
本课程主要学习了前4章的内容，各章内容概述如下：
第一章：绪论。主要介绍过程控制的发展状况，过程控制的特点，过程控制系统的组成及分类，“过程控制工程”课程的性质和任务。
第二章：过程建模和过程检测控制仪表。
过程建模的方法包括机理分析法实验试验法，机理分析法是由物理规律及被控过程的特性，得到其参数方程，但是由于过程控制中的许多被控过程其内部原理未知，所以常采用实验分析法。实验分析法，输入特定的信号，测量其输出响应来建立系统的数学模型，常用的特定信号为阶跃信号与矩形脉冲信号。
过程变量检测及变送，学习了温度、流量、压力等过程变量测量的一些常用传感器。过程控制仪表,常见的有DDZ-Ⅲ调节器等。
第三章：简单过程控制系统——单回路控制系统的工程设计。主要介绍过程控制系统工程设计概述，控制方案设计，检测、变送器选择，执行器（调节器）选择，控制器（调节器）选择，过程计算机控制系统的设计，过程控制系统的投运和控制器参数整定。
第四章：复杂过程控制系统。
由于生产工艺要求的不断提高，单回路控制系统有时很难满足设计要求，这就需要设计复杂过程控制系统，像串级控制，可以有效的消除回路内的扰动，前馈控制可以提前消除扰动。但是各种方法都有其弊端，需要结合实际，使用合适的控制方法。
3、过程控制工程的发展前景
随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，作为工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。过程控制正朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必要性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CIMS)：以智能控制理论
为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产品出厂的自动化、整个生产系统信息管理的最优化。
随着现代控制技术、计算机技术等的不断发展．过程控制工程已被赋予了新的内涵，概括地讲，过程控制工程是一个为满足大中型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化的角度出发，按功能分散、集中管理的原则构思，具有高度可靠性指标，以计算机相关技术为核心的，与数据通讯技术、CRT显示、人机接口技术、输入输出接口技术等相结合的，用于生产管理、数据采集和各种过程控制的处于新技术前沿的新型过程控制工程。
4、总结
通过本课程的学习，我学习到了关于过程控制的基本知识。由过程控制系统的整体框架，逐步展开了后续的学习，测量变送器件、调节器、执行器、控制理论等，逐步完善其内容。过程控制是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科，需要前期课程的坚实基础和其他学科的知识。包括流体力学、自动控制原理、现代控制理论、集散控制与现场总线和计算机控制技术的知识，它是一个综合性的课程，需要与相应的学科相结合，才能融会贯通，需要更深入的学习。
参考文献:
[1] 邵裕森.过程控制及仪表（修订版）[M].上海：上海交通大学出版社，1995． [2] 金以慧.过程控制[M].北京：清华大学出版社，1993．
[3] 吴勤勤.电动控制仪表及装置[M].北京：化学工业出版社，1990． [4] 朱麟章.过程控制系统及设计[M] .北京：机械工业出版社，1994．
[5] 潘立登.化工对象动态特性测试方法[M] .北京：化学工业出版社，1989．