簡(jiǎn)介：1,自控設(shè)備的選擇,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,1控制裝置的選擇2溫度、壓力、流量、物位、控制閥及過(guò)程分析儀表的選型3儀表數(shù)據(jù)庫(kù)4自控設(shè)備表,自控設(shè)備的選擇,一個(gè)正確合理的自控方案，不僅要有正確的測(cè)量和控制方案，而且還需要選擇和使用各種自動(dòng)化儀表，即進(jìn)行正確的儀表選型。儀表選型中，首先應(yīng)對(duì)控制裝置進(jìn)行合理的選擇。,控制裝置的選擇,4,基地式儀表,特點(diǎn)是儀表各部分之間以不可分離的機(jī)械結(jié)構(gòu)相聯(lián)接，把指示、記錄、調(diào)節(jié)等部分合在一起，裝在一個(gè)表殼里，形成一個(gè)有機(jī)的整體。這樣一臺(tái)儀表不僅能對(duì)某參數(shù)進(jìn)行指示或記錄，而且還有調(diào)節(jié)功能。由于它簡(jiǎn)單、可靠，至今仍有發(fā)展和應(yīng)用。一般用于簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通常都安裝在現(xiàn)場(chǎng)的工藝管道和生產(chǎn)裝置附近。,頻率檢測(cè)器,智能電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥,電動(dòng)O型切斷調(diào)節(jié)球閥,5,基地式儀表,一般與檢測(cè)裝置、顯示裝置一起組裝在一個(gè)整體之內(nèi)同時(shí)具有檢測(cè)、控制與顯示的功能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便通用性差，信號(hào)不易傳遞一般應(yīng)用于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)中。,6,單元組合式儀表,將儀表按其功能分成若干單元各個(gè)單元之間以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)相互聯(lián)系具有高度的靈活性和通用性，各個(gè)單元可以適當(dāng)組合，也可與計(jì)算機(jī)等設(shè)備配合，組成各種復(fù)雜的、新型的控制系統(tǒng)。有氣動(dòng)組合儀表和電動(dòng)單元組合儀表（QDZ和DDZ儀表）兩類。,7,氣動(dòng)單元組合儀表（QDZ）,采用140KPA壓縮空氣為能源，以20～100KPA標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)輸出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定、工作可靠、安全防火防爆特別適用于石油、化工等易燃易爆場(chǎng)合,8,電動(dòng)單元組合儀表（DDZ）,采用010MA或420MA標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便、便于計(jì)算機(jī)接口部分儀表（如DDZⅢ型）采取了先進(jìn)的安全防爆措施，能構(gòu)成本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)，同樣能應(yīng)用于易燃易爆場(chǎng)合。,9,綜合自動(dòng)化階段,工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)了一個(gè)車間甚至于一個(gè)工廠的綜合自動(dòng)化過(guò)程檢測(cè)控制儀表是單元組合儀表和組裝式儀表逐步采用數(shù)字計(jì)算機(jī)以及以微處理器為基礎(chǔ)的集散控制系統(tǒng)。,10,組裝式儀表,一種按結(jié)構(gòu)分離型的組裝式電動(dòng)儀表主要用于電站,在石油化工行業(yè)中用得不多。,一種大型柜式的調(diào)節(jié)儀表。它按照控制系統(tǒng)中的各種功能劃分組件（組件的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化），各組件可在機(jī)架上插裝，方便地組合成整套控制系統(tǒng)。,11,可編程序數(shù)字控制器（單回路控制器）,它是以微處理器為主體，控制算法是數(shù)字式的，功能和外形與模擬式控制器相近，它們的控制算法較豐富，每臺(tái)可有多個(gè)輸入和輸出。使用一臺(tái)可編程序數(shù)字控制器就能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，所以有時(shí)又稱為單回路控制器。優(yōu)點(diǎn)靈活、方便、可靠性高。目前國(guó)內(nèi)這類儀表有DDZ－S數(shù)字智能儀表、DIGITRONIK系列單回路數(shù)字儀表、YS100系列單回路電子控制系統(tǒng)等。,12,可編程序控制器（PLC）,PLC英文全稱PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER,它也是以微處理器為主體的一種數(shù)字控制器，主要用于順序控制、聯(lián)鎖保護(hù)、過(guò)程控制和管理等場(chǎng)合。目前在國(guó)內(nèi)使用的品種非常繁多。,13,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成控制系統(tǒng)所有功能數(shù)據(jù)采集、控制、信號(hào)通信、集中顯示操作等生產(chǎn)過(guò)程控制管理水平提高適于大規(guī)模、復(fù)雜化系統(tǒng)的控制集中控制幾十上百個(gè)回路，會(huì)有什么后果如何克服,14,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（續(xù)）,過(guò)程變量的高度集中顯示操作和報(bào)警，功能的高度集中，必然使事故發(fā)生的危險(xiǎn)性集中。為確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行，可采用雙機(jī)運(yùn)行常規(guī)儀表備用思考問(wèn)題得到解決了嗎,15,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（續(xù)）,采用雙機(jī)運(yùn)行或常規(guī)儀表備用的方式，可在一定程度上解決上述問(wèn)題，未能真正根本解決危險(xiǎn)性的問(wèn)題。此外還增加了設(shè)備投入和維修工作量。如何解決上述問(wèn)題,16,分散控制系統(tǒng)（DCS）,大規(guī)模集成電路問(wèn)世微處理器為基礎(chǔ)由若干控制站組合，使危險(xiǎn)分散各站通過(guò)完全雙重化數(shù)據(jù)高速通信網(wǎng)絡(luò)連接,17,DCS的設(shè)計(jì)思想是“控制分散、管理集中”。與傳統(tǒng)的集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比，控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)被分散，可靠性大大增加。DCS具有良好的圖形界面，方便的組態(tài)軟件，豐富的控制算法和開(kāi)放的聯(lián)網(wǎng)能力等優(yōu)點(diǎn)。成為過(guò)程控制系統(tǒng)，特別是大中型流程工業(yè)企業(yè)中控制系統(tǒng)的主流。,分散控制系統(tǒng)（DCS）（續(xù)）,18,DCS代表廠家,80年代國(guó)內(nèi)DCS的市場(chǎng)幾乎全被國(guó)外產(chǎn)品占有，代表廠家有美國(guó)的HONEYWELL；日本的橫河（YAKOGAWA）；德國(guó)的SIEMENS等等。進(jìn)入90年代，國(guó)產(chǎn)DCS的市場(chǎng)占有率不斷上升，代表性的有北京和利時(shí)公司；浙大中控公司。,19,DCS的特點(diǎn),采用分級(jí)結(jié)構(gòu)通常分為三級(jí)，第一級(jí)為過(guò)程控制，第二級(jí)為監(jiān)督控制，第三級(jí)為工廠管理；采用局部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；豐富的功能軟件包；強(qiáng)有力的人機(jī)接口功能；采用高可靠性技術(shù)。,20,DCS系統(tǒng),管理計(jì)算機(jī),操作員站,工程師站,現(xiàn)場(chǎng)操作站,現(xiàn)場(chǎng)控制站,21,現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用于過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)的一種數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，它不僅包含有過(guò)程控制信息交換，而且還包含設(shè)備管理信息的交流。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線，各種智能設(shè)備（智能變送器、調(diào)節(jié)閥、分析儀和分布式I/O單元）可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，過(guò)程控制策略可以完全在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層次上實(shí)現(xiàn)。目前，使用較多的現(xiàn)場(chǎng)總線主要是FUNDATIONFIELDBUS基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF總線）和PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以將各種分布在控制現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)智能設(shè)備和I/O單元方便的連接在一起，構(gòu)成控制系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為DCS發(fā)展的趨勢(shì)。,現(xiàn)場(chǎng)總線,22,是指將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如數(shù)字傳感器、變送器、儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）與工業(yè)過(guò)程控制單元、現(xiàn)場(chǎng)操作站等互連而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。主要用于現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、I/O模塊等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的信息傳遞。具有全數(shù)字化、分散、雙向傳輸和多分支的特點(diǎn)，是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)發(fā)展的產(chǎn)物。,現(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn),23,采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行數(shù)字通信，而不再用模擬信號(hào)通過(guò)電線、電纜互連，信號(hào)傳遞方式發(fā)生了根本性變化，信號(hào)傳遞更加可靠、經(jīng)濟(jì)、各個(gè)儀表及裝置之間的互連更加方便靈活。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)構(gòu)成的分散控制系統(tǒng)，其控制功能將更加分散，系統(tǒng)構(gòu)成將更加靈活、可靠性更高。,現(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn)（續(xù)）,24,現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制網(wǎng)絡(luò)可以分為三個(gè)層次SENSORBUS面向的是簡(jiǎn)單的數(shù)字傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要傳輸狀態(tài)信息，網(wǎng)上交換的數(shù)據(jù)單元是位（BIT）；DEVICEBUS面向的是模擬傳感器和執(zhí)行器，主要傳輸模擬信號(hào)的采集轉(zhuǎn)換值、校正與維護(hù)信息等，網(wǎng)上交換的數(shù)據(jù)單元是字節(jié)（BYTE）；FIELDBUS面向的是控制過(guò)程，除了傳輸數(shù)字與模擬信號(hào)的直接信息外，還可傳輸控制信息，即FIELDBUS上的結(jié)點(diǎn)可以是過(guò)程控制單元（PCU），F(xiàn)IELDBUS網(wǎng)絡(luò)交換的數(shù)據(jù)單元是幀（FRAME）。,現(xiàn)場(chǎng)總線的層次,25,基于PROFIBUS的PLCSCADA系統(tǒng)在磨礦過(guò)程中的應(yīng)用,1理解SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)2磨礦工藝流程圖3磨礦過(guò)程自動(dòng)控制的目標(biāo)4磨礦過(guò)程控制特點(diǎn)5控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6操作站主要功能,26,控制裝置的選擇控制裝置的選擇首先確定是采用常規(guī)儀表控制還是DCS系統(tǒng)，至于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)當(dāng)前尚處于發(fā)展、成熟階段，尚未全面推廣使用。1、對(duì)于大型生產(chǎn)過(guò)程或自動(dòng)化水平要求較高的場(chǎng)合，可采用DCS系統(tǒng)。然后，根據(jù)投資的情況、生產(chǎn)規(guī)模、控制和管理等方面要求，進(jìn)行可行性研究，發(fā)出DCS的正式詢價(jià)書，至少向三個(gè)DCS供方詢價(jià)。收到DCS供方報(bào)價(jià)書后，進(jìn)行評(píng)審。最后，與最終用戶共同確定DCS的選型及供方廠商。2、常規(guī)儀表的選用也傾向于數(shù)字化、智能化。目前，氣動(dòng)控制儀表已很少使用，少數(shù)有爆炸危險(xiǎn)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組控制，尚有采用氣動(dòng)控制儀表。,27,3、常規(guī)控制儀表的選擇，沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，一般可考慮如下幾個(gè)因素。（1）價(jià)格因素通常數(shù)字式儀表比模擬儀表貴，新型儀表比老型儀表貴，引進(jìn)或合資生產(chǎn)的儀表比國(guó)產(chǎn)儀表貴，電動(dòng)儀表比氣動(dòng)儀表貴。因此，選型時(shí)要考慮投資的情況、儀表的性能／價(jià)格比。（2）管理的需要管理上的需要首先應(yīng)盡可能使全廠的儀表選型一致，有利于儀表的維護(hù)管理。此外，對(duì)于大中型企業(yè)，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的管理，控制儀表應(yīng)選擇帶有通信功能的，以便實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)化。（3）工藝的要求控制儀表應(yīng)選擇能滿足工藝對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)、控制和安全保護(hù)等方面的要求。對(duì)于檢測(cè)元件或執(zhí)行器處在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合時(shí)，需考慮安全柵的使用。,28,檢測(cè)儀表（元件）及控制閥的選型,檢測(cè)儀表（元件）及控制閥選型的一般原則如下1．工藝過(guò)程的條件工藝過(guò)程的溫度、壓力、流量、粘度、腐蝕性、毒性、脈動(dòng)等因素是決定儀表選型的主要條件，它關(guān)系到儀表選用的合理性、儀表的使用壽命及車間的防火、防爆、保安等問(wèn)題。2．操作上的重要性各檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)在操作上的重要性是儀表的指示、記錄、積算、報(bào)警、控制、遙控等功能選定依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，（1）對(duì)工藝過(guò)程影響不大，但需經(jīng)常監(jiān)視的變量，可選指示型；（2）對(duì)需要經(jīng)常了解變化趨勢(shì)的重要變量，應(yīng)選記錄式；,29,（3）而一些對(duì)工藝過(guò)程影響較大的，又需隨時(shí)監(jiān)控的變量，應(yīng)設(shè)控制；（4）對(duì)關(guān)系到物料衡算和動(dòng)力消耗而要求計(jì)量或經(jīng)濟(jì)核算的變量，宜設(shè)積算；（5）一些可能影響生產(chǎn)或安全的變量，宜設(shè)報(bào)警。3．經(jīng)濟(jì)性和統(tǒng)一性儀表的選型也決定于投資的規(guī)模，應(yīng)在滿足工藝和自控的要求前提下，進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)核算，取得適宜的性能／價(jià)格比。為便于儀表的維修和管理，在選型時(shí)也要注意到儀表的統(tǒng)一性。盡量選用同一系列、同一規(guī)格型號(hào)及同一生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。4．儀表的使用和供應(yīng)情況選用的儀表應(yīng)是較為成熟的產(chǎn)品，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用證明性能可靠的；同時(shí)要注意到選用的儀表應(yīng)當(dāng)是貨源供應(yīng)充沛，不會(huì)影響工程的施工進(jìn)度。,30,溫度測(cè)量?jī)x表的選型工業(yè)溫度檢測(cè)主要采用熱電偶和熱電阻（一）溫度測(cè)量?jī)x表的類型及特點(diǎn)常用工業(yè)溫度計(jì)的分類如P85。（二）溫度測(cè)量?jī)x表的選擇1就地溫度儀表的選擇雙金屬溫度計(jì)在滿足測(cè)量范圍、工作壓力和精確度要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用。壓力式溫度汁對(duì)于80OC以下低溫、無(wú)法近距離觀察、有振動(dòng)及精確度要求不高的場(chǎng)合可選用。玻璃溫度汁出于汞害，一般不推薦使用（除作為成套機(jī)械，要求測(cè)量精度不高的情況下使用外）。,31,2．溫度檢測(cè)元件的選擇熱電偶適用一般場(chǎng)合，熱電阻適用于無(wú)振動(dòng)場(chǎng)合，熱敏電阻適用于要求測(cè)量反應(yīng)速度快的場(chǎng)合。根據(jù)對(duì)測(cè)量響應(yīng)速度的要求，可選擇熱電偶600S、100S、20S三級(jí)；熱電阻90180S、3090S、1030S、10S四級(jí)；熱敏電阻1S。3根據(jù)使用環(huán)境條件選擇溫度計(jì)接線盒普通式條件較好的場(chǎng)所；防濺式、防水式潮濕或露天的場(chǎng)所；隔爆式易燃、易爆的場(chǎng)所；插座式僅適用于特殊場(chǎng)合。,32,壓力測(cè)量?jī)x表的選型1精確度等級(jí)的選擇一般選用15級(jí)或25級(jí)；精密測(cè)量選O1、O5或O16級(jí)。2測(cè)量范圍的選擇測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí)，正常操作壓力值應(yīng)在儀表測(cè)量范圍上限值的2/3～1/3。測(cè)量脈動(dòng)壓力（如泵、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等出口處壓力）時(shí)，正常操作壓力值應(yīng)在儀表測(cè)量范圍上限值的1/2～1/3。測(cè)量高、中壓力（大于4MPA）時(shí)，正常操作壓力值不應(yīng)超過(guò)儀表測(cè)量范圍上限值的1/2。,33,對(duì)象封閉管道和敞開(kāi)管道流量計(jì)目的總量（累計(jì)流量）和流量（瞬時(shí)）原理力學(xué)（應(yīng)用最多），電學(xué)，聲學(xué)，熱學(xué)，光學(xué)和原子物理。按測(cè)量體積和質(zhì)量流量體積流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)（直接/間接）按測(cè)量方法和結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖62P91,流量測(cè)量?jī)x表的選型,不同類型的流量?jī)x表性能和特點(diǎn)各異，選型時(shí)必須考慮的因素,流量?jī)x表的分類（可按不同的原則進(jìn)行）,34,物位測(cè)量?jī)x表的分類和特性直接式液位測(cè)量?jī)x表就地測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)顯示差壓式液位測(cè)量?jī)x表主要用于石化生產(chǎn)浮力式液位測(cè)量?jī)x表電氣式液位測(cè)量?jī)x表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)低超聲波式液位測(cè)量?jī)x表放射性液位計(jì)真正的不接觸測(cè)量，必須有專人管理雷達(dá)液位計(jì)惡劣的操作環(huán)境下,物位測(cè)量?jī)x表的選型,35,物位測(cè)量?jī)x表的選型儀表的技術(shù)性能測(cè)量的對(duì)象被測(cè)介質(zhì)的特性根據(jù)工藝要求確定儀表的功能、量程及精度特殊場(chǎng)合下的特別要求P97表611、612儀表選型推薦表和參考表,物位測(cè)量?jī)x表的選型（續(xù)）,36,過(guò)程分析儀表的類型和特性熱導(dǎo)式分析儀應(yīng)用廣泛磁導(dǎo)式分析儀（熱磁式氧分析儀/磁力機(jī)械式氧分析儀）光學(xué)式分析儀光學(xué)煙氣分析儀電化學(xué)式分析儀血糖監(jiān)測(cè)熱化學(xué)式分析儀色譜儀質(zhì)譜分析儀其他類型分析儀核磁共振波譜儀、硫酸濃度計(jì),過(guò)程分析儀表的選型,37,成分分析儀的特點(diǎn)是專用性很強(qiáng)，每一種分析儀的適用范圍都是有限的。同一類分析儀即使有相同的測(cè)量范圍，但由于待測(cè)試樣的背景組成不同，并不一定都能適用。選用時(shí)考慮分析對(duì)象分析儀性能的選擇（選擇性/響應(yīng)時(shí)間/精確性）適應(yīng)安裝現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求其他因素,過(guò)程分析儀表的選型（續(xù)）P100,過(guò)程分析儀表的選型的原則,38,紅外傅立葉光譜分析儀（美國(guó)NICOLET公司）,主要用于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)化合物的定性定量及結(jié)構(gòu)分析，可廣泛應(yīng)用于有機(jī)化合物分析、藥物分析、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等各研究領(lǐng)域。,39,控制閥的選型控制閥的分類和特性控制閥如果按其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)能源來(lái)分可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類。而從閥來(lái)分類型更多。1以執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以閥進(jìn)行分類直通單座閥，直通雙座閥，角形閥，三通閥,40,儀表數(shù)據(jù)表,自控方案確定和儀表選型后，此時(shí)可編制自控儀表規(guī)格表。反映自控儀表的型號(hào)、規(guī)格及在各測(cè)量、控制系統(tǒng)中的使用和位置等情況，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)體制和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可以編制成各種形式的儀表規(guī)格表。本節(jié)將介紹國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T2063620639）對(duì)自控儀表規(guī)格表的編制方式。,41,在這個(gè)國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制中，主要由“儀表索引”、“儀表數(shù)據(jù)表”來(lái)表達(dá)自控儀表的選型和使用等情況的?！皟x表索引”是以一個(gè)儀表回路為單元，按被測(cè)變量英文字母代號(hào)的順序列出所有構(gòu)成檢測(cè)、控制系統(tǒng)的儀表設(shè)備位號(hào)、用途、名稱和供貨部門以及相關(guān)的設(shè)計(jì)文件號(hào)。表6－16列出了“儀表索引”的示例?！皟x表數(shù)據(jù)表”是與儀表有關(guān)的工藝、機(jī)械數(shù)據(jù)，對(duì)儀表及附件的技術(shù)要求、型號(hào)及規(guī)格等。,42,“儀表數(shù)據(jù)表”在國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制中有三種版本中英文對(duì)照版儀表數(shù)據(jù)表、中文版儀表數(shù)據(jù)表、英文版儀表數(shù)據(jù)表。通常國(guó)內(nèi)工程項(xiàng)目可選用中英文對(duì)照版或中文版，出口工程項(xiàng)目或涉外工程項(xiàng)目可選用中英文對(duì)照版或英文版。中英文對(duì)照版儀表數(shù)據(jù)表在自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用典型表格（HG/T206391）中列出73種典型表格。,43,需注意在“儀表數(shù)據(jù)表“中，對(duì)于某些現(xiàn)場(chǎng)安裝的儀表，如表6－16所示的壓力變送器，其中有一欄反映該儀表安裝要求的“安裝圖號(hào)”是指在自控安裝圖冊(cè)HG/T21581中采用哪種具體形式。通過(guò)“儀表索引”和“儀表數(shù)據(jù)表”兩種表格的配合，能清楚地表達(dá)出在自控工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，選用了哪些儀表，這些儀表的型號(hào)、規(guī)格、位號(hào)、用途，在檢測(cè)、控制系統(tǒng)中的位置，安裝方式等情況。把整個(gè)工程項(xiàng)目中，選用儀表的重要信息清晰地反映出來(lái)。,44,自控設(shè)備表,自控設(shè)備表分為兩種表一通常所有控制系統(tǒng)（包括就地調(diào)節(jié)系統(tǒng)）以及傳送到控制室進(jìn)行集中檢測(cè)的儀表（不包括溫度）均填寫在自控設(shè)備表（表一）上，并按信號(hào)流向依次填寫。表二集中檢測(cè)的溫度儀表、就地檢測(cè)儀表、儀表盤（箱）、半模擬盤、操縱臺(tái)、保溫（護(hù)）箱、報(bào)警器及控制室氣源總管用的大型空氣過(guò)濾器、減壓閥、安全閥等均填寫在自控設(shè)備表（表二）上，顯示儀表排列在前。,

簡(jiǎn)介：1,緒論,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,2,控制理論與控制工程直接服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的工程性技術(shù)過(guò)程控制概念,課程性質(zhì),3,,過(guò)程控制以表征生產(chǎn)過(guò)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(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這里“過(guò)程”是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進(jìn)行的物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過(guò)程。表征過(guò)程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過(guò)對(duì)過(guò)程參量的控制，可使生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的產(chǎn)量增加、質(zhì)量提高和能耗減少。一般的過(guò)程控制系統(tǒng)通常采用反饋控制的形式，這是過(guò)程控制的主要方式。,4,控制系統(tǒng)的由來(lái),,傳感測(cè)量器液位計(jì)人眼控制器大腦執(zhí)行機(jī)構(gòu)手手動(dòng)閥,差壓傳感變送器電動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,,5,液位控制系統(tǒng)的組成與方塊圖,6,自控工程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的原因,進(jìn)入90年代以來(lái)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，是重要的高科技技術(shù)。過(guò)程控制是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中電過(guò)程控制技術(shù)正在為實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約能源、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生等方面起著越來(lái)越大的作用。,7,自控工程設(shè)計(jì),自控工程設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，用圖紙資料和文字資料的形式表達(dá)出來(lái)的全部工作。,8,自控工程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,１建立自控系統(tǒng)（設(shè)計(jì)系統(tǒng)）①常規(guī)控制②計(jì)算機(jī)控制根據(jù)工藝要求組成不同自控系統(tǒng)。如采用常規(guī)儀表、DCS系統(tǒng)或FCS系統(tǒng)的控制系統(tǒng),9,,DCS，即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)的。在系統(tǒng)功能方面，DCS和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上卻完全不同。DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場(chǎng)儀表（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站）的3級(jí)結(jié)構(gòu)。,10,,FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FIELDBUSCONTROLSYSTEM計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，一種世界上最新型的控制系統(tǒng)即現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FIELDBUSCONTROLSYSTEM，F(xiàn)CS）在上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没?，并正以迅猛的?shì)頭快速發(fā)展。把微機(jī)處理器轉(zhuǎn)入現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備，使設(shè)備具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，信號(hào)傳輸精度高，遠(yuǎn)程傳輸?，F(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在制造或過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)，正越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動(dòng)化領(lǐng)域在過(guò)程控制系統(tǒng)上帶來(lái)又一次革命，其深度和廣度將超過(guò)歷史的任何一次，從而開(kāi)創(chuàng)自動(dòng)化的新紀(jì)元。,11,２控制系統(tǒng)的實(shí)施①確定被控變量（受控變量）②操縱變量代表現(xiàn)狀、工藝機(jī)理、過(guò)程特性③確定檢測(cè)點(diǎn)，選擇測(cè)量元件④閥特性選取氣開(kāi)、氣關(guān)、對(duì)數(shù)、特性⑤控制規(guī)律選?、薷鞣N儀表的選型、氣動(dòng)、電動(dòng)I、II、III型⑦控制參數(shù)整定及自控系統(tǒng)的投運(yùn),自控工程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,12,自控工程學(xué)習(xí)達(dá)到的目的,如何根據(jù)控制理論（控制原理），結(jié)合過(guò)程機(jī)理，軟、硬件知識(shí)去從事控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等工作的學(xué)科。實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象的自動(dòng)化。自動(dòng)化在被控制的設(shè)備上配一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)過(guò)程在不同程度上自動(dòng)進(jìn)行，這種自動(dòng)化裝置管理生產(chǎn)的辦法為自動(dòng)化。,13,自控工程學(xué)習(xí)達(dá)到的目的,1一般系統(tǒng)（簡(jiǎn)單系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)分析，選型，投運(yùn)及參數(shù)整定2復(fù)雜系統(tǒng)（車間、工廠級(jí)）的分析設(shè)計(jì),14,過(guò)程控制發(fā)展概述,早期一千多年前銅壺滴漏計(jì)時(shí)器、指南車（中國(guó)西漢時(shí)期開(kāi)環(huán)前饋）、各種天文儀器。十八世紀(jì)風(fēng)車定向裝置（1750），蒸汽機(jī)調(diào)速裝置（1784年）30年代黑箱子時(shí)期憑經(jīng)驗(yàn)，配儀表經(jīng)典控制理論1代2代1948年NWIENER發(fā)表控制論40年代前后手工階段手工操作狀態(tài)，憑經(jīng)驗(yàn)人工控制生產(chǎn)過(guò)程，勞動(dòng)生產(chǎn)率很低。,15,,16,過(guò)程控制發(fā)展概述,早期一千多年前銅壺滴漏計(jì)時(shí)器、指南車（中國(guó)西漢時(shí)期開(kāi)環(huán)前饋）、各種天文儀器。十八世紀(jì)風(fēng)車定向裝置（1750），蒸汽機(jī)調(diào)速裝置（1784年）30年代黑箱子時(shí)期憑經(jīng)驗(yàn)，配儀表經(jīng)典控制理論1代2代1948年NWIENER發(fā)表控制論40年代前后手工階段手工操作狀態(tài)，憑經(jīng)驗(yàn)人工控制生產(chǎn)過(guò)程，勞動(dòng)生產(chǎn)率很低。,17,過(guò)程控制發(fā)展概述,50年代前后儀表化與局部自動(dòng)化階段過(guò)程控制發(fā)展的第一個(gè)階段，一些工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動(dòng)化。主要特點(diǎn)檢測(cè)和控制儀表采用基地式儀表和部分單元組合儀表多數(shù)是氣動(dòng)儀表；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單輸入、單輸出系統(tǒng)；被控參數(shù)溫度、壓力、流量和液位參數(shù)；控制目的保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或者減少對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的主要擾動(dòng)；理論頻率法和根軌跡法的經(jīng)典控制理論，解決單輸入單輸出的定值控制系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題。,18,基地式儀表,將測(cè)量、顯示、控制等各部分集中組裝在一個(gè)表殼里，從而形成一個(gè)整體，并且可就地安裝的的一類儀表。基地式儀表的特點(diǎn)（1）綜合與集中基地式儀表把必要的功能部件全集中在一個(gè)儀表之內(nèi)，只需配上調(diào)節(jié)閥便可構(gòu)成一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；（2）基地式儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要變送器，使用維護(hù)方便、防爆。（3）基地式儀表的缺點(diǎn)是功能較簡(jiǎn)單，不便于組成復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，外殼尺寸大，精度稍低。,19,過(guò)程控制發(fā)展概述,60年代前后發(fā)展階段（現(xiàn)代控制理論，第3代）過(guò)程控制發(fā)展的第二個(gè)階段，工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)車間或大型裝置的集中控制。主要特點(diǎn)檢測(cè)和控制儀表采用單元組合儀表氣動(dòng)、電動(dòng)和組裝儀表，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制DDC和設(shè)定值控制SPC；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多變量系統(tǒng)，各種復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)、比值、均勻、前饋、選擇性控制系統(tǒng)；控制目的提高控制質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)特殊要求；理論除經(jīng)典控制理論，現(xiàn)代控制理論開(kāi)始應(yīng)用。,20,單元組合儀表,由若干種具有獨(dú)立功能的標(biāo)準(zhǔn)單元組成的一套調(diào)節(jié)儀表。它完全適應(yīng)大型機(jī)組和過(guò)程控制方面的要求，可以實(shí)現(xiàn)多回路的復(fù)雜控制（見(jiàn)電動(dòng)單元組合儀表、氣動(dòng)單元組合儀表）。,21,19世紀(jì)70年代以來(lái)全盤自動(dòng)化階段發(fā)展到現(xiàn)代過(guò)程控制的新階段，這是過(guò)程控制發(fā)展的第三個(gè)階段。主要特點(diǎn)檢測(cè)和控制儀表新型儀表、智能化儀表、微型計(jì)算機(jī)；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由單→多變量系統(tǒng)，由PID控制規(guī)律→特殊控制規(guī)律，由定值控制→最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制，由儀表控制系統(tǒng)→智能化計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)；理論現(xiàn)代控制理論→過(guò)程控制領(lǐng)域，如狀態(tài)空間分析，系統(tǒng)辨識(shí)與狀態(tài)估計(jì)，最優(yōu)濾波與預(yù)報(bào)。,過(guò)程控制發(fā)展概述,22,目前全盤自動(dòng)化階段多級(jí)優(yōu)化控制集散控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)為一體的裝置。系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是分散的生產(chǎn)過(guò)程是分散系統(tǒng)，但過(guò)程控制的監(jiān)視、管理是集中的。優(yōu)點(diǎn)將計(jì)算機(jī)分布到車間或裝置。使系統(tǒng)的危險(xiǎn)分散，提高了系統(tǒng)的可靠性，能方便靈活地實(shí)現(xiàn)各種新型的控制規(guī)律與算法，實(shí)現(xiàn)最佳管理。,過(guò)程控制發(fā)展概述,23,第一章緒論,目前全盤自動(dòng)化階段多級(jí)優(yōu)化控制CIMSCOMPUTERINTEGRATEDMANUFACTURINGSYSTEMCIPSCOMPUTERINTEGRATEDPROCESSSYSTEMFCSFIELDBUSCONTROLSYSTEM智能控制理論（第4代）模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、遺傳算法、灰色理論,過(guò)程控制發(fā)展概述,24,過(guò)程控制發(fā)展概述,自動(dòng)化發(fā)展的兩個(gè)特點(diǎn)任務(wù)的需要、理論的開(kāi)拓、技術(shù)手段的進(jìn)展一門綜合性的技術(shù),

簡(jiǎn)介：1,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法,2,工程,每個(gè)工程（PROJECT）項(xiàng)目由若干工程組成。例如土建工程、管道工程、公用工程、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控工程等。自動(dòng)控制工程（有時(shí)也叫做儀表工程）是這些工程中的一項(xiàng)，可下圖表示這個(gè)概念。,3,“項(xiàng)目過(guò)程”指的是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程（PROJECTIMPLEMENTATION）。工程設(shè)計(jì)是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的一個(gè)階段。工程設(shè)計(jì)（ENGINEERINGDESIGN）過(guò)程是用圖紙、圖表等表達(dá)技術(shù)實(shí)施方案的過(guò)程。自控工程設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，用圖紙資料和文字資料的形式表達(dá)出來(lái)全部工作。根據(jù)各種技術(shù)數(shù)據(jù)和技術(shù)文件，設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生出相應(yīng)的設(shè)計(jì)文件?，F(xiàn)代自動(dòng)化工程中的設(shè)計(jì)、供貨、安裝、調(diào)試等工作，在責(zé)任劃分上會(huì)出現(xiàn)交叉，因此設(shè)計(jì)與施工界線不是很清晰，概念上更多的是強(qiáng)調(diào)‘實(shí)施’。,項(xiàng)目過(guò)程,4,項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程示意圖,5,自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù),自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù)負(fù)責(zé)工藝生產(chǎn)裝置與公共工程、輔助工程系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，檢測(cè)儀表、在線分析儀表和控制及管理用計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及有關(guān)的程序設(shè)計(jì)、信號(hào)報(bào)警和連鎖系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)SIS、緊急停車系統(tǒng)ESD的設(shè)計(jì)。P3,6,ESD緊急停車系統(tǒng),ESD緊急停車系統(tǒng)按照安全獨(dú)立原則要求，獨(dú)立于DCS集散控制系統(tǒng)，其安全級(jí)別高于DCS。在正常情況下，ESD系統(tǒng)是處于靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)。作為安全保護(hù)系統(tǒng)，凌駕于生產(chǎn)過(guò)程控制之上，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置的安全性。只有當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí)，不需要經(jīng)過(guò)DCS系統(tǒng)，而直接由ESD發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)，避免危險(xiǎn)擴(kuò)散造成巨大損失。,7,1據(jù)工藝專業(yè)提出的監(jiān)控條件繪制工藝控制圖（PCD）2配合系統(tǒng)專業(yè)繪制各版管道儀表流程圖（PID）；3征集研究用戶對(duì)PID及儀表設(shè)計(jì)規(guī)定的意見(jiàn)；4編制儀表采購(gòu)單，配合采購(gòu)部門開(kāi)展儀表和材料的采購(gòu)工作；5確定儀表制造商的有關(guān)圖紙，按儀表制造商返回的技術(shù)文件，提交儀表接口條件，并開(kāi)展有關(guān)設(shè)計(jì)工作；6編制最終自控工程設(shè)計(jì)文件。,自控工程設(shè)計(jì)階段的工作P3,8,1檢測(cè)、控制、報(bào)警、聯(lián)鎖/停車和監(jiān)控/管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；2檢測(cè)儀表、控制系統(tǒng)及其輔助設(shè)備和安裝材料的選型設(shè)計(jì)；3檢測(cè)儀表和控制系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)；4負(fù)責(zé)DCS、PLC、ESD和上位計(jì)算機(jī)（監(jiān)控、管理）的選型，并負(fù)責(zé)和參加軟件的編制工作；5負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)儀表的環(huán)境防護(hù)措施的設(shè)計(jì)；6接受其他主導(dǎo)專業(yè)的設(shè)計(jì)條件，提出設(shè)備、管道、電氣、土建、暖通和給排水等專業(yè)的設(shè)計(jì)條件；7負(fù)責(zé)控制室、分析室以及儀表車間的設(shè)計(jì)；8負(fù)責(zé)工廠生產(chǎn)過(guò)程計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。,自控工程設(shè)計(jì)的八項(xiàng)任務(wù)P3,9,在設(shè)計(jì)工作中，必須嚴(yán)格的貫徹執(zhí)行一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，根據(jù)現(xiàn)有同類型工廠或試驗(yàn)裝置的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)資料，使設(shè)計(jì)建立在可靠的基礎(chǔ)上。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)工程的情況、國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化水平，自動(dòng)化技術(shù)工具的制造質(zhì)量和供應(yīng)情況，以及當(dāng)前生產(chǎn)中的一些新技術(shù)發(fā)展的情況進(jìn)行深入調(diào)查研究，才能有一個(gè)正確的判斷，作出一個(gè)合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中還應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)觀念，注意提高經(jīng)濟(jì)效益。,10,自控工程設(shè)計(jì)的體制,目前，在自控設(shè)計(jì)中，處于新老體制交叉階段。因此有必要在介紹新體制的同時(shí)，對(duì)曾被長(zhǎng)期使用過(guò)的且當(dāng)前在有些部門還習(xí)慣應(yīng)用的老體制進(jìn)行概要的敘述。一、老設(shè)計(jì)體制二、新設(shè)計(jì)體制（國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制）,11,老設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（CD50A284）過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（HG2050692）現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)）分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20573）,老設(shè)計(jì)體制,12,1993年5月17日原化學(xué)工業(yè)部發(fā)布了自控專業(yè)施工設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定（HG2050692），并于當(dāng)年9月1日開(kāi)始作為自控工程設(shè)計(jì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)予以實(shí)施。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)同樣屬于老設(shè)計(jì)體制，但由于新設(shè)計(jì)體制剛頒布不久，目前尚處于新老體制交接階段，老設(shè)計(jì)體制在使用常規(guī)儀表的自控工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中還有應(yīng)用。因此稱其為過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與原設(shè)計(jì)規(guī)定（CD50A284）相比，主要是引出了儀表回路接線圖、儀表盤端子圖，它們?cè)谛麦w制中也被沿用。,過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（HG2050692）,13,分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20573）是由原化工部1995年8月28日發(fā)布，并于當(dāng)年11月1日開(kāi)始實(shí)施，為化工自控工程設(shè)計(jì)采用分散型控制系統(tǒng)（DCS）而制訂的技術(shù)規(guī)定。主要是針對(duì)用戶在設(shè)備選型、工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮的一些問(wèn)題而做出的規(guī)定，如對(duì)DCS采用原則、系統(tǒng)配置要求、可靠性要求、采用的工程設(shè)計(jì)程序和任務(wù)，以及DCS系統(tǒng)組態(tài)等問(wèn)題做出了規(guī)定。,分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20573）,14,總則2DCS采用原則3DCS基本功能4DCS的基本構(gòu)成5DCS電源6DCS可靠性7控制室8電源、電線9電氣接地10基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的任務(wù)11DCS應(yīng)用軟件組態(tài)12DCS的檢驗(yàn)、安裝、調(diào)試13編制DCS技術(shù)規(guī)格書本規(guī)定雖然發(fā)布在新體制前，但有關(guān)DCS工程設(shè)計(jì)程序等條文，是按照設(shè)計(jì)新體制要求編制的。并且對(duì)DCS的工程設(shè)計(jì)，新老體制的區(qū)別不是很大。因此這個(gè)規(guī)定不論是對(duì)執(zhí)行設(shè)計(jì)新體制還是執(zhí)行老體制的情況都是適用的。,全規(guī)定包括以13項(xiàng)內(nèi)容，以及兩個(gè)附錄和編制說(shuō)明P6,15,國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局與1998年6月22日發(fā)布了化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T2063620639），這個(gè)規(guī)定被稱為“新體制”，即國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制。按國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制，有利于工程公司的工程建設(shè)項(xiàng)目總承包，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施“三大控制”（進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、費(fèi)用控制），也是工程公司參與國(guó)際合作和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的必備條件。,國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制（HG/T2063620639）,16,本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于化工、石油化工、石油、輕紡、國(guó)防等行業(yè)的自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)?；ぱb置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定包括4項(xiàng)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，共含22個(gè)分規(guī)定（見(jiàn)P5）。1自控專業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定（HG/T20636）（含10個(gè)分規(guī)定）2自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)文件的編制規(guī)定（HG/T20637）（含8個(gè)分規(guī)定）3自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)文件深度的規(guī)定（HG/T20638）4自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用典型圖及標(biāo)準(zhǔn)目錄（HG/T20639）（含3個(gè)分規(guī)定）,國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制（HG/T2063620639）,17,自控工程設(shè)計(jì)的階段劃分和設(shè)計(jì)內(nèi)容,工程設(shè)計(jì)要分階段進(jìn)行的原因主要有P61便于審查；2隨時(shí)糾正錯(cuò)誤；3協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的矛盾。,18,工程設(shè)計(jì)的階段劃分1國(guó)內(nèi)兩階段初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三階段初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)2國(guó)際兩階段專利商承擔(dān)的工藝設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)設(shè)計(jì)）和由工程公司承擔(dān)的工程設(shè)計(jì)；其中工程設(shè)計(jì)再劃分為基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)和詳細(xì)工程設(shè)計(jì)（工作見(jiàn)P8）。,19,自控工程設(shè)計(jì)的方法和程序,自控工程設(shè)計(jì)的方法P18在接到一個(gè)工程項(xiàng)目后，進(jìn)行自控工程設(shè)計(jì)時(shí)，按照什么樣的方法來(lái)完成這些內(nèi)容呢1熟悉工藝流程2確定自控方案，完成工藝控制流程圖（PCD）3儀表選型，編制有關(guān)儀表信息的設(shè)計(jì)文件4控制室設(shè)計(jì)5節(jié)流裝置和調(diào)節(jié)閥的計(jì)算,20,自控工程設(shè)計(jì)的方法（續(xù)）6儀表供電、供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，完成控制室與現(xiàn)場(chǎng)間聯(lián)系的相關(guān)設(shè)計(jì)文件8根據(jù)自控專業(yè)有關(guān)的其它設(shè)備、材料的選用等情況，完成有關(guān)的設(shè)計(jì)文件9設(shè)計(jì)工作基本完成后，編寫設(shè)計(jì)文件目錄等文件上述設(shè)計(jì)方法和順序，僅僅是原則性的提法，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中各種設(shè)計(jì)文件的編制，還應(yīng)按照以下自控工程設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行。,21,自控工程設(shè)計(jì)的程序自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)的程序如圖12所示。工作程序圖反映了自控專業(yè)在各版PID期間所要開(kāi)展的工作。對(duì)于圖12有如下幾點(diǎn)說(shuō)明。圖中各版PID期間所列的各種設(shè)計(jì)文件是表示開(kāi)始編（繪）制的時(shí)間，有些設(shè)計(jì)文件在該期間可以完成，有些設(shè)計(jì)文件則要延續(xù)到設(shè)計(jì)后期才能完成，如儀表索引、儀表回路圖等；2圖中所列的設(shè)計(jì)文件對(duì)某個(gè)具體工程項(xiàng)目，并不一定都要完成，可以根據(jù)需要編（繪）制有關(guān)的設(shè)計(jì)文件。若設(shè)計(jì)選用氣動(dòng)儀表時(shí)，則設(shè)計(jì)文件應(yīng)增繪相關(guān)圖，本程序中未列入。,22,自控工程設(shè)計(jì)的程序（續(xù)）3化工工藝專業(yè)提交的自控設(shè)計(jì)條件有兩種形式，一種為工藝流程圖和工藝說(shuō)明、材料平衡表、主要控制說(shuō)明等設(shè)計(jì)資料；一種為“儀表?xiàng)l件表”。兩種形式自控專業(yè)都可以接受。4儀表采購(gòu)的配合工作在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始了，如向采購(gòu)部門提供“儀表設(shè)計(jì)規(guī)定”，推薦和評(píng)估儀表詢價(jià)廠商等；5儀表定位會(huì)議一般與模型審核會(huì)（設(shè)備、配管模型）一起召開(kāi)；6程序圖中未包括DCS應(yīng)用組態(tài)所需的設(shè)計(jì)文件。,23,圖11A自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（一）,ABCDEFG版，P7,24,圖11B自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（二）,25,圖11C自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（三）,26,圖11D自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（四）,27,自控設(shè)計(jì)與其他專業(yè)的協(xié)作關(guān)系（詳見(jiàn)書本）,自控專業(yè)與工藝專業(yè)的設(shè)計(jì)條件關(guān)系自控專業(yè)與系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計(jì)條件關(guān)系自控專業(yè)與管道專業(yè)的設(shè)計(jì)分工自控專業(yè)與電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)分工自控專業(yè)與電信、機(jī)泵及安全（消防）專業(yè)的設(shè)計(jì)分工,28,自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)中常用規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)（P27,在自控工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常要采用一些規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，在化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定中專門列出一個(gè)分規(guī)定“自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)目錄”HG/T206393,主要有下列10個(gè)方面1行業(yè)法規(guī)及管理規(guī)定；2圖形符號(hào)；3工程設(shè)計(jì)規(guī)范；4自動(dòng)化儀表；5自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)規(guī)范；6通用圖冊(cè)和設(shè)計(jì)手冊(cè)；7管法蘭與管螺紋；8安全；9環(huán)境衛(wèi)生；10施工驗(yàn)收,29,,30,圖例符號(hào)的統(tǒng)一規(guī)定,1儀表位號(hào)ＴＲＣ－１３１2文字代號(hào),31,表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)P32,32,表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)_續(xù),33,表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)_續(xù),34,數(shù)字部分?jǐn)?shù)字部分的第一部分是工序號(hào)，由1到2位組成，最大可表示0到99個(gè)工序。數(shù)字部分的第二部分是順序號(hào)，由1到3位組成，最大可表示0到999個(gè)變量。位號(hào)編排的原則是必須保證位號(hào)的唯一性。即相同變量不能有相同編號(hào)，即便是功能要求不同也不能重號(hào)。FT201A,FT201B但不同變量可有相同編號(hào)。例如TRC201與TIA201就是相同的溫度標(biāo)號(hào)，即2工序01號(hào)溫度分配給了兩個(gè)溫度。,35,,同種變量應(yīng)從小到大順序編號(hào)，必要時(shí)中間可不連續(xù)。字母部分與數(shù)字部分之間用‘’連接。例TRC2012工序01號(hào)溫度記錄控制；TRCA2052工序05號(hào)溫度記錄控制報(bào)警；LRCA2052工序05號(hào)液位記錄控制報(bào)警；FIQ3013工序01號(hào)流量指示累計(jì)；FQI3013工序01號(hào)流量總量指示。,36,例TRC201系統(tǒng)儀表位號(hào)有,1TE2012TT2013TN201A4TR2015TIC2016TN201B7TV201,37,,,,,,,,,,,,,,TE,201,,,TV,201,,TIC,201,,,,,,38,,39,END,

簡(jiǎn)介：1,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法,2,工程,每個(gè)工程（PROJECT）項(xiàng)目由若干工程組成。例如土建工程、管道工程、公用工程、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控工程等。自動(dòng)控制工程（有時(shí)也叫做儀表工程）是這些工程中的一項(xiàng)，可下圖表示這個(gè)概念。,3,“項(xiàng)目過(guò)程”指的是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程（PROJECTIMPLEMENTATION）。工程設(shè)計(jì)是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的一個(gè)階段。工程設(shè)計(jì)（ENGINEERINGDESIGN）過(guò)程是用圖紙、圖表等表達(dá)技術(shù)實(shí)施方案的過(guò)程。自控工程設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，用圖紙資料和文字資料的形式表達(dá)出來(lái)全部工作。根據(jù)各種技術(shù)數(shù)據(jù)和技術(shù)文件，設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生出相應(yīng)的設(shè)計(jì)文件?，F(xiàn)代自動(dòng)化工程中的設(shè)計(jì)、供貨、安裝、調(diào)試等工作，在責(zé)任劃分上會(huì)出現(xiàn)交叉，因此設(shè)計(jì)與施工界線不是很清晰，概念上更多的是強(qiáng)調(diào)‘實(shí)施’。,項(xiàng)目過(guò)程,4,項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程示意圖,5,自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù),自控工程設(shè)計(jì)的任務(wù)負(fù)責(zé)工藝生產(chǎn)裝置與公共工程、輔助工程系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，檢測(cè)儀表、在線分析儀表和控制及管理用計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及有關(guān)的程序設(shè)計(jì)、信號(hào)報(bào)警和連鎖系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)SIS、緊急停車系統(tǒng)ESD的設(shè)計(jì)。P3,6,ESD緊急停車系統(tǒng),ESD緊急停車系統(tǒng)按照安全獨(dú)立原則要求，獨(dú)立于DCS集散控制系統(tǒng)，其安全級(jí)別高于DCS。在正常情況下，ESD系統(tǒng)是處于靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)。作為安全保護(hù)系統(tǒng)，凌駕于生產(chǎn)過(guò)程控制之上，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置的安全性。只有當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí)，不需要經(jīng)過(guò)DCS系統(tǒng)，而直接由ESD發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)，避免危險(xiǎn)擴(kuò)散造成巨大損失。,7,1據(jù)工藝專業(yè)提出的監(jiān)控條件繪制工藝控制圖（PCD）2配合系統(tǒng)專業(yè)繪制各版管道儀表流程圖（PID）；3征集研究用戶對(duì)PID及儀表設(shè)計(jì)規(guī)定的意見(jiàn)；4編制儀表采購(gòu)單，配合采購(gòu)部門開(kāi)展儀表和材料的采購(gòu)工作；5確定儀表制造商的有關(guān)圖紙，按儀表制造商返回的技術(shù)文件，提交儀表接口條件，并開(kāi)展有關(guān)設(shè)計(jì)工作；6編制最終自控工程設(shè)計(jì)文件。,自控工程設(shè)計(jì)階段的工作P3,8,1檢測(cè)、控制、報(bào)警、聯(lián)鎖/停車和監(jiān)控/管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；2檢測(cè)儀表、控制系統(tǒng)及其輔助設(shè)備和安裝材料的選型設(shè)計(jì)；3檢測(cè)儀表和控制系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)；4負(fù)責(zé)DCS、PLC、ESD和上位計(jì)算機(jī)（監(jiān)控、管理）的選型，并負(fù)責(zé)和參加軟件的編制工作；5負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)儀表的環(huán)境防護(hù)措施的設(shè)計(jì)；6接受其他主導(dǎo)專業(yè)的設(shè)計(jì)條件，提出設(shè)備、管道、電氣、土建、暖通和給排水等專業(yè)的設(shè)計(jì)條件；7負(fù)責(zé)控制室、分析室以及儀表車間的設(shè)計(jì)；8負(fù)責(zé)工廠生產(chǎn)過(guò)程計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。,自控工程設(shè)計(jì)的八項(xiàng)任務(wù)P3,9,在設(shè)計(jì)工作中，必須嚴(yán)格的貫徹執(zhí)行一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，根據(jù)現(xiàn)有同類型工廠或試驗(yàn)裝置的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)資料，使設(shè)計(jì)建立在可靠的基礎(chǔ)上。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)工程的情況、國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化水平，自動(dòng)化技術(shù)工具的制造質(zhì)量和供應(yīng)情況，以及當(dāng)前生產(chǎn)中的一些新技術(shù)發(fā)展的情況進(jìn)行深入調(diào)查研究，才能有一個(gè)正確的判斷，作出一個(gè)合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中還應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)觀念，注意提高經(jīng)濟(jì)效益。,10,自控工程設(shè)計(jì)的體制,目前，在自控設(shè)計(jì)中，處于新老體制交叉階段。因此有必要在介紹新體制的同時(shí)，對(duì)曾被長(zhǎng)期使用過(guò)的且當(dāng)前在有些部門還習(xí)慣應(yīng)用的老體制進(jìn)行概要的敘述。一、老設(shè)計(jì)體制二、新設(shè)計(jì)體制（國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制）,11,老設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（CD50A284）過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（HG2050692）現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)）分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20573）,老設(shè)計(jì)體制,12,1993年5月17日原化學(xué)工業(yè)部發(fā)布了自控專業(yè)施工設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定（HG2050692），并于當(dāng)年9月1日開(kāi)始作為自控工程設(shè)計(jì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)予以實(shí)施。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)同樣屬于老設(shè)計(jì)體制，但由于新設(shè)計(jì)體制剛頒布不久，目前尚處于新老體制交接階段，老設(shè)計(jì)體制在使用常規(guī)儀表的自控工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中還有應(yīng)用。因此稱其為過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與原設(shè)計(jì)規(guī)定（CD50A284）相比，主要是引出了儀表回路接線圖、儀表盤端子圖，它們?cè)谛麦w制中也被沿用。,過(guò)渡設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（HG2050692）,13,分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20573）是由原化工部1995年8月28日發(fā)布，并于當(dāng)年11月1日開(kāi)始實(shí)施，為化工自控工程設(shè)計(jì)采用分散型控制系統(tǒng)（DCS）而制訂的技術(shù)規(guī)定。主要是針對(duì)用戶在設(shè)備選型、工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮的一些問(wèn)題而做出的規(guī)定，如對(duì)DCS采用原則、系統(tǒng)配置要求、可靠性要求、采用的工程設(shè)計(jì)程序和任務(wù)，以及DCS系統(tǒng)組態(tài)等問(wèn)題做出了規(guī)定。,分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T20573）,14,總則2DCS采用原則3DCS基本功能4DCS的基本構(gòu)成5DCS電源6DCS可靠性7控制室8電源、電線9電氣接地10基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的任務(wù)11DCS應(yīng)用軟件組態(tài)12DCS的檢驗(yàn)、安裝、調(diào)試13編制DCS技術(shù)規(guī)格書本規(guī)定雖然發(fā)布在新體制前，但有關(guān)DCS工程設(shè)計(jì)程序等條文，是按照設(shè)計(jì)新體制要求編制的。并且對(duì)DCS的工程設(shè)計(jì)，新老體制的區(qū)別不是很大。因此這個(gè)規(guī)定不論是對(duì)執(zhí)行設(shè)計(jì)新體制還是執(zhí)行老體制的情況都是適用的。,全規(guī)定包括以13項(xiàng)內(nèi)容，以及兩個(gè)附錄和編制說(shuō)明P6,15,國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局與1998年6月22日發(fā)布了化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定（HG/T2063620639），這個(gè)規(guī)定被稱為“新體制”，即國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制。按國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制，有利于工程公司的工程建設(shè)項(xiàng)目總承包，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施“三大控制”（進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、費(fèi)用控制），也是工程公司參與國(guó)際合作和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的必備條件。,國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制（HG/T2063620639）,16,本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于化工、石油化工、石油、輕紡、國(guó)防等行業(yè)的自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)?；ぱb置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定包括4項(xiàng)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，共含22個(gè)分規(guī)定（見(jiàn)P5）。1自控專業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定（HG/T20636）（含10個(gè)分規(guī)定）2自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)文件的編制規(guī)定（HG/T20637）（含8個(gè)分規(guī)定）3自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)文件深度的規(guī)定（HG/T20638）4自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用典型圖及標(biāo)準(zhǔn)目錄（HG/T20639）（含3個(gè)分規(guī)定）,國(guó)際通用設(shè)計(jì)體制（HG/T2063620639）,17,自控工程設(shè)計(jì)的階段劃分和設(shè)計(jì)內(nèi)容,工程設(shè)計(jì)要分階段進(jìn)行的原因主要有P61便于審查；2隨時(shí)糾正錯(cuò)誤；3協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的矛盾。,18,工程設(shè)計(jì)的階段劃分1國(guó)內(nèi)兩階段初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三階段初步設(shè)計(jì)、擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)2國(guó)際兩階段專利商承擔(dān)的工藝設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)設(shè)計(jì)）和由工程公司承擔(dān)的工程設(shè)計(jì)；其中工程設(shè)計(jì)再劃分為基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)和詳細(xì)工程設(shè)計(jì)（工作見(jiàn)P8）。,19,自控工程設(shè)計(jì)的方法和程序,自控工程設(shè)計(jì)的方法P18在接到一個(gè)工程項(xiàng)目后，進(jìn)行自控工程設(shè)計(jì)時(shí)，按照什么樣的方法來(lái)完成這些內(nèi)容呢1熟悉工藝流程2確定自控方案，完成工藝控制流程圖（PCD）3儀表選型，編制有關(guān)儀表信息的設(shè)計(jì)文件4控制室設(shè)計(jì)5節(jié)流裝置和調(diào)節(jié)閥的計(jì)算,20,自控工程設(shè)計(jì)的方法（續(xù)）6儀表供電、供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，完成控制室與現(xiàn)場(chǎng)間聯(lián)系的相關(guān)設(shè)計(jì)文件8根據(jù)自控專業(yè)有關(guān)的其它設(shè)備、材料的選用等情況，完成有關(guān)的設(shè)計(jì)文件9設(shè)計(jì)工作基本完成后，編寫設(shè)計(jì)文件目錄等文件上述設(shè)計(jì)方法和順序，僅僅是原則性的提法，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中各種設(shè)計(jì)文件的編制，還應(yīng)按照以下自控工程設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行。,21,自控工程設(shè)計(jì)的程序自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)的程序如圖12所示。工作程序圖反映了自控專業(yè)在各版PID期間所要開(kāi)展的工作。對(duì)于圖12有如下幾點(diǎn)說(shuō)明。圖中各版PID期間所列的各種設(shè)計(jì)文件是表示開(kāi)始編（繪）制的時(shí)間，有些設(shè)計(jì)文件在該期間可以完成，有些設(shè)計(jì)文件則要延續(xù)到設(shè)計(jì)后期才能完成，如儀表索引、儀表回路圖等；2圖中所列的設(shè)計(jì)文件對(duì)某個(gè)具體工程項(xiàng)目，并不一定都要完成，可以根據(jù)需要編（繪）制有關(guān)的設(shè)計(jì)文件。若設(shè)計(jì)選用氣動(dòng)儀表時(shí)，則設(shè)計(jì)文件應(yīng)增繪相關(guān)圖，本程序中未列入。,22,自控工程設(shè)計(jì)的程序（續(xù)）3化工工藝專業(yè)提交的自控設(shè)計(jì)條件有兩種形式，一種為工藝流程圖和工藝說(shuō)明、材料平衡表、主要控制說(shuō)明等設(shè)計(jì)資料；一種為“儀表?xiàng)l件表”。兩種形式自控專業(yè)都可以接受。4儀表采購(gòu)的配合工作在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始了，如向采購(gòu)部門提供“儀表設(shè)計(jì)規(guī)定”，推薦和評(píng)估儀表詢價(jià)廠商等；5儀表定位會(huì)議一般與模型審核會(huì)（設(shè)備、配管模型）一起召開(kāi)；6程序圖中未包括DCS應(yīng)用組態(tài)所需的設(shè)計(jì)文件。,23,圖11A自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（一）,ABCDEFG版，P7,24,圖11B自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（二）,25,圖11C自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（三）,26,圖11D自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)階段工作程序圖（四）,27,自控設(shè)計(jì)與其他專業(yè)的協(xié)作關(guān)系（詳見(jiàn)書本）,自控專業(yè)與工藝專業(yè)的設(shè)計(jì)條件關(guān)系自控專業(yè)與系統(tǒng)專業(yè)的設(shè)計(jì)條件關(guān)系自控專業(yè)與管道專業(yè)的設(shè)計(jì)分工自控專業(yè)與電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)分工自控專業(yè)與電信、機(jī)泵及安全（消防）專業(yè)的設(shè)計(jì)分工,28,自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)中常用規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)（P27,在自控工程設(shè)計(jì)中經(jīng)常要采用一些規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，在化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定中專門列出一個(gè)分規(guī)定“自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)目錄”HG/T206393,主要有下列10個(gè)方面1行業(yè)法規(guī)及管理規(guī)定；2圖形符號(hào)；3工程設(shè)計(jì)規(guī)范；4自動(dòng)化儀表；5自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)規(guī)范；6通用圖冊(cè)和設(shè)計(jì)手冊(cè)；7管法蘭與管螺紋；8安全；9環(huán)境衛(wèi)生；10施工驗(yàn)收,29,,30,圖例符號(hào)的統(tǒng)一規(guī)定,1儀表位號(hào)ＴＲＣ－１３１2文字代號(hào),31,表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)P32,32,表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)_續(xù),33,表示被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)_續(xù),34,數(shù)字部分?jǐn)?shù)字部分的第一部分是工序號(hào)，由1到2位組成，最大可表示0到99個(gè)工序。數(shù)字部分的第二部分是順序號(hào)，由1到3位組成，最大可表示0到999個(gè)變量。位號(hào)編排的原則是必須保證位號(hào)的唯一性。即相同變量不能有相同編號(hào)，即便是功能要求不同也不能重號(hào)。FT201A,FT201B但不同變量可有相同編號(hào)。例如TRC201與TIA201就是相同的溫度標(biāo)號(hào)，即2工序01號(hào)溫度分配給了兩個(gè)溫度。,35,,同種變量應(yīng)從小到大順序編號(hào)，必要時(shí)中間可不連續(xù)。字母部分與數(shù)字部分之間用‘’連接。例TRC2012工序01號(hào)溫度記錄控制；TRCA2052工序05號(hào)溫度記錄控制報(bào)警；LRCA2052工序05號(hào)液位記錄控制報(bào)警；FIQ3013工序01號(hào)流量指示累計(jì)；FQI3013工序01號(hào)流量總量指示。,36,例TRC201系統(tǒng)儀表位號(hào)有,1TE2012TT2013TN201A4TR2015TIC2016TN201B7TV201,37,,,,,,,,,,,,,,TE,201,,,TV,201,,TIC,201,,,,,,38,,39,END,

簡(jiǎn)介：1,緒論,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,2,控制理論與控制工程直接服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的工程性技術(shù)過(guò)程控制概念,課程性質(zhì),3,,過(guò)程控制以表征生產(chǎn)過(guò)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(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這里“過(guò)程”是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進(jìn)行的物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過(guò)程。表征過(guò)程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。通過(guò)對(duì)過(guò)程參量的控制，可使生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的產(chǎn)量增加、質(zhì)量提高和能耗減少。一般的過(guò)程控制系統(tǒng)通常采用反饋控制的形式，這是過(guò)程控制的主要方式。,4,控制系統(tǒng)的由來(lái),,傳感測(cè)量器液位計(jì)人眼控制器大腦執(zhí)行機(jī)構(gòu)手手動(dòng)閥,差壓傳感變送器電動(dòng)調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,,5,液位控制系統(tǒng)的組成與方塊圖,6,自控工程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的原因,進(jìn)入90年代以來(lái)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，是重要的高科技技術(shù)。過(guò)程控制是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中電過(guò)程控制技術(shù)正在為實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約能源、改善勞動(dòng)條件、保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生等方面起著越來(lái)越大的作用。,7,自控工程設(shè)計(jì),自控工程設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，用圖紙資料和文字資料的形式表達(dá)出來(lái)的全部工作。,8,自控工程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,１建立自控系統(tǒng)（設(shè)計(jì)系統(tǒng)）①常規(guī)控制②計(jì)算機(jī)控制根據(jù)工藝要求組成不同自控系統(tǒng)。如采用常規(guī)儀表、DCS系統(tǒng)或FCS系統(tǒng)的控制系統(tǒng),9,,DCS，即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來(lái)的。在系統(tǒng)功能方面，DCS和集中式控制系統(tǒng)的區(qū)別不大，但在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法上卻完全不同。DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場(chǎng)儀表（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站）的3級(jí)結(jié)構(gòu)。,10,,FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FIELDBUSCONTROLSYSTEM計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，一種世界上最新型的控制系統(tǒng)即現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FIELDBUSCONTROLSYSTEM，F(xiàn)CS）在上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没?，并正以迅猛的?shì)頭快速發(fā)展。把微機(jī)處理器轉(zhuǎn)入現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備，使設(shè)備具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，信號(hào)傳輸精度高，遠(yuǎn)程傳輸。現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在制造或過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)，正越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動(dòng)化領(lǐng)域在過(guò)程控制系統(tǒng)上帶來(lái)又一次革命，其深度和廣度將超過(guò)歷史的任何一次，從而開(kāi)創(chuàng)自動(dòng)化的新紀(jì)元。,11,２控制系統(tǒng)的實(shí)施①確定被控變量（受控變量）②操縱變量代表現(xiàn)狀、工藝機(jī)理、過(guò)程特性③確定檢測(cè)點(diǎn)，選擇測(cè)量元件④閥特性選取氣開(kāi)、氣關(guān)、對(duì)數(shù)、特性⑤控制規(guī)律選取⑥各種儀表的選型、氣動(dòng)、電動(dòng)I、II、III型⑦控制參數(shù)整定及自控系統(tǒng)的投運(yùn),自控工程主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,12,自控工程學(xué)習(xí)達(dá)到的目的,如何根據(jù)控制理論（控制原理），結(jié)合過(guò)程機(jī)理，軟、硬件知識(shí)去從事控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等工作的學(xué)科。實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象的自動(dòng)化。自動(dòng)化在被控制的設(shè)備上配一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)過(guò)程在不同程度上自動(dòng)進(jìn)行，這種自動(dòng)化裝置管理生產(chǎn)的辦法為自動(dòng)化。,13,自控工程學(xué)習(xí)達(dá)到的目的,1一般系統(tǒng)（簡(jiǎn)單系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)分析，選型，投運(yùn)及參數(shù)整定2復(fù)雜系統(tǒng)（車間、工廠級(jí)）的分析設(shè)計(jì),14,過(guò)程控制發(fā)展概述,早期一千多年前銅壺滴漏計(jì)時(shí)器、指南車（中國(guó)西漢時(shí)期開(kāi)環(huán)前饋）、各種天文儀器。十八世紀(jì)風(fēng)車定向裝置（1750），蒸汽機(jī)調(diào)速裝置（1784年）30年代黑箱子時(shí)期憑經(jīng)驗(yàn)，配儀表經(jīng)典控制理論1代2代1948年NWIENER發(fā)表控制論40年代前后手工階段手工操作狀態(tài)，憑經(jīng)驗(yàn)人工控制生產(chǎn)過(guò)程，勞動(dòng)生產(chǎn)率很低。,15,,16,過(guò)程控制發(fā)展概述,早期一千多年前銅壺滴漏計(jì)時(shí)器、指南車（中國(guó)西漢時(shí)期開(kāi)環(huán)前饋）、各種天文儀器。十八世紀(jì)風(fēng)車定向裝置（1750），蒸汽機(jī)調(diào)速裝置（1784年）30年代黑箱子時(shí)期憑經(jīng)驗(yàn)，配儀表經(jīng)典控制理論1代2代1948年NWIENER發(fā)表控制論40年代前后手工階段手工操作狀態(tài)，憑經(jīng)驗(yàn)人工控制生產(chǎn)過(guò)程，勞動(dòng)生產(chǎn)率很低。,17,過(guò)程控制發(fā)展概述,50年代前后儀表化與局部自動(dòng)化階段過(guò)程控制發(fā)展的第一個(gè)階段，一些工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動(dòng)化。主要特點(diǎn)檢測(cè)和控制儀表采用基地式儀表和部分單元組合儀表多數(shù)是氣動(dòng)儀表；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單輸入、單輸出系統(tǒng)；被控參數(shù)溫度、壓力、流量和液位參數(shù)；控制目的保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或者減少對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的主要擾動(dòng)；理論頻率法和根軌跡法的經(jīng)典控制理論，解決單輸入單輸出的定值控制系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題。,18,基地式儀表,將測(cè)量、顯示、控制等各部分集中組裝在一個(gè)表殼里，從而形成一個(gè)整體，并且可就地安裝的的一類儀表?；厥絻x表的特點(diǎn)（1）綜合與集中基地式儀表把必要的功能部件全集中在一個(gè)儀表之內(nèi)，只需配上調(diào)節(jié)閥便可構(gòu)成一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；（2）基地式儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要變送器，使用維護(hù)方便、防爆。（3）基地式儀表的缺點(diǎn)是功能較簡(jiǎn)單，不便于組成復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，外殼尺寸大，精度稍低。,19,過(guò)程控制發(fā)展概述,60年代前后發(fā)展階段（現(xiàn)代控制理論，第3代）過(guò)程控制發(fā)展的第二個(gè)階段，工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)車間或大型裝置的集中控制。主要特點(diǎn)檢測(cè)和控制儀表采用單元組合儀表氣動(dòng)、電動(dòng)和組裝儀表，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制DDC和設(shè)定值控制SPC；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多變量系統(tǒng)，各種復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)、比值、均勻、前饋、選擇性控制系統(tǒng)；控制目的提高控制質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)特殊要求；理論除經(jīng)典控制理論，現(xiàn)代控制理論開(kāi)始應(yīng)用。,20,單元組合儀表,由若干種具有獨(dú)立功能的標(biāo)準(zhǔn)單元組成的一套調(diào)節(jié)儀表。它完全適應(yīng)大型機(jī)組和過(guò)程控制方面的要求，可以實(shí)現(xiàn)多回路的復(fù)雜控制（見(jiàn)電動(dòng)單元組合儀表、氣動(dòng)單元組合儀表）。,21,19世紀(jì)70年代以來(lái)全盤自動(dòng)化階段發(fā)展到現(xiàn)代過(guò)程控制的新階段，這是過(guò)程控制發(fā)展的第三個(gè)階段。主要特點(diǎn)檢測(cè)和控制儀表新型儀表、智能化儀表、微型計(jì)算機(jī)；過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由單→多變量系統(tǒng)，由PID控制規(guī)律→特殊控制規(guī)律，由定值控制→最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制，由儀表控制系統(tǒng)→智能化計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)；理論現(xiàn)代控制理論→過(guò)程控制領(lǐng)域，如狀態(tài)空間分析，系統(tǒng)辨識(shí)與狀態(tài)估計(jì)，最優(yōu)濾波與預(yù)報(bào)。,過(guò)程控制發(fā)展概述,22,目前全盤自動(dòng)化階段多級(jí)優(yōu)化控制集散控制系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)為一體的裝置。系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是分散的生產(chǎn)過(guò)程是分散系統(tǒng)，但過(guò)程控制的監(jiān)視、管理是集中的。優(yōu)點(diǎn)將計(jì)算機(jī)分布到車間或裝置。使系統(tǒng)的危險(xiǎn)分散，提高了系統(tǒng)的可靠性，能方便靈活地實(shí)現(xiàn)各種新型的控制規(guī)律與算法，實(shí)現(xiàn)最佳管理。,過(guò)程控制發(fā)展概述,23,第一章緒論,目前全盤自動(dòng)化階段多級(jí)優(yōu)化控制CIMSCOMPUTERINTEGRATEDMANUFACTURINGSYSTEMCIPSCOMPUTERINTEGRATEDPROCESSSYSTEMFCSFIELDBUSCONTROLSYSTEM智能控制理論（第4代）模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、遺傳算法、灰色理論,過(guò)程控制發(fā)展概述,24,過(guò)程控制發(fā)展概述,自動(dòng)化發(fā)展的兩個(gè)特點(diǎn)任務(wù)的需要、理論的開(kāi)拓、技術(shù)手段的進(jìn)展一門綜合性的技術(shù),

簡(jiǎn)介：1,第八章系統(tǒng)連接,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接第二節(jié)電纜的連接第三節(jié)控制室內(nèi)電纜連接的表達(dá),2,系統(tǒng)的整體連接,控制系統(tǒng)的整體連接，即組成控制系統(tǒng)的各個(gè)單元的連接。根據(jù)各個(gè)單元的安裝不同大致可以分為兩部分，即控制室內(nèi)儀表盤上的相互連接，現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室儀表的相互連接。注意由于氣動(dòng)儀表本身的限制，氣動(dòng)信號(hào)傳輸距離不可能過(guò)長(zhǎng)，一般不宜超過(guò)20M。當(dāng)一個(gè)信號(hào)需要送到幾臺(tái)儀表時(shí)，需要注意信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力，一般情況下一個(gè)信號(hào)的分接不可超過(guò)兩路。如果確需長(zhǎng)距離傳送信號(hào)、或需要分接為多路信號(hào)，選擇氣動(dòng)信號(hào)繼動(dòng)器以提高信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。,3,控制室儀表與現(xiàn)場(chǎng)儀表相互之間連接時(shí)必須采用電纜或管纜連接。采用本質(zhì)安全儀表的防爆的自控工程，控制室與現(xiàn)場(chǎng)連接要遵循相互隔離的原則即本安信號(hào)與非本安信號(hào)不可共用同一根電纜，并且本安電纜與非本安電纜應(yīng)當(dāng)分開(kāi)敷設(shè)或采取適當(dāng)?shù)母綦x措施進(jìn)行隔離。P130,4,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,一、采用DCS系統(tǒng)的整體連接,,5,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,圖中表示出工程上系統(tǒng)的整體連接包括現(xiàn)場(chǎng)儀表安裝位置、信號(hào)線的集中與分接；控制室端子柜接線，各個(gè)單元之間的‘連接’；現(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的電纜連接與敷設(shè)；整體連接的考慮，包括信號(hào)連接、供電、接地連接。,6,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,1系統(tǒng)配置圖系統(tǒng)配置圖給出了該系統(tǒng)的硬件配置和連接情況。當(dāng)投招標(biāo)過(guò)程結(jié)束，確定供貨商之后，供貨商應(yīng)當(dāng)提供DCS系統(tǒng)配置圖，該設(shè)計(jì)文件中應(yīng)當(dāng)給出操作員站數(shù)量、工程師站數(shù)量、現(xiàn)場(chǎng)控制站數(shù)量、端子柜（安全柵柜）數(shù)量，哪些部件需要冗余配置，哪些網(wǎng)絡(luò)需要冗余配置，這些硬件掛接在哪些網(wǎng)絡(luò)之上（不同廠家有不同的通訊網(wǎng)絡(luò)）。見(jiàn)82，P129,7,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,2端子配線圖與端子配線圖配合的圖紙是端子柜布置圖。端子柜布置圖中將本安端子排、非本安端子排、安全柵、走線槽布置好。端子配線圖將每個(gè)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)分接到本安端子排上，經(jīng)過(guò)輸入安全柵、非本安端子排接入控制站；來(lái)自控制站的信號(hào)，經(jīng)過(guò)非本安端子排、輸出安全柵、本安端子排，送到現(xiàn)場(chǎng)。,圖86，流量變送器FT２０１信號(hào)走向,8,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,3回路圖該表達(dá)方式中儀表回路接線圖給出了一個(gè)系統(tǒng)包括控制室內(nèi)儀表和現(xiàn)場(chǎng)儀表整體清晰的連接關(guān)系，所以有時(shí)也稱之為系統(tǒng)連接圖。自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)文件深度規(guī)定HG/T206381998規(guī)定，“儀表回路圖”應(yīng)用儀表回路圖圖形符號(hào)，表示一個(gè)檢測(cè)或控制回路的構(gòu)成，并標(biāo)注該回路的全部?jī)x表設(shè)備及其端子號(hào)和接線。對(duì)于復(fù)雜的檢測(cè)、控制系統(tǒng)，必要時(shí)另附原理圖或系統(tǒng)圖、運(yùn)算式、動(dòng)作原理等加以說(shuō)明。圖87,9,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,二、采用常規(guī)儀表系統(tǒng)的整體連接自控專業(yè)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定HG2050692規(guī)定，可采用“儀表盤端子圖儀表回路接線圖”或“儀表盤背面電氣接線圖儀表回路接線圖”表達(dá)電動(dòng)儀表的連接關(guān)系。該表達(dá)方式中儀表回路接線圖給出了一個(gè)系統(tǒng)包括控制室內(nèi)儀表和現(xiàn)場(chǎng)儀表整體清晰的連接關(guān)系。,10,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,1儀表盤端子圖的繪制每塊儀表盤后面都會(huì)安裝端子排（本安、非本安），這些端子排是該儀表盤內(nèi)外的分界。對(duì)外連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，對(duì)內(nèi)連接儀表盤內(nèi)的各個(gè)儀表。該圖要為進(jìn)、出該儀表盤的所有信號(hào)指定端子號(hào)，指明來(lái)自、去到現(xiàn)場(chǎng)的電纜，連接到哪個(gè)端子位置。圖8－10,回答１．信號(hào)端子排內(nèi)、外側(cè)的區(qū)分２．來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)TE33502的信號(hào)走向3盤內(nèi)儀表UAR302的信號(hào)去向,11,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,2儀表回路圖與DCS系統(tǒng)的回路圖相似，只不過(guò)是控制、記錄、指示、報(bào)警等單元都是常規(guī)儀表。圖811相比于圖87（1）盤裝和架裝儀表的區(qū)別（２）對(duì)照第二章的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，讀懂圖列功能（３）區(qū)分ＤＣＳ系統(tǒng)與常規(guī)儀表系統(tǒng),12,第一節(jié)系統(tǒng)的整體連接,三、儀表盤背面電氣接線圖采用常規(guī)儀表的自控工程，如果采用端子圖與儀表盤背面電氣接線圖方式表達(dá)時(shí)，需要繪制該圖。儀表盤背面電氣接線圖采用呼應(yīng)接線法表達(dá)相互之間的連接關(guān)系，即此處標(biāo)出連接到哪個(gè)點(diǎn)，那個(gè)點(diǎn)處標(biāo)出來(lái)自點(diǎn)，既一呼一應(yīng)。一般一張圖紙上繪制一塊儀表盤的儀表盤背面電氣接線圖。,13,直接接線法優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)圖面線條較多單元接線法優(yōu)點(diǎn)圖面連線簡(jiǎn)潔缺點(diǎn)要求專業(yè)技術(shù)相對(duì)呼應(yīng)接線法使用最多,連接關(guān)系的表達(dá),14,儀表盤背面電氣接線圖,儀表盤背面電氣接線圖按正面布置圖的立軸鏡向反轉(zhuǎn)視圖繪制應(yīng)遵循“相對(duì)位置準(zhǔn)確”和“輪廓表達(dá)清楚”圖面布置例圖812,15,第二節(jié)電纜的連接,一、電纜表電纜表表達(dá)的是中央控制室到現(xiàn)場(chǎng)的所有電纜連接情況?？刂剖译娎|由控制室電纜設(shè)計(jì)文件表達(dá)，現(xiàn)場(chǎng)儀表的接線由現(xiàn)場(chǎng)接線箱配線表達(dá)。電纜敷設(shè)則由電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)文件表達(dá)。電纜表起點(diǎn)為中央控制室，終點(diǎn)為現(xiàn)場(chǎng)接線箱。該設(shè)計(jì)文件需要給出主電纜長(zhǎng)度及保護(hù)套管直徑與長(zhǎng)度，同時(shí)還要給出分支電纜的長(zhǎng)度及保護(hù)套管直徑與長(zhǎng)度。見(jiàn)書上的例子表８－１P145。,主電纜的終點(diǎn)情況現(xiàn)場(chǎng)儀表接線箱,16,第二節(jié)電纜的連接,二、外部系統(tǒng)連接圖不采用電纜表，可采用外部系統(tǒng)連接圖表達(dá)電纜連接關(guān)系。電纜表是表格形式設(shè)計(jì)文件，外部系統(tǒng)連接圖是圖形方式設(shè)計(jì)文件。同樣，該設(shè)計(jì)文件也需要表達(dá)出主電纜長(zhǎng)度及保護(hù)套管直徑與長(zhǎng)度，同時(shí)還要給出分支電纜的長(zhǎng)度及保護(hù)套管直徑與長(zhǎng)度。圖814為例，P147,17,外部系統(tǒng)連接圖,與電纜表相比，外部系統(tǒng)連接圖的不同之處,18,第二節(jié)電纜的連接,三、接線箱接線圖采用接線箱的自控工程，除了用電纜表或電纜、電線外部系統(tǒng)連接圖表達(dá)系統(tǒng)的的整體連接之外，還需要繪制接線箱接線圖表達(dá)出各個(gè)接線箱的連接關(guān)系?，F(xiàn)場(chǎng)接線箱的接入來(lái)自中央控制室的電纜，出口分接到各自現(xiàn)場(chǎng)儀表。見(jiàn)書上例子（圖816）。,19,第三節(jié)控制室內(nèi)電纜連接的表達(dá),對(duì)于一個(gè)自控工程來(lái)說(shuō)，控制室內(nèi)的儀表柜（盤、臺(tái)）之間也會(huì)有許多信號(hào)電纜連接關(guān)系自控專業(yè)工程設(shè)計(jì)文件深度的規(guī)定HG/T206381998標(biāo)準(zhǔn)中則規(guī)定了需采用“控制室內(nèi)電纜表”和“電纜分盤表”表達(dá)出控制室內(nèi)電纜的連接關(guān)系。見(jiàn)書上例子。,控制室內(nèi)電纜表電纜的起點(diǎn)和終點(diǎn)的交代電纜分盤表現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接入哪塊儀表盤,

簡(jiǎn)介：1,第二章自控方案,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,2,控制方案的確定圖例符號(hào)的統(tǒng)一規(guī)定管道儀表流程圖的繪制,3,控制方案的確定,圖21化工生產(chǎn)過(guò)程的構(gòu)成,4,控制方案的確定,控制方案的確定應(yīng)當(dāng)在與工藝人員共同研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行。要把自控設(shè)計(jì)提到一個(gè)較高的水平，自控設(shè)計(jì)人員必須熟悉工藝，這包括了解生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)理，掌握工藝的操作條件和物料的性質(zhì)等。然后應(yīng)用控制理論與過(guò)程控制工程的知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工藝情況確定所需的控制點(diǎn)，并決定整個(gè)工藝流程的控制方案。,5,控制方案的確定,控制方案的確定主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容1正確選定所需的檢測(cè)點(diǎn)及其安裝位置；2合理設(shè)計(jì)各控制系統(tǒng)，選擇必要的被控變量和恰當(dāng)?shù)牟倏v變量；3生產(chǎn)安全保護(hù)系統(tǒng)的建立，包括聲、光信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)及其它保護(hù)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。,6,聯(lián)鎖系統(tǒng),在控制電路中，假如沒(méi)有自鎖觸頭和互鎖觸頭，會(huì)發(fā)生什么后果,7,聯(lián)鎖系統(tǒng),沒(méi)有自鎖，控制回路就成了點(diǎn)動(dòng)回路了。沒(méi)有互鎖，如果控制一臺(tái)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，就容易發(fā)生短路事故，從而燒毀電機(jī)及電器。,8,控制方案的確定,在控制方案的確定中還應(yīng)處理好以下幾個(gè)關(guān)系1可靠性與先進(jìn)性的關(guān)系2自控與工藝、設(shè)備的關(guān)系3技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,9,控制方案的確定可靠性,10,控制方案的確定工藝,黃酒釀造流程圖,11,控制方案的確定工藝,黃酒是以谷物、紅薯等為原料，經(jīng)過(guò)蒸煮、糖化和發(fā)酵、壓濾而成的釀造酒。工藝流程選料蒸煮加曲配料發(fā)酵壓榨裝存。,12,控制方案的確定工藝,傳統(tǒng)黃酒釀造工藝－－篩米、浸米,13,控制方案的確定工藝,傳統(tǒng)黃酒釀造工藝－－前發(fā)酵、開(kāi)耙,14,控制方案的確定工藝,傳統(tǒng)黃酒釀造工藝－－榨酒、后發(fā)酵,15,控制方案的確定工藝,傳統(tǒng)黃酒釀造工藝－－蒸酒,16,圖例符號(hào)的統(tǒng)一規(guī)定,儀表位號(hào)文字代號(hào)圖形符號(hào),17,儀表位號(hào),注意同一裝置的同類被測(cè)變量的儀表位號(hào)中順序編號(hào)是連接的，但允許中間有空號(hào)；不同被測(cè)變量的儀表位號(hào)不能連續(xù)編號(hào)。,18,儀表位號(hào)（續(xù)）,圖22儀表位號(hào)的標(biāo)注方法,19,文字代號(hào),圖22儀表位號(hào)的標(biāo)注方法,20,文字代號(hào)（續(xù)）P34,21,文字代號(hào)（續(xù)）,22,圖形符號(hào),過(guò)程檢測(cè)和控制系統(tǒng)的圖形符號(hào)一般包括測(cè)量點(diǎn)連接線（引線、信號(hào)線）儀表圓圈,23,測(cè)量點(diǎn)（P35）,24,測(cè)量點(diǎn)（續(xù)）,必要時(shí)，檢出元件或檢出儀表可以用一些專門的圖形符號(hào)表示,25,連接線圖形符號(hào)（P25，表23）,當(dāng)儀表信號(hào)線較多可能造成混淆時(shí)進(jìn)行區(qū)分。,26,連接線圖形符號(hào)（續(xù)）,當(dāng)儀表信號(hào)線需要表明信息流動(dòng)的方向時(shí)。,27,連接線圖形符號(hào)（續(xù)）,連接線的交叉表示方法主要有兩種（P36）,那么使用中如何進(jìn)行選擇,28,連接線圖形符號(hào)（續(xù)）,連接線的交叉表示方法主要有兩種方式，在同一個(gè)工程中只能任選一種。,29,儀表圖形符號(hào)（P36）,常規(guī)儀表圖形符號(hào),圖211表示處理兩個(gè)或多個(gè)變量，或處理一個(gè)變量但有多個(gè)功能的復(fù)式儀表。,30,復(fù)用儀表或多功能儀表,多個(gè)相切在一起的圓表示復(fù)用儀表或多功能儀表。即表示一臺(tái)儀表同時(shí)處理多個(gè)變量，或者同時(shí)具有多個(gè)功能。TRFRTRCTS201201315315記錄兩個(gè)參數(shù)記錄控制同時(shí)聯(lián)鎖,,,,,,,,,,31,,,,第一種情況下，某些時(shí)候?yàn)榱死L圖方便，還會(huì)采取另外一種表達(dá)TRFRTRFR201201201201,,,,,,,32,,該圓中間有五種情況，分別表示現(xiàn)場(chǎng)中央控制室中央控制室儀表盤后面儀表盤正面現(xiàn)場(chǎng)控制室現(xiàn)場(chǎng)控制室儀表盤后面儀表盤正面,,,,,,,,,,,,33,儀表圖形符號(hào),分散控制系統(tǒng)儀表圖形符號(hào),這些圖形中間也可以沒(méi)有線、有虛線、有細(xì)實(shí)線；可以是雙線，也可以是單線。,34,表示儀表安裝位置的圖形符號(hào)（P37表24）,,35,控制閥的圖形符號(hào),36,,37,管道儀表流程圖的繪制（PIPINGANDINSTRUMENTATIONDIAGRAM,確定全工藝工程的自控方案。運(yùn)用本章第二節(jié)的圖例符號(hào)的統(tǒng)一規(guī)定，在工藝流程圖上按其流程順序標(biāo)注控制點(diǎn)和控制系統(tǒng)，繪制工藝控制流程圖（PCD）。根據(jù)工藝控制流程圖（PCD），繪制出各版管道儀表流程圖（PID）。,38,管道儀表流程圖的繪制（續(xù)）,注意在工藝流程圖上標(biāo)注控制點(diǎn)和控制系統(tǒng)時(shí)，按照各設(shè)備上控制點(diǎn)的密度，布局上可作適當(dāng)調(diào)整，以免圖面上出現(xiàn)疏密不均的情況。通常，設(shè)備進(jìn)出口控制點(diǎn)應(yīng)盡可能標(biāo)注在進(jìn)出口附近。P41管道儀表流程圖的示意圖,39,作業(yè)三級(jí)水箱控制系統(tǒng)的管道儀表流程圖控制方案控制原理管道儀表流程圖,40,END,

簡(jiǎn)介：1,控制室的設(shè)計(jì)原則,機(jī)電學(xué)院自動(dòng)化研究所許素安仰儀南樓310電話86914549,2,概述常規(guī)儀表控制室的設(shè)計(jì)采用DCS系統(tǒng)的控制室設(shè)計(jì),3,概述,控制室的設(shè)計(jì)是自控工程設(shè)計(jì)中顯示自動(dòng)化水平的一個(gè)側(cè)面。在進(jìn)行控制室設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要為儀表及其它自動(dòng)化工具（計(jì)算機(jī)）正?？煽康倪\(yùn)行創(chuàng)造必要的條件，還必須為操作人員的工作開(kāi)辟一個(gè)適宜的環(huán)境?？刂剖彝菂⒂^采訪的一個(gè)重要場(chǎng)所，所以搞好控制室的設(shè)計(jì)，也是向外界表征這個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程操作控制水平的一個(gè)重要方面。,4,,大慶石化報(bào)警管理系統(tǒng)中控室,5,常規(guī)儀表控制室的設(shè)計(jì),控制室設(shè)計(jì)的一般要求控制室的平面布局儀表盤的設(shè)計(jì)儀表連接設(shè)計(jì),6,1控制室的位置應(yīng)位于安全區(qū)域內(nèi)，選擇在接近現(xiàn)場(chǎng)和方便操作的地方。2控制室的面積主要考慮到長(zhǎng)度、進(jìn)深以及盤前、盤后區(qū)大小的分配，以便于安裝、維修及日常操作。3建筑要求是提出對(duì)吊頂和封頂、層高、地面、墻面、門、窗及色彩等方面的要求。4控制室的采光和照明。5控制室的空調(diào)主要用于采用電子式儀表為主的大、中型控制室和儀表設(shè)備對(duì)濕、溫度有較高要求的場(chǎng)合。6控制室的進(jìn)線方式和電纜、管纜的敷設(shè)方式。7控制室的供電及安全保護(hù)措施。,控制室設(shè)計(jì)的一般要求,7,控制室的位置,8,控制室內(nèi)儀表盤的平面布置的形式主要分為兩類單面布置，適合儀表盤較少的場(chǎng)合。多面布置，使用儀表盤較多。,控制室的平面布局,9,單面布置，適合儀表盤較少的場(chǎng)合。,10,儀表盤柜,儀表操作臺(tái),11,多面布置，使用儀表盤較多,12,儀表盤的選型儀表盤的正面布置報(bào)警器燈屏的布置半模擬盤的正面布置,儀表盤的設(shè)計(jì)P122,13,通道式儀表盤,常用儀表盤屏式、框架式、柜式、通道式,框架式儀表盤,14,儀表盤上儀表的排列順序，應(yīng)按照工藝流程和操作崗位進(jìn)行排列。儀表的布局應(yīng)方便于操作，盤上儀表可采取高密度安裝。對(duì)于相同的生產(chǎn)工序或多條生產(chǎn)線，盤上儀表的布置應(yīng)一致。在一個(gè)控制室內(nèi)，儀表盤之間的排列順序，同樣應(yīng)按工藝流程順序從左到右進(jìn)行。盤面上儀表可分三段布置上段儀表距地面標(biāo)高17002000MM，掃視類儀表中段儀表距地面標(biāo)高11001700MM，經(jīng)常監(jiān)視和調(diào)整的重要儀表下段儀表距地面標(biāo)高8501100MM，操作類儀表,儀表盤的正面布置P123,15,在整個(gè)儀表組的盤面上，一定要注意同類儀表相互位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。儀表排列要盡量成排成行，可按中心線取齊，也可按儀表外殼邊緣取齊?？傊欢ㄒ谑褂玫幕A(chǔ)上注意整齊、美觀。盤上儀表的排列，疏密程度要適度，應(yīng)留有增加儀表的位置，甚至配備無(wú)表空盤，供今后技術(shù)改造的需要。,儀表盤的正面布置P124圖711,16,如果工藝流程中設(shè)有參數(shù)越限報(bào)警，還需繪出“閃光燈報(bào)警器燈屏布置圖”（或“報(bào)警器燈屏布置圖”），在圖中表示出閃光燈報(bào)警器各報(bào)警窗口的排列、報(bào)警儀表位號(hào)和注字內(nèi)容。,報(bào)警器燈屏的布置,17,在圖中應(yīng)畫出裝置的主要流程，包括主要工藝設(shè)備、管道和檢測(cè)控制系統(tǒng)的圖示。根據(jù)需要設(shè)置動(dòng)設(shè)備和控制閥運(yùn)行狀態(tài)的燈光顯示裝置。,半模擬盤的正面布置,控制盤（屏）之上方有過(guò)程示意圖并可有顯示過(guò)程狀態(tài)的信號(hào)裝置的盤（屏）。,18,,19,儀表的連接信號(hào)制,信號(hào)制即信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是指儀表之間采用的傳輸信號(hào)的類型和數(shù)值。目的達(dá)到通用性和相互兼容性的要求，以便不同系列或不同廠家生產(chǎn)的儀表能夠共同使用在同一控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。,20,我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB777化工自動(dòng)化儀表模擬氣動(dòng)信號(hào)規(guī)定了氣動(dòng)儀表信號(hào)的下限值和上限值，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際IEC382是一致的。,氣動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn),21,序號(hào)1的規(guī)定與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC381A一致。序號(hào)2考慮到DDZⅡ系列單元組合儀表當(dāng)時(shí)仍在廣泛使用而設(shè)置的。模擬直流電流信號(hào)及其負(fù)載電阻表,電動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)GB339,22,電動(dòng)儀表信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的使用,現(xiàn)場(chǎng)與控制室儀表之間采用直流電流信號(hào)優(yōu)點(diǎn)直流比交流干擾少直流信號(hào)對(duì)負(fù)載的要求簡(jiǎn)單電流比電壓更利于遠(yuǎn)傳信息要求接收儀表輸入電阻小。缺點(diǎn)多個(gè)儀表接收同一電流信息，它們必須串聯(lián)。,23,△任何一個(gè)儀表在拆離信號(hào)回路之前首先要把該儀表的兩個(gè)輸入端短接，否則其它儀表將會(huì)因電流中斷而失去信號(hào)△儀表無(wú)公共接地點(diǎn)，須浮空工作,控制室內(nèi)部?jī)x表連接,問(wèn)題,24,控制室內(nèi)部?jī)x表之間采用直流電壓信號(hào),優(yōu)點(diǎn)△任何一個(gè)儀表拆離信號(hào)回路都不會(huì)影響其它儀表的運(yùn)行?！鞲鱾€(gè)儀表具有公共接地點(diǎn)，可以共用一個(gè)直流電源。要求接收儀表的輸入阻抗要足夠高,25,控制系統(tǒng)儀表之間典型聯(lián)接方式,,,IO發(fā)送儀表的輸出電流RO發(fā)送儀表的輸出電阻RI接收儀表的輸入電阻R電流∕電壓轉(zhuǎn)換電阻，IO4～20MA時(shí)R取250Ω。,26,,在某些生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在著各種易燃、易爆氣體。安裝在這種危險(xiǎn)場(chǎng)所的儀表如果產(chǎn)生火花，就容易引起爆炸，因而必須具有防爆性能。,氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)具有防爆性能（不可能產(chǎn)生火花）。電動(dòng)儀表必須采取必要的防爆措施才具有防爆性能，其防爆措施不同，防爆性能也將不同，適合應(yīng)用的危險(xiǎn)場(chǎng)所也不同。,27,防爆儀表的分類,II類工廠用電氣設(shè)備又分為8種類型。其標(biāo)志如下,,按照國(guó)標(biāo)GB38361規(guī)定，防爆電氣設(shè)備分為兩大類I類煤礦井下用電氣設(shè)備II類工廠用電氣設(shè)備,28,過(guò)程控制儀表的防爆措施,過(guò)程控制儀表主要有隔爆型防爆儀表本質(zhì)安全型防爆儀表,29,隔爆型防爆儀表,特點(diǎn)儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)防爆措施采用耐壓80～100N/CM2以上的表殼表殼外部的溫升不得超過(guò)由易爆性氣體或蒸汽的引燃溫度所規(guī)定的數(shù)值表殼接合面的縫隙寬度及深度，應(yīng)根據(jù)它的容積和易爆性氣體的級(jí)別采用規(guī)定的數(shù)值使用注意揭開(kāi)儀表表殼后，將失去了防爆性能長(zhǎng)期使用會(huì)逐漸降低防爆性能,30,本質(zhì)安全型防爆儀表,本質(zhì)安全型防爆儀表也稱安全火花型防爆儀表。這種儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會(huì)引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。,正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短路、斷路、接地及電源故障等情況。,31,本質(zhì)安全型防爆儀表,IA等級(jí)在正常工作、一個(gè)故障和兩個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。,IB等級(jí)在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體的電氣設(shè)備。,本質(zhì)安全型IA和IB兩個(gè)等級(jí)分別表示,32,安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有1儀表采用低工作電壓和小工作電流。通常，正常工作電壓不大于24VDC，電流不大于20MADC；故障時(shí)電壓不大于35VDC，電流不大于35MADC；2在線路設(shè)計(jì)上，對(duì)處于危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路，選擇適當(dāng)大小的電阻、電容和電感參數(shù)，使其只產(chǎn)生安全火花；同時(shí)在較大的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二極管，以消除不安全火花。設(shè)計(jì)中如何防爆,本質(zhì)安全型防爆儀表,33,控制系統(tǒng)的防爆措施,要使整個(gè)測(cè)量或控制系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花防爆要求，必須滿足1在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用安全火花型防爆儀表2在控制室儀表與危險(xiǎn)場(chǎng)所儀表之間設(shè)置安全柵,接在本質(zhì)全電路和非本質(zhì)安全電路之間。將供給本質(zhì)安全電路的電壓或電流限制在一定安全范圍內(nèi)的裝置。,34,1必須正確地安裝安全柵和布線。（1）安全柵必須有良好的接地。（2）安全柵的輸入、輸出端的接線，應(yīng)該分別布設(shè)，不能走同一條線槽。（3）對(duì)由安全柵通向現(xiàn)場(chǎng)儀表的信號(hào)線的分布電容和分布電感有一定的限制（4）因?yàn)樾盘?hào)線與穿線管管壁之間存在的分布電容也具有儲(chǔ)能作用。穿管安裝時(shí)，穿線管的直徑宜足夠大。,要真正實(shí)現(xiàn)安全火花防爆，必須做到,2安全火花型現(xiàn)場(chǎng)儀表在危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)，雖然允許打開(kāi)表殼進(jìn)行檢查,攜帶到現(xiàn)場(chǎng)的檢修用的儀器儀表必須是安全火花型的。,35,采用DCS系統(tǒng)控制室的設(shè)計(jì),位置選擇布局和面積環(huán)境條件建筑條件其它,36,控制室的布局1〉DCS控制室的建筑物一般應(yīng)設(shè)置以下區(qū)域操作控制室機(jī)柜室計(jì)算機(jī)室其他工作室2〉各工作室位置的設(shè)置要求3〉操作控制室的布置4〉機(jī)柜室的布置,布局和面積圖72至圖75示例）,控制室的面積1〉操作控制室2〉機(jī)柜室3〉計(jì)算機(jī)室,37,1濕度、溫度的要求2空氣凈化的要求3振動(dòng)要求4防靜電措施5噪聲、電磁干擾要求,環(huán)境條件,1抗爆要求2防火標(biāo)準(zhǔn)2控制室面積3控制室的墻、吊頂、門、窗,建筑要求,38,照明人機(jī)界面高級(jí)管理功能其他注意事項(xiàng),其它方面,39,照明控制室應(yīng)以人工照明為主。距地面08M工作面上不同區(qū)域照度標(biāo)準(zhǔn)值（LX），應(yīng)符合下列要求操作室為300、機(jī)柜室為500、一般區(qū)域?yàn)?00。燈具的選擇與布置應(yīng)符合下列要求照明燈具宜用熒光燈；光源不應(yīng)對(duì)顯示屏幕直射和產(chǎn)生炫光；燈具的布置宜為暗裝、吸頂、格柵式，可以按區(qū)域或按組分別設(shè)置開(kāi)關(guān)以適應(yīng)不同照明的需要。必須設(shè)置事故應(yīng)急照明系統(tǒng)，照度標(biāo)準(zhǔn)值宜為30～50LX。,40,1豐富多彩的圖形圖畫模擬流程圖顯示畫面變量的跟蹤和歷史信息顯示畫面工藝報(bào)警監(jiān)視畫面表格顯示畫面2人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則一致性提供完整的信息反饋合理利用空間，保持界面的簡(jiǎn)潔操作流程簡(jiǎn)單快捷工作界面舒適性設(shè)計(jì),人機(jī)界面,41,實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)質(zhì)量分析系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)能源管理系統(tǒng)批量管理系統(tǒng)生產(chǎn)成本核算系統(tǒng)生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng),高級(jí)管理功能,42,控制室的空調(diào)應(yīng)單獨(dú)自成系統(tǒng)?？刂剖业倪M(jìn)線宜采用地溝進(jìn)線或架空進(jìn)線DCS電源應(yīng)采用保安電源（UPS不間斷電源）控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)報(bào)警和滅火系統(tǒng)控制室內(nèi)有地下積水可能時(shí)，應(yīng)設(shè)置濕度檢測(cè)報(bào)警器,其它注意事項(xiàng),43,,課堂作業(yè)1舉例說(shuō)明一簡(jiǎn)單的PLC順序控制系統(tǒng)2說(shuō)明以下圖例符號(hào)的含義TRC201TRCA205LRCA205FIQ301FQI3013簡(jiǎn)述正確合理的自控方案（什么樣的方案稱之為正確合理的自控方案）4簡(jiǎn)述檢測(cè)儀表元件及控制閥選型的一般原則5試闡述常規(guī)儀表控制室與DCS系統(tǒng)控制室設(shè)計(jì)的的要點(diǎn)并比較其異同,

簡(jiǎn)介：1,第十章儀表供電、供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二節(jié)儀表供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),2,第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì),一、供電要求對(duì)于采用DCS系統(tǒng)的自控工程，供電按DCS系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)。由于現(xiàn)場(chǎng)儀表也是由中央控制室供電的，可與DCS系統(tǒng)供電一并考慮。對(duì)于采用常規(guī)儀表的自控工程，除了中央控制室供電向現(xiàn)場(chǎng)儀表供電之外，控制室內(nèi)的儀表也需要供電。供電設(shè)計(jì)包括兩部分，一部分是向電氣專業(yè)提供設(shè)計(jì)條件，由電氣專業(yè)設(shè)計(jì)供電；另一部分是從電氣專業(yè)界面開(kāi)始，設(shè)計(jì)儀表供電。,,3,第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì),一、供電要求1供電安全級(jí)別要求一級(jí)一類負(fù)荷、一級(jí)二類負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷2對(duì)供電交變類型和電壓等級(jí)的要求333對(duì)供電質(zhì)量的要求電源電壓、電源頻率、電源電壓減低及線路在允許范圍、電源瞬時(shí)中斷時(shí)間要求、特殊要求。4儀表的耗電量（一般按各類儀表用電總量的12倍計(jì)算）,4,第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì),二、供電配電設(shè)計(jì)1供電回路分組2配電方式,5,1可按用電負(fù)荷的類型、電壓等級(jí)、用電對(duì)象及場(chǎng)所分布進(jìn)行分組供電。例如按儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)、報(bào)警與聯(lián)鎖系統(tǒng)、電伴熱保溫系統(tǒng)等分別設(shè)置供電回路。2還可按“保安負(fù)荷”用電和一般工作電源用電分別設(shè)置供電回路。3也可按電壓等級(jí)、交流或直流分組供電。一般不允許一種類型用電負(fù)荷接入到另一類用電負(fù)荷供電回路中。,供電回路分組,6,1可保證安全可靠的供電；2各供電回路簡(jiǎn)單明了，回路電壓?jiǎn)我粚Ｓ?，可以避免誤操作；3重要（保安負(fù)荷）回路與一般回路，本安回路、聯(lián)鎖回路與一般回路的各用戶主次分明，重點(diǎn)突出。,供電回路分組好處,7,三級(jí)供電由總供電箱（柜、盤）向各分供電箱（柜、盤）供電，再由各分供電箱（柜、盤）向設(shè)置在最底層的各供電箱供電。用于車間多且分散、儀表用電量大（大于10KVA）的大型工程。二級(jí)供電由總供電箱（柜、盤）直接向設(shè)置在最底層的各供電箱供電。用于中、小型工程，這種工程儀表用電量不是很大（一般在110KVA）且儀表分布相對(duì)比較集中。一級(jí)供電是指不設(shè)置總供電箱（柜、盤），而是由電源直接向設(shè)置在最底層的各供電箱供電。,配電方式,8,供電方式示意圖,9,單回路供電并聯(lián)供電環(huán)形回路供電串聯(lián)供電多回路供電靈活的進(jìn)行用電負(fù)荷的分配，分散端子故障的影響,配電方式（續(xù)）圖102，P175,10,第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì),三、儀表供電系統(tǒng)的工程表達(dá)1供電箱接線圖2供電系統(tǒng)圖,11,1供電箱接線圖自動(dòng)化工程中供電系統(tǒng)的工程表達(dá)以供電箱接線圖為主要表達(dá)方式。圖103包括供電箱各端子編號(hào)、供電回路情況表2供電系統(tǒng)圖供電系統(tǒng)圖所表達(dá)的是供電系統(tǒng)的層次及相互之間的連接關(guān)系，具體的接線由各個(gè)“供電箱接線圖”表達(dá)。圖104繪制出各總供電箱、電源箱、供電箱，表明電源交變類型、容量等。,儀表供電系統(tǒng)的工程表達(dá),12,第一節(jié)儀表供電系統(tǒng)設(shè)計(jì),四、工程中自動(dòng)化與電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)分界Ｐ１７７五、電器選擇,13,電器選擇應(yīng)當(dāng)遵循“低壓電器設(shè)備選擇”的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，一般原則是按正常工作條件選擇電器設(shè)備的額定電壓、額定電流；2按電器所處的工作場(chǎng)所選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式（隔爆型、濕熱型、密封型、防濺型或普通型）；3電器設(shè)備的選擇還應(yīng)當(dāng)考慮質(zhì)量?jī)r(jià)格和供貨情況。,電器選擇,14,第二節(jié)儀表供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),一、儀表供氣系統(tǒng)的要求Ｐ１８０1氣源空氣含濕量（除濕處理）2氣源空氣含油量3氣源空氣中含塵量4氣源空氣中含塵顆粒度5氣源空氣中含碳?xì)浠衔锖陀卸練怏w量6供氣系統(tǒng)的壓力（ＩＥＣ標(biāo)準(zhǔn)）7供氣系統(tǒng)的容量（經(jīng)驗(yàn)公式見(jiàn)書）,15,第二節(jié)儀表供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),二、儀表供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)1氣源裝置設(shè)計(jì)2供氣系統(tǒng)配管設(shè)計(jì)控制室內(nèi)供氣配管設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)供氣配管設(shè)計(jì)供氣管線材質(zhì)及管徑的選擇,16,配備兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)（保證不間斷供氣）；空氣壓縮機(jī)吸入口應(yīng)加裝過(guò)濾器，設(shè)置在低溫處；冷卻裝置；緩沖罐設(shè)計(jì)；壓縮空氣的過(guò)濾（采用兩個(gè)空氣過(guò)濾器并聯(lián)工作）,氣源裝置設(shè)計(jì),17,現(xiàn)場(chǎng)供氣方式可分為1單線式供氣耗氣量較大或空間位置較遠(yuǎn)的用氣負(fù)荷。2支干線式供氣儀表數(shù)量較多且分散在不同空間，但在區(qū)域上相對(duì)比較集中。3環(huán)形供氣多用于界區(qū)外部氣源管線配置近年來(lái)在自控工程設(shè)計(jì)中，現(xiàn)場(chǎng)供氣系統(tǒng)配管中也越來(lái)越多地采用氣源分配器方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表群進(jìn)行供氣。這種供氣方式的優(yōu)點(diǎn)是安裝、維護(hù)和保養(yǎng)比較方便。,供氣系統(tǒng)配管設(shè)計(jì)（續(xù)）,控制室內(nèi)供氣方式集合方式，通過(guò)氣源分配器向各個(gè)用氣儀表供氣,18,19,1供氣管線材質(zhì)選擇材質(zhì)最好選擇鍍鋅管。2供氣管線管徑的選擇管徑大小取決于供氣點(diǎn)數(shù)的多少。,供氣管線材質(zhì)及管徑的選擇,20,,三、儀表供氣系統(tǒng)工程表達(dá)1儀表供氣空視圖（圖１０－９）2儀表供氣系統(tǒng)圖（圖１０－１０）3儀表氣源分配器接管圖（圖１０－１２）,

簡(jiǎn)介：第二章過(guò)程建模和過(guò)程檢測(cè)控制儀表,第一節(jié)過(guò)程建模P1031第二節(jié)過(guò)程變量檢測(cè)及變送P3272第三節(jié)過(guò)程控制儀表P73124第四節(jié)其他數(shù)字式過(guò)程控制儀表P125135,教材內(nèi)容125/321389，學(xué)時(shí)安排；4次課，8學(xué)時(shí)，8/48167,第二章教學(xué)要求WHYHOWWHAT,被控對(duì)象Y（S）/Q（S），Y（S）/F（S）；控制儀表選取測(cè)量變送，調(diào)節(jié)控制控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)YTF{XT,FT},21過(guò)程建模,211數(shù)學(xué)模型與系統(tǒng)特性概念212機(jī)理法分析法建模（液位）213試驗(yàn)法建模階躍響應(yīng)法建模214最小二乘法建模,◇一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的特性被控對(duì)象特性過(guò)程檢測(cè)控制儀表的特性控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)◇被控對(duì)象特性是分析設(shè)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)?！蟊豢貙?duì)象的輸入輸出特性對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。,,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),概念1數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)特性,定義被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，是指生產(chǎn)過(guò)程在各輸入量（包括控制量QT和擾動(dòng)量FT）作用下，其相應(yīng)輸出量被控量YT變化的函數(shù)關(guān)系式。即,概念2系統(tǒng)建模對(duì)象信息流的數(shù)學(xué)模型表達(dá),被控過(guò)程有兩種情況多輸入單輸出選取一個(gè)輸入作為控制，其他看作干擾量多輸入多輸出一般選取與輸出個(gè)數(shù)相同個(gè)數(shù)的輸入作為控制量，其他作為干擾量第一種情況最基本，簡(jiǎn)單,概念3數(shù)學(xué)模型分類（IN/OUT,非參量形式圖形，曲線，表格等形式特點(diǎn)直觀，形象；進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不方便參量形式微分方程，傳遞函數(shù)，差分方程，脈沖響應(yīng)函數(shù)，狀態(tài)方程等特點(diǎn)不直觀；進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)比較方便,概念3數(shù)學(xué)模型分類（描述形式）,通道把被控過(guò)程輸入量與輸出量之間的信號(hào)聯(lián)系，稱為通道。數(shù)學(xué)模型定義中有兩類通道控制通道控制量與被控量之間的信號(hào)聯(lián)系通道，YTUT。擾動(dòng)通道擾動(dòng)量與被控量之間的信號(hào)聯(lián)系通道，YTFT。,,,概念3數(shù)學(xué)模型分類（信號(hào)通道）,根據(jù)對(duì)象階躍響應(yīng)曲線，過(guò)程可分為有自平衡能力和無(wú)自平衡能力。建模精度要求一般不要求非常準(zhǔn)確（建模成本），精度能夠滿足要求即可。閉環(huán)控制本身具有一定的魯棒性。,概念4系統(tǒng)響應(yīng)特征,RC電路實(shí)例建模機(jī)理法，測(cè)試法,1、UOUTTUOS/UIS,2、,建模基本方法機(jī)理法和測(cè)試法。,建?；痉椒ㄒ粰C(jī)理法（理論分析法建模）機(jī)理法根據(jù)被控過(guò)程內(nèi)在的物理、化學(xué)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過(guò)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的物料平衡和能量平衡關(guān)系，用數(shù)學(xué)分析的方法求取過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。,212機(jī)理法建模,動(dòng)態(tài)物料（能量）平衡關(guān)系ΔQ1–ΔQ2DΔV/DT,動(dòng)態(tài)物料（或能量）平衡關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入被控過(guò)程的物料（或能量）減去單位時(shí)間內(nèi)從被控過(guò)程流出的物料（或能量）等于被控過(guò)程內(nèi)物料（或能量）存儲(chǔ)量的變化率。,212機(jī)理法建模,靜態(tài)物料（或能量）平衡關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入被控過(guò)程的物料（或能量）等于單位時(shí)間內(nèi)從被控過(guò)程流出的物料（或能量）。,靜態(tài)物料（能量）平衡關(guān)系Q1Q2,,機(jī)理法建模條件（1）過(guò)程的機(jī)理清楚，可以用數(shù)學(xué)式來(lái)描述；（2）過(guò)程模型較簡(jiǎn)單，且可以做適當(dāng)?shù)募僭O(shè)。（3）適宜不能進(jìn)行試驗(yàn)建模的場(chǎng)合。,212機(jī)理法建模,建?；痉椒ǘ?測(cè)試法建模條件（1）測(cè)試法更適用于復(fù)雜對(duì)象；（2）如果機(jī)理法和測(cè)試法都能達(dá)到同樣目的，則優(yōu)先采用測(cè)試法。,測(cè)試法將被研究過(guò)程對(duì)象看作一個(gè)黑匣子，通過(guò)施加不同的輸入信號(hào)，研究對(duì)象的輸出響應(yīng)信號(hào)與輸入激勵(lì)信號(hào)之間的關(guān)系，估計(jì)出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。,212機(jī)理法建模,（一）自衡過(guò)程建模1單容對(duì)象的數(shù)學(xué)模型只有一個(gè)儲(chǔ)蓄容器的對(duì)象稱為單容控制對(duì)象。依此類推，具有兩個(gè)以上儲(chǔ)蓄容器的控制對(duì)象則稱為多容控制對(duì)象。下面以單容液位對(duì)象為例展開(kāi)討論。結(jié)論適用其他如熱容、氣容和電容的單容控制對(duì)象。,212機(jī)理法建模,容量系數(shù)C被控量H變化一個(gè)單位時(shí)對(duì)象所容納的物質(zhì)或能量的變化量。,因此，單容水槽的容量系數(shù)就是其截面積CA,Q1,Q2,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,,,容量系數(shù)C含義CA,,,H,,C反映了水槽容納水的能力大小。,A1,A1A2,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,阻力系數(shù)R,◆給水量Q1增大導(dǎo)致液位H上升的原因出水存在阻力。,◆液位H上升又將克服阻力，使Q2增大ΔQ，直至Q2Q1。,◆為使流量增大ΔQ，阻力越大，所需增加的ΔH也越大。,,Q2,,,,,,,,,,2,Q1,,ΔQ,ΔQ,,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,阻力系數(shù)R推動(dòng)物質(zhì)或能量運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力變化與因此而產(chǎn)生的物質(zhì)或能量的變化之比。對(duì)液位系統(tǒng)，為液位H與出水量Q2之比。稱為液阻。,注對(duì)應(yīng)不同的液位高度，阻力系數(shù)R2不同。即阻力系數(shù)R2具有非線性。,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,,單容液位對(duì)象,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,輸出量被控量,液位H輸入量控制量,輸入流量Q1,容量系數(shù)C阻力系數(shù)R,思考有多個(gè)輸入量、輸出量時(shí)如何選擇,R,設(shè)進(jìn)口閥開(kāi)度變化Δ，則,Δ,,ΔQ1、ΔQ2、ΔH,因此，,列寫單容液位控制對(duì)象的微分方程,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,R2,,其中，,屬于一階慣性環(huán)節(jié)（一階系統(tǒng)）液阻R2形成了事實(shí)上的液位反饋，是液位平衡的關(guān)鍵因素。,單容控制對(duì)象的傳遞函數(shù),兩邊進(jìn)行L變換,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,單容控制對(duì)象的階躍響應(yīng),設(shè),則,由拉氏反變換得到,例21單容自衡液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,純滯后Τ0,純滯后Τ0由于物料傳輸需要一定的時(shí)間，使得控制量的作用要落后一定時(shí)間長(zhǎng)度。,純滯后Τ0,有純滯后單容微分方程,純滯后,通常，可將純滯后視作一個(gè)獨(dú)立的環(huán)節(jié)處理，即純滯后環(huán)節(jié)，它與被控對(duì)象相串聯(lián)。,L變換后，其傳遞函數(shù),,有純滯后與無(wú)純滯后單容階躍響應(yīng)的比較,2多容自衡對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,多容過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的，指有多個(gè)儲(chǔ)蓄容器的生產(chǎn)過(guò)程。一個(gè)容器以上多容液位過(guò)程是典型多容過(guò)程對(duì)象。雙容、三容、N容,例22雙容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,有兩個(gè)儲(chǔ)蓄容器液位過(guò)程稱為雙容液位對(duì)象。,例22雙容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,雙容串級(jí)液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型雙容串級(jí)兩個(gè)水槽，相互串聯(lián)數(shù)學(xué)模型輸入量上水槽進(jìn)水Q1輸出量下水槽液位H2,雙容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系式,L變換,例22雙容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,可得到數(shù)學(xué)模型,例22雙容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,小結(jié)雙容對(duì)象的是二階系統(tǒng)；與單容階躍響應(yīng)相比，雙容對(duì)象響應(yīng)響應(yīng)速度要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才變化最快；原因是兩個(gè)容積之間存在阻力。稱為容量時(shí)延。作圖法通過(guò)曲線拐點(diǎn)D作切線，求得與時(shí)間軸交點(diǎn)A，OA即為容量時(shí)延ΤC。T0為等效時(shí)間常數(shù)。,例23三容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,有三個(gè)儲(chǔ)蓄容器液位過(guò)程稱為三容液位對(duì)象,,例23三容液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,多容（N）液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,N容對(duì)象數(shù)學(xué)模型,N容對(duì)象的是N階系統(tǒng)；對(duì)象的容量越大、階數(shù)越多，容量時(shí)延ΤC也越大。,多容（N）液位對(duì)象數(shù)學(xué)模型,例24輸出閥2換成定量泵，輸出流量Q2恒定,1單容無(wú)自衡液位對(duì)象液阻R形成了事實(shí)上的液位反饋，使系統(tǒng)具有自平衡特性。當(dāng)液阻不成立時(shí)，過(guò)程的模型,（二）非自衡過(guò)程建模,有進(jìn)行L變換,例24單容無(wú)自衡液位對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,設(shè)進(jìn)口閥開(kāi)度變化Δ，則,Δ,,ΔQ1；ΔQ20；ΔH,結(jié)論①無(wú)自衡單容對(duì)象為一階積分環(huán)節(jié)；②Q1≠Q(mào)2時(shí)，將會(huì)不穩(wěn)定。實(shí)際系統(tǒng)表現(xiàn)為溢出或放干。,例24單容無(wú)自衡液位對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系式,L變換有,數(shù)學(xué)模型,例25雙容無(wú)自衡液位對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,例25雙容無(wú)自衡液位對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,例26三容無(wú)自衡液位對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,小結(jié)自衡單容、多容及純滯后對(duì)象數(shù)學(xué)模型,小結(jié)非自衡過(guò)程單容、多容及純滯后對(duì)象數(shù)學(xué)模型,單容溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,電加熱器為一典型單容溫度過(guò)程它由電爐和加熱容器組成。容器內(nèi)盛水，水的溫度為T1。生產(chǎn)過(guò)程中要求T1保持不變，所以T1為被控參數(shù)。即溫度過(guò)程的輸出量。而溫度過(guò)程的輸入量是電爐給水的供熱量Q1。在工作過(guò)程中電爐不斷給水供熱Q1，而水又不斷地通過(guò)保溫材料向四周生氣散熱Q2當(dāng)Q1＝Q2時(shí)，則水從電爐得到的熱量與水向空氣散出的熱量相等，水溫T1保持不變。（靜態(tài)平衡）,動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入加熱器的熱量與單位時(shí)間內(nèi)流出加熱器熱量之差，應(yīng)等于加熱器熱量貯存的變化率。式中C熱容，C等于T1每升高1℃所需儲(chǔ)蓄的熱量，它與液位對(duì)象中的C相似C＝GCPG加熱器內(nèi)水的總重量CP水比熱，在常壓下CP＝1,Q1、Q2單位焦/小時(shí)C單位焦/度,單容溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,,從動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程可知，被加熱的液體或水要不斷地通過(guò)保溫材料向四周空氣散發(fā)熱量Q2，Q2與T1是有關(guān)系的。可以表示為式中KR傳熱系數(shù)A散熱表面積T2周圍空氣的溫度KRA反映了加熱器散熱程度的大小。定義R為熱阻,單容溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,保溫材料傳熱系數(shù)KR愈小，則熱阻愈大，散熱表面積A愈小，則熱阻愈大。熱阻R反映了加熱器保溫性能（即阻止熱量流失的性能）熱阻R，熱容C，C＝GCP,單容溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,單容溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,建立微分方程Q2與溫度關(guān)系把ΔQ2代入，有,單容溫度對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,假設(shè)周圍空氣的溫度不變，則ΔT2＝0，有取L變換，有為一階慣性環(huán)節(jié)。,單容壓力對(duì)象數(shù)學(xué)模型,單容壓力對(duì)象目的罐內(nèi)壓力P保持穩(wěn)定，故氣罐內(nèi)壓力P為被控量；壓力對(duì)象控制參數(shù)或輸入量是進(jìn)口氣體流量Q1靜態(tài)平衡Q1Q2；P不變動(dòng)態(tài)平衡,氣罐體積V,單容壓力對(duì)象數(shù)學(xué)模型,氣體壓力P和出氣流量Q2是有關(guān)系。R2稱為氣阻,單容壓力對(duì)象數(shù)學(xué)模型,氣體重度Γ和氣罐壓力P有關(guān)代入平衡關(guān)系式取增量形式,V為氣體比容,單容壓力對(duì)象數(shù)學(xué)模型,定義C對(duì)象容量系數(shù)T一對(duì)象的時(shí)間常數(shù)K一對(duì)象的放大系數(shù),單容對(duì)象數(shù)學(xué)模型,L變換，有,典型單容過(guò)程數(shù)學(xué)模型小結(jié),液位對(duì)象溫度對(duì)象壓力對(duì)象RC電路,討論過(guò)程特性參數(shù)K、T、Τ,數(shù)學(xué)模型的過(guò)程特性參數(shù)K，T，Τ三個(gè)參數(shù)有什么樣的物理意義所起的作用如何,放大系數(shù)K,以水槽為例，在輸入流量Q１等于輸出流量Q２，液位H處于某個(gè)穩(wěn)態(tài)時(shí)，使Q１有一個(gè)階躍變化，幅度為A。,A輸入流量變化量，即階躍擾動(dòng)幅度。B液位最終穩(wěn)態(tài)值與原穩(wěn)態(tài)值之差。定義Ｋ0為放大系數(shù)，則Ｋ0可表示為,K0的物理意義是把系統(tǒng)的輸入變化量放大Ｋ0倍。Ｋ0越大，表明該信號(hào)通道輸入信號(hào)對(duì)輸出的作用越強(qiáng)。若同時(shí)有幾個(gè)輸入變量作用于被控變量，則應(yīng)選擇放大系數(shù)較大的作為控制變量。對(duì)干擾通道，對(duì)應(yīng)ＫF越大，則擾動(dòng)對(duì)輸出變量的影響越大。,時(shí)間常數(shù)T0,以單容水槽為例，T0RCRA。,兩個(gè)不同截面積A1，A2水槽，若A2A1,即T0越大，則需要更多時(shí)間到達(dá)液位設(shè)定值。,Q1T,HT,T0RCRA,T0是標(biāo)志系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程響應(yīng)快慢的參數(shù)。對(duì)控制通道，T0大，則系統(tǒng)響應(yīng)平穩(wěn)，系統(tǒng)較穩(wěn)定，但調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)；T0小一點(diǎn)對(duì)控制有利。對(duì)干擾通道，時(shí)間常數(shù)TF越大，對(duì)控制越有利。,輸入為單位階躍信號(hào)，且且K1時(shí)，對(duì)HT求導(dǎo)數(shù)，得,0632,當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，,滯后時(shí)間Τ,滯后分為純滯后，容量滯后和傳輸滯后。純滯后Τ0由于物料的傳輸需要一定時(shí)間而產(chǎn)生的滯后。,帶純滯后的一階系統(tǒng)可分解為一個(gè)獨(dú)立的一階環(huán)節(jié)和一個(gè)獨(dú)立的滯后環(huán)節(jié)。帶純滯后的一階系統(tǒng)的響應(yīng)曲線與無(wú)純滯后的一階系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，形狀完全一致，僅相差純滯后時(shí)間Τ0。,容量滯后ΤC由于系統(tǒng)中物料或能量的傳遞需要克服一定的阻力而產(chǎn)生的滯后。表現(xiàn)為輸入變化后，輸出的變化相當(dāng)緩慢，在一段時(shí)間后，才逐漸顯著變化。,可用作圖法求等效ΤC。在響應(yīng)曲線的拐點(diǎn)作切線，則,令則在模型精度要求不高情況下，可將類似系統(tǒng)近似為一個(gè)純滯后環(huán)節(jié)和一個(gè)一階環(huán)節(jié)近似表示,實(shí)際控制系統(tǒng)中，滯后時(shí)間Τ表現(xiàn)為信號(hào)傳輸滯后，容量滯后等形式；測(cè)量?jī)x表中的測(cè)量傳輸滯后，使得變量的變化不能及時(shí)得到反饋信號(hào)；調(diào)節(jié)器中的控制傳輸滯后，使得控制作用不能及時(shí)調(diào)節(jié)控制變量；滯后時(shí)間Τ對(duì)控制是不利的。,213建?；痉椒ǘy(cè)試法建模,機(jī)理法建模需要一定條件，但多數(shù)工業(yè)過(guò)程機(jī)理復(fù)雜，難以理論分析建立模型。測(cè)試法建模即不需要了解對(duì)象的工作機(jī)理，依據(jù)輸入輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)過(guò)程辨識(shí)和參數(shù)估計(jì)的方法建立模型。,響應(yīng)曲線法利用過(guò)程對(duì)象的響應(yīng)曲線，并通過(guò)數(shù)學(xué)處理將其擬和成近似的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型。響應(yīng)曲線是通過(guò)試驗(yàn)的方法得到。響應(yīng)曲線可以有很多種，比如階躍響應(yīng)曲線；頻域響應(yīng)曲線；隨機(jī)信號(hào)曲線等等。,分兩步1、測(cè)取響應(yīng)曲線響應(yīng)曲線常用階躍響應(yīng)曲線。在穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，改變輸入，測(cè)取響應(yīng)曲線。稱為階躍響應(yīng)測(cè)試法建模；,階躍響應(yīng)曲線測(cè)試法建模,響應(yīng)曲線測(cè)試法建模,實(shí)際對(duì)象的階躍響應(yīng),響應(yīng)曲線測(cè)試法建模,2、對(duì)曲線進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。由響應(yīng)曲線，估計(jì)出被控過(guò)程數(shù)學(xué)模型的特征參數(shù)。如一階慣性環(huán)節(jié)中的Ｔ、Ｋ、Τ等。,響應(yīng)曲線測(cè)試法建模,實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意（１）階躍信號(hào)的幅度一般取正常工作信號(hào)的5％～15％。（２）在穩(wěn)定工況下進(jìn)行。（３）在相同條件下多重復(fù)幾次。（４）在被控量的不同設(shè)定值和正反階躍下多次測(cè)試。,（一）階躍響應(yīng)曲線法,（二）矩形脈沖響應(yīng)曲線法,實(shí)際系統(tǒng)中，當(dāng)階躍信號(hào)的幅度較大實(shí)際系統(tǒng)不允許時(shí)，可用矩形脈沖輸入代替階躍輸入，即階躍輸入施加一小段時(shí)間后切除。得到矩形脈沖響應(yīng)曲線。再通過(guò)矩形脈沖響應(yīng)曲線計(jì)算求得階躍響應(yīng)曲線。,,通過(guò)矩形脈沖響應(yīng)得到階躍響應(yīng)方法原理矩形脈沖信號(hào)可視為兩個(gè)階躍信號(hào)的疊加。設(shè)為一階躍信號(hào)。,（二）矩形脈沖響應(yīng)曲線法,若對(duì)象為線性，滿足疊加特性，則矩形脈沖響應(yīng)曲線正階躍響應(yīng)曲線負(fù)階躍響應(yīng)曲線,（二）矩形脈沖響應(yīng)曲線法,求階躍響應(yīng)曲線為那么，通過(guò)遞推，有舉例,例,第二步參數(shù)估計(jì),分兩步參數(shù)估計(jì)前，首先根據(jù)驗(yàn)前知識(shí)、精度要求等，確定數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)。由階躍響應(yīng)曲線，估計(jì)出被控過(guò)程數(shù)學(xué)模型的特征參數(shù)。如一階慣性模型結(jié)構(gòu)中的Ｔ、Ｋ、Τ等。,數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)（1）,大多數(shù)工業(yè)過(guò)程自衡對(duì)象可用一階、二階、一階加延時(shí)、二階加延時(shí)來(lái)近似描述。,少數(shù)非自衡過(guò)程對(duì)象可用積分、一階慣性、二階慣性、延時(shí)來(lái)近似描述。,數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)（2）,確定模型基本結(jié)構(gòu)原則（1）利用被控對(duì)象的驗(yàn)前知識(shí)。如一級(jí)水槽是一階系統(tǒng)；N級(jí)水槽是N階系統(tǒng)；電加熱爐是一階慣性環(huán)節(jié)等。（2）根據(jù)建模的目的對(duì)模型精確性要求取合理模型。,數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu),1由階躍響應(yīng)確定一階環(huán)節(jié)的特性參數(shù),參數(shù)辨識(shí)方法（1）計(jì)算法階躍信號(hào)幅值穩(wěn)態(tài)值取幅值分別為穩(wěn)態(tài)值的087，0632，033的時(shí)間為,1由階躍響應(yīng)確定一階環(huán)節(jié)的特性參數(shù),1）靜態(tài)放大系數(shù)K02）時(shí)間常數(shù)T0一階慣性環(huán)節(jié)時(shí)域歸一化響應(yīng)可得,1由階躍響應(yīng)確定一階環(huán)節(jié)的特性參數(shù),1由階躍響應(yīng)確定一階環(huán)節(jié)的特性參數(shù),驗(yàn)證得到Ｔ０后可用2Ｔ０和Ｔ０/2處的幅值進(jìn)行校驗(yàn)。,（2）半對(duì)數(shù)圖解法由有化為常用對(duì)數(shù)形式有,1由階躍響應(yīng)確定一階環(huán)節(jié)的特性參數(shù),如果曲線在T0處斜率為0，隨后斜率增大，到達(dá)拐點(diǎn)D后斜率減小，曲線為S形。則可以用一階慣性加滯后來(lái)近似。參數(shù)辨識(shí)K0T0Τ,2由階躍響應(yīng)確定一階加滯后的特性參數(shù),假設(shè)輸入階躍幅度X0,K0求法與前面相同。通過(guò)拐點(diǎn)D作切線，交時(shí)間軸于B,交穩(wěn)定線于A，A時(shí)間為C。滯后時(shí)間ΤOB時(shí)間常數(shù)T0BC缺點(diǎn)D點(diǎn)選擇隨意性大，造成參數(shù)準(zhǔn)確性差。,1切線法,,存在純滯后的，在曲線拐點(diǎn)作切線，可得,1）將YT轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱形式2）階躍響應(yīng)為,（2）計(jì)算法,3）取T2T1Τ,得4）化簡(jiǎn)得,5）取YT1039，YT2063,由圖求出相應(yīng)的T1和T2，得6）校驗(yàn)取YT3055,YT4087,YT50,由圖求出相應(yīng)的T3和T4，得7）校驗(yàn)結(jié)果如果校驗(yàn)結(jié)果相差較大，需要用更高階模型結(jié)構(gòu)。,T3,T4,T5,當(dāng)一階環(huán)節(jié)精度不能滿足要求或高階系統(tǒng)具有更高精度，應(yīng)該用高階模型。二階或N階慣性環(huán)節(jié)參數(shù),參數(shù)辨識(shí)K0T1T2（1）兩點(diǎn)法1）化成無(wú)量綱形式2）如果有純滯后，根據(jù)曲線開(kāi)始出現(xiàn)變化的時(shí)間，確定Τ0。,3由階躍響應(yīng)曲線估計(jì)二階或N階慣性環(huán)節(jié)特性參數(shù),3）將坐標(biāo)平移Τ0，把傳遞函數(shù)W0S寫成時(shí)域響應(yīng)的形式4）取YT104，YT208，由圖求出相應(yīng)的T1和T2，得,化簡(jiǎn)得當(dāng)，對(duì)象為1階，時(shí)間常數(shù)；當(dāng)，時(shí)間常數(shù)；,當(dāng)，為一階系統(tǒng)；當(dāng)，對(duì)象為二階；當(dāng)，對(duì)象為N階（2），由查表確定階數(shù)。,N階慣性環(huán)節(jié)對(duì)象與T1/T2的關(guān)系數(shù)學(xué)模型估計(jì)時(shí)間常數(shù)T,例,解估計(jì)一階慣性環(huán)節(jié)，K00193。YT1039，YT2063，得到T11279S,T21935S,利用兩點(diǎn)法估計(jì)二階慣性環(huán)節(jié)，K00193。YT1040，YT2080得到T113031S,T227793S，算得T1/T2≈046T1T295,（2）半對(duì)數(shù)圖解法,二階慣性系統(tǒng)時(shí)域表達(dá)式當(dāng)T1T2,則在一定時(shí)間后，T2所對(duì)應(yīng)的響應(yīng)可以忽略。,由半對(duì)數(shù)圖2直線的斜率即為1/2303T1曲線相減后得到曲線3斜率即為1/2303T2,由響應(yīng)曲線求K0T1T2ΤOAΤ0TABDTCED根據(jù)TC/TA,在圖220中得到A,B,C通過(guò)橫向得到縱坐標(biāo)分別為T2/TA，T1/TA，ΤC/TAΤΤ0ΤC,4由階躍響應(yīng)曲線估計(jì)二階加滯后環(huán)節(jié)特性參數(shù),5由階躍響應(yīng)曲線確定無(wú)自衡過(guò)程特性參數(shù),無(wú)自衡能力過(guò)程時(shí)域則在曲線斜率最大處作切線，有,,,2,四、最小二乘法建模（了解）,最小二乘法是一種過(guò)程離散時(shí)間模型的建模方法；即根據(jù)過(guò)程的輸入、輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)推算出結(jié)構(gòu)模型中的參數(shù)值，它是簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法之一。,過(guò)程建?；蛘呦到y(tǒng)建模的任務(wù)1、是確定模型的結(jié)構(gòu)2、是確定模型結(jié)構(gòu)中的參數(shù)值,,2,最小二乘法的目標(biāo)在獲得過(guò)程或系統(tǒng)的輸入、輸出序列數(shù)據(jù)后，求得最佳的參數(shù)值，以使系統(tǒng)方程在最小方差意義上與輸入輸出數(shù)據(jù)相符合，采用實(shí)際觀察值代表模型的輸出。,一）最小二乘法參數(shù)估計(jì)原理,2,,2,2,,2,其他測(cè)試法建模方法,其他測(cè)試法建模介紹（了解）,頻率特性響應(yīng)測(cè)試法1、頻率特性響應(yīng)測(cè)試法通過(guò)對(duì)象的頻率特性求得數(shù)學(xué)模型。頻率特性響應(yīng)測(cè)取在過(guò)程對(duì)象的輸入端加入某一頻率的正弦波信號(hào)，則對(duì)象的輸出亦呈周期性的正弦波變化，得到幅值和相位均與輸入信號(hào)不同的輸出信號(hào)。,頻率特性測(cè)試法建模,只要測(cè)得不同頻率下的輸出與輸入的振幅比，得到幅頻特性；輸出與輸入之間的信號(hào)相位差，獲得被測(cè)過(guò)程對(duì)象的相頻特性；幅值特性和相位特性構(gòu)成了對(duì)象的頻率特性。,頻率特性和數(shù)學(xué)模型的關(guān)系若系統(tǒng)（或元件）的數(shù)學(xué)模型為GS，則其頻率特性為GJΩ。這就是說(shuō)，只要將傳遞函數(shù)中的復(fù)變量S用純虛數(shù)JΩ代替，就可以得到頻率特性。,頻率特性測(cè)試法建模,,,其他測(cè)試法介紹,在線閉環(huán)試驗(yàn)法由系統(tǒng)的在線調(diào)節(jié)響應(yīng)來(lái)估計(jì)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型步驟1、開(kāi)環(huán)用階躍測(cè)滯后時(shí)間Τ；2、閉環(huán)純比例Δ作用下，在等幅振蕩下，記錄TS3、由Τ、Δ、TS估計(jì)數(shù)學(xué)模型。K為對(duì)象靜態(tài)放大倍數(shù)，執(zhí)行器放大倍數(shù)，變送器放大倍數(shù)乘積。,偽隨機(jī)信號(hào)法用偽隨機(jī)二位式序列（M序列）作為對(duì)象的輸入信號(hào)，通過(guò)計(jì)算輸出序列與輸入之間的互相關(guān)函數(shù)，來(lái)得出脈沖響應(yīng)函數(shù)。計(jì)算機(jī)仿真,其他測(cè)試法介紹,

簡(jiǎn)介：統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制SPC,1,概述◎統(tǒng)計(jì)方法的定義資料的收集、整理與解釋，并導(dǎo)出結(jié)論或加以推廣。◎資料種類計(jì)數(shù)值（間斷資料，DISCRETEDATA）計(jì)量值（連續(xù)資料，CONTINUOUSDATA）◎資料來(lái)源原材料過(guò)程（工序參考）檢驗(yàn)（產(chǎn)品特性）,2,群體與樣本,ＮΜ,,S,,,,,3,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理的步驟1原始資料審核保存資料的真實(shí)性。2分類的決定分成幾類，避免重復(fù)及遺漏。3分類后整理進(jìn)行歸類。4列表根據(jù)結(jié)果編成適用的表式。5繪圖繪成統(tǒng)計(jì)圖。,4,統(tǒng)計(jì)技術(shù)之應(yīng)用1市場(chǎng)分析2產(chǎn)品設(shè)計(jì)3相依性規(guī)格、壽命及耐用性預(yù)測(cè)4過(guò)程控制及過(guò)程能力研究5過(guò)程改善6安全評(píng)估／風(fēng)險(xiǎn)分析7驗(yàn)收抽樣8數(shù)據(jù)分析，績(jī)效評(píng)估及不良分析,5,SPC使用之統(tǒng)計(jì)技術(shù)1柏拉圖（決定控制重點(diǎn)）2統(tǒng)計(jì)檢定3控制圖4抽樣計(jì)劃5變異數(shù)分析／回歸分析,6,過(guò)程控制系統(tǒng),7,過(guò)程控制系統(tǒng)1過(guò)程過(guò)程是指人員、設(shè)備、材料、方法及環(huán)境的輸入，經(jīng)由一定的整理程序而得到輸出的結(jié)果，一般稱之成品。成品經(jīng)觀察、測(cè)量或測(cè)試可衡量其績(jī)效。SPC所控制的過(guò)程必須符合連續(xù)性原則。2績(jī)效報(bào)告從衡量成品得到有關(guān)過(guò)程績(jī)效的資料，由此提供過(guò)程的控制對(duì)策或改善成品。3過(guò)程中對(duì)策是防患于未然的一種措施，用以預(yù)防制造出不合規(guī)格的成品。4成品改善對(duì)已經(jīng)制造出來(lái)的不良品加以選別，進(jìn)行全數(shù)檢查并返工/返修或報(bào)廢。,8,常態(tài)分配,9,常態(tài)分配,,,,,10,控制界限的構(gòu)成,,11,普通原因與特殊原因之變異¤普通原因過(guò)程中變異因素是在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài)下，其產(chǎn)品之特性有固定的分配?！杼厥庠蜻^(guò)程中變異因素不在統(tǒng)計(jì)的控制狀態(tài)下，其產(chǎn)品之特性沒(méi)有固定的分配。,12,過(guò)程中只有普通原因的變異,,13,過(guò)程中有特殊原因的變異,,14,第一種錯(cuò)誤與第二種錯(cuò)誤ΑRISKΒRISK,,15,第一種錯(cuò)誤與第二種錯(cuò)誤ΑRISKΒRISK,16,普通原因與特殊原因之對(duì)策1特殊原因之對(duì)策（局部面）L通常會(huì)牽涉到消除產(chǎn)生變異的特殊原因L可以由過(guò)程人員直接加以改善L大約能夠解決15之過(guò)程上的問(wèn)題2普通原因之對(duì)策（系統(tǒng)面）L通常必須改善造成變異的共同問(wèn)題L經(jīng)常需要管理階層的努力與對(duì)策L大約85的問(wèn)題是屬于此類系統(tǒng),17,SPC導(dǎo)入流程,18,控制圖的應(yīng)用,19,控制圖的選擇,計(jì)數(shù)值,計(jì)量值,N1,控制圖的選擇,,,,,,,,,,,,,,,,N≧2,N25,N3或5,N≧10,不是,是,不是,是,缺點(diǎn)數(shù),不良數(shù),,,,控制圖,控制圖,控制圖,控制圖,P控制圖,PN控制圖,U控制圖,C控制圖,,,,,,20,計(jì)量值／計(jì)數(shù)值控制圖公式匯總,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,21,控制圖（平均值與全距）1公式1控制圖CLUCL＋A2LCL－A22R控制圖CLUCLD4LCLD32實(shí)例某工廠制造一批紫銅管，應(yīng)用R控制圖來(lái)控制其內(nèi)徑，尺寸單位為M/M，利用下頁(yè)數(shù)據(jù)表之資料，求得其控制界限并繪圖。（N5）,,,,,22,－R控制圖用數(shù)據(jù)表,產(chǎn)品名稱紫銅管機(jī)械號(hào)碼XXX質(zhì)量特性內(nèi)徑操作者XXX測(cè)定單位M/M測(cè)定者XXX制造場(chǎng)所XXX抽樣期限自年月日至年月日,23,R繪圖步驟1將每樣組之與Ｒ算出記入數(shù)據(jù)表內(nèi)。2求與Ｒ＝＝＝5016＝＝＝483查系數(shù)A2，D4，D3A2＝058，D4＝211，D3＝負(fù)值（以0代表）,,,,,,,,,24,R繪圖步驟,4求控制界限1控制圖CL＝＝5016UCL＝＋A2＝5016＋05848＝5293LCL＝－A2＝5016－05848＝47392R控制圖CL＝＝48UCL＝D4＝01148＝1013LCL＝D3＝048＝0,,,,25,,–R繪圖步驟,5將控制界限繪入控制圖6點(diǎn)圖7檢討控制界限,,26,–R控制圖,,,,27,WORKSHOP–R范例,某產(chǎn)品制成后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不良品，今利用–R控制圖控制其質(zhì)量特性，每天取樣2次，每次樣本大小N5，下表是10天內(nèi)所收集之?dāng)?shù)據(jù)（由同一作業(yè)員操作同一部機(jī)器所得之?dāng)?shù)據(jù)），試計(jì)算–R控制圖之控制界限，并繪成控制圖。,,28,P控制圖不良率,1公式1公組樣本大小N相等時(shí)CL＝UCL＝＋3LCL＝－32N不等，且相差小于20時(shí)CL＝UCL＝＋3LCL＝－3,,,,29,P控制圖不良率,3N不等，且相差大于20時(shí)CL＝UCL＝＋3LCL＝－3,,,30,P控制圖不良率,,2實(shí)例某工廠制造外銷產(chǎn)品，每2小時(shí)抽取100件來(lái)檢查，將檢查所得之不良品數(shù)據(jù)，列于下表，利用此項(xiàng)數(shù)據(jù)，繪制不良率P控制圖，控制其質(zhì)量,31,P控制圖繪圖步驟,1求控制界限CL＝＝＝005＝5UCL＝＋3＝1154LCL＝－3（為負(fù)值，視為0）,,,,32,P控制圖繪圖步驟2點(diǎn)繪控制圖,,33,WORKSHOPP范例某工廠之生產(chǎn)線，每分鐘制造產(chǎn)品200個(gè)，今為控制其焊錫不良，采用不良率控制圖加以控制，每2小時(shí)抽查200個(gè)，試根據(jù)下列資料計(jì)算不良率控制圖之中心線及控制界限，并繪制其控制圖。,34,計(jì)量值控制圖常用之系數(shù)表,35,常態(tài)分配統(tǒng)計(jì)量抽樣分配常數(shù)表,36,控制圖的判定方法,L正常點(diǎn)子之動(dòng)態(tài)之控制圖，如圖一。1多數(shù)的點(diǎn)子，集中在中心線附近，且兩邊對(duì)稱。2少數(shù)的點(diǎn)子，落在控制界限附近。3點(diǎn)子之分布呈隨機(jī)狀態(tài)，無(wú)任何規(guī)則可尋。4沒(méi)有點(diǎn)子超出控制界限外就是有也很少。,37,控制圖的判定方法,L不正常點(diǎn)子之動(dòng)態(tài)之控制圖1在中心線附近無(wú)點(diǎn)子。此種型態(tài)通常稱之為“混合型”，因樣本中可能包括兩種群體，其中一種偏大，另一種偏小，如圖二。2在控制界限附近無(wú)點(diǎn)子。此種型態(tài)通常稱之為”層別型”，因?yàn)樵后w可能已經(jīng)加以檢剔過(guò)，如圖三。3有點(diǎn)子逸出控制界限之現(xiàn)象。此種型態(tài)通常稱之為”不穩(wěn)定型”，如圖四。,38,,,39,A、控制圖的判讀法,控制圖之不正常型態(tài)之鑒別是根據(jù)概率之理論而加以判定的，當(dāng)出現(xiàn)下述之一項(xiàng)者，即為不正常之型態(tài)，應(yīng)調(diào)查其可能出現(xiàn)的原因。,40,,檢定規(guī)則13點(diǎn)中有2點(diǎn)在A區(qū)或A區(qū)以外者口訣3分之2A檢定規(guī)則25點(diǎn)中有4點(diǎn)在B區(qū)或B區(qū)以外者口訣5分之4B,41,檢定規(guī)則3有8點(diǎn)在中心線之兩側(cè)，但C區(qū)并無(wú)點(diǎn)子者。（口訣8缺C）,,,42,檢定規(guī)則41連續(xù)五點(diǎn)繼續(xù)上升或下降－注意以后動(dòng)態(tài)。（如圖A）2連續(xù)六點(diǎn)繼續(xù)上升或下降－開(kāi)始調(diào)查原因。如圖B3連續(xù)七點(diǎn)繼續(xù)上升或下降－必有原因，應(yīng)立即采取措施。如圖C,,,43,檢定規(guī)則5點(diǎn)子出現(xiàn)在中心線的單側(cè)較多時(shí)，有下列狀況者A連續(xù)11點(diǎn)中至少有10點(diǎn)B連續(xù)14點(diǎn)中至少有12點(diǎn)C連續(xù)17點(diǎn)中至少有14點(diǎn)D連續(xù)20點(diǎn)中至少有16點(diǎn)檢定規(guī)則6點(diǎn)出現(xiàn)在控制圖界限的近旁時(shí)一般以超出2Σ控制界限的點(diǎn)為調(diào)整基準(zhǔn)，出現(xiàn)下列情形時(shí)，可判定過(guò)程發(fā)生異常A連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)以上時(shí)B連續(xù)7點(diǎn)中有3點(diǎn)以上時(shí)C連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)以上時(shí),44,SPC應(yīng)用所遇到的困難,1少量多樣之生產(chǎn)型態(tài)，不勝控制。2控制計(jì)劃不實(shí)際，無(wú)法落實(shí)。3使用SPC前未作充分準(zhǔn)備。例如過(guò)程及控制特性之確定，決定測(cè)量方法，數(shù)據(jù)如何收集等。4欠缺統(tǒng)計(jì)技術(shù)。5統(tǒng)計(jì)計(jì)算太過(guò)繁瑣費(fèi)時(shí)。6測(cè)量數(shù)據(jù)之有效數(shù)字位數(shù)未標(biāo)準(zhǔn)化。7管理階層不支持。,53,SPC能解決之問(wèn)題,1經(jīng)濟(jì)性有效的抽樣控制，不用全數(shù)檢驗(yàn)，不良率和成本得以控制。使過(guò)程穩(wěn)定，能掌握質(zhì)量、成本與交期。2預(yù)警性過(guò)程的異常趨勢(shì)可實(shí)時(shí)對(duì)策，預(yù)防整批不良,以減少浪費(fèi)。3分辨特殊原因作為局部問(wèn)題對(duì)策或管理階層系統(tǒng)改進(jìn)之參考。4善用機(jī)器設(shè)備估計(jì)機(jī)器能力，可妥善安排適當(dāng)機(jī)器生產(chǎn)適當(dāng)零件。5改善的評(píng)估過(guò)程能力可作為改善前后比較之指南。,54,過(guò)程能力分析,1CP（精密度，PRECISION）CP＝T/6Σ（雙邊規(guī)格）CP＝（SU－）/3Σ或（－SL）/3Σ（單邊規(guī)格）2CPK（過(guò)程能力，PROCESSCAPABILITYINDEX）CPK＝（1－│CA│）CP；（SU－）/3ΣOR（－SL）/3Σ取最小的數(shù)值,,,,,,55,過(guò)程能力分析,4不良率P↓（綜合評(píng)價(jià)）1ZU＝3CP（1＋CA）超出下限PUZL＝3CP（1－CA）超出上限PLP＝PU％＋PL總不良率2ZU＝（SU－）/Σ，ZL＝（SL－）/Σ5定義1過(guò)程平均值3T公差2Σ過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)差4SC規(guī)格中心,,,,56,例某產(chǎn)品的電性規(guī)格是560±10M/M，經(jīng)檢驗(yàn)一批后,得出±3Σ為561±9M/M。求1CP2CPK3P,57,過(guò)程能力等級(jí)判斷及處置建議－CP,59,過(guò)程能力等級(jí)判斷及處置建議－CPK,60,過(guò)程能力等級(jí)判斷及處置建議－P,61,過(guò)程能力分析之用途,1提供資料給設(shè)計(jì)部門，使其能盡量利用目前之過(guò)程能力，以設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。2決定一項(xiàng)新設(shè)備或翻修之設(shè)備能否滿足要求。3利用機(jī)械之能力安排適當(dāng)工作，使其得到最佳之應(yīng)用。4選擇適當(dāng)之作業(yè)員、材料與工作方法。5過(guò)程能力較公差為窄時(shí)，用于建立經(jīng)濟(jì)控制界限。6過(guò)程能力較公差為寬時(shí)，可設(shè)定一適當(dāng)?shù)闹行闹?，以獲得最經(jīng)濟(jì)之生產(chǎn)。7用于建立機(jī)器之調(diào)整界限。8是一項(xiàng)最具價(jià)值之技術(shù)情報(bào)資料。,62,過(guò)程能力分析之應(yīng)用,1對(duì)設(shè)計(jì)單位提供基本資料。2分派工作到機(jī)器上。3用來(lái)驗(yàn)收全新或翻新調(diào)整過(guò)的設(shè)備。4選用合格的作業(yè)員。5設(shè)定生產(chǎn)線的機(jī)器。6根據(jù)規(guī)格公差設(shè)定設(shè)備的控制界限。7當(dāng)過(guò)程能力超越公差時(shí)，決定最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)水準(zhǔn)。8找出最好的作業(yè)方法。,63,利用控制圖控制過(guò)程之程序,1繪制「過(guò)程流程圖」，并用特性要因圖找出每一工作順序的制造因素（條件）及質(zhì)量特性質(zhì)。2制訂操作標(biāo)準(zhǔn)。3實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的教育與訓(xùn)練。4進(jìn)行過(guò)程能力解析，確定控制界限。5制訂「質(zhì)量控制方案」，包括抽樣間隔、樣本大小及控制界限。6制訂控制圖的研判、界限的確定與修訂等程序。7繪制過(guò)程控制用控制圖。,64,利用控制圖控制過(guò)程之程序,8判定過(guò)程是否在控制狀態(tài)（正常）。9如有異常現(xiàn)象則找出不正常原因并加以消除。10必要時(shí)修改操作標(biāo)準(zhǔn)（甚至于規(guī)格或公差）。,65,過(guò)程能力評(píng)價(jià)之時(shí)期,分定期與不定期兩種1定期評(píng)價(jià)每周、每月、每季。2不定期評(píng)價(jià)由技術(shù)單位規(guī)定，當(dāng)有下列變動(dòng)時(shí)，須實(shí)施之1買入新設(shè)備時(shí)。2機(jī)器設(shè)備修理完成時(shí)。3工作方法變更時(shí)。4其它過(guò)程條件（因素）變更時(shí)。,66,過(guò)程能力評(píng)價(jià)之時(shí)期,5某種過(guò)程發(fā)生不良時(shí)，對(duì)上一道過(guò)程作系列之評(píng)價(jià)。6顧客訂單有特別要求時(shí)。7企業(yè)開(kāi)發(fā)某一特殊新產(chǎn)品時(shí)。,67,掌握過(guò)程控制之主要因素,1人員方面1人人有足夠之質(zhì)量意識(shí)。了解質(zhì)量之重要性。了解自己工作之質(zhì)量重要性。有責(zé)任意識(shí)，愿意將質(zhì)量做好，進(jìn)行自我檢查等工作。（對(duì)質(zhì)量負(fù)責(zé)之意識(shí)；我做之工作，由我保證）。2人人有品管之能力（指作業(yè)者）。給予完整之檢驗(yàn)說(shuō)明。,68,掌握過(guò)程控制之主要因素,給予適當(dāng)之測(cè)量?jī)x器、設(shè)備、工具。施予檢驗(yàn)訓(xùn)練和培訓(xùn)測(cè)定值讀取方法、測(cè)定器正確使用法。給予清楚之質(zhì)量判斷基準(zhǔn)和準(zhǔn)則。新進(jìn)人員培訓(xùn)應(yīng)重視。3提高「檢查精度」檢查治具化、物理化（感官檢查）、（限度樣本）。自動(dòng)檢查之采用。防錯(cuò)措施/方法（FOOLPROOF）之采用。,69,掌握過(guò)程控制之主要因素,多能工種訓(xùn)練和培訓(xùn)（人員請(qǐng)假時(shí)，不良增加之防止）。品管人員要有充分的訓(xùn)練和培訓(xùn)。4提高人員能力或技能教育培訓(xùn)、訓(xùn)練、再教育培訓(xùn)。激發(fā)問(wèn)題意識(shí)，改善意識(shí)。不斷地改善使工作更好做，而不會(huì)錯(cuò)，檢查精度愈高。,70,掌握過(guò)程控制之主要因素,2材料方面1要有優(yōu)良之協(xié)力廠商選擇質(zhì)量意識(shí)高，有信用，有完整品控制度之廠商承制。有適當(dāng)之廠商獎(jiǎng)勵(lì)辦法（激勵(lì)、考核制度）。適價(jià)政策。整合協(xié)力廠商，使其依存度提高。,71,掌握過(guò)程控制之主要因素,2交貨質(zhì)量之確保制訂新材料、部品/部件之認(rèn)定辦法。要有清楚、明確之質(zhì)量要求。有采購(gòu)合同時(shí)，要有「質(zhì)量要求」條款。如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尺寸、試驗(yàn)項(xiàng)目、方法、規(guī)格、不合格處理、質(zhì)量保證期間處理方式、包裝方法、運(yùn)輸方法。廠商應(yīng)自我質(zhì)量保證，交貨時(shí)應(yīng)附送「產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)報(bào)告」。進(jìn)料時(shí)作檢查或?qū)徍?。定時(shí)、不定時(shí)進(jìn)行信賴性監(jiān)查。合適的廠商輔導(dǎo)辦法（培育）。,72,掌握過(guò)程控制之主要因素,3交貨后產(chǎn)品質(zhì)量之確保良好之儲(chǔ)運(yùn)管理。?先進(jìn)先出?整理整頓?ABC分類管理。作業(yè)者自我檢查，產(chǎn)品質(zhì)量再確保。,73,掌握過(guò)程控制之主要因素,3機(jī)具設(shè)備方法1適當(dāng)?shù)脑O(shè)備（機(jī)械、治工具、計(jì)測(cè)器）精度要足夠。性能要穩(wěn)定。2良好之保養(yǎng)──使性能穩(wěn)定要有完善之設(shè)備管理規(guī)定，訂定年度保養(yǎng)計(jì)劃，并按計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)。?日常維護(hù)保養(yǎng)作業(yè)者負(fù)責(zé)（日常檢查、保養(yǎng)記錄表）。?定期維護(hù)保養(yǎng)周保養(yǎng)、月保養(yǎng)、季保養(yǎng)、年保養(yǎng)等（定期檢查報(bào)告書）。,74,掌握過(guò)程控制之主要因素,?保養(yǎng)基準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。?備品備件管理。?異常處理。保養(yǎng)人員要有足夠之教育訓(xùn)練以提升保養(yǎng)技能（高度自動(dòng)化、無(wú)人化保全更為重要）。設(shè)備之精度管理－保養(yǎng)、過(guò)程資料應(yīng)活用。,75,掌握過(guò)程控制之主要因素,3正確之操作有完整之操作說(shuō)明。操作員之訓(xùn)練。4設(shè)備之改善保全人員、技術(shù)人員改善。項(xiàng)目改善。作業(yè)者改善（如QCC）。不斷檢討改善，使設(shè)備更精良，不使有第二次之類似故障（再發(fā)防止）。,76,掌握過(guò)程控制之主要因素,4工作方法方面1具備完整之作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書（指導(dǎo)書）并與現(xiàn)行作業(yè)完全相符。每月一次，全員確認(rèn)是否需要修訂（適時(shí)修訂）。鼓勵(lì)找出更佳方法（問(wèn)題、質(zhì)量、改善意識(shí)），使成為目前所知最佳合理的方法。,77,掌握過(guò)程控制之主要因素,2作業(yè)員充分了解作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書之內(nèi)容要徹底地指導(dǎo)。使其完全了解并熟記在心里，能夠自己書寫、修訂是最理想的。激勵(lì)、考試、詢問(wèn)。3嚴(yán)格遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書的內(nèi)容要讓作業(yè)者知道遵守作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書之重要性。主管要有決心，嚴(yán)格地指導(dǎo)。干部應(yīng)做檢查、審核與確認(rèn)之工作。4工程層別與職能分類,78,

簡(jiǎn)介：200511,層冷控制模型在熱帶軋制中的應(yīng)用,龔殿堯軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（東北大學(xué)）,,軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,,200511,,1功能概述11主要設(shè)備概述12與其它功能的關(guān)系13控制模型描述14啟動(dòng)邏輯15控制方式16控制模式17控制策略,2主要功能模塊21計(jì)算準(zhǔn)備處理22預(yù)設(shè)定模塊23修正設(shè)定模塊24自學(xué)習(xí)模塊3通用處理模塊31常規(guī)冷卻設(shè)定32冷卻速度設(shè)定33常規(guī)冷卻再設(shè)定34冷卻速度再設(shè)定4數(shù)學(xué)模型說(shuō)明,主要內(nèi)容,200511,,層流冷卻設(shè)備安裝在精軋機(jī)出口機(jī)架至卷取機(jī)之間，在過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制之下，根據(jù)帶鋼精軋出口的帶鋼溫度、速度等數(shù)據(jù)和其它工藝設(shè)備參數(shù)，經(jīng)過(guò)模型運(yùn)算（包括預(yù)設(shè)定計(jì)算、修正設(shè)定計(jì)算、自學(xué)習(xí)計(jì)算），控制層流冷卻區(qū)的冷卻設(shè)備的集管組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼的冷卻模式、卷取溫度和冷卻速率的控制，將熱軋帶鋼按預(yù)定路徑冷卻到工藝要求的卷取溫度，使其力學(xué)性能和金相組織結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量要求。,1功能概述,層流冷卻過(guò)程設(shè)定模型,200511,,11主要設(shè)備概述,,200511,,12層冷模型與其它功能的關(guān)系,,過(guò)程設(shè)定系統(tǒng),層冷模型,PDI數(shù)據(jù),精軋?jiān)O(shè)定數(shù)據(jù),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),,,歷史數(shù)據(jù),層別數(shù)據(jù),自學(xué)習(xí),設(shè)定結(jié)果,,,,,,Ⅰ級(jí),Ⅱ級(jí),,,,,,報(bào)警信息,,,,,報(bào)表文件,,終端,,200511,,13層冷模型描述,,層冷模型六部分,計(jì)算準(zhǔn)備處理,預(yù)設(shè)定計(jì)算,修正設(shè)定計(jì)算,反饋控制計(jì)算,自學(xué)習(xí)計(jì)算,控制終了處理,如鋼種組別、冷卻模式、特殊控制模式以及模型計(jì)算時(shí)的各種參數(shù)數(shù)據(jù),,進(jìn)行與帶鋼頭部的冷卻集管組態(tài)的預(yù)設(shè)定,,修正與帶鋼各樣本段對(duì)應(yīng)的冷卻集管組態(tài),由基礎(chǔ)自動(dòng)化完成,基于控制目標(biāo)的實(shí)測(cè)值和模型計(jì)算值之間的偏差，對(duì)控制模型中的學(xué)習(xí)項(xiàng)進(jìn)行修正，糾正模型預(yù)報(bào)偏差，以提高模型的預(yù)報(bào)精度，改善控制效果,,由基礎(chǔ)自動(dòng)化完成,200511,,,,帶鋼位置的過(guò)程控制級(jí)跟蹤模型中各種組別的確定常規(guī)冷卻控制設(shè)定計(jì)算（僅以卷取溫度為控制目的）冷卻速度控制計(jì)算一組集管內(nèi)的水冷溫降計(jì)算空冷溫降計(jì)算,其它功能還包括,,200511,,14啟動(dòng)邏輯,200511,,15冷卻控制方式,,,,,200511,,16冷卻模式,?缺省模式,200511,,17冷卻策略,,,,,前段主冷顯微組織以鐵素體和珠光體為主的普碳鋼和優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,后段主冷顯微組織以鐵素體和貝氏體為主的的雙相鋼，以及厚度小于17MM的碳素鋼和低級(jí)硅鋼的冷卻,稀疏冷卻以控制微合金元素的碳氮化物的析出為主的微合金鋼,按管稀疏,按組稀疏,200511,,21總體模塊關(guān)聯(lián),,2層冷控制模塊,200511,,22計(jì)算準(zhǔn)備處理模塊,,計(jì)算準(zhǔn)備,組別索引數(shù)據(jù)表查詢控制模式和策略模型其它參數(shù)熱頭熱尾處理頭部特殊處理,200511,,23預(yù)設(shè)定模塊,,預(yù)設(shè)定計(jì)算的主要功能是根據(jù)帶鋼精軋出口預(yù)報(bào)溫度、速度、帶鋼目標(biāo)厚度、帶鋼厚度預(yù)報(bào)值、卷取目標(biāo)溫度及冷卻控制策略等進(jìn)行層流冷卻控制設(shè)定預(yù)計(jì)算。設(shè)定計(jì)算輸出結(jié)果為初始集管組態(tài)。,200511,,24修正設(shè)定模塊,,根據(jù)實(shí)測(cè)的各段的平均終軋溫度、速度和厚度，利用與預(yù)設(shè)定計(jì)算相同的模型計(jì)算各個(gè)區(qū)段的特有組態(tài)，由跟蹤系統(tǒng)起動(dòng)修正設(shè)定計(jì)算并確定輸出時(shí)刻,200511,,段跟蹤及前饋控制功能,根據(jù)實(shí)測(cè)的精軋出口溫度FDT和所選定的控制模式計(jì)算必要冷卻量，對(duì)噴水組態(tài)進(jìn)行微調(diào)。此項(xiàng)微調(diào)按照分段長(zhǎng)度周期進(jìn)行，因而需要對(duì)帶鋼進(jìn)行分段和段跟蹤。,200511,,熱頭熱尾處理功能,為了保證硬質(zhì)材、厚板的頭尾部的卷形良好和方便卷取，需要將帶鋼頭尾部的溫度提高，此功能稱為熱頭熱尾處理?？梢酝ㄟ^(guò)把帶鋼頭尾端的目標(biāo)溫度在某一定區(qū)間范圍提高來(lái)實(shí)現(xiàn)熱頭熱尾功能。,尾部速度預(yù)測(cè)及溫度補(bǔ)償,由基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)完成,200511,,25自學(xué)習(xí)計(jì)算,,水冷自學(xué)習(xí),空冷自學(xué)習(xí),前段,后段層冷出口有高溫計(jì),,,,短期自學(xué)習(xí),長(zhǎng)期自學(xué)習(xí),頭部中部尾部,熱流密度系數(shù),學(xué)習(xí)系數(shù)穩(wěn)定,200511,,3通用處理模塊功能說(shuō)明,31常規(guī)冷卻控制設(shè)定,主冷區(qū)集管溫降示意圖,,200511,,最末集管開(kāi)啟順序,,各組集管后的帶鋼溫度及必要冷卻量的計(jì)算,200511,,32常規(guī)冷卻再設(shè)定,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第I組集管水冷溫降,第J組集管水冷溫降,每根集管的水冷溫降,末集管中每根集管的水冷溫降,空冷時(shí)卷取溫度,目標(biāo)卷取溫度,冷卻區(qū)位置,CT點(diǎn),,FDT點(diǎn),,溫度,FDT,,,,,,,,,,,,,,①控制點(diǎn)到本次計(jì)算時(shí)刻已通過(guò)集管組的水冷溫降累積值,②,①,②控制點(diǎn)由下一時(shí)刻開(kāi)始的必要冷卻量,200511,,控制點(diǎn)再控制點(diǎn)的定義,控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)為N_CONTROLINT（帶鋼長(zhǎng)度/跟蹤區(qū)段長(zhǎng)度）再計(jì)算點(diǎn)個(gè)數(shù)為3再計(jì)算開(kāi)始區(qū)個(gè)數(shù)3,計(jì)算點(diǎn)之前的帶鋼溫度,必要冷卻量,從再計(jì)算區(qū)開(kāi)始的集管組態(tài),,,200511,,,33冷卻速度設(shè)定計(jì)算,1、從FDT到P1的冷卻過(guò)程；2、是從P1到P2的冷卻過(guò)程；3、是從P2到目標(biāo)卷取溫度的冷卻過(guò)程。,200511,,,,式中，ΔTLAST必要冷卻量；FDT實(shí)測(cè)終軋溫度；ΔTX到當(dāng)前計(jì)算區(qū)間為止的帶鋼冷卻溫降累積值；ΔTFBK反饋段的初始溫降；ΔTAIR_BEFORE從再計(jì)算區(qū)到使用的卷取高溫計(jì)處的空冷溫降；ΔTAIRI第I組集管對(duì)應(yīng)的空冷溫降；ΔTVT垂直噴射溫降。,1、再計(jì)算點(diǎn)在P1集管組之前（包括P1集管組）；2、再計(jì)算點(diǎn)在P1集管組和P2集管組之間（包括P2集管組）；3、是再計(jì)算點(diǎn)在P2后。,34冷卻速度再設(shè)定計(jì)算,200511,,層冷冷卻能力穩(wěn)定,層冷冷卻能力均勻,精軋出口厚度均勻,精軋出口速度均勻,,,4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件,精軋出口溫度均勻,板坯出爐溫度均勻,良好的冷卻效果,預(yù)設(shè)冷卻路徑,理想的組織性能,,,全線的高精度軋制及相關(guān)的輔助功能，以及對(duì)設(shè)備、模型的精心維護(hù),200511,,現(xiàn)場(chǎng)特殊情況,,過(guò)程設(shè)定系統(tǒng),層冷模型,PDI數(shù)據(jù),精軋?jiān)O(shè)定數(shù)據(jù),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),,,歷史數(shù)據(jù),層別數(shù)據(jù),自學(xué)習(xí),設(shè)定結(jié)果,,,,,,Ⅰ級(jí),Ⅱ級(jí),,,,,,報(bào)警信息,,,,,報(bào)表文件,,終端,,,,,200511,,,4現(xiàn)場(chǎng)特殊情況下的特殊處理,,,,文件保存,N5,200511,,,4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果,200511,,,4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果,單根集管溫降大,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不穩(wěn)定,其它工藝水平不高,RAL開(kāi)發(fā)的層冷Ⅱ級(jí)過(guò)程控制模型，在現(xiàn)場(chǎng)條件較差的情況下，取得較好的實(shí)際應(yīng)用效果,200511,,,,,,,,謝謝大家,結(jié)束頁(yè),DYGONG21CNCOM,

簡(jiǎn)介：200511,層冷控制模型在熱帶軋制中的應(yīng)用,龔殿堯軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（東北大學(xué)）,,軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,,200511,,1功能概述11主要設(shè)備概述12與其它功能的關(guān)系13控制模型描述14啟動(dòng)邏輯15控制方式16控制模式17控制策略,2主要功能模塊21計(jì)算準(zhǔn)備處理22預(yù)設(shè)定模塊23修正設(shè)定模塊24自學(xué)習(xí)模塊3通用處理模塊31常規(guī)冷卻設(shè)定32冷卻速度設(shè)定33常規(guī)冷卻再設(shè)定34冷卻速度再設(shè)定4數(shù)學(xué)模型說(shuō)明,主要內(nèi)容,200511,,層流冷卻設(shè)備安裝在精軋機(jī)出口機(jī)架至卷取機(jī)之間，在過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制之下，根據(jù)帶鋼精軋出口的帶鋼溫度、速度等數(shù)據(jù)和其它工藝設(shè)備參數(shù)，經(jīng)過(guò)模型運(yùn)算（包括預(yù)設(shè)定計(jì)算、修正設(shè)定計(jì)算、自學(xué)習(xí)計(jì)算），控制層流冷卻區(qū)的冷卻設(shè)備的集管組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼的冷卻模式、卷取溫度和冷卻速率的控制，將熱軋帶鋼按預(yù)定路徑冷卻到工藝要求的卷取溫度，使其力學(xué)性能和金相組織結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量要求。,1功能概述,層流冷卻過(guò)程設(shè)定模型,200511,,11主要設(shè)備概述,,200511,,12層冷模型與其它功能的關(guān)系,,過(guò)程設(shè)定系統(tǒng),層冷模型,PDI數(shù)據(jù),精軋?jiān)O(shè)定數(shù)據(jù),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),,,歷史數(shù)據(jù),層別數(shù)據(jù),自學(xué)習(xí),設(shè)定結(jié)果,,,,,,Ⅰ級(jí),Ⅱ級(jí),,,,,,報(bào)警信息,,,,,報(bào)表文件,,終端,,200511,,13層冷模型描述,,層冷模型六部分,計(jì)算準(zhǔn)備處理,預(yù)設(shè)定計(jì)算,修正設(shè)定計(jì)算,反饋控制計(jì)算,自學(xué)習(xí)計(jì)算,控制終了處理,如鋼種組別、冷卻模式、特殊控制模式以及模型計(jì)算時(shí)的各種參數(shù)數(shù)據(jù),,進(jìn)行與帶鋼頭部的冷卻集管組態(tài)的預(yù)設(shè)定,,修正與帶鋼各樣本段對(duì)應(yīng)的冷卻集管組態(tài),由基礎(chǔ)自動(dòng)化完成,基于控制目標(biāo)的實(shí)測(cè)值和模型計(jì)算值之間的偏差，對(duì)控制模型中的學(xué)習(xí)項(xiàng)進(jìn)行修正，糾正模型預(yù)報(bào)偏差，以提高模型的預(yù)報(bào)精度，改善控制效果,,由基礎(chǔ)自動(dòng)化完成,200511,,,,帶鋼位置的過(guò)程控制級(jí)跟蹤模型中各種組別的確定常規(guī)冷卻控制設(shè)定計(jì)算（僅以卷取溫度為控制目的）冷卻速度控制計(jì)算一組集管內(nèi)的水冷溫降計(jì)算空冷溫降計(jì)算,其它功能還包括,,200511,,14啟動(dòng)邏輯,200511,,15冷卻控制方式,,,,,200511,,16冷卻模式,?缺省模式,200511,,17冷卻策略,,,,,前段主冷顯微組織以鐵素體和珠光體為主的普碳鋼和優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,后段主冷顯微組織以鐵素體和貝氏體為主的的雙相鋼，以及厚度小于17MM的碳素鋼和低級(jí)硅鋼的冷卻,稀疏冷卻以控制微合金元素的碳氮化物的析出為主的微合金鋼,按管稀疏,按組稀疏,200511,,21總體模塊關(guān)聯(lián),,2層冷控制模塊,200511,,22計(jì)算準(zhǔn)備處理模塊,,計(jì)算準(zhǔn)備,組別索引數(shù)據(jù)表查詢控制模式和策略模型其它參數(shù)熱頭熱尾處理頭部特殊處理,200511,,23預(yù)設(shè)定模塊,,預(yù)設(shè)定計(jì)算的主要功能是根據(jù)帶鋼精軋出口預(yù)報(bào)溫度、速度、帶鋼目標(biāo)厚度、帶鋼厚度預(yù)報(bào)值、卷取目標(biāo)溫度及冷卻控制策略等進(jìn)行層流冷卻控制設(shè)定預(yù)計(jì)算。設(shè)定計(jì)算輸出結(jié)果為初始集管組態(tài)。,200511,,24修正設(shè)定模塊,,根據(jù)實(shí)測(cè)的各段的平均終軋溫度、速度和厚度，利用與預(yù)設(shè)定計(jì)算相同的模型計(jì)算各個(gè)區(qū)段的特有組態(tài)，由跟蹤系統(tǒng)起動(dòng)修正設(shè)定計(jì)算并確定輸出時(shí)刻,200511,,段跟蹤及前饋控制功能,根據(jù)實(shí)測(cè)的精軋出口溫度FDT和所選定的控制模式計(jì)算必要冷卻量，對(duì)噴水組態(tài)進(jìn)行微調(diào)。此項(xiàng)微調(diào)按照分段長(zhǎng)度周期進(jìn)行，因而需要對(duì)帶鋼進(jìn)行分段和段跟蹤。,200511,,熱頭熱尾處理功能,為了保證硬質(zhì)材、厚板的頭尾部的卷形良好和方便卷取，需要將帶鋼頭尾部的溫度提高，此功能稱為熱頭熱尾處理?？梢酝ㄟ^(guò)把帶鋼頭尾端的目標(biāo)溫度在某一定區(qū)間范圍提高來(lái)實(shí)現(xiàn)熱頭熱尾功能。,尾部速度預(yù)測(cè)及溫度補(bǔ)償,由基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)完成,200511,,25自學(xué)習(xí)計(jì)算,,水冷自學(xué)習(xí),空冷自學(xué)習(xí),前段,后段層冷出口有高溫計(jì),,,,短期自學(xué)習(xí),長(zhǎng)期自學(xué)習(xí),頭部中部尾部,熱流密度系數(shù),學(xué)習(xí)系數(shù)穩(wěn)定,200511,,3通用處理模塊功能說(shuō)明,31常規(guī)冷卻控制設(shè)定,主冷區(qū)集管溫降示意圖,,200511,,最末集管開(kāi)啟順序,,各組集管后的帶鋼溫度及必要冷卻量的計(jì)算,200511,,32常規(guī)冷卻再設(shè)定,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第I組集管水冷溫降,第J組集管水冷溫降,每根集管的水冷溫降,末集管中每根集管的水冷溫降,空冷時(shí)卷取溫度,目標(biāo)卷取溫度,冷卻區(qū)位置,CT點(diǎn),,FDT點(diǎn),,溫度,FDT,,,,,,,,,,,,,,①控制點(diǎn)到本次計(jì)算時(shí)刻已通過(guò)集管組的水冷溫降累積值,②,①,②控制點(diǎn)由下一時(shí)刻開(kāi)始的必要冷卻量,200511,,控制點(diǎn)再控制點(diǎn)的定義,控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)為N_CONTROLINT（帶鋼長(zhǎng)度/跟蹤區(qū)段長(zhǎng)度）再計(jì)算點(diǎn)個(gè)數(shù)為3再計(jì)算開(kāi)始區(qū)個(gè)數(shù)3,計(jì)算點(diǎn)之前的帶鋼溫度,必要冷卻量,從再計(jì)算區(qū)開(kāi)始的集管組態(tài),,,200511,,,33冷卻速度設(shè)定計(jì)算,1、從FDT到P1的冷卻過(guò)程；2、是從P1到P2的冷卻過(guò)程；3、是從P2到目標(biāo)卷取溫度的冷卻過(guò)程。,200511,,,,式中，ΔTLAST必要冷卻量；FDT實(shí)測(cè)終軋溫度；ΔTX到當(dāng)前計(jì)算區(qū)間為止的帶鋼冷卻溫降累積值；ΔTFBK反饋段的初始溫降；ΔTAIR_BEFORE從再計(jì)算區(qū)到使用的卷取高溫計(jì)處的空冷溫降；ΔTAIRI第I組集管對(duì)應(yīng)的空冷溫降；ΔTVT垂直噴射溫降。,1、再計(jì)算點(diǎn)在P1集管組之前（包括P1集管組）；2、再計(jì)算點(diǎn)在P1集管組和P2集管組之間（包括P2集管組）；3、是再計(jì)算點(diǎn)在P2后。,34冷卻速度再設(shè)定計(jì)算,200511,,層冷冷卻能力穩(wěn)定,層冷冷卻能力均勻,精軋出口厚度均勻,精軋出口速度均勻,,,4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件,精軋出口溫度均勻,板坯出爐溫度均勻,良好的冷卻效果,預(yù)設(shè)冷卻路徑,理想的組織性能,,,全線的高精度軋制及相關(guān)的輔助功能，以及對(duì)設(shè)備、模型的精心維護(hù),200511,,現(xiàn)場(chǎng)特殊情況,,過(guò)程設(shè)定系統(tǒng),層冷模型,PDI數(shù)據(jù),精軋?jiān)O(shè)定數(shù)據(jù),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),,,歷史數(shù)據(jù),層別數(shù)據(jù),自學(xué)習(xí),設(shè)定結(jié)果,,,,,,Ⅰ級(jí),Ⅱ級(jí),,,,,,報(bào)警信息,,,,,報(bào)表文件,,終端,,,,,200511,,,4現(xiàn)場(chǎng)特殊情況下的特殊處理,,,,文件保存,N5,200511,,,4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果,200511,,,4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果,單根集管溫降大,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不穩(wěn)定,其它工藝水平不高,RAL開(kāi)發(fā)的層冷Ⅱ級(jí)過(guò)程控制模型，在現(xiàn)場(chǎng)條件較差的情況下，取得較好的實(shí)際應(yīng)用效果,200511,,,,,,,,謝謝大家,結(jié)束頁(yè),DYGONG21CNCOM,

簡(jiǎn)介：200510,熱軋帶鋼層冷過(guò)程控制模型,軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（東北大學(xué)）,軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,200510,1功能概述11主要設(shè)備概述12與其它功能的關(guān)系13控制模型描述14啟動(dòng)邏輯15控制方式16控制模式17控制策略,2主要功能模塊21計(jì)算準(zhǔn)備處理22預(yù)設(shè)定模塊23修正設(shè)定模塊24自學(xué)習(xí)模塊3通用處理模塊31常規(guī)冷卻設(shè)定32冷卻速度設(shè)定33常規(guī)冷卻再設(shè)定34冷卻速度再設(shè)定4數(shù)學(xué)模型說(shuō)明,層冷過(guò)程控制模型主要內(nèi)容,200510,層流冷卻設(shè)備安裝在精軋機(jī)出口機(jī)架至卷取機(jī)之間，在過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制之下，根據(jù)帶鋼精軋出口的帶鋼溫度、速度等數(shù)據(jù)和其它工藝設(shè)備參數(shù)，經(jīng)過(guò)模型運(yùn)算（包括預(yù)設(shè)定計(jì)算、修正設(shè)定計(jì)算、自學(xué)習(xí)計(jì)算），控制層流冷卻區(qū)的冷卻設(shè)備的集管組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶鋼的冷卻模式、卷取溫度和冷卻速率的控制，將熱軋帶鋼按預(yù)定路徑冷卻到工藝要求的卷取溫度，使其力學(xué)性能和金相組織結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量要求。,1功能概述,層流冷卻過(guò)程設(shè)定模型,200510,11主要設(shè)備概述,,200510,12層冷模型與其它功能的關(guān)系,,過(guò)程設(shè)定系統(tǒng),層冷模型,PDI數(shù)據(jù),精軋?jiān)O(shè)定數(shù)據(jù),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),,,歷史數(shù)據(jù),層別數(shù)據(jù),自學(xué)習(xí),設(shè)定結(jié)果,,,,,,Ⅰ級(jí),Ⅱ級(jí),,,,,,報(bào)警信息,,,,,報(bào)表文件,,終端,,200510,13層冷模型描述,,層冷模型六部分,計(jì)算準(zhǔn)備處理,預(yù)設(shè)定計(jì)算,修正設(shè)定計(jì)算,反饋控制計(jì)算,自學(xué)習(xí)計(jì)算,控制終了處理,如鋼種組別、冷卻模式、特殊控制模式以及模型計(jì)算時(shí)的各種參數(shù)數(shù)據(jù),,進(jìn)行與帶鋼頭部的冷卻集管組態(tài)的預(yù)設(shè)定,,修正與帶鋼各樣本段對(duì)應(yīng)的冷卻集管組態(tài),由基礎(chǔ)自動(dòng)化完成,基于控制目標(biāo)的實(shí)測(cè)值和模型計(jì)算值之間的偏差，對(duì)控制模型中的學(xué)習(xí)項(xiàng)進(jìn)行修正，糾正模型預(yù)報(bào)偏差，以提高模型的預(yù)報(bào)精度，改善控制效果,,由基礎(chǔ)自動(dòng)化完成,200510,,,帶鋼位置的過(guò)程控制級(jí)跟蹤模型中各種組別的確定常規(guī)冷卻控制設(shè)定計(jì)算（僅以卷取溫度為控制目的）冷卻速度控制計(jì)算一組集管內(nèi)的水冷溫降計(jì)算空冷溫降計(jì)算,其它功能還包括,,200510,14啟動(dòng)邏輯,200510,15冷卻控制方式,,,,,200510,,16冷卻模式,?缺省模式,200510,,17冷卻策略,,,,,前段主冷顯微組織以鐵素體和珠光體為主的普碳鋼和優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,后段主冷顯微組織以鐵素體和貝氏體為主的的雙相鋼，以及厚度小于17MM的碳素鋼和低級(jí)硅鋼的冷卻,稀疏冷卻以控制微合金元素的碳氮化物的析出為主的微合金鋼,按管稀疏,按組稀疏,200510,21總體模塊關(guān)聯(lián),,2層冷模型控制模塊,200510,22計(jì)算準(zhǔn)備處理模塊,,計(jì)算準(zhǔn)備,組別索引數(shù)據(jù)表查詢控制模式和策略模型其它參數(shù)熱頭熱尾處理頭部特殊處理,200510,,23預(yù)設(shè)定模塊,,預(yù)設(shè)定計(jì)算的主要功能是根據(jù)帶鋼精軋出口預(yù)報(bào)溫度、速度、帶鋼目標(biāo)厚度、帶鋼厚度預(yù)報(bào)值、卷取目標(biāo)溫度及冷卻控制策略等進(jìn)行層流冷卻控制設(shè)定預(yù)計(jì)算。設(shè)定計(jì)算輸出結(jié)果為初始集管組態(tài)。,200510,,24修正設(shè)定模塊,,根據(jù)實(shí)測(cè)的各段的平均終軋溫度、速度和厚度，利用與預(yù)設(shè)定計(jì)算相同的模型計(jì)算各個(gè)區(qū)段的特有組態(tài)，由跟蹤系統(tǒng)起動(dòng)修正設(shè)定計(jì)算并確定輸出時(shí)刻,200510,,段跟蹤及前饋控制功能,根據(jù)實(shí)測(cè)的精軋出口溫度FDT和所選定的控制模式計(jì)算必要冷卻量，對(duì)噴水組態(tài)進(jìn)行微調(diào)。此項(xiàng)微調(diào)按照分段長(zhǎng)度周期進(jìn)行，因而需要對(duì)帶鋼進(jìn)行分段和段跟蹤。,200510,熱頭熱尾處理功能,為了保證硬質(zhì)材、厚板的頭尾部的卷形良好和方便卷取，需要將帶鋼頭尾部的溫度提高，此功能稱為熱頭熱尾處理?？梢酝ㄟ^(guò)把帶鋼頭尾端的目標(biāo)溫度在某一定區(qū)間范圍提高來(lái)實(shí)現(xiàn)熱頭熱尾功能。,尾部速度預(yù)測(cè)及溫度補(bǔ)償,由基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)完成,200510,25自學(xué)習(xí)計(jì)算,,水冷自學(xué)習(xí),空冷自學(xué)習(xí),前段,后段層冷出口有高溫計(jì),,,,短期自學(xué)習(xí),長(zhǎng)期自學(xué)習(xí),頭部中部尾部,熱流密度系數(shù),學(xué)習(xí)系數(shù)穩(wěn)定,200510,3通用處理模塊功能說(shuō)明,31常規(guī)冷卻控制設(shè)定,主冷區(qū)集管溫降示意圖,,200510,最末集管開(kāi)啟順序,,各組集管后的帶鋼溫度及必要冷卻量的計(jì)算,200510,32常規(guī)冷卻再設(shè)定,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第I組集管水冷溫降,第J組集管水冷溫降,每根集管的水冷溫降,末集管中每根集管的水冷溫降,空冷時(shí)卷取溫度,目標(biāo)卷取溫度,冷卻區(qū)位置,CT點(diǎn),,FDT點(diǎn),,溫度,FDT,,,,,,,,,,,,,,①控制點(diǎn)到本次計(jì)算時(shí)刻已通過(guò)集管組的水冷溫降累積值,②,①,②控制點(diǎn)由下一時(shí)刻開(kāi)始的必要冷卻量,200510,控制點(diǎn)再控制點(diǎn)的定義,控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)為N_CONTROLINT（帶鋼長(zhǎng)度/跟蹤區(qū)段長(zhǎng)度）再計(jì)算點(diǎn)個(gè)數(shù)為3再計(jì)算開(kāi)始區(qū)個(gè)數(shù)3,計(jì)算點(diǎn)之前的帶鋼溫度,必要冷卻量,從再計(jì)算區(qū)開(kāi)始的集管組態(tài),,,200510,,33冷卻速度設(shè)定計(jì)算,1、從FDT到P1的冷卻過(guò)程；2、是從P1到P2的冷卻過(guò)程；3、是從P2到目標(biāo)卷取溫度的冷卻過(guò)程。,200510,,,式中，ΔTLAST必要冷卻量；FDT實(shí)測(cè)終軋溫度；ΔTX到當(dāng)前計(jì)算區(qū)間為止的帶鋼冷卻溫降累積值；ΔTFBK反饋段的初始溫降；ΔTAIR_BEFORE從再計(jì)算區(qū)到使用的卷取高溫計(jì)處的空冷溫降；ΔTAIRI第I組集管對(duì)應(yīng)的空冷溫降；ΔTVT垂直噴射溫降。,1、再計(jì)算點(diǎn)在P1集管組之前（包括P1集管組）；2、再計(jì)算點(diǎn)在P1集管組和P2集管組之間（包括P2集管組）；3、是再計(jì)算點(diǎn)在P2后。,34冷卻速度再設(shè)定計(jì)算,200510,空冷溫降模型,根據(jù)斯蒂芬－玻爾茨曼定律，利用帶鋼散失的熱量等于熱焓量的變化這一熱平衡關(guān)系推出,200510,垂直噴射溫降模型,,200510,水冷側(cè)噴溫降模型,,,200510,熱流密度系數(shù)模型,,,,200510,上集管熱流密度模型,,,,,200510,下集管熱流密度模型,,,,,200510,每組集管溫降模型,,,,,200510,反饋計(jì)算模型,,,,,,200510,水冷短期自學(xué)習(xí)模型,,,,,,,學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時(shí)值的計(jì)算,,,總空冷溫降,每一組集管的空冷溫降,帶鋼離開(kāi)每一組集管的溫度,學(xué)習(xí)系數(shù)瞬時(shí)值平均值計(jì)算,修正計(jì)算,熱流密度系數(shù)的自學(xué)習(xí),,,,,,,200510,空冷短期自學(xué)習(xí)模型,,,,,,,,層冷出口處目標(biāo)溫度,,軋件熱輻射系數(shù)的修正系數(shù),新系數(shù)計(jì)算,200510,長(zhǎng)期自學(xué)習(xí)模型,,,,,,,,,200510,,軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,謝謝大家,

簡(jiǎn)介：SPC學(xué)習(xí)提綱,SPC,SPC統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制,STATISTICAL統(tǒng)計(jì)以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ),基于數(shù)據(jù)的科學(xué)分析和管理方法PROCESS過(guò)程任何一個(gè)有輸入輸出的活動(dòng)6個(gè)要素5M1ECONTROL控制通過(guò)掌握規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展并實(shí)現(xiàn)預(yù)防,我們?yōu)槭裁葱枰猄PC,質(zhì)量專業(yè)人員是管理小組中關(guān)鍵問(wèn)題的解決者。SPC是質(zhì)量管理的基本技術(shù)之一。,學(xué)習(xí)目的,目標(biāo)用SPC思考（THINKINGINSPC）說(shuō)明1）不包括SPC對(duì)企業(yè)發(fā)展的效益；2）不包括公式的推導(dǎo)和詳細(xì)的計(jì)算；3）為了方便說(shuō)明，課程介紹均以生產(chǎn)制造為例，但不限于此。4）假設(shè)所有的學(xué)員都有基本的數(shù)學(xué)知識(shí)；5）介紹的方法及其計(jì)算公式以QS9000為準(zhǔn)；,學(xué)習(xí)提綱,基本SPC統(tǒng)計(jì)學(xué)；SPC的核心工具控制圖；過(guò)程能力研究；量具重復(fù)性和再現(xiàn)性研究；,從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律,直方圖,圣任科技有限公司,一個(gè)實(shí)例,某工廠接收了一批外協(xié)廠制造的青銅軸承用于生產(chǎn)一種重要的儀器。但該廠不能信任生產(chǎn)這些軸承廠家的工作，決定對(duì)供應(yīng)商提供的軸承進(jìn)行分析。這些軸承的關(guān)鍵特性是它們的內(nèi)徑，其規(guī)格為1376±0010英寸?，F(xiàn)抽取了100個(gè)青銅軸承，對(duì)它們的內(nèi)徑進(jìn)行仔細(xì)的測(cè)量，并記錄了測(cè)量結(jié)果。,100個(gè)青銅軸承內(nèi)徑的測(cè)量值如下表,數(shù)據(jù)會(huì)告訴您什么呢,回答,數(shù)據(jù)列表不能表達(dá)出任何有實(shí)際意義的東西VIRTUALLYNOTHING必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析。圖形可以幫助我們將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息。,數(shù)據(jù)列表,能否接受這批產(chǎn)品,與目標(biāo)值相比較平均值13773與規(guī)格界限相比較極差（最大值最小值）138313700013數(shù)據(jù)分布的更進(jìn)一步的信息數(shù)據(jù)分成10組后，落在每個(gè)區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),1376±0010,制作頻數(shù)分布表,繪制直方圖,,,LSL,USL,,,,,,,分析直方圖,與規(guī)格限13661386進(jìn)行比較，所有的測(cè)量值都在其范圍內(nèi)（而且在/3S的范圍內(nèi)）。分布基本上是對(duì)稱的，有一點(diǎn)點(diǎn)向右偏斜，但不嚴(yán)重。所以該廠決定接收這批青銅軸承。建議軸承的加工中心應(yīng)該左移；,建立一個(gè)直方圖,收集整理數(shù)據(jù)定組數(shù)N算極差R定組距I確定組的中心點(diǎn)和各組界限制作頻數(shù)分布表繪制直方圖分析,直方圖告訴我們,數(shù)據(jù)分布的中心位置AVERAGE在哪里數(shù)據(jù)分散程度SPREAD如何數(shù)據(jù)分布的形狀SHAPE怎樣,經(jīng)驗(yàn)之談對(duì)大多數(shù)工業(yè)用的分析來(lái)說(shuō)，50個(gè)數(shù)值具備足夠的可靠性。但單個(gè)測(cè)量值的費(fèi)用比較低時(shí)，或是當(dāng)需要準(zhǔn)確分析時(shí)，可以采用100個(gè)或更多的數(shù)據(jù)。,,,NΜ,Σ2Μ總體平均值，描述數(shù)據(jù)的集中位置。,Σ總體標(biāo)準(zhǔn)差，描述數(shù)據(jù)的分散程度。,N（Μ，Σ2）,理想情況正態(tài)曲線,Μ不同均值,Σ不同標(biāo)準(zhǔn)差,正態(tài)曲線的特征,曲線關(guān)于Μ對(duì)稱；當(dāng)XΜ時(shí)取到最大值；X離Μ越遠(yuǎn)，F(xiàn)（X）的值越??；,,Μ,,,正態(tài)曲線,現(xiàn)實(shí)狀況一些異常,雙峰,峭壁,分析直方圖舉例,,,,,,,USL,LSL,AA圖,,,,,直方圖的峰度和對(duì)稱度,對(duì)稱度（SKEWNESS）直方圖數(shù)據(jù)分布的對(duì)稱性；峰度（KURTOSIS）直方圖數(shù)據(jù)分布的陡峭度；直方圖為對(duì)稱分布的，則S0直方圖為正態(tài)分布的，則S0,K0。,,直方圖的作用,顯示數(shù)據(jù)的分布特征指出采取措施的必要觀察采取措施后的效果比較和評(píng)估設(shè)備、供應(yīng)商、物料等評(píng)估過(guò)程的能力,控制圖及其背后的故事,圣任科技有限公司,控制圖,,COMPONENTSOFEVERYCONTROLCHART1DATAPOINTS3UPPERCONTROLLIMIT2CENTERLINE4LOWERCONTROLLIMIT,控制圖原理,1）3Σ原理若變量X服從正態(tài)分布,那么,在±3Σ范圍內(nèi)包含了9973的數(shù)值。2）中心極限定理無(wú)論產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量水平的總體分布是什么，其的分布（每個(gè)都是從總體的一個(gè)抽樣的均值）在當(dāng)樣本容量逐漸增大時(shí)將趨向于正態(tài)分布。,正態(tài)性假定有實(shí)際意義嗎,1）不是在研究一門精確的科學(xué)，而是作為一種謹(jǐn)慎的工業(yè)指導(dǎo)；2）大部分的實(shí)際情況的數(shù)據(jù)分布與正態(tài)分布極為相似；3）根據(jù)中心極限定理進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；4）如果不適合可以不需要用正態(tài)曲線直接來(lái)分析；,質(zhì)量特性分類,計(jì)量值VARIABLE定量的數(shù)據(jù)；值可以取給定范圍內(nèi)的任何一個(gè)可能的數(shù)值。計(jì)數(shù)值A(chǔ)TTRIBUTE定性的數(shù)據(jù)；值可以取一組特定的數(shù)值,而不能取這些數(shù)值之間的數(shù)值。計(jì)件型計(jì)點(diǎn)型,控制圖的分類,計(jì)量值控制圖均值極差控制圖XBARR均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖XBAR–S單值移動(dòng)極差控制圖XMR計(jì)數(shù)值控制圖不良率控制圖（P不良數(shù)控制圖PN缺陷數(shù)控制圖C單位缺陷數(shù)控制圖U,計(jì)量型數(shù)據(jù)嗎,性質(zhì)上是否均勻或不能按子組取樣,關(guān)心的是不合格品率嗎,樣本容量是否恒定,樣本容量是否恒定,子組容量≥9,,,,,,,,,,,,,,,NP或P圖,P圖,C或U圖,U圖,是,否,是,是,是,是,是,否,否,否,否,否,關(guān)心的是單位零件缺陷數(shù)嗎,,是,選擇合適的控制圖,計(jì)量型控制圖,圣任科技有限公司,一個(gè)實(shí)例（一）,一臺(tái)自動(dòng)螺絲車床已經(jīng)準(zhǔn)備好了加工切斷長(zhǎng)度的圖紙公差為0500±0008英寸的螺栓。頻數(shù)分布在進(jìn)行調(diào)整期間已經(jīng)完成，分析結(jié)果表明進(jìn)行一段時(shí)期加工生產(chǎn)的開(kāi)端是可以令人滿意的。為了分析和控制加工過(guò)程中螺栓的質(zhì)量，現(xiàn)決定采用均值極差控制圖進(jìn)行監(jiān)控。按如下八個(gè)步驟進(jìn)行,一個(gè)實(shí)例（二）,步驟1選擇質(zhì)量特性螺栓的切斷長(zhǎng)度至關(guān)重要步驟2按合理的計(jì)劃來(lái)搜集數(shù)據(jù)每小時(shí)抽取5個(gè)產(chǎn)品作為一個(gè)樣本。檢驗(yàn)員按時(shí)間順序收集了25個(gè)樣本。,收集的數(shù)據(jù)表,一個(gè)實(shí)例（三）,步驟3計(jì)算樣本平均值及極差（見(jiàn)上表）步驟4確定總的平均數(shù)和平均極差,一個(gè)實(shí)例（四）,步驟5計(jì)算控制限,其中,一個(gè)實(shí)例（五）,步驟6利用控制界限分析樣本數(shù)值,一個(gè)實(shí)例（六）,一個(gè)實(shí)例（七）,步驟7確定控制限是否能經(jīng)濟(jì)地滿足要求；步驟8運(yùn)用控制限進(jìn)行控制；,均值極差控制圖（）,最常用；最基本；控制對(duì)象為計(jì)量值；適用于N≤9的情況；均值圖用于觀察和分析分布的均值的變化，即過(guò)程的集中趨勢(shì)；極差圖觀察和分析分布的分散情況，即過(guò)程的離散程度。,均值控制圖,極差控制圖,均值極差控制圖控制限,使用均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖,步驟3計(jì)算樣本平均值及標(biāo)準(zhǔn)差步驟4確定總的平均數(shù)和平均標(biāo)準(zhǔn)差,一個(gè)實(shí)例（四）,步驟5計(jì)算控制限,其中,一個(gè)實(shí)例（五）,一個(gè)實(shí)例（六）,步驟6利用控制界限分析樣本數(shù)值,均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（）,控制對(duì)象為計(jì)量值；更精確；均值圖用于觀察和分析分布的均值的變化，即過(guò)程的集中趨勢(shì)；標(biāo)準(zhǔn)差圖觀察和分析分布的分散情況，即過(guò)程的離散程度。,均值控制圖,標(biāo)準(zhǔn)差控制圖,怎樣確定控制限,單值移動(dòng)極差控制圖（）,與均值極差控制圖的作用類似；不需多個(gè)測(cè)量值或樣本是均勻的（如濃度）；因?yàn)橘M(fèi)用或時(shí)間的關(guān)系，過(guò)程只有一個(gè)測(cè)量值（如破壞性實(shí)驗(yàn)）；敏感性不強(qiáng)；用自動(dòng)化檢查，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全檢時(shí)；,移動(dòng)極差,移動(dòng)極差是指一個(gè)測(cè)定值XI與緊鄰的測(cè)定值XI1之差的絕對(duì)值，記作MR，MR|XIXI1|（I1,2,,K1其中K為測(cè)定值的個(gè)數(shù)K個(gè)測(cè)定值有K1個(gè)移動(dòng)極差,每個(gè)移動(dòng)極差值相當(dāng)與樣本大小N2時(shí)的極差值,1計(jì)算總平均數(shù)2計(jì)算移動(dòng)極差平均數(shù),怎樣確定控制限,怎樣確定控制限,相當(dāng)于N2時(shí)的均值控制圖,X控制圖,,MR控制圖,相當(dāng)于N2時(shí)的極差控制圖N2時(shí),D43267,D30,怎樣確定控制限,計(jì)數(shù)型控制圖,圣任科技有限公司,不良品率控制圖（P圖）,對(duì)產(chǎn)品不良品率進(jìn)行監(jiān)控時(shí)用的控制圖質(zhì)量特性良與不良，通常服從二項(xiàng)分布當(dāng)樣本容量N足夠大時(shí),例如,該分布趨向于正態(tài)分布適用于全檢零件或每個(gè)時(shí)期的檢驗(yàn)樣本含量不同。,不良品率控制圖（P圖）,檢驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)計(jì)算平均不合格品率P計(jì)算中心線和控制界限繪制控制圖并進(jìn)行分析,與N有關(guān),案例分析,在制造復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)的端蓋時(shí)，如果有某些因素不合要求就判為不良品，在成品的全檢中，現(xiàn)要求對(duì)每班產(chǎn)品的不良率作控制圖。每班檢驗(yàn)的端蓋總數(shù)就是樣本量，共收集了25班的檢驗(yàn)數(shù)及不良數(shù)。,案例分析,1收集的數(shù)見(jiàn)下表,案例分析,根據(jù)公式計(jì)算各樣本組的上下控制限在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)各組容量與其平均值相差不超過(guò)正負(fù)25時(shí),可用平均樣本容量來(lái)計(jì)算控制限,案例分析,繪制控制圖，并進(jìn)行分析,,,單位缺陷數(shù)控制圖U圖,適合用于對(duì)單位樣本數(shù)量（如面積、容積、長(zhǎng)度、時(shí)間等）上缺陷數(shù)進(jìn)行控制的場(chǎng)合；通常服從泊松分布可近似與正態(tài)分布來(lái)處理取樣大小可以是不固定的，只要能計(jì)算出每單位上的缺陷數(shù)即可；,單位缺陷數(shù)控制圖U圖,檢驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)計(jì)算平均單位缺陷數(shù)計(jì)算中心線和控制界限繪制控制圖并進(jìn)行分析,與N有關(guān),設(shè)N為樣本大小，C為缺陷數(shù)，則單位缺陷數(shù)為UC/N,案例分析,現(xiàn)需要對(duì)一注塑產(chǎn)品的缺陷進(jìn)行控制圖分析，收集的數(shù)據(jù)記錄如下表,控制限的計(jì)算,在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)各組容量與其平均值相差不超過(guò)正負(fù)25時(shí),可用平均樣本容量來(lái)計(jì)算控制限,繪制控制圖，并進(jìn)行分析,案例分析,,其他的控制圖,不良品數(shù)控制圖（PN圖）缺陷數(shù)控制圖（C圖）,不良品數(shù)控制圖（PN）,樣本容量N恒定；不合格品數(shù)是一個(gè)服從二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量；當(dāng)NP≥5時(shí)近似服從正態(tài)分布NNP，NP（1P）,不良品數(shù)控制圖,確定數(shù)據(jù)樣本容量N的大小,N常取50以上的數(shù)收集數(shù)據(jù)PN1，PN2,PN3,,PNK,K為樣本數(shù)計(jì)算控制中心和控制界限繪制控制圖并進(jìn)行分析,缺陷數(shù)控制圖（C圖）,控制對(duì)象為一定單位如一定長(zhǎng)度、一定面積、一定體積等）上面的缺陷數(shù)；如鑄件表面的氣孔數(shù)、機(jī)器裝好后發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)；產(chǎn)品上的缺陷數(shù)服從泊松分布；近似為正態(tài)分布處理，均值為C，標(biāo)準(zhǔn)偏差為,,缺陷數(shù)控制圖,1收集數(shù)據(jù)一般取2025組數(shù)據(jù)；如果缺陷數(shù)較小，可將幾個(gè)樣本合為一個(gè)，使每組缺陷數(shù)C0的情況盡量減少，否則用來(lái)作控制圖不適宜；不同的缺陷應(yīng)盡可能分層處理。,缺陷數(shù)控制圖,2計(jì)算平均缺陷數(shù)3計(jì)算中心線和控制界限4繪制控制圖并進(jìn)行分析,計(jì)量型數(shù)據(jù)嗎,性質(zhì)上是否均勻或不能按子組取樣,關(guān)心的是不合格品率嗎,樣本容量是否恒定,樣本容量是否恒定,子組容量≥9,,,,,,,,,,,,,,,NP或P圖,P圖,C或U圖,U圖,是,否,是,是,是,是,是,否,否,否,否,否,關(guān)心的是單位零件缺陷數(shù)嗎,,是,選擇合適的控制圖,運(yùn)用控制圖進(jìn)行“控制”,圣任科技有限公司,內(nèi)容提要,控制圖應(yīng)用的兩個(gè)階段運(yùn)用控制圖判斷過(guò)程受控/失控什么時(shí)候重新計(jì)算控制限使用控制圖應(yīng)注意的問(wèn)題,分析階段控制階段,控制圖應(yīng)用的二個(gè)階段,分析階段,在控制圖的設(shè)計(jì)階段使用,主要用以確定合理的控制界限每一張控制圖上的控制界限都是由該圖上的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái),從分析階段轉(zhuǎn)入控制階段,在什么條件下分析階段確定的控制限可以轉(zhuǎn)入控制階段使用控制圖是受控的過(guò)程能力能夠滿足生產(chǎn)要求,控制階段,控制圖的控制界限由分析階段確定控制圖上的控制界限與該圖中的數(shù)據(jù)無(wú)必然聯(lián)系使用時(shí)只需把采集到的樣本數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)量在圖上打點(diǎn)就行,（1）所有樣本點(diǎn)都在控制界限之內(nèi)；（2）樣本點(diǎn)均勻分布，位于中心線兩側(cè)的樣本點(diǎn)約各占1/2；（3）靠近中心線的樣本點(diǎn)約占2/3；（4）靠近控制界限的樣本點(diǎn)極少。,受控狀態(tài)在控制圖上表現(xiàn),判斷受控與失控,,,,,,X,UCL,CL,LCL,T,,,,,,,,,,,,,,,,,,,控制圖的受控狀態(tài),,,,,,,,,,,,,,,,,,失控狀態(tài)在控制圖上表現(xiàn),明顯特征是有（1）一部分樣本點(diǎn)超出控制界限除此之外，如果沒(méi)有樣本點(diǎn)出界，但（2）樣本點(diǎn)排列和分布異常，也說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)失控。,判斷受控與失控,（1）有多個(gè)樣本點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側(cè)連續(xù)7個(gè)點(diǎn)或7點(diǎn)以上出現(xiàn)在中心線一側(cè)；連續(xù)11點(diǎn)至少有10點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)；連續(xù)14點(diǎn)至少有12點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。,典型失控狀態(tài),（2）連續(xù)7點(diǎn)上升或下降,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,典型失控狀態(tài),（3）有較多的邊界點(diǎn)連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)；連續(xù)7點(diǎn)中有3點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)；連續(xù)10點(diǎn)中有4點(diǎn)落在警戒區(qū)內(nèi)。,警戒區(qū)2Σ3Σ的區(qū)域,典型失控狀態(tài),（4）樣本點(diǎn)的周期性變化（包括階段的周期性、波動(dòng)的周期性）,,,,,,UCL,CL,LCL,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,典型失控狀態(tài),（5）樣本點(diǎn)分布的水平突變,典型失控狀態(tài),（6）樣本點(diǎn)的離散度變大,,,,,,X,UCL,CL,LCL,T,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,典型失控狀態(tài),顏色管理（COLORMANAGEMENT）,藍(lán)色未經(jīng)檢測(cè)的點(diǎn)綠色檢測(cè)后正常的點(diǎn)紅色檢測(cè)后異常點(diǎn)黃色異常點(diǎn)經(jīng)過(guò)異常編輯且有了改善措施的點(diǎn),,重新計(jì)算控制限,控制圖是根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下的條件（人員、設(shè)備、原材料、工藝方法、測(cè)量系統(tǒng)、環(huán)境）來(lái)制定的。如果上述條件變化，則必須重新計(jì)算控制限，例如操作人員經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，操作水平顯著提高；設(shè)備更新、經(jīng)過(guò)修理、更換零件；改變工藝參數(shù)或采用新工藝；改變測(cè)量方法或測(cè)量?jī)x器；采用新型原材料或其他原材料；環(huán)境變化。,重新計(jì)算控制限,使用一段時(shí)間后檢驗(yàn)控制圖還是否適用，控制限是否過(guò)寬或過(guò)窄，否則需要重新收集數(shù)據(jù)計(jì)算控制限；過(guò)程能力值有大的變化時(shí)，需要重新收集數(shù)據(jù)計(jì)算控制限。,控制界限與規(guī)格界限,規(guī)格由客戶或設(shè)計(jì)部門給出控制界限由過(guò)程的實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出一般情況下,控制界限嚴(yán)于規(guī)格,控制圖的應(yīng)用程序,,過(guò)程能力研究,圣任科技有限公司,內(nèi)容提要,過(guò)程能力的基本概念CP、CPK與PP、PPK的含義與區(qū)別CP、CPK與PP、PPK的計(jì)算方法如何運(yùn)用過(guò)程能力指數(shù)進(jìn)行管理,過(guò)程能力的概念,過(guò)程能力指處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)下的過(guò)程的加工能力，是過(guò)程內(nèi)部本身的性能，不考慮規(guī)范對(duì)過(guò)程分布寬度是如何規(guī)定的。,過(guò)程能力,過(guò)程能力是以該過(guò)程產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動(dòng)來(lái)表示的；根據(jù)3Σ原理，在分布范圍Μ±3Σ內(nèi)，包含了9973的數(shù)據(jù)，接近于1，因此以±3Σ，即6Σ為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量過(guò)程是否具有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟(jì)特性的。過(guò)程能力記為B，則B6Σ,過(guò)程SIGMA,估計(jì)SIGMA,計(jì)算SIGMA,CP、CPK與PP、PPK的含義與區(qū)別,CP指數(shù)CPCAPABILITYOFPROCESS過(guò)程能力指數(shù)CPK修正的過(guò)程能力指數(shù),過(guò)程能力指數(shù),過(guò)程平均值和規(guī)格中心的偏移,過(guò)程能力指數(shù)CPM,當(dāng)規(guī)格中心與目標(biāo)值不重合時(shí)的過(guò)程能力指數(shù),過(guò)程平均值和目標(biāo)值的偏移,CP,CPK,CPM,PP,PPK,PPM,PPK與CPK,PPPERFORMANCEOFPROCESS過(guò)程性能指數(shù)PPK修正的過(guò)程性能指數(shù),案例分析,我們?cè)賮?lái)看前面的作控制圖的案例,案例分析,過(guò)程有一個(gè)異常點(diǎn)，是由于偶然因素造成，調(diào)查表明是該檢驗(yàn)員當(dāng)時(shí)委托他人代為測(cè)量，而這代理人不適于操作精密測(cè)量設(shè)備，可能讀數(shù)不準(zhǔn)確，也有可能偽造了數(shù)據(jù)。剔除這個(gè)異常點(diǎn)，過(guò)程是受控的。,剔除異常點(diǎn)數(shù)據(jù)表,案例分析,根據(jù)這24個(gè)子組計(jì)算得計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)差Σ00019,案例分析,規(guī)格寬度（要求）0016工序?qū)挾龋?）600106CP0016/0010615094,,案例分析,由于存在一定的偏移，那么我們真正能做到多好呢CPKMINCPU,CPLMIN12612,1756912612或者CPKCP1K1509410162512612,案例分析,我們實(shí)際做得有多好呢PP13699PPK11411這說(shuō)明我們還可以做得更好,計(jì)數(shù)型的過(guò)程能力評(píng)價(jià),對(duì)于P,NP圖,過(guò)程能力是通過(guò)過(guò)程平均不合品率來(lái)表示,當(dāng)所有點(diǎn)都受控后才計(jì)算該值對(duì)于C圖,過(guò)程能力為,即固定容量N的樣本的缺陷數(shù)的平均值對(duì)于U圖,過(guò)程能力為,即每單位缺陷數(shù)的均值,CPK與不良數(shù)量一覽表,如何運(yùn)用過(guò)程能力指數(shù)進(jìn)行管理,當(dāng)CPK指數(shù)值降低代表要增加控制檢查返工及報(bào)廢，在這種情況下，成本會(huì)增加，品質(zhì)也會(huì)降低，生產(chǎn)能力可能不足。,如何運(yùn)用過(guò)程能力指數(shù)進(jìn)行管理,當(dāng)CPK指數(shù)值增大，不良品減少，最重要是產(chǎn)品/零件接近我們的“理想設(shè)計(jì)數(shù)值/目標(biāo)”，給予顧客最大滿足感。當(dāng)CPK指數(shù)值開(kāi)始到達(dá)133或更高時(shí)對(duì)檢驗(yàn)工作可以減少，減少我們對(duì)運(yùn)作審查成本。,SPC技術(shù)的其他工具,圣任科技有限公司,內(nèi)容提要,排列圖（柏拉圖）分層分析法相關(guān)與回歸分析SPC知識(shí)回顧,PARETO理論在品質(zhì)管理中的應(yīng)用,,目的尋找主要問(wèn)題或影響質(zhì)量的主要原因,品質(zhì)管理中主要應(yīng)用,缺陷柏拉圖異常柏拉圖原因柏拉圖措施柏拉圖,某鑄造車間生產(chǎn)一種鑄件，質(zhì)量不良項(xiàng)目有氣孔、未充滿、偏心、形狀不佳、裂紋、其他等項(xiàng)。記錄一周內(nèi)某班所生產(chǎn)的產(chǎn)品不良情況數(shù)據(jù)，并將不良項(xiàng)目作成累計(jì)頻數(shù)和百分比匯總表,案例分析,鑄件不良項(xiàng)目的排列圖,PARETO理論的作用,找出“重要的少數(shù)”因?yàn)?0的問(wèn)題由20的潛在原因引起,分層分析法,概念將數(shù)據(jù)依照使用目的，按照其性質(zhì)、來(lái)源、影響因素等進(jìn)行分類，把性質(zhì)相同、在同一生產(chǎn)條件下收集到的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)歸并在一起的方法。通常和其他方法一起使用。如將數(shù)據(jù)分層之后再進(jìn)行加工整理成分層排列圖、分層直方圖、分層控制圖等。,常用分層方法,按不同時(shí)間、線別分，如按班次、不同生產(chǎn)線分；按操作人員分，如按工人的級(jí)別；按操作方法分，如按切削用量、溫度、壓力；按原材料、產(chǎn)品分，如按供料單位、批次、產(chǎn)品、客戶等；其他分層，如按檢驗(yàn)手段、使用條件、氣候條件等。,案例分析,在柴油機(jī)裝配中經(jīng)常發(fā)生汽缸墊漏氣現(xiàn)象，為解決這一問(wèn)題，對(duì)該工序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)。收集數(shù)據(jù)N50，漏氣數(shù)F19漏氣率PF/N19/50038即38分析原因通過(guò)分析，認(rèn)為造成漏氣有兩個(gè)原因該工序涂密封劑的工人A，B，C三人的操作方法有差異；汽缸墊分別由甲、乙兩廠供應(yīng)，原材料有差異；因此，采用分層法列表進(jìn)行分析,分層列表,初步分析結(jié)論汽缸漏氣率的辦法可以采用乙廠供應(yīng)的汽缸墊，因?yàn)樗燃讖S的漏氣率低；采用工人B的操作方法，因?yàn)樗穆饴首畹?實(shí)踐結(jié)果表明,按照上述分析結(jié)果做，漏氣率不但沒(méi)有降低，反而從原來(lái)的38上升到43。為什么,進(jìn)一步考慮不同工人使用不同工廠提供的汽缸墊,綜合分層,結(jié)論,使用甲廠提供的汽缸墊時(shí)，要采用B工人的操作方法；使用乙廠提供的汽缸墊時(shí)，要采用A工人的操作方法。這樣才能使漏氣率大大降低。,分層的意義,分層的目的有利于查找產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因。把影響質(zhì)量的眾多因素分離出來(lái)，在同一生產(chǎn)條件下收集到的數(shù)據(jù)歸納在一起，可以使數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象更加明顯。,相關(guān)圖也稱散布圖，可以直觀地表示出兩變量之間的相關(guān)程度；當(dāng)懷疑系統(tǒng)中兩個(gè)變量可能有關(guān)系，但不能確定這種關(guān)系是什么的時(shí)候，就可以使用。,相關(guān)圖,制作相關(guān)圖,識(shí)別要分析的兩個(gè)變量；收集至少25組相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)必須一一對(duì)應(yīng)；太少的數(shù)據(jù)會(huì)妨礙清楚得認(rèn)識(shí)兩個(gè)變量之間的關(guān)系；,依據(jù)兩個(gè)變量畫出橫坐標(biāo)軸和縱坐標(biāo)軸按照數(shù)據(jù)一一畫出坐標(biāo)點(diǎn)（XI，YI）,制作相關(guān)圖,相關(guān)系數(shù),衡量?jī)蓚€(gè)變量間線性關(guān)系的密切程度R的取值范圍為1≤R≤1；R越接近于1，X與Y之間的線性關(guān)系越好R1為完全正相關(guān)關(guān)系；R1為完全負(fù)相關(guān)關(guān)系R0,兩個(gè)變量之間不存在線性關(guān)系或者不相關(guān),相關(guān)圖,兩個(gè)變量之間可能存在以下主要幾種分布情況,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一元回歸分析,表示因素Y對(duì)因素X的回歸直線其中A表示為常數(shù)，B表示回歸系數(shù)一元回歸常用于分析與預(yù)測(cè),SPC知識(shí)回顧,SPC的三大基本概念波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性過(guò)程能力過(guò)程控制,過(guò)程控制系統(tǒng),,透過(guò)過(guò)程控制減少差異常（波動(dòng)）,最有效的工具是通過(guò)控制圖進(jìn)行監(jiān)控以達(dá)到事前預(yù)防。最有效的是從輸入、過(guò)程或系統(tǒng)本身去改善。人品質(zhì)管理、工人的素質(zhì)設(shè)備良好的工具、機(jī)器、設(shè)施材料/物料良好設(shè)計(jì)、采購(gòu)、運(yùn)輸方法良好的程序、標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量系統(tǒng)環(huán)境整潔、整理，良好工件地方,SPC的應(yīng)用流程,課程內(nèi)容回顧,