过程控制

程序控制(process control)/同期控制

工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。

什么是程序控制法就一般而言，管理中采取的控制可以在行动开始之前、进行之中或结束之后进行，称为三种控制模型。第一种称为前馈控制或预先控制；第二种称为过程控制或同期控制；第三种称为反馈控制或事后控制。

程序控制法即对经常性的重复出现的业务，要求执行人员按规定的标准化程序来完成，以保证业务处理质量达到控制目标和要求。程序控制要求按照牵制的原则进行程序设置，所有的主要业务活动都要建立切实可行的办理程序。即：按生产流程，每道工序的最终点为程序控制点， 每道工序的终点的生产者为质量控制者，对不合格的加工、 不合格的配制有责任也有权提出改正， 这样使每个人在生产过程都受到监控。

程序控制法避免业务工作的无章可循，职责不清，相互推委，有利于及时处理业务和提高工作效率，以及追究有关责任人的责任。

例如：按厨房生产流程，从加工、配制到烹调三个程序中，每道工序的最终点为程序控制点， 每道工序的终点的生产者为质量控制者，配制厨师对不合格的加工、 烹调厨师对不合格的配制有责任也有权提出改正， 这样使每个人在生产过程都受到监控。

Modicon Quantum自动化控制平台拥有业界领先的性能，包含：5种IEC编程语言(FBD 、LD、SFC 、ST 、IL)适用于各种应用需求;高性能多任务系统;高达7MB 储存空间;涂层保护模块，适用于恶劣环境;安全I/O,高可靠性;支持第三方设备^[2]

在讨论计划的种类时，已阐述过程序的概念。程序是对操作或事务处理流程的一种措述、计划和规定。组织中常见的程序很多，例如决策程序、投资审批程序、主要管理活动的计划与控制程序、会计核算程序、操作程序、工作程序等。凡是连续进行的、由多道工序组成的管理活动或生产技术活动，只要它具有重复发生的性质，就都应当为其制定程序。

（1）程序是一种计划。

它规定了如何处理重大问题以及处理物流、资金流、信息流等的例行办法。也就是说，对处理过程包含哪些工作、涉及哪些部门和人员、行进的路线、各部门及有关人员的责任，以及所需的校核、审批、记录、存贮、报告等等，进行分析、研究和计划，从中找出最简捷的、最有效的和最便于实行的准确方案，要求人们严格遵守。

（2）程序是一种控制标准。

它通过文字说是有、格式说明和流程图等方式，把一项业务的处理方法规定得一清二楚，从而，既便于执行者遵守，也便于主管人员进行检查和控制。程序所隐含的基本假设是，管理中的种种问题都是因为没有程序或没有遵守程序而造成的。

（3）程序还是一种系统。

一个复杂的管理程序，例如新产品开发、成本核算等，往往涉及多个职能部门、多个工作岗位、不同的主管人员和专业人员、各种计划、记录、帐簿、报告，以及各种类型的管理活动，例如调研、计划、设计、会审、校核、登帐、核算等等，因而应将其看作是一种系统，用系统观点和系统分析方法来分析和设计程序。从系统的观点来看，一个管理系统的程序化水平，是这个系统“有序”程度的一种标志。

实践经验表明，主管人员在对程序进行计划和控制时，应遵循下列准则。

（1）使程序精减到最低程度。

对主管人员来说，最重要的准则就是要限制所用程序的数量。程序控制有一些固定的缺点，例如增加文书工作的费用，压抑人们的创造性，对改变了的情况不能及时作出反应等等；所有这些都是有关的主管人员在制定程序之前要反复考虑的。换句话说，主管人员必须在可能得到的效益、必要的灵活性和增加的控制费用之间权衡得失利弊。

过程控制器（2）确保程序的计划性。

既然程序也是计划，因而程序的设计必须考虑到有助于实现整个组织的（而不仅仅是个别部门的）目标和提高整个组织的效率。主管人员应当向自己提出如下的问题并作出满意的回答：程序是否已计划好？如果建立某一程序是必要的，那么所设计的程序能否收到预期的效果？能否有助于实现计划？举个例子，间接材料的发放程序必须起到监督间接材料的领用、控制间接材料的消耗、加强成本核算、降低成本、提高企业经济效率的作用。

（3）把程序看成是一个系统。

任何一个程序，无论是工资发放、材料采购、成本核算还是新产品开发等程序，其本身都是包含着许多活动的呈网络关系的系统。同时，从组织的整体角度来考虑，任何一个程序又都是一个更大的系统的组成部分或要素。我们可以将由许多程序组成的系统称为程序系统。将程序看作系统，就是要从整体的角度细微地分析和设计程序，务必使各种程序的重复、交叉和矛盾现象减少到最低限度。此外，将程序看作系统，还有助于主管人员追求整体的最优化而不仅仅是局部的次优化。

（4）使程序具有权威性。

程序能否发挥应有的作用，一方面取决于它设计得是否合理；另一方面取决于它执行得是否严格。程序要求人们按既定的方式行事，但人们往往总是想按照习惯的方式或是随意性的方式处理事情。这就给程序的实施带来不少阻力的，因而也就对程序的控制提出严格的要求，这就是使程序具有权威性。具体地说，这就要求：

1、程序的制定和发布要具有权威性。在国外一些企业中，设有专门的标准委员会，负责统一制定、协调和发布程序及其他管理标准和技术标准，并监督其实施。而且，一般是企业的最高主民者亲自兼任标准委员会的主任。

2、各级主管人员特别是上层主管人员要带头遵守程序。尤其是人事任命、费用开支和投资计划审批的程序等，最容易在上层主管人员那里受到破坏。上行下效，上级不遵守，下级自然会乱来。

3、必须长期坚持对程序实施的检查监督。这要求有三个步骤：

第一，把程序以手册或其他文字形式分发给必须依此办事的人；

第二，必须使员工懂得为什么这些程序的每一个步骤都是必要的，以及设计这些程序想达到什么目的，并教会员工如何在程序的指导下工作；

第三，通过内部审核等职能性活动，定期检查程序的实施情况，特别是要对因违反程序造成的事故和损失进行认真的追究和严肃的处理。

程序的重要性的毋庸置疑的。但由于程序的计划和控制工作单调枯燥，看似简单平凡，所以主持其事的人往往得不到最高主管部门人员的关心和支持。在我国，真正对程序的计划和控制持认真态度的企业或其他组织还不多，即使在这些组织中，有的也只是“认真”过一个时期，后来因为各种原因而流于形式。所以，真正实行程序化、标准化管理并不是件容易的事。不过，我们也应当看到，随着改革开放的深入进行，随着各方面管理工作的不断完善以及引进、吸收、消化国外先进的管理方法、技术、手段等，有不少组织也已真正开始重视并认真对待其管理当中有关程序的制订和控制工作，并已取得良好的效果。实践经验证明，推行管理的程序化和标准化，是改革传统管理方式，实现管理现代化的重要步骤。

作　者：潘立登

出版社： 机械工业出版社

出版时间： 2008

ISBN: 9787111233503

开本： 16

定价: 48.00 元

本书以控制系统为主线，全面地介绍了过程动态特性、建模方法、控制器原理以及计算机控制系统和监控系统与在线优化控制技术等内容。既介绍简单控制系统，又阐述复杂控制系统与先进控制技术、在线优化技术以及企业信息系统，并分析控制方案，对控制器参数进行整定，对典型流程工业生产过程，如化工单元过程、炼油生产过程、火电生产过程控制、制浆造纸过程控制、啤酒及中药生产与水处理过程控制等，进行案例分析，并介绍应用现状和最新发展。.

全书内容丰富，覆盖面广，系统性、先进性都很突出，强调理论联系实际，有很多工业过程控制的案例，便于学生学习与理解，直至应用。本书可以作为高校自动化专业的过程控制教材，也可供流程工业工程技术人员和管理人员自学，或作为大学本专科院校有关专业师生教学的参考资料。

出版说明

前言

第1章概论

1.1过程控制概况

1.2过程控制的发展

1.3目前的主要技术和发展方向

1.4思考题

参考文献

第2章过程的数学模型

2.1过程动态特性的描述方法

2.2典型过程的动态特性

2.3控制系统其他环节的动态特性

2.4过程控制系统的性能指标

2.5思考题

参考文献

第3章过程模型的建模方法

3.1过程模型的基本建模方法

3.2非参数模型测试方法

3.3参数模型辨识算法

………

第14章啤酒、中药生产与水处理过程控制

……

《过程控制(第3版)》由东南大学出版社出版。

插图：


化工、制药、冶金、电力、轻工、食品、建筑等领域中有大量的过程控制对象，它们往往是一个复杂过程系统，由许多不同的单元所组成。
过程单元按其物理和化学变化及加工方式来分，主要有动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程和化学反应过程。过程单元在生产过程中有其独立的设备，各单元设备的生产操作又是相互联系、相互影响的。因此，在确定控制方案时，应有整体的概念，首先了解工艺，摸清情况，从实际出发。工艺上的合理性是控制方案得以成立的先决条件。通过对工艺的分析，了解控制要求、对象特性、干扰情况、约束条件，选择适合的操作变量，确定适合于对象静态和动态特性的控制方案。
过程单元的操作设备种类繁多，控制方案也因不同对象而异。本章以一些典型的过程单元为例进行讨论。有关单元设备的原理、特性和结构，参见相关课程。本章仅就其工艺特性作一些简单回顾，着重根据对象特性和控制要求，分析典型过程操作单元中具有代表性的设备的控制方案。
液体、气体和粉体等物料常常是在连续流动状态下，进行传热、传质或化学反应等过程的。为使物料便于输送和控制，多数物料是以气态或液态方式在管道内流动。如果是固态物流，有时也进行流态化。流体的输送是一个动量传递过程，流体在管道内流动，从泵或压缩机等输送设备获得能量，以克服流动阻力。输送液体并提高其压头的设备是泵，输送气体并提高其压头的设备是压缩机。此外，在工业生产上送风机、鼓风机也可用于压头要求较低的气体输送。
泵按作用原理可以分为离心泵、往复泵和旋转泵。其中离心泵在化工装置中使用最多；压缩机按作用原理也可分为：速度式压缩机（如离心式压缩机和轴流式压缩机）、往复式压缩机和旋转式压缩机（如螺杆压缩机、水环压缩机）。往复式、旋转式的泵和压缩机均是正位移形式的容积泵和压缩机，它的排出流量是固定的容积。
流体输送设备在生产过程中的主要任务是克服设备和管道阻力来输送流体，根据化工过程的要求提高流体的压头和在制冷装置中压缩气体。流体输送设备的自动控制就是确保上述任务的完成，即保证工艺流程中所要求的稳定流量和压力，同时确保机泵的安全稳定运转。

南京工业大学（原南京化工大学与南京建筑工程学院）自1960年起开始编写“化工仪表及自动化”课程讲义并开课，是国内最早开设该课程的高校之一；中国药科大学自20世纪80年代起开设该门课程。几十年来，为适应自动化技术的发展，我们多次修订教材和实验指导书。1980年南京化工大学与北京化工大学等高校联合编写了全国通用教材《化工仪表及自动化》，该教材由化学工业出版社出版，在近20年中被全国许多高校广泛采用。2001年我们编写出版了《过程控制：系统·仪表·装置》，2006年，又重新修订该教材，以《过程控制》书名出版。九年来，该教材为许多学校所采用，受到好评，同时大家也提出很多宝贵的改进意见。因此，根据教学需要我们决定修订再版本教材。
21世纪，自动化与信息技术的日新月异使得过程自动化领域已经发生了重大变革。与此同时，我国高等教育正开始从精英教育向大众教育过渡，高校学生人数迅猛增加，高校各类专业需要开设该课程的学生人数大增，对教材的期望与要求各有不同，需要有多种风格与特色的教材供老师与学生选择。多种教材的出现，也有利于教学经验的交流和教学水平的提高。本教材在编写中考虑到两类学生的需要：①工科非自动化专业学生。目前各行各业的自动化程度越来越高，它已经成为工科各专业必须面对的重要课题。②电气信息类各专业中非过程自动化方向的学生。自动化学科类课程众多，由于总学时所限，这部分学生只能选修过程控制课程。