过程控制

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核電廠的过程控制系統

过程控制是在工業系統中,為了控制過程的輸出,利用統計工程上的方法處理過程的結構、運作方式或其演算方式。處理过程控制的系統可稱為过程控制系統

舉例[编辑]

例如利用加熱器調節房間的溫度即可視為一個過程,因為其目的是要使一輸出量(在此例中是溫度)到達一理想值內(例如20度),且此輸出量不隨時間變化。在此例中溫度是一個控制變數,不過若用溫度計量測溫度,決定是否加熱,溫度也同時是輸入變數,。理想的溫度(20度)為目標值,加熱器的狀態(如加熱器控制熱水流量的閥門)會隨控制而改變,則是受控變數。程序控制的控制變數通常是温度T、压力P、流量F、液位L、成分A、PH值之等的过程变量。

常見的控制設備是可程式邏輯控制器,簡稱 PLC。PLC讀取許多類比或數位的輸入,內部程式會根據輸入產生類比數位的輸出。若以上一段的例子延伸,房間的溫度是 PLC 的輸入,內部程式會比較輸入變數及目標值的差異,再決定是否加熱量要增加或是減少。PLC 的輸出會用來改變加熱器閥門開啟的大小。更大(或更複雜)的系統可能會由分散式控制系統Distributed Control System, DCS)或SCADA來加以控制。

實務上的分類[编辑]

實務上,程序控制可以用以下的方式分類(不過,有些應用會同時用到以下幾類的程序控制):

全電腦化工廠的概念
  • 離散:在許多製造、運動或包裝應用中會用到離散的程序控制。如汽車生產中常見的機器手臂自動組裝,即為離散程序控制的例子。大部份這類的應用都是生產一個產品中個別的零件,如金屬衝壓成形。
  • 批次:有些應用需要以特定的量,以特定的方式及時間混合原枓。像是製造膠水,一般需要在加熱的容器中混合原料一段時間。類似的例子包括食物、飲料或藥品。批次程序大約用在年產量從幾公斤到幾千噸的產業。
  • 連續:一般一個物理系統可以由一些連續,不隨時間有劇烈變化的變數所表示。例如加熱器中的水溫控制即為一個連續程序控制的例子。像石油、化學品或塑膠的製造就屬於連續的程序控制。連續程序控制一般用在年產量從幾千噸到幾百萬噸的產業。

統計程序控制[编辑]

統計程序控制(SPC)是一個可以用控制圖監控一個程序的有效方式。它特別之處是可以同時監控一個程序主要的輸出及其變動。藉著在程序中不同的點收集數據找到會影響品質的程序變異,設法加以檢測及修正,以減少不良品到客戶端的比率。統計程序控制強調早期檢測問題及問題的防範。

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

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