过程控制系统分类全解析：从温度、压力到计算机控制，一文掌握三大类型

过程控制系统有着多样的分类方式，每一种方法都展现出不一样的控制目标，且具有各异的应用特点，知晓这些分类，不但对工程师挑选适宜的系统有帮助，而且能够提高生产过程的稳定性，还能提升其效率。

按被控参数分类

在此类系统当中，是依据被持续监控着的那些物理或者说是化学量，做出相应的划分的。较为常见的，就有具备可用于维持反应器里面或者是那些加热设备的温度始终保持稳定功能的温度控制系统；还有能够放置在化工管道或者其它地方的容器当中，从而保持压力一直恒定不变以起到作用的压力控制系统；另外还有那种能够确保不管是液体还是气体在管道里进行传输时的流动速率都完全符合工艺严格要达到的要求才能产生相应效果的流量控制系统 。

液位控制系统存在着，它是用来对水槽或者是储罐内的液面高度予以管理的；成分控制系统存于其中，它负责监测并且调整混合物里各组分的比例；pH值控制系统处在相关之处，它用来在废水处理过程或者化学反应进程中维持酸碱度平衡。这些系统与生产过程里面其中最关键的参数直接存在相关联系，它们是达成自动化重要的基础条件 。

按完成功能分类

流量保持固定比例，是由比值控制系统来确保两种或多种物料达成的，比如在混合燃料之际，各组分的配比能够得到精确控制。而均匀控制系统，是用于协调前后工序物料平衡的，其作用为避免生产出现波动，这在连续生产的流水线当中普遍存在 。

分程控制系统把一个控制器输出的信号，分配至多个执行机构，它们分别对不同的设备加以控制。选择性控制系统有能力在多种操作模式之间，自动地进行切换，会优先去处理关键参数，以此保证生产安全，比如说在反应器出现超温情况的时候，会自动启用冷却程序 。

按控制规律分类

调整输出会依据偏差大小按比例进行的是比例控制系统，它响应速度快，不过也许存在稳态误差，比例积分控制系统是在比例的基础之上增添了积分作用，其能够将余差消除掉，还能让控制精度进一步提高，适合用于需要精确设定的那些场合 。

比例微分控制系统借助微分作用来预测偏差的变化趋向，从而提前开展调节，以此改良系统的动态性能。比例积分微分控制系统将这三者的优势予以综合，既能够进行快速响应，又能够消除稳态误差并且抑制超调，在诸如温度、压力等复杂过程里被广泛运用。

按被控量数量分类

只针对一个被控参数来进行调节的单变量控制系统，其结构简单，并且易于实现，比如说，单独去控制一个水箱的液位高度，并不需要考虑其他参数之间的相互影响，这类系统在要求不高的场合当中成本较低。

需应对多个关联被控参数事宜的多变量控制系统会顾及好它们之间存在的耦合情况，像在精馏塔这个场景的情况下是要对涵盖温度、压力以及流量这样一些项目的多个变量妥善处理的；且这类系统的设计是有着复杂性特征的，然而它将更出色地配合现代工业所出现的集成化需求 。

定值控制系统

系统要求被控量的给定值保持恒定，或者只在极小范围内波动，这就是定值控制系统。这类系统在工业生产里应用最为广泛，原因是大多数工艺过程需要稳定在特定设定点上。比如说，化工厂的反应温度必须严格去控制，要控制在指定数值，目的是确保 产品质量和安全。

通常来讲，生产过程是要求始终连续且稳定来予以运行的，定值控制系统具备着这样的能力，也就是能够切实有效地去抵抗各种各样的扰动，进而维持长期的平衡状态。它们借助反馈机制，实时对偏差展开检测，并且能够自动进行校正，如此一来，便减少了对于人工干预的需求，最终提高了整体的效率 。

程序与随动控制

给定值于程序控制系统里，依照预设时间程序产生变化，举例来说，处于热处理工艺期间，设备得依照顺序去执行升温、保温以及降温这些阶段，每个阶段的温度设定值依据计划自行调整，此类系统适用于批次作业或者周期性生产过程。

具随动特性的控制系统里，给定值呈现为依规随机改变的状况，该控制系统得要迅速地追踪这些接连不断的变化情形。举例来说，于导弹制导系统这个范围内，目标所处位置持续地出现移动的情形，此控制系统必定要在当下这个时刻就对飞行路径作出相应的调整。像这种类型的系统着重突出响应的速度以及动态方面展现出来的性能 。

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