过程控制环英文解释翻译、过程控制环的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 process control loop

分词翻译：

过程控制的英语翻译：

【计】 process control

环的英语翻译：

annulus; hem in; link; loop; ring; surround
【计】 ring up; toroid
【化】 ring
【医】 annuli; anulus; band; circle; circulus; cycle; cyclo-; gyro-; loop; orb
ring; verge

专业解析

在工业自动化领域，“过程控制环”（Process Control Loop）是指一个为了实现特定过程变量（如温度、压力、流量、液位等）的自动调节而建立的闭环控制系统。其核心目标是使被控变量维持在期望的设定值（Setpoint）或跟随其变化，通过持续比较实际测量值与设定值，并根据偏差（Error）计算并输出控制动作来实现。

一个典型的过程控制环包含以下相互关联的核心组件，共同构成闭环反馈系统：

被控过程（Process）：
- 指需要控制的工业物理或化学过程本身，例如化学反应器、锅炉、蒸馏塔、储罐等。
- 汉英对应：过程 (Process)。
过程变量（Process Variable, PV）：
- 指被控过程中需要被测量和控制的特定物理量或化学量，如温度（Temperature）、压力（Pressure）、流量（Flow Rate）、液位（Level）、pH值、浓度（Concentration）等。
- 汉英对应：过程变量 (Process Variable, PV)。
传感器（Sensor）/ 变送器（Transmitter）：
- 传感器：检测过程变量（PV）的物理状态，并将其转换为可测量的信号（通常是电信号，如电流、电压或电阻）。
- 变送器：将传感器检测到的信号进一步标准化（例如，转换为4-20mA电流信号或数字信号），并传输给控制器。变送器通常包含信号调理和转换功能。
- 作用：提供控制环的“眼睛”，实时测量PV。
- 汉英对应：传感器 (Sensor) / 变送器 (Transmitter)。
控制器（Controller）：
- 控制环的“大脑”。它接收来自变送器的PV测量信号和操作员设定的设定值（SP）。
- 核心功能：计算偏差（Error = SP - PV），并根据预设的控制算法（如比例-积分-微分控制，即PID控制）计算出所需的控制输出（Output）信号。
- 目标：使偏差最小化，即让PV尽可能接近SP。
- 汉英对应：控制器 (Controller)。
执行器（Actuator）/ 最终控制元件（Final Control Element）：
- 执行器：接收来自控制器的输出信号，并将其转换为驱动动作（如旋转、直线运动）。
- 最终控制元件：通常是执行器驱动的设备，它直接改变流入或流出过程的物料或能量，从而影响PV。最常见的最终控制元件是控制阀（Control Valve），其他例子包括调速泵、变频器驱动的电机、加热器等。
- 作用：提供控制环的“手”，执行控制动作以改变过程。
- 汉英对应：执行器 (Actuator) / 最终控制元件 (Final Control Element)。

闭环工作原理：

传感器/变送器持续测量过程变量（PV）。
测量到的PV被送入控制器。
控制器将PV与设定值（SP）进行比较，计算出偏差（Error）。
控制器根据偏差和内置的控制算法（如PID）计算出控制动作（Output）。
控制器的输出信号驱动执行器（如阀门定位器）和最终控制元件（如控制阀），改变操纵变量（Manipulated Variable, MV，通常是流入过程的流量或能量）。
操纵变量（MV）的改变影响被控过程，从而改变过程变量（PV）。
新的PV值再次被传感器测量，反馈回控制器，形成一个连续的、自动调节的闭环（Closed Loop）。

关键特性：

反馈（Feedback）：系统的输出（PV）被持续测量并反馈回来与输入（SP）进行比较，这是闭环控制的核心。
自动调节（Automatic Regulation）：无需人工干预，系统自动根据偏差调整输出以维持设定值。
动态响应（Dynamic Response）：控制环需要能够响应设定值的变化或过程受到的干扰（Disturbance）。

参考来源：

国际自动化学会 (ISA - International Society of Automation): ISA是过程控制领域的权威组织，其标准（如ISA-5.1 仪表符号和识图）和出版物广泛定义了过程控制术语和概念。可在其官网 (https://www.isa.org/) 查找相关资源。
国际电工委员会 (IEC - International Electrotechnical Commission): IEC制定了众多与工业过程测量和控制相关的国际标准 (如IEC 61131, IEC 61511)，其中包含了过程控制环的基本定义和要求。可在其官网 (https://www.iec.ch/) 查询标准信息。
电气与电子工程师协会 (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers): IEEE在控制系统理论和应用方面有深厚积累，其出版物和标准也涉及过程控制。可在其官网 (https://www.ieee.org/) 或Xplore数字图书馆查找相关资料。

网络扩展解释

过程控制环（Process Control Loop）是工业自动化中的核心概念，指通过闭环反馈机制实现对生产过程的实时监测与调节的系统。其目标是维持被控变量（如温度、压力、流量等）稳定在设定值范围内。以下是关键组成部分和原理解析：

一、核心组成

传感器/变送器
实时检测被控变量（如温度传感器），将物理量转换为标准电信号（如4-20mA）并反馈给控制器。
控制器
接收传感器信号并与设定值（SP）对比，通过算法（如PID控制）计算偏差量，生成控制信号输出。
例如PID公式：
$$ u(t) = K_p e(t) + K_i int_0^t e(tau)dtau + K_d frac{de(t)}{dt} $$ 其中$e(t)$为偏差，$K_p$、$K_i$、$K_d$分别为比例、积分、微分系数。
执行器
根据控制器指令调整操作变量（如调节阀开度、电机转速），直接影响被控对象。
被控对象
生产过程的具体环节（如反应釜、管道），其输出变量受执行器动作影响。

二、工作流程

闭环反馈：传感器持续监测输出 → 控制器计算偏差 → 执行器修正操作 → 输出趋于设定值，形成闭环调节。
动态调整：当扰动（如原料变化、负载波动）导致输出偏离时，控制环自动补偿以恢复稳定。

三、典型应用场景

化工行业：反应釜温度控制、液体流量调节
电力系统：锅炉压力稳定、汽轮机转速控制
制造业：生产线物料配比、机械臂位置精度

四、分类与算法

PID控制：最常用算法，兼顾响应速度与稳定性
前馈控制：针对可测扰动提前补偿
串级控制：嵌套多环结构（如主环控制温度，副环控制流量）

五、性能指标

稳定性：输出能否快速收敛至设定值
精确性：稳态误差范围（如±0.5℃）
响应速度：达到设定值所需时间

通过过程控制环的持续调节，工业生产得以实现自动化、高精度和低能耗运行。实际应用中需根据工况选择合适控制策略并定期整定参数。