
【计】 process control software
【计】 process control
software
【计】 sortware; SW
【经】 software
在汉英词典视角下,“过程控制软件”(Process Control Software)指用于监控、管理和自动化工业流程的计算机程序。其核心是通过实时数据采集与算法分析,实现对温度、压力、流量等物理参数的精准调节,确保生产过程的稳定性与效率。以下从术语构成和应用层面展开解析:
过程(Process)
指工业环境中连续的物理或化学变化流程,如石油精炼、制药反应、电力生产等。其英文对应"process"强调动态操作序列(来源:国际自动化学会ISA-88标准)。
控制(Control)
通过反馈机制(如PID算法)动态调整设备状态,使系统输出值趋近设定目标(Setpoint)。汉英对照中强调"调控"(Regulate)与"稳定"(Stabilize)的双重含义(来源:IEEE控制系统协会术语库)。
软件(Software)
区别于硬件控制器,指基于计算机的监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)等程序集合,典型功能包括:
(来源:NIST《工业控制系统安全指南》SP 800-82)
闭环控制(Closed-loop Control)
通过传感器实时反馈数据,软件自动计算执行器(如阀门、电机)的调节量,形成持续优化的控制循环。数学表达为:
$$ u(t) = K_p e(t) + K_i int_0^t e(tau) dtau + K_d frac{de(t)}{dt} $$
其中$e(t)$为设定值与实际值的偏差,$K_p, K_i, K_d$为PID控制参数(来源:控制工程国际期刊Control Engineering Practice)。
容错与安全机制
采用冗余通信(如OPC UA协议)、故障安全状态(Fail-safe State)设计,符合IEC 61511功能安全标准(来源:国际电工委员会技术报告)。
连续过程工业
化工反应釜的温度串级控制、炼油厂精馏塔压力平衡等,需维持24小时不间断运行(案例:艾默生DeltaV系统在乙烯生产中的应用)。
批量过程控制
制药行业的配方阶段管理(Phase-based Recipe),严格遵循FDA 21 CFR Part 11电子记录规范(来源:西门子PCS 7技术白皮书)。
行业定义补充:美国仪表学会(ISA)将过程控制软件归类为"用于调节连续变量过程的自动化工具",区别于离散制造中的运动控制(Motion Control)(来源:ISA-95企业控制系统集成标准)。
过程控制软件是一种专门用于自动化管理和优化工业流程的软件系统,其核心功能是实时监控、调整生产参数,并确保工业生产的安全性和稳定性。以下是详细解析:
过程控制软件通过集成传感器、执行器、PLC(可编程逻辑控制器)等硬件设备,实现数据采集、逻辑分析、动态调整的闭环控制。其核心目标包括:
数据采集与传输
实时获取温度、压力、流量等关键参数,并通过工业通信协议(如OPC、Modbus)传输至中央系统()。
过程监控与可视化
提供人机界面(HMI),以图表形式展示设备状态和趋势分析,支持操作员快速决策()。
控制逻辑执行
基于预设算法(如PID控制)或AI模型自动调节设备参数,例如调节反应釜温度或管道流速()。
报警与故障诊断
设定阈值触发报警,并记录事件日志辅助故障排查()。
行业 | 应用场景 | 控制参数示例 |
---|---|---|
化工 | 反应釜温度控制 | 温度、压力、pH值 |
能源 | 发电机组负荷分配 | 电压、电流、功率 |
制药 | 发酵罐环境监测 | 湿度、氧气浓度、搅拌速度 |
水处理 | 水质净化流程优化 | 浊度、氯含量、流量 |
典型的系统架构包含:
提示:不同行业对软件的需求差异较大,例如半导体制造需要纳米级精度控制,而食品加工更关注批次追踪和合规性()。
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