1  控制條件分析

　　在工業控制方面，間歇生產過程同連續生產過程相同都要滿足：①安全生  產；②設備工藝指標和產品質量指標；③環保法規；④經濟指標等基本要求。在  生產過程中，間歇過程也同樣要求有對參數的調節控制功能。特別是在諸如反應  器的平穩反應階段，精餾操作中某單一組分平穩餾出階段，間歇過程的控制要求  同連續生產過程相同，即采用保持一組給定的相對穩定的操作條件而保證生產的  穩定運行。但是，不同于連續過程，由間歇過程的按配方操作批量生產、生產中  整體工藝條件(參數)是動態的等特性，間歇過程要求其控制系統具備更加完善  和特殊控制功能。其控制要求可概括如下。

　　(1)順序控制  間歇生產過程是順序執行配方規定的生產操作的批量生產過  程。所以要求間歇控制系統具有的一項功能就是驅動生產過程一步一步地順序執行  不同的生產操作。工業上稱這種控制模式為順序(程序)控制。操作中的順序錯誤  可能導致危險物的生成甚至直接就會發生事故。根據各步間的轉換條件，順序控制  又可分為時間驅動、事件驅動和混合驅動三種順序控制方式。第一種是根據操作配  方規定的時間段、時間點轉換操作步驟，如產品的保溫固化時間等。第二種是根據  被控對象的操作狀態或偶發事件等轉換操作步驟，如反應器加(卸)料結束、間歇  式精餾的二餾出組分轉換的判斷等。而更多的是第三種驅動方式，即同時依據時間  和操作狀態做出判斷，如反應中二次反應的加料、反應中止劑的投放等。

　　(2)離散控制  間歇生產過程中大量地使用位式控制元件，如泵、位式閥  門、冰機和壓縮機等，這些設備的控制信號，以及／頃序操作狀態標志和時間等大  量信號均是離散的開關量和數字信號。這些離散信號的傳輸和處理是間歇過程控  制的重要環節。

　　(3)調節控制  前面已經提到，在間歇生產過程中也同樣要應用與連續生產過程控制相同的控制方法和回路來控制溫度，壓力、流量等工藝參數。但是，由于間歇生產過程中的各種工藝參數是動態的，隨著生產的進行，被控變量的設定值，甚至被控變量將會產生變化，控制器的參數值也可能需要進行重新整定。所以，在間歇生產過程中常常要求控制回路具有“重組”和“重整”的功能。

　　(4)人—機接口  在間歇生產過程中，操作工人的干預是正常操作的一部分，在生產中起到十分重要的作用。往往是一個關鍵的操作是由操作工人操縱控制系統啟動的，而不是由控制系統自動觸發。如反應物料的加入、中止劑的加入、產品的導出等多數是由人工判斷和啟動的。即在間歇生產過程中，操作工人一定要了解過程的運行狀態和進程。因此，設計一個人—機接口的友好界面，便于操作人員掌握生產的動態信息和人為地控制生產的進行是決定間歇安全控制系統成敗的一個關鍵， 

　　2  間歇控制模型

　　(1)過程  不執行任何控制任務，描述間歇過程本身特點。如系統各單元的  尺寸、功能、連接特點及原料、產品的物理化學性能等。

　　(2)過程I／O  現場的傳感器產生描述過程現狀的模擬和數字信號。•如熱電偶等測量元件模擬信號輸出，限位開關、電機啟停的開關信號，渦輪流量計的脈沖信號，智能變送器的數字信號等。而現場的執行器接受控制系統的輸出信號，執行操作指令。

　　(3)聯鎖  過程控制中的聯鎖包括安全聯鎖和過程聯鎖。安全聯鎖是一個保護人員、設備安全的控制系統。這一系統應是不受其他控制回路或控制信號影響的相對獨立的控制系統。過程聯鎖的功能是保證過程系統按配方規定的順序實施加工生產，避免產生誤動作而影響生產進行和產品質量。

　　(4)調節控制／離散控制  實施對過程系統的實時控制。這里有三種控制形式：手動控制，基本的調節控制／離散控制和復雜的調節控制／離散控制。手動控制主要用于操作人員對間歇過程的干預，替代自控系統以手動方式進行間歇生產的操作。基本的調節控制／離散控制形式應用于實現各控制回路和控制自動操作，按配方要求控制過程變量。而復雜調節控制／離散控制則通過組合多個控制回路和控制器構成串級，前饋和智能控制等先進控制系統，具有協調間歇過程各單元設備和實現設備優化操作的功能。

　　(5)順序控制  其作用是保證間歇生產過程按計劃時間(狀態)和順序進入不同的操作工序，并與其他控制子系統一同完成配方規定的生產任務。它的功能主要包括判斷過程時間、過程狀態，適時發出轉換指令并更換應用控制軟件、修正必要的狀態和操作參數等。

　　由圖1—10可知，間歇控制模型除了上面介紹的有關過程的幾部分外，還將包括批量生產管理，配方管理，生產調度等部分。它們的主要功能是：根據生產計劃選擇并確定最優的生產調度方案，協調各間歇(批量)生產的順序、時間、設備連接等關系；根據過程控制配方調配生產所需資源，協調安排共享資源的使用方式；采集和管理生產數據，監視生產過程。