过程控制范文
时间：2023-02-23 22:43:11
过程控制范文第1篇
关键词：轮毂；过程控制；DI值；合格率
中图分类号：TG24 文献标识码：A0. 前言
轮毂，汽车轮胎内以轴为中心用于支撑轮胎的圆柱形金属部件，通俗地说，就是车轮中心安装车轴的部位，是连接制动鼓（制动盘）、和半轴的重要零部件。其性能直接影响着汽车的整体性能，影响汽车的有效使用寿命和行驶的安全性，所以轮毂应有足够的强度和刚度，表面及内部要求严格，铸件不允许有缩松、夹砂、裂纹等缺陷。
随着市场竞争的激烈，产品不仅在成本上需要加以控制，更需要在质量上占优势地位。105分厂从2014年在ISO9000标准基础上，推行ISO/TS16949标准，在过程控制中进一步标准化。新产品进行质量先期策划和编制控制计划，老产品轮毂重点控制关键工序。运用统计分析进行过程控制。
一、造型过程控制
依据产品技术要求及该产品属于批量生产，手工造型，尺寸公差执行CT11，根据公司现状，优先选用树脂砂造型制芯。
树脂砂优点：砂型、芯强度高、成形性好，可生产出形状复杂、内部质量要求高的铸件、铸件表面光洁，尺寸精度高，生产率高，可以节省生产场地和提高生产率，缩短生产周期。
1. 原材料控制
树脂砂强度高低是砂型、芯主要指标之一，强度太高砂型、芯退让性差，铸件在冷却、凝固过程中收缩受阻，引起铸件裂纹，强度太低，铸型在转运、下芯过程中容易损坏，引起铸件产生夹砂、气孔缺陷；所以树脂砂型、芯要保证合适的强度。砂型强度影响因素在树脂配比同等情况下主要有原砂粒度及分布、再生砂含泥量、细粉，灼碱。根据多年生产经验，面砂选用天津硅砂，粒度太粗，保证同样强度情况下浪费树脂用量，粒度太细强度偏低，选用粒度40―100目4筛砂，细砂填补粗砂空挡，既保证合格强度，又合理利用树脂。背砂用机械法再生砂，每天检测含泥量、细粉，灼碱，按工艺标准。依据统计图进行调控。如图1所示。
2. 型芯砂混制及强度控制
混砂工序至关重要，混砂质量的好坏直接影响后序顺利操作及砂型（芯）质量。混砂质量的重要标志是混砂均匀性。这一方面取决于混砂机运行精度，尤其是液料系统定量泵的定量准确性及搅笼内搅刀搅拌的合理性。另一方面取决于工艺配比，其中树脂用量是关键：用量过小，容易造成覆膜不充分，砂型强度降低；过大，不仅容易造成材料浪费，而且易产生气孔、裂纹等缺陷。现场根据强度控制图及时调整树脂配比。
二、冶炼过程控制
1. 冶炼严格配料，熔清碳含量保证脱碳量足够≥0.3%，掌握合适的吹氧时机（钢液温度≥1560℃），规范取样时间和取样区域，保证化学成分具有代表性，并严格控制DI值图2及AI含量（0.02%～0.05%）。
2. 浇注温度、速度确定
浇注温度过高易产生缩孔、缩松、粘砂、热裂等缺陷；浇注温度过低易产生浇不足、冷隔等缺陷。该产品材质熔点1520℃，过热度考30℃～50℃，考虑铸件壁厚，浇注温度控制在1570℃～ 1550℃。
浇包容量及包孔的选择，选底注包经验数据12t钢包，φ55mm孔径。箱液重4.5t。第一箱平均浇注速度72kg/s，浇注时间63″，第二箱平均浇注速度55kg/s，浇注时间82″。
液面上升速度18.2mm/s～23.8mm/s（铸件高1.5m/浇注时间），上升速度控制在预计20mm/s左右。浇速太快的缺点：金属对型壁的冲刷作用大；易产生胀砂、抬箱、冲砂等缺陷，不利型内、芯内气体的排除。浇速太慢的缺点：浇注期间金属对型腔上表面烘烤时间长，促成夹砂结疤和粘砂类缺陷，金属液温度和流动性降低幅度大，易出现冷隔、浇不到及铸件表皮皱纹，严重时铸件因补缩不良产生缩松。浇注温度、速度的关系如图3所示。
三、过程控制前后效果对比
1. 砂芯强度控制过高，铸件产生裂纹，2014年12月份批量生产41件，裂纹6件报废，废品率14.6%。
2. DI值偏高产生裂纹
DI值偏高与裂纹的关系见表1。
2015年6月份前批量生产60件，裂纹3件返修让步，让步率5%。
3. 37月份加强关键工序控制以来，生产铸件45件，裂纹明显减轻，没有因裂纹报废、让步接收件1件，让步率2.2%。收到了预期效果。
参考文献
[1] 张智勇.ISO/TS16949∶2002QS9000∶ 1998配套管理工具实施指南[M].北京：中国标准出版社，2005.
[2]全国铸造标准化技术委员会.最新铸造标准应用手册[M].北京：机械工业出版社，1994.
[3]陈国桢.铸件缺陷和对策手册[M].北京：机械工业出版社，1995.
[4]唐玉林.圣泉铸工手册[M].东北大学出版社，1999.
[5]刘根来.炼钢原理与工艺[M].北京：冶金工业出版社，2006.
过程控制范文第2篇
关键词:过程控制 仪表 系统
中图分类号:TH86 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)03-0016-01
1、过程控制仪表与控制系统
如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对象代表生产过程中的某个环节,控制对象输出的被控变量(T P L F等),经变送、转换成相应的信号,送显示、记录、调节与给定单元来的给定值进行比较,将偏差值进行一定运算后,发出信号控制执行单元的动作,将阀门开大或关小,改变控制量,直到被控变量与给定值相等。
2、控制系统的工作原理
2.1 液位控制系统
图中,检测变送器检测到水位高低,当水为高度与正常给定水位之间出现偏差时,调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀,使水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。
2.2 温度控制系统
它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度仪表测得的变化,并将其信号送至调节器与给定值进行比较,调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至调节阀,改变蒸汽量维持出口温度。
2.3 流量控制系统
它由管路、孔板和差压变送器、流量调节器和流量调节阀。控制目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孔板上、下游的差压接至差压变送器,将流量信号标准信号;该信号送至调节器与给定值进行比较,流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。
自控系统由被控对象、检测元件、控制器和调节阀四部分组成。组成方框图如下:
3、控制系统的分类
由于控制技术的广泛应用以及控制理论的发展,使得控制系统具有各种各样的形式,但总的来说分为两大类,即开环和闭环控制系统。
3.1 开环控制
这种控制方式又分两种、一种是按设定值进行控制。其操纵变量与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随之变化。另一种是按扰动量进行控制,即所谓前馈控制,如图:在蒸汽加热器中,若负荷为主要干扰,如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系,当扰动出现时,操纵变量随之变化。
3.2 闭环控制系统
系统的输出(被控变量)通过测量、变送环节,又返回到系统的输入端,与给定信号比较,以偏差的形式进入控制器,对系统起控制作用,整个系统构成一个封闭的反馈回路,这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。
4、结语
通过上面论述表明,自动化程度的完善就等于生产力的提高,虽然先期阶段增大了投资费用,然而在长期正常的运转中可以实现各项能源的节约,其特点十分显着,其取得的收益远远大于先期的投入。
参考文献
[1] 李树伟.有关自动调控的一些看法[J].石油化工环境保护,1994,(1):55-57.
过程控制范文第3篇
[关键词]PLC 过程控制 系统设计
中图分类号：TD767 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0249-01
近些年，随着社会经济的快速发展，工业自动化技术也得到了大力提升。另外，不断引进的自动化生产线，不仅提高了工厂的生产力，提升生产效率，同时还能保证工业产品的质量。其中自动化生产线主要是由PLC进行控制的，即PLC的过程控制。所谓过程控制是指在工业生产过程中自动控制原材料，液位、流量、压力、以及温度等工艺参数，以保证产品质量。PLC是可编程控制器中的一种，它通过执行计数与算术、定时、顺序控制、执行逻辑运算以及内部存储器等实现用户给定的指令，并通过相应的输入输出控制生产机械。PLC过程控制对实现工业自动化具有非常重要的作用。
1.基于PLC过程控制的优点
PLC自动控制广泛应用于工业生产现场，其优点主要体现在：（1）技术成熟，便于用户使用，具有较强的适应性。目前在市场上存在大量的PLC产品，其已经模块化、系列化、标准化，同时配有齐全的硬件装置，方便用户根据实际系统需要选择不同的功能，设定合理的系统配置。另外，PLC的带负载能力较强，能直接驱动小型交流接触器和一般的电磁阀，并且其接线端子全部在引出，便于用户接线。PLC产品硬件安装完成后，用户可以根据实际需要编写适应工业生产工艺的程序。（2）PLC具有较强的抗干扰能力以及较高的可靠性。继电器控制系统主要是是由时间继电器和中间继电器组成。但长期工作条件下会造成接触点故障，甚至会影响整个生产过程。而PLC过程控制系统是用软件代替时间继电器和中间继电器，只剩下对系统正常运行影响较小的其他硬件元件，从而极大的降低了因继电器接触不良引起的系统故障。另外，PLC采用软硬结合的方式抵抗工业现场干扰，提升了其适应复杂工业现场的能力，被工业生产厂商称之为最可靠的控制系统之一。（3）编程简单，使用方便。PLC编程语言采用语句表、逻辑图以及梯形图等，不需要用户具备专业的计算机知识，极大的降低了软件编程门槛，缩短系统开发周期。另外在改变控制方案的前提下对硬件改动较小。（4）性价比高，功能强。PLC设备为用户提供丰富的编程元件，以实现复杂的工业现场控制要求。另外，PLC设备还可以通过互联网实现远程控制、集中管理，这些是继电器控制系统所无法实现的。（5）维修方便，工作量小。PLC设备具有显示功能和自我诊断功能，并且其故障发生率较低。因此与PLC设备相联的外部执行机构发生故障时，PLC设备可以通过自身的显示功能为维修人员提供故障信息，便于工作人员快速排除故障，降低经济损失。（6）系统设计工作量少。PLC设备代替了传统继电器控制系统中的计数器、时间继电器以及中间继电器等，从而简化了电气控制柜的安装、调试工作。PLC程序通常采用顺序控制的梯形图，这种编程方法具有较强的规律性，降低软件编程难度。另外，设计PLC软件的时间相对继电器系统而言其工作量小，并且用户还可以在实验室通过发光二极管的状态模拟实际生产状态。试验完成后再在工业现场进行调试，最大限度降低了操作人员的工作量。
2. 基于PLC过程控制的系统设计
基于PLC的过程控制系统首先选择控制计算机作为系统的上位机，结合MCGS软件作为开发程序的平台，利用可编程的控制器作为下位机，最终构成基于PLC控制系统的监控系统。该控制系统利用自动化仪表内部的涡街流量计、压力变送器和差压变送器以确保氧化塔内部的压力和原料恒定。基于PLC的过程控制系统一般是利用压力变送器、涡街流量计和差压变送器将压力信号和流量信号转化成标准信号输入PLC，再利用PID程序进行运算，将转速信号输出再输入电器转换器，电器转换器通过控制阀门开关来调节气压和流量，从而确保氧化塔内的液位和压力维持在恒定值上。
2.1 基于PLC过程控制的硬件设计
关于系统I/O的测点分配和统计情况，首先要明确系统的工艺要求，检测系统内部的压力、温度、液位和流量，继而对阀门和电动机实现控制。因此，系统I/O的测点可以分为以下四类：开关量的输入和输出以及模拟量的输入和输出。
2.2 基于PLC过程控制的软件设计
对于氧化塔生产过程的控制主要是通过控制化工生产过程中的串级回路和单回路来实现，具体通过控制氧化塔生产出高产低耗的乙酸产品，结合流量、温度、液位和压力等变量的测量结果来控制氧化塔的进出料过程。因此，基于PLC过程控制的首先要做的就是清楚化工生产的工艺流程，选择恰当的被控变量、被控对象、控制器、阀门、变送器和执行器等。通常在PLC控制系统中主要使用金属转子、涡街和孔板的流量计、磁翻板、浮筒和双法兰的液位计、单法兰的液位变送器、压力显示控制器和变送器、热电阻和热电偶等。
2.3 基于PLC过程控制系统的监控设计
通常来说，基于PLC过程控制系统的监控主要采用MCGS组态软件来实现，并且要求满足昆仑通态，以完成系统的数据报表、流程监控以及实时的报警功能等。
3.基于PLC过程控制的工程实例：锅炉水处理控制
一般的锅炉水处理系统主要包括以下三个系列：（1）过滤器、除CO和阳离子交换器；（2）除盐水箱、阴离子交换器和器等多台设备；（3）过程控制系统中的水泵、阀门和风机等。而以上三个系列的运行需要按照运行时间进行选择，并在工艺模拟图板上标识工艺流程的具体流向，从而显示出水泵、加药泵、阀门以及风机的实时运行状态。
按照运行条件，一般控制装置主要控制过滤器以及阴、阳离子交换器的投入运行、停止运行和再次运行，主要包括1、2、3系列运行和1、2、3系列再生两种运行方式，但是三个系列主要利用选择键点动或者自动来实现系列的运行和再生，通常选择键点动的时候可以根据事先编制好的程序来操作，通过电动按钮事先转步；但是选择自动运行的时候则需要根据启动指令按照预定时间实现自动转步，最终实现3套设备的实时监控和运行，即全部设备同时运行并生产水，各自根据预定的运行水量实现定期的运行和再生，同时，全部设备在运行中也会通过PLC系统实现和水量参数的自行比对，一旦其中的2套设备达到相近的运行水量时则会引发报警，提醒管理人员人工调整进出水量，避免再次发生类似情况。
通常在设计化学水的处理系统程序时，需要根据编程指令的要求来编写系统程序，其中该过程控制系统主要包括1系列阴、阳离子转换器的投入运行和停止运行过程控制，2系列阴、阳离子转换器的投入运行和停止运行过程控制，3系列阴、阳离子转换器的投入运行和停止运行过程控制，1系列阴、阳离子转换器的再次运行过程控制，2系列阴、阳离子转换器的再次运行过程控制，3系列阴、阳离子转换器的再次运行过程控制。
4.总结
PLC过程控制系统广泛应用于工业生产现场，对实现工业生产自动化具有非常重要的现实意义。本文首先根据PLC在工业现场的实际应用阐述了其过程控制较传统继电器控制的有点。其次通过实际分析了PLC过程控制，提出自己的见解。随着自动化技术的不断发展，越来越多的生产线上需要自动调节系统，以提升其产品质量，而PLC过程控制是工业现场应用最为广泛的系统之一。
参考文献
[1] 陶权，谢彤.基于 PLC 的过程控制实验装置温度模糊 PID 控制[J]. 自动化技术与应用，2010（010）：22-26.
过程控制范文第4篇
关键词：过程控制 PID控制器 参数整定
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0250-01
一、过程控制系简介
1.过程控制的任务
过程控制的任务就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础上，根据工业生产对过程控制安全性、经济性和稳定性的要求，应用理论对控制系统进行分析和综合，最后采用适宜的技术手段加以实现。
2.过程控制系统的组成
过程控制系统是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分等这样一些过程变量时的系统。
3.过程控制的特点
（1）系统由过程检测控制仪表组成。（2）被控过程的多样性。（3）控制方案的多样性。（4）过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半属参量控制。（5）定值控制是过程控制的一种主要控制形式。
4.控制系统的控制质量指标
一个控制性能良好的过程控制系统，再受到外来扰动作用或给定值发生变化后，应平稳迅速准确地恢复到给定值上。
二、压力过程控制系统设计
压力的测量和控制在生产过程自动化中具有特殊的地位。保持实际生产过程的压力为一个稳定值，对生产过程有着至关重要的作用。考虑到经济成本等问题，本系统采用单回路控制。下面对整个系统作详细介绍：
1.工作流程
1.1工艺简况
在工业生产过程中，气体测量罐设备应用十分普遍，为了保证生产的正常进行，空气进出量需均衡，以保证过程的物料平衡。因此，工艺要求空气罐内的气体压力需维持在某给定值上下，或在某一小范围内变化，并保证空气罐压力不致过大。本系统要求超调量小于5%。
1.2工作流程
本系统使用的介质为空气。空气从空气压缩机进入系统空气入口，经过节流阀的调节后，进入过滤器过滤，过滤后的空气进入减压阀1，减压阀1的出口压力一般保持在1kg/cm^调节后的空气进入减压阀2，减压阀2的出口压力一般保持在0.55kg/cm^这时空气的流向有两种方式，当扰动电磁阀打开时，空气一部分经过节流阀、扰动电磁阀流向外界；一部分进入控制阀。当扰动电磁阀没有打开时，空气全部进入控制阀，经过控制阀的空气最后流进测量罐中。
2.压力过程控系统建模
用测试法建立被控对象的数学摸型，.首要的问题就是选定模型的结构。
自衡单容过程对象的对象特性的一般形式为 ，为建立其数学模型，可通过测量其
阶跃响应的方法求得对象特性参数K、T、τ。
3.压力过程控系统的设计方案
3.1被控参数选择
被控参数的选择对于稳定生产、提高产品的产量和质量、改善劳动条件、保护环境卫生等具有重要意义。若被控参数选择不当，则无论组成什么样的控制系统，选用多么先进的过程检测控制仪表，均不能达到预期的控制效果。由于本系统是模拟实际生产过程的一套实验过程控制系统，被控参数压力在系统设计之前已决定。
3.2控制参数选择
扰动作用是由扰动通道对过程的被控参数产生影响，力图使被控参数偏离给定值；控制作用是由控制通道对过程的被控参数起主导影响，以使被控参数尽力维持在给定值。在分析与设计控制回路时，要深入研究过程的特性，认真分析各种扰动，正确选择控制参数。
在本系统中，被控参数是压力，模拟的生产过程是测量罐，测量罐的容积和湿度在某一实验中几乎是不变的，因而测量罐中的压力只能由气体的物质的量决定，控制参数也就唯一确定了，即：气体的物质的量。
3.3执行器
调节阀的选择：执行器由执行机构和调节阀组成。在过程控制中他接受调节器输出的控制信号并转换成角位移或直线位移，来改变调节阀的流通截面积，以控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。
调节阀的尺寸选择根据对象的惯性特征选管径。在生产过程中，调节阀气开、气关形式的选择，主要是从工艺生产的安全角度来考虑，当气源一旦中断时，阀门处于全开还是全关状态，在生产上要能保证设备和人身的安全。所谓气开式，即当信号压力P>0.02Mpa时，阀开始打开，也就是说“有气”时阀开，气关式则相反。
因为调节阀的特性对整个过程控制系统的品质有很大的影响。理想流量特性就是在调节阀前后压差一定的情况下得到的流量特性。它取决于阀芯的形状。阀芯的形状有快开、直线、抛物线和等百分比等4种，其相应的流量特性有直线流量特性、对数（或称等百分比）流量特性、抛物线流量特性、快开流量特性。
综上考虑，本系统根据选用气开式气动调节阀V-5110，其流量特性为直线流量特性。动力源由空气压缩机提供的。
3.4测量变送
测量和变送是解决一个信息获得和传递问题。信息的测量和边送必需迅速可靠地反映被控参数的实际变化情况，为系统设计提供准确的控制依据。本系统选用差压式压力传感器作为检测和反馈元件，将测量罐的压力值转化为电信号，被测压力值为大气压力值加压差。
3.5调节器
本系统选用东芝EC-311型调节器
通常，选择调节器动作规律时应根据对象特性、负荷变化、主要扰动和系统控制要求等具体情况，同时还应考虑系统的经济性以及系统投入方便等。
广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大时，应引入微分动作。如工艺容许有残差，可选用比例微分动作；如工艺要求无残差时，则选用比例积分微分动作。
当广义对象控制通道时间常数较小，负荷变化也不大，而工艺要求无残差时，可选用比例积分动作。当广义对象控制通道时间常数较小，负荷变化较小，而工艺要求不高时，可选用比例动作。当广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大，负荷变化也大时，简单控制系统以不能满足要求，应设计复杂控制系统。
过程控制范文第5篇
【关键词】统计过程控制 全过程预防 控制图
一、SPC的基本概念
统计过程控制SPC（Statistical Process Control）是一种借助数理统计方法的先进质量管理和控制技术，以过程的稳定性为主要目标，强调全过程的预防，能够有效地降低产品的不合格率，从而降低生产成本。
SPC的详细解释为：S代表统计，SPC是建立在统计学基础之上的，使用的是统计学的方法，如正态分布，控制图等来分析过程的变动，统计性方法是SPC乃至现代质量管理的基础；P代表过程，SPC的重点在于过程，过程是所有质量问题的根源，只有通过对过程的分析和控制，才能够达到提高产品质量的目的；C代表控制，SPC是建立在3范围内的可预测的“控制”，在过程输出之前进行问题纠正，目的是保证生产过程的稳定。
二、SPC的基本思想
在整个过程控制系统中，影响产品质量的因素有人员（Man），机器（Machine），物料（Material），方法（Method），测量（Measure）和环境（Environment），简称做5M1E。5M1E是构成过程的要素，其中任何因素的变化都会导致产品或服务的变化，即形成不同的品质，它们是质量波动的根源。5M1E是质量分析和过程控制的对象。过程的单个输出（产品或服务）之间不可避免的差别叫做变异，也叫变差或波动。变异的原因分为偶然因素和异常因素两大类。
偶然因素也称作随机波动，随机波动是指过程性能所固有的、始终作用于过程的变异的原因，如设备的震动，刀具的磨损，原材料批与批之间的区别等。随机波动不易辨明、对过程影响微小，但不易消除。仅存在随机波动的过程是“受控”的过程，其输出是可预测的。
异常因素也对产品质量影响很大，存在异常波动的过程是“不稳定”的，其输出是不可预测的，但能够采取措施避免和消除。SPC对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现异常因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。SPC强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务满足顾客的要求。
SPC的核心思想是预防，预防作用主要体现在以下几个方面：预测过程可能出现的情况，并提供了早期报警的功能，以便操作人员及时采取措施以防止废品的发生。在一定程度上可以替代验证和检测的工作，减少了产品质量对常规检验的依赖性。对过程达到的质量标准作出可信的评估，以便采取相应的措施。
三、SPC的发展历程
早在20世纪20年代，贝尔电话实验室就成立了以休哈特为学术领导人的过程控制以及道奇为领导人的产品控制研究组。经研究，休哈特提出了过程控制理论以及监控过程的工具——控制图。由于在过程控制方面主要应用休哈特过程控制理论，而现今的SPC理论与休哈特理论并无根本的区别。
休哈特的贡献就在于，应用他所提出的工程控制理论能够在生产线上科学的保证预防原则的实现。在产品的制造过程中，产品质量特性总是波动的。按照休哈特的观点，这种波动可以分为两类，即偶然波动与异常波动。偶然波动由偶然因素造成，异常波动由异常因素造成。从一开始，SPC就被看作一种提高产品质量和生产效率的技术手段。从质量控制的角度来看，统计过程控制又被称为统计质量控制SQC。由于产品质量在现代工业中的重要地位，使统计过程控制己经在机械、纺织、汽车、电子产品等离散制造业得到了广泛应用。
四、SPC控制图
（一）控制图简介
控制图是SPC中最有效的一种工具，它是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而进行控制管理的一种统计方法图，它是按时间顺序抽取的样品统计量数值的描点序列。图中有三条相互平行的水平线：中心线CL、上控制限UCL和下控制限LCL。控制图的纵坐标为控制对象特性，横坐标是时间轴，可以是周、日、班次、小时等等，一般以样本序号表示。从休哈特图可以辨别过程是否处于受控状态，可以通过它观察生产运行参数和质量指标的变化，分析生产过程状态。控制图就是统计假设检验的图上作业法。质量波动的原因=异常因素+偶然因素（随机波动）。异常因素始终存在，难以消除，但是对质量影响微小。偶然因素是时有时无，虽然对质量的影响很大，但是不难消除，是可以避免的。休哈特控制图的实质就是区分异常因素与偶然因素的。控制限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限。
（二）控制图的选用
按统计数据的性质来分，可以将数据分为以下两类：
计量值数据。计量值数据是指产品质量须经过实际测量而取得的连续型实际数据，例如控制对象的高度、重量、纯度、强度、时间和生产量等参数。由于计量值数据属于连续型随机变量，根据中心极限定理，即对于连续型随机变量来说，如果样本规模足够大，则从任意一个有限的均值为μ、标准偏差为σ的总体中重复地抽取数量为n的随机样本，样本平均数的取样分布近似服从正态分布。故计量值数据一般服从正态分布。
计量型数据所确定控制对象的质量数据是连续值。计量型控制图用来分析绘制计量型数据，从而来反映计量型质量数据的特征，其主要种类有：均值-极差控制图，均值-标准差控制图，中位数-极差控制图，单值-移动极差控制图。
计数值数据。计数值数据是指可按个数数得的离散型质量特性值。计数值数据可分为计件值数据和计点值数据两类。计数型数据的控制对象是定性而不定量的，它与不良项目有关，往往只取两个值。计数型控制图用来分析、绘制计数型数据，从而来反映计量数质量数据的特征，其主要分类有：P图（不合格品率控制图），nP图（不合格品数控制图），C（缺陷数控制图）和U图（单位缺陷数控制图）。
在具体的生产过程中，控制图的选用首先是根据质量指标的数据性质（计量型还是计数型）来决定的，SPC测量的质量数据可分为计量型数据和计数型数据，对应的控制图也分为计量型控制图和计数型控制图两大类。
五、结语
过程控制范文第6篇
关键词：DCS控制系统 过程控制 MACS系统
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（a）-0107-02
黄化工序是粘胶纤维生产过程中非常关键的一道工序，在黄化生产过程实现计算机控制对于提高粘胶企业自动化水平有着非常重要的意义。
本文对黄化生产过程的生产工艺、设备状况、控制要求等进行了全面的分析，针对黄化生产过程中安全防爆要求高、关键步骤需要人工干预等特点，从控制工程实际应用的角度出发，对黄化过程控制系统的软、硬件结构及实施方案进行了系统的设计，详细论述了控制系统的软、硬件实现方法，并将这一套先进的DCS控制系统（MACS系统）成功投入运行，对控制系统投入运行后的效果进行了统计分析和评估。
1 短纤黄化工艺设备及工艺过程
1.1 短纤黄化设备
湖北金环股份有限公司短纤黄化工序采用以两台新型的R133A型黄化溶解机为中心的两条生产线，每条生产线包括黄化机、粗均化器、初溶解机、一次细均化器、中间桶、二次细均化器、后溶解桶以及碱站、老成、料仓等公用部分，实行连续批量生产。
短纤黄化设备包括黄化和溶解两部分。每台黄化机包括一台75/90 kW双速防爆搅拌电机、各种介质的控制和调节阀门及气缸二十余台。溶解机包括一台搅拌电机，两台循环电机，三台细均化研磨电机及控制阀门。另外，在黄化工序的公用部分还有碱泵、真空泵、碱纤维素料仓螺旋、调温水泵等大小电机三十台。
1.2 短纤黄化工艺过程
短纤黄化工艺包括黄化和溶解两部分。
1.2.1 黄化工艺过程顺序
等待状态、启动搅拌、AC进料、抽真空、真空测试、一次加氮、进CS2、反应、二次加氮、加溶解碱、黄化机出料、加冲洗碱、冲洗碱排、黄化机干燥、空机复位。
1.2.2 溶解工艺过程顺序
等待状态、进料、大间隙循环、中间隙循环、小间隙循环、初溶解出料、中间步、中间桶出料、空机复位。
2 系统特点分析及方案的设计
2.1 系统控制方案
控制系统的设计目标是在保证整个制胶工艺过程高效可靠运行的前提下，兼顾操作的方便性和构成的经济性。根据制胶工序生产过程的特点，将制胶工艺过程从进料开始到黄化、到溶解，到最后出料纳入计算机控制；使整个生产过程能够按照预定的程序全自动进行。
控制系统的方便性体现在控制流程的简单明确和人机交互界面的简洁友好。可靠性的保证需要控制系统同时提供自动控制和手动控制。
根据生产的实际需要，系统控制方式设计了计算机自动、计算机手动、现场手动三种运行模式。
2.2 控制系统I/O点
整个系统的I/O点设计共508个点，系统设计实际配置为600个，留有一定的系统扩充余量。这508个包括以下几点。
（1）PT100输入17点，系统配置24个，冗余7点。
（2）模拟量输入43点，系统配置56点，冗余13点。
（3）模拟量输出8点，系统配置16点，冗余8点。
（4）开关量输出180点，系统配置208点，冗余28点。
（5）开关量输入250点，系统配置280点，冗余30点。
（6）脉冲量输入10点，系统配置16点，冗余6点。
2.3 控制系统的选择
随着计算机技术的不断发展，国产控制系统已经取得了长足的进步。在对国内几家控制系统公司进行分析比较，综合考虑了技术支持、售后服务、经济指标、升级换代等多方面因素的基础上，选择了和利时公司的MACS系统。
MACS（Meet All Customer’s Satisfaction）控制系统是和利时公司第三代DCS产品，集DCS和FCS的优点于一体，基于当今最先进的现场总线技术，采用成熟的先进控制算法，具有多种冗余结构。
3 系统的硬件设计
系统的硬件模块要求。
FM171是16路继电器开关量输出模块，它用于对现场电机和电磁阀进行控制。
FM161是16路触点型开关量输入模块，它用于对系统的开关量输入信号进行检测，如阀门的开、关信号，电机的动作状态信号等。
FM141是8路模拟量输入模块，用于对黄化机内真空度的检测；各初溶解桶、高位槽的液位和各个泵出口的压力进行检测。
FM143是8路热电阻模拟量输入模块，用于对黄化机、各初溶解桶、高位槽、热水罐和料仓内温度的检测。
FM162是8路脉冲量输入模块，用于对CS2流量信号发信器、黄化机搅拌速度发信器、均化器间隙电机发信器等的脉冲进行计数。
FM151是8路模拟量输出模块，其输出的4-20mA信号主要控制黄化机热水罐的温度、氮气和CS2的流量。
4 系统软件设计
MACS系统软件。
MACS系统软件采用开放的平台，基于 Windows XP操作系统，具有图形化的人机接口技术，灵活的组态技术和数据库导入等特点。系统软件由组态软件FacView和监控软件ConMaker 两个部分组成。
组态软件FacView（Factory View）负责系统的在线监视、操作、控制、调试、维护，完成对图形和动画生成、各种人机交互界面、各种记录和趋势显示、各种控制功能实现的组态编程。
控制软件ConMaker（Control Maker）是用于开发控制方案的开发平台。其核心是由加拿大QSSL公司开发的分布式全32-bit微内核QNX实时操作系统。包含有控制方案编辑器和仿真调试器，是一套完整控制编辑和调试软件包。
本系统设置四种不同的用户环境：包括工程师环境，管理员环境、操作员环境和监视员环境，并且不同的用户环境具有不同的权限，分别有各自的用户名和密码，用以对各级用户进行分类管理。
监视员用户环境具有最低的权限，只能翻看各工序画面，查看报警，趋势，不能对工艺设备进行操作，不能修改工艺参数。
操作员环境权限高于监视员环境权限，可以浏览监视员级画面，如参数显示、流程图、报警记录、趋势记录等，对机台进行必要的操作，但不能修改工艺参数。
管理员级可以进入参数修改画面，根据生产的需要对工艺参数进行修改和整定PID参数，打印图表等，但不能执行退出监控系统等操作。
工程师环境具有最高的权限，除可执行上述所提的各种操作外，还可登陆下位机组态环境进行组态和下装程序。每种用户环境均可登陆上位机组态环境修改和新建监控画面，并对每种用户环境设置不同的权限密码，能从总图画面方便地切换用户环境。一般只在工程师站上定义有工程师用户环境。
参考文献
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[2] 王森，纪纲.仪表常用数据手册[M].化学工业出版社，2006.8.
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[5] 胡真，张挺，曹润生.利福平合成生产过程计算机控制系统[J].自动化仪表，2002（3）.
过程控制范文第7篇
关键词:PID(比例-积分-微分) LNG（液化天然气） 整定（Tuning）
Abstract:A proportionalCintegralCderivative controller (PID controller) is a generic control loop feedback mechanism (controller) widely used in industrial control systems.A PID controller calculates an "error" value as the difference between a measured process variable and a desired setpoint.The controller attempts to minimize the error by adjusting the process control inputs.P depends on the present error,I on the accumulation of past errors,and D is a prediction of future errors,based on current rate of change。The weighted sum of these three actions is used to adjust the process via a control element such as the position of a control valve,or the power supplied to a heating element.In the article we will introduce the application for PID controller in LNG process.
Key words:PID(proportional integral differential),LNG(liquefied natural gas),setting(Tuning )
1、PID的简介
1.1 PID的概况及意义
PID控制器（比例-积分-微分控制器）,由比例单元 P、积分单元 I 和微分单元D组成。通过Kp,Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。
PID控制器示意图
PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同,PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值,这样可以使系统更加准确,更加稳定。可以通过数学的方法证明,在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下,一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。
一般PID方程式
其中:Kc为系统增益,1/Ti为积分常量,Td为微分常量,e（t）为误差,u（t）为控制器的输出值通过拉普拉斯变换我们可以得到下式:
经过Laplace变换后的PID方程式
由于微分项为非正则,因此该式在物理上无法实现,但我们可以通过近似方法将其近似为以下三种方式:
1.2 PID整定控制的研究现状及发展
自从有了PID控制,回路整定就一直是人们研究的问题之一。许多整定方法及公式已经开发出来（均为根据经验测得）。最早提出的PID参数工程整定方法是1942年由Ziegler和Nichlos提出简称为Z-N整定公式,尽管时间已经过去半个世纪了,但至今还在工业控制中普通应用。1953年Cohn和Coon继承和发展了Z-N公式,提出了一种考虑被控过程时滞大小的Conhn-Coon（C-C）的整定公式。当然还有随后的R-C法以及改进的RZN法（Refined ZN）。常用PID形式:
假设相应的阶跃传递函数为,K为增益,为时间常数,为时滞常用的PID整定方法如下:
表1 常用的PID整定方法
2、LNG工业的简介
一般LNG接收站主要包括三个部分:卸船工段、储存工段、气化工段。下文将以此做简单介绍。
2.1 卸船工段
LNG船靠泊码头后,卸料臂即将船上与岸上的卸船管线连接起来,由船上储罐内的潜液泵将LNG输送到接收终端的储罐内。随着LNG的不断输出,船上储罐内压力逐渐下降,为维持其压力值,将岸上储罐内一部分蒸发气经卸船压缩机加压后,送回船上储罐内。卸船管线一般采用双母管式设计。卸船时两根母管同时工作,当一根母管出现故障时,另一根仍可工作。在非卸船期间,双母管构成循环,由岸上储罐潜液泵出口分出一部分LNG来冷却循环管线。每次卸船前还需用船上的LNG对卸料臂进行预冷,预冷完毕后再将卸船量逐步增加至正常输量。卸船管线上配有取样器,用于卸船前取样分析LNG的组成、密度及热值。
2.2 储存工段
在LNG接收终端和卫星接收站,都有一定数量和不同规模的储罐。储罐内的LNG在储存过程中,由于漏热,会使一部分LNG气化（其蒸发率一般为0.06％～0.08％）,罐内的压力随气化蒸发上升。各LNG站都会配置一套冗余的BOG压缩机以控制罐内的压力。卸船时,由于管线漏热加剧和气液置换,蒸发气量可成倍增加。为了减少卸船时的蒸发气量,应尽量提高此时储罐内的压力。
2.3 气化工段
储罐内LNG经罐内潜液泵加压后一部分进入蒸发气再冷凝器,液化来自储罐的蒸发气。从再冷凝器中流出的LNG与另一部分会合,经输出泵加压后,进入水淋气化器中气化。水淋气化器在基本负荷下运行,浸没燃烧式气化器作为备用设备,在水淋气化器维修时运行或在需要增加气量调峰时并联运行。气化后的天然气经加臭、计量输往用户。
一般LNG接收站的工艺图
3、LNG中PID控制的应用
LNG中的PID控制主要有三类包括流量控制、压力控制和温度控制。其稳定性关系整个站生产状况。在文中将以上海五号沟LNG调峰站为背景介绍RC法和ZN法控制方法和使用效果。
3.1 流量控制
LNG项目常用的流量控制为卸载管线的冷循环流量控制,此处将以上海五号沟LNG的流量控制阀FCV01008为实例做分析,由于该储罐内部的液下泵到码头流量计的管线距离极长（预估为1400米左右）,所以该其传递函数的时滞及时间常数很大,现其传递函数预估为 ①
其中 K=1.7 =142 =100
通过RC法将数值代入表1得到 P为1 I为200 D为50
通过数据观察设定点为120m3/h,经过PID整定后的数据及趋势如下:
整定后的趋势图观察（图3）。
通过数据观察我们可以看到通过RC法的PID整定后该控制器具有良好的标称性和稳定性。
3.2 温度控制
SCV气化器的水浴温度控制为LNG项目中最重要温度控制,本文中将引用五号沟LNG的温度控制阀TIC81111为实例做分析。其传递函数为 ①
其中 K=1.66 =0.7 =0.5
通过RC法将数值代入表1设定P=1 I=1 D=0.5,其设定温度为30degC。
经整定后的数据观察值为
趋势观察得
整定后TIC81111的趋势图截
通过数据观察我们可以看到通过RC法的PID整定后该控制器具有良好的标称性和稳定性。
3.3 压力控制
LNG的压力控制最为重要的就是卸船时用于保持罐压和LNG船内仓压的压力平衡作用压力控制阀,文中以PIC01309为例,该系统的传递函数为 ①
其中K=1.3 =0.2 =0.24,可以看出压力的时间常数和时滞参数都很小。
通过ZN法将数值代入商标得到P=1.3 I=0.2 D=0.24 设置值为145mbar经调节后,通过数据观察值如下:
通过趋势图观察如下所示:
整定后PIC01309的趋势图截
可见通过RC法整定后运行基本平稳可靠,但可以发现通过ZN法的PID整定虽然标称性不差但经整定后系统的震荡明显。
3.4 串级控制在LNG生产中的应用
串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器,前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定,后一个调节器的输出送往调节阀。
前一个调节器称为主调节器,它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数）,即工艺控制指标;后一个调节器称为副调节器,它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数）,是为了稳定主变量而引入的辅助变量。
串级控制示意图
详细控制器设计如下:
PCV91004为系统的主调节器用于控制气化输出管道的压力,其传递函数为 ①
其中 K=0.7 =0.5 =0.125
通过RC法将数值代入表1得到P=0.7 I=0.5 D=0.125.
FCV81101为系统的副调节器用于控制SCV的气化输出量,其传递函数为 ①
其中K=1.66 =0.7 =0.5
通过RC法将数值代入表1得到P=0.7 I=0.5 D=0.125
在主副回路的调节控制下
经调节后数据及趋势观察:
设定值为12.5时的PV值
串级控制后的趋势图
通过串级控制后,运行平稳无明显振荡,基本稳定可靠。
4、结语
PID控制的应用至今已有70多年的历史,我们应根据每个控制系统的传递函数具体分析反复试验,做出正确的测量和比较后,取得最合适的整定值才能更好地纠正系统。在文中通过应用适当的方法使得控制系统具有了很好的标称性和稳定性,很好地保障了上海五号沟LNG调峰站生产的正常进行;该站从2008年10月二期投产后目前已平稳运营了3年多。由于生产现场历史数据保留的时限原因,文中数据未能详尽请各位谅解。
参考文献
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过程控制范文第8篇
关键词：柴油机 清洁度 螺栓轴向力 三漏 测量 调整
柴油机之所以应用广泛,一是因为它的燃烧效率高,再是因为柴油机的使用寿命长。柴油机的可靠性除决定于零部件的材质、加工及后期的使用保养外,柴油机的装配也是影响其可靠性的基本因素。
1、零部件的清洁度
清洁度指标一般包括杂质的质量、颗粒度。另外,一般要求零件在装配前不允许有锈蚀、磕碰伤。针这些问题我们需要采取相应的措施。
为保证零件的清洁度,对于规定的须清洗的部件,在装配前进行清洗、吹清洗液、烘干。清洗的目的为除防锈油和除尘。吹清洗液的目的是防止清洗液残留在零件表面表面,影响喷漆质量。烘干的目的是防止清洗液残留后造成锈蚀。零件清洗后,应立即装车,避免长时间暴露在空气中造成锈蚀、落灰。对于必须长时间暴露在空气中且已清洗过的半成品,则需要进行防尘、防锈蚀处理。
为防止锈蚀,对于加工面,需要在加工后立即进行涂防锈油等措施;而毛坯面则一般采取喷涂防锈底漆的方式。对于钣金件、冲压件、螺栓、螺母等,则采取表面镀锌钝化、氧化处理等防锈措施。
对于易产生磕碰伤的零件,如平衡轴、轴瓦、活塞、活塞销等,为保证其清洁度,一般要求供应商进行防尘包装。为避免装配过程中产生磕碰伤,在装车前须采取隔离措施。
对于零件间的结合面,为保证密封,必须保证结合面干净,必要时还需用干净的软布擦拭结合面。
对于对清洁度很敏感的零件,如轴瓦、缸套等,装配前还需用干净的软布擦拭,以避免颗粒拉伤轴瓦、缸套。
2、预涂油
柴油机上有很多重要的回转件,如曲轴、凸轮轴、平衡轴、活塞连杆总成。装配时须检查曲轴、凸轮轴、平衡轴、活塞连杆总成的转动灵活性,检测回转力矩。检查时,如不在轴瓦、缸套上预涂油,则形成干摩擦,容易损伤轴瓦、缸套,而且回转力矩必定很大。所以,必须在需要回转的零部件上涂适量干净的油。涂油的位置须在旋转件的支持面上,而不能将大部分油漏进油道内。
3、螺栓扭矩的一致性控制
柴油机的大部分零部件是用螺栓连接的。柴油机的三漏和防止机械负荷造成的影响是靠螺栓连接保证的。因此,螺栓连接的可靠性和一致性就显得特别重要。
控制螺栓连接的目的是控制螺栓轴向力。螺栓轴向力一致性的控制,最早是通过控制螺栓扭矩来实现的。但是采用扭矩法,螺栓轴向力分布较分散,所以现代一般采取扭矩——转角法来控制螺栓轴向力的一致性。
除了采取先进的螺栓轴向力控制方式,还需降低螺纹副和螺栓头部（螺母）与零件的摩擦力,以提高装配的一致性和可靠性。为降低螺纹副和螺栓头部（螺母）与零件的摩擦力,须在螺纹和螺栓（螺母）与零件结合面涂油。
对于非关键的螺栓连接,可以不需要在螺纹上涂油,可以采用扭矩法控制螺栓的轴向力,但是螺栓的扭矩必须不能低于工艺规定值。
4、三漏的控制
柴油机的三漏由密封件、螺栓连接来控制。密封件一般包括油封、密封圈、垫片。
装配油封时,要求油封唇口无破损、翻边,油封须均匀压入,压入后油封不能有变形。因此,就需要制作相应的工装设备来保证,并需要油封牵引套防止油封唇口翻边、破损。
装配密封圈时,要求密封圈无切圈。因此,一般需要在密封圈或孔内涂油或其他液,以防止切圈。另外,为防止切圈,孔口上需设计用于起导引作用的倒角且不能有毛刺,加工面还要有较高的光洁度。
密封垫片的材质有很多种,但主要材质为乳胶石棉板、乳胶无石棉板、橡胶板、金属橡胶复合板、金属石棉复合板、金属无石棉复合板、金属板等。各种材质间的性能和价格差别很大,即使同一种材质,因加工工艺不同价格差别也很大,当然性能也有很大的差别。因此具体用途还需考虑综合因素。
无论密封垫的材质、性能如何,在装配时,都需要装配到位。垫片本身的特性如材质、密度、厚度、预涂胶线的位置等都直接影响了密封的可靠性。依靠螺栓压紧密封的,螺栓扭矩一定要达到工艺规定要求,并且要有较好的一致性。
除用垫片密封外,采用涂胶方式密封油、水的方式也得到了广泛的应用,特别是当垫片密封失效时,临时采用涂胶方式来密封就显得特别重要。
5、零件变形的控制
零件在装配过程中,零件的变形是不可避免的,但是我们需要做的就是将零件变形控制到允许的范围内。活塞环、缸套、挡圈、缸盖、曲轴箱的变形尤其需要控制。
活塞环有一个开口,但是这个开口不足以使活塞环嵌入活塞,因此需要设备来扩张活塞环的开口以使活塞环嵌入活塞。当活塞开口过度扩张时,活塞环会塑性变形,这样就改变了活塞环的力学性能,就可能造成活塞环划伤缸套。因此,一般情况下,活塞环开口应控制在8倍的活塞环径向厚度以内,并且在扩张活塞环时,活塞环受力应均匀。
总装完缸盖造成后,缸套就不可避免的产生变形。缸套的变形量过大,就会造成机油消耗量大、漏气量大,进而会产生机油结焦、拉缸等不良后果。所以在装配时,需要对缸套变形量进行测量。
挡圈分轴用挡圈和孔用挡圈。在装配挡圈时,挡圈的变形须控制在弹性变形内。如挡圈出现塑性变形就会造成磨损,例如如果活塞销挡圈转动,就会造成活塞磨损,久之则可能出现捣缸恶果。
缸盖、曲轴箱因受到高达200～300N.m的螺栓扭矩的作用,除分体式缸盖、轴承盖变形较小外,整体式缸盖和曲轴箱变形十分可观。因此,在装配缸盖、曲轴箱时,如果不能同时将所有螺栓拧紧,那么一般螺栓拧紧顺序为先拧紧中间的螺栓,然后依次对称拧紧,螺栓拧紧一般先预紧然后再拧紧至工艺要求值。
6、在线调整
由于定位不准、加工偏差等因素,在装配过程中必然要对零件间的配合尺寸进行调整,以保证产品的可靠性、密封性。
过程控制范文第9篇
关键词：过程控制；质量波动；纠正偏离
中图分类号：C819 文献标识码：A
随着社会市场经济的形成与发展，市场竞争日趋激烈。随着人类社会进入21世纪，我们面临着数字化、信息化的技术革命，高科技迅速发展及其成果的大规模商业化，会使经济结构、产业结构产生巨大的变革，质量管理的许多模式也将随之发生改变。我们将“SPC过程控制”方式，应用在产品加工过程中。
一、选题理由
为适应公司生产的步伐，前移质量过程控制。以提高过程能力，达到及时、迅速地预防不合格品的产生及纠正偏离现象。
二、组织实施
（一）SPC简介
1 SPC控制图
SPC称为统计过程控制，它以概率统计学为基础，用科学方法分析数据得出结论，作为过程控制的依据。SPC主要通过各种控制图，来达到质量分析、质量控制、质量改进的目的。SPC的主要工具是控制图，如图1所示。
图中有中心线（CL）、上控制限（UCL）、下控制限（LCL），按时间顺序抽取样本并用其统计计量数值的描点。
2 SPC控制图的目的
监控过程，直观地立即发现由于特殊原因造成的过程变化，寻找变化原因，消除它，使过程恢复到受控状态。
当异常因素刚一露出苗头，甚至在未造成不合格品之前就能及时被发现，起到预防作用。
控制图只起到及时报警的作用，在控制图上只打打点是绝对起不到预防作用的。必须贯彻以下20个字：“查出异因，采取措施，保证消除，不再出现，纳入标准。”
（二）SPC策划
实施SPC，首先要确定在整个过程中，应对哪些环节。由谁对那些过程参数特性，使用什么样的SPC控制图。
实现全过程控制是企业长期的质量管理系统工程，不是一朝一夕能够实现的。因此首先根据下面的几种情况，来确定应用SPC的过程环节。
1 固有的不稳定过程参数。不稳定过程参数是实施SPC的主要对象。
2 难加工、易出问题、合格率低的特性参数。在该过程中使用SPC是对加工过程进行紧密监控，及时找出异常因素加以解决。
3 工序的特性尺寸，是实施SPC过程控制的重点。
因此我们根据公司要求，结合生产现场的具体情况设立SPC质量控制点。
（三）SPC实施
1 绘制SPC控制图
首先将需控制的特性尺寸中的中值作为控制图的中心线（CL），在绘制首张控制图时，可暂时将特性尺寸中的上下公差分别作为上控制线及下控制线，当第一张控制图的数据出来后，可使用第一张控制图的数据，根据3σ水平，确定第二张控制图的上控制线及下控制线，一张控制图可收集30个数据。
2 现场控制
质量工程技术员将汇好的控制图，贴在工具箱看板上，操作者在加工零件时，将加工出的实际尺寸，按照加工顺序在图中指定位置描点，并随时观察点子的运行状态，如发现点子分布将出现异常时，操作者在加工下个零件时，及时调整尺寸的大小，避免出现异常，保证过程处于稳态。
如控制图出现异常情况时，操作者及时找相关人员进行分析找出出现异常的原因、制定措施，纠正偏离现象。质量工程技术员随时监控生产过程的状态并及时将描完点的控制图收回进行过程能力的评定，同时绘制下一张控制图下发。
3 产品加工过程能力评定
质量工程技术员将现场收集的数据分别输入MINITAB质量管理的应用软件中，应用其功能，通过DPMO值查Z表得出过程能力的Z值。
（四）对SPC实施结果的验证
通过对SPC过程控制的实施，从收集的SPC控制图看，使公司的过程能力大幅度提高。
结语
通过使用SPC控制图进行过程控制，操作者才真正认识到，要将尺寸加工在3σ控制限内，才能提高产品的过程能力，并尽可能将尺寸加工到中心值附近，且不能出现异常点。这样即解决了长期以来现场操作者凭经验加工的不良习惯，也提高了职工的质量意识和自身的素质。SPC控制图不但适用于现场尺寸加工的过程控制，对于技术攻关，设备、工具等质量控制也有实用价值，具有广阔的应用前景。
参考文献
过程控制范文第10篇
【关键词】CPK 过程控制 生产过程 Kc
未来20年，全球预计将有13000架以上的单通道喷气客机交付运营。商用飞机对航空材料的市场需求极为巨大。国产材料必须抓住这个机会，实现突破性发展。但是目前国内金属材料存在的主要差距体现在以下方面：
（1）材料研制基础弱：缺乏相关航空材料研制与应用经验。有的目前还缺乏生产条件；有的尽管在设备条件上已具备能力，但关键技术尚待突破；
（2）应用研究不充分：拟采用的国内新研材料，由于工程化研究不足，材料的技术成熟度不高，性能不稳定，没有批量生产和型号使用经验，需要通过大量的工程化研究与验证才可能成功用于C919飞机；
（3）适航认证经验少：由于受到研究经费力度的制约，材料研究工作的覆盖面较窄，可供应的原材料品种规格有限，耐久性损伤容限设计用性能数据和适航审查所需的材料力学性能数据统计值缺乏，缺少对国产材料的适航审定工作经验。
为解决以上问题，有必要通过应用相应的统计分析手段，首先从产品角度解决对产品性能水平和质量稳定性水平的分析、评定；其次从供应商角度，通过要求其建立SPC控制体系，对其生产过程进行合理有效的监控，督促并指导其对产品性能水平和质量稳定性水平进行改进。
例如，波音公司在1996年编发了旨在减少关键特性波动的生产过程持续质量改进方法――D1-9000A“先进质量体系”（Advanced Quality System，AQS）。AQS吸收了国际标准ISO9000的基本质量要求和统计过程控制方法、手段。该体系不断完善，于2000年进行修订，并将其主要内容纳入到公开文件《波音对供应商质量管理体系要求》中。该体系分6方面对关键特性及其波动管理提出了相应的纲领性要求，强调保持产品性能和生产过程稳定的、持续的改进是波音公司战略发展的基础。
以波音的AQS体系为例，关键特性波动控制是AQS持续改进最核心的内容。AQS对关键特性的控制主要分为三步：
（1）对过程和产品进行分析，识别其中的关键特性；
（2）对关键特性和关键国产参数进行评估、控制；
（3）减少波动。
1过程能力指数的应用
目前世界上对材料类产品关键特性的过程能力评估通常采用CPK（Complex Process Capability index）的概念，用来确定流程是否将在可容忍的波动范围内生产。指进入批量生产后，为保证批量生产下的产品品质状况不至于下降，所进行的生产能力分析。由表1可以看出，CPK值越大表示品质越好。而且这里所说的品质好不是单个产品的概念，而是统计上的概念，以CPK=1.67为例，统计上每百万件产品都不出现一件不合格品，对于这样的产品，很显然可以采取比CPK=1.0的产品更为宽松的入厂抽样检验方案，甚至于视情况免检，从而极大提高效率，降低成本。CPK计算公式如下：
不同供应商同一产品的同一关键特性很有可能属于不同分布形式，为了进行有效对比可以采用组内/组间法对关键特性进行CPK计算。该方法对数据分布形式没有要求，适用于对不同供应商数据分析对比，通过与国内外公司相关技术人员的交流，确定以上方法确实可行。组内/组间法计算CPK具有以下优点：
（1）该方法通过将数据分为若干小组，分别计算分组内部的数据变异和分组间（即样本总体）的数据变异，可以有效得到数据的总体稳定性水平；
（2）不同供应商同一材料的性能数据即使不为同一分布形式，也可通过组内/组间法获得可对比的CPK值，从而有效指导对供应商的评级工作；
（3）以金属材料为例，在分组时若按照材料熔炼炉批次分组，则通过其分组内部计算结果可以得到该供应商不同炉批次材料的性能稳定性，结合其生产时间，甚至可以得到该供应商在不同时刻的生产稳定性水平；
（4）使用组内/组间法与使用相应分布的计算方法既可以得到该性能的过程能力水平，还可以通过统计的方法预估该过程在现有生产工艺下可能达到的最高过程能力水平（PPK）。
2控制图的应用
但CPK统计分析只能反映过程的稳定性能力，即只能反映生产过程的结果，并不能有效反映导致过程波动的因素。为对生产过程进行监控，指导其有目的采取改进措施，有必要引入控制图的概念。
常见控制图分两类：计量型控制图和计数型控制图（主要用于供应商生产成本控制），为满足对国产材料质量要求应选择计量型控制图，该类型控制图可以有效监控加工工序。常见的计量型控制图一般要求数据呈正态分布，理想状态下，供应商一直用固定设备、固定生产工艺、固定人员进行同一订单的持续生产（持续时间较长），由加工工序直接反映的性能应为正态分布。但实际情况是，供应商同时接受多个订单，供应商在订单生产完一批材料，很可能需要对设备参数进行调试，以便按其它订单生产。因此即使供应商生产COMAC材料所用设备、人员等一直不变，实际上我们所得到的材料性能数据也很难保证是正态分布。
针对以上问题，可以采用图1：I-MR-R/S控制图（组内/组间单值-移动极差控制图）。该控制图通过组内及组间变异生成控制图，可以反映过程能力等级、组内变异和组间变异，适用于过程变异来源于子组变异和随机错误的情况且对原始数据的分布形式没有要求。
控制图的作用能及时发现异常和缓慢变异，预防不合格品的发生，从而降低消耗；有效低定量判断工序的质量稳定性，从而降低检测费用，是免检的依据；为真正地制定工序目标和规格界限，改进不符合实际能力或经济原则的规格标准提供依据；使工序的质量和成本成为可预测的，并能以较快的速度和准确性测量出系统误差的影响程度，从而提高产品质量。
参考文献：
[1]MMPDS，Metallic Materials PropertiesDevelopment and Standardization