过程控制是指根据工业生产过程的特点，结合产品生产要求，采用测量仪表、执行机构和控制装置等自动化工具，应用控制理论设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动控制。

过程控制系统由被控对象、检测变送装置、控制器（调节器）、执行器等部分组成。在研究自动控制系统时，为了更清楚地说明系统各环节的组成、特性和相互间的信号联系，一般采用方框图来表示自动控制系统的原理。图1-1为通用的单回路反馈控制系统方框图。

图1-1　单回路反馈控制系统方框图

1.过程控制系统中的主要变量

（1）设定值：又称给定值（SV），用来指定被控变量的设定值，时域信号一般用r（t）表示。

（2）被控变量：又称过程变量（PV），用来反映被控过程内根据生产或工艺要求，需要保持设定值的工艺参数，一般用y（t）表示。

（3）控制变量：控制器输出的变量，用来操纵执行器的动作，一般用u（t）表示。

（4）操作变量：受控制器输出操纵，用来克服扰动的影响，使被控变量保持在设定值的物料量或能量，一般用μ（t）表示。

（5）偏差：被控变量的设定值与测量值之差，一般用e（t）表示。

（6）测量值：被控变量经检测变送装置得到的实际测量值，一般用y m（t）表示。

（7）扰动：在生产过程中，凡是影响被控变量的各种外来因素都称为扰动，一般用D（t）表示。(www.daowen.com)

2.过程控制系统中的主要环节

1）控制器

控制器也称调节器，它将被控变量的测量值与设定值进行比较得出偏差信号，并将偏差信号按某种预定的控制规律进行运算，给出控制信号去操纵执行器。

2）执行器

在过程控制系统中，常用的执行器有电动调节阀和气动调节阀等。另外，在某些应用中，调功装置和变频器等也常作为执行器的执行部件。执行器接收控制器输出的控制信号，直接改变操作变量；操作变量是被控对象的输入变量，用于控制被控变量的变化，通常是执行器控制的某一工艺变量。

3）被控对象

被控对象也称被控过程，是指被控制的生产设备或装置。工业生产中的各种反应器、换热器、泵、塔、压缩机及各种容器、储槽都是常见的被控对象，甚至一段管道也可以是被控对象。在复杂的生产设备中，经常有多个变量需要控制，如锅炉系统中的液位、压力和温度等均可作为被控变量；反应塔系统中的液位、进出流量和某一层塔板的温度等也均可作为被控变量，这时装置中就存在多个被控对象和多个控制系统。这样的复杂系统的被控对象，就不一定是生产设备的整个装置，而是该装置的某一个与控制有关的部分。

4）检测变送装置

检测变送装置（又称检测变送仪表或测量变送器）一般由测量元件和变送单元组成，其作用是测量被控变量，并按一定算法将其转换为标准信号输出作为测量值，即把被控变量转换为其测量值。例如，用热电阻或热电偶测量温度，并将其测量信号通过变送器转换为统一的气压信号（0.02～0.1 MPa）、直流电流信号（4～20 mA）或直流电压信号（1～5 V）。

在过程控制系统中，通常把被控对象、检测变送装置和执行器三部分串联在一起统称为广义被控对象。

5）报警、保护和联锁等其他环节

在过程控制系统中，为防止由某些部件故障或者其他原因引起控制失常，通常还要采用必要的报警及保护装置。对于正常的开、停车及为了避免事故扩大，系统还需要设置必要的联锁保护环节。