過程控制工程實施

前言

本教材內(nèi)容的組織與編寫，是在2006年國家首批示范高職院校重點專業(yè)建設的基礎上進行的，并在近幾年的教學實施過程中逐步完善，力求使教材能夠很好地滿足“教·學·練”一體化的教學模式。本教材注重過程性知識講解，適度介紹概念和原理，將知識點融于項目實施的過程中，使學生在完成任務的同時，掌握工程控制技能。全書共設計了6個學習項目，通過對實際控制工程實施的工作任務與職業(yè)能力分析，將這6個項目進一步分解成25個學習型工作任務。（1）項目1：儀表選型，即根據(jù)工藝要求，選擇并確定工程控制中所用各種檢測變送與控制儀表，以及各種輔助性儀表。該項目包括任務1.1（溫度儀表的選型）、任務1.2（壓力儀表的選型）、任務1.3（流量儀表的選型）、任務1.4（物位儀表的選型）、任務1.5（分析儀表的選型）和任務1.6（執(zhí)行器的選型）6個任務。（2）項目2：控制系統(tǒng)方案的確定，即根據(jù)流程圖及回路圖或控制對象特性，確定控制系統(tǒng)方案與邏輯聯(lián)鎖方案。該項目包括任務2.1（自控工程識圖）、任務2.2（簡單控制系統(tǒng)方案的確定）、任務2.3（比值控制系統(tǒng)方案的確定）、任務2.4（串級控制系統(tǒng)方案的確定）、任務2.5（前饋一反饋控制方案的確定）5個任務。（3）項目3：DCS硬件配置，即根據(jù)工程I／O清單，計算系統(tǒng)電源和主控的負荷，進行現(xiàn)場控制站、操作員站、工程師站、服務器和網(wǎng)絡設備的硬件配置。該項目包括任務3.1（系統(tǒng)結構的認識）、任務3.2（現(xiàn)場控制站硬件配置）、任務3.3（操作站硬件配置）和任務3.4（網(wǎng)絡結構及設備的確定）4個任務。（4）項目4：DCS軟件組態(tài)，即利用相關組態(tài)軟件，對系統(tǒng)設備、I／O設備、控制方案和工程畫面等進行組態(tài)。該項目包括任務4.1（建立數(shù)據(jù)庫）、任務4.2（設備組態(tài)）、任務4.3（控制方案的組態(tài)）和任務4.4（工程畫面的組態(tài)）4個任務。（5）項目5：工程安裝，即將過程控制工程要用到的主設備和輔助材料，根據(jù)設備安裝說明書、電氣接線圖、電纜敷設圖、回路圖、自控專業(yè)安裝規(guī)范、現(xiàn)場情況及用戶要求等進行正確合理的安裝。該項目包括任務5.1（儀表的安裝）、任務5.2（電纜的敷設）和任務5.3（.DCS系統(tǒng)的安裝）3個任務。任務的完成可以依靠在實習基地參與實際工程項目的安裝來實施，或通過實訓室硬／軟件安裝訓練來完成。（6）項目6：調(diào)試與投運，即針對硬／軟件安裝完成的儀表和DCS系統(tǒng)，按照系統(tǒng)供電圖對現(xiàn)場所有設備進行檢查，依次送電，然后進行靜態(tài)調(diào)試、點檢、單機調(diào)試和聯(lián)調(diào)；調(diào)試完成后，進行系統(tǒng)投運準備工作、PID整定、手動投運、自動投運。整個工程運行后還要進行日常維護工作。該項目包括任務6.1（系統(tǒng)調(diào)試）、任務6.2（系統(tǒng)投運）和任務6.3（系統(tǒng)維護）3個任務。任務的完成可以依靠在實習基地參與實際工程項目調(diào)試與投運，或對實訓控制系統(tǒng)調(diào)試與投運，以及通過仿真調(diào)試投運來實施。

內(nèi)容概要

　　 本書以加強實踐能力培養(yǎng)為原則，以現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng)（DCS）作為主線，以熱電（鍋爐+汽機）控制工程為貫穿性項目，基于工程實施的工作過程設計教學項目，按具體工作任務對項目內(nèi)容進行分解，將知識點融于項目實施的過程中，是一本由教師和企業(yè)人員共同編寫的“工學結合”的項目化教材，教材內(nèi)容的組織能夠很好地滿足“教·學·練”一體化的教學需要。    本書包含了自動化儀表、過程控制系統(tǒng)、現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng)（DCS）等生產(chǎn)過程自動化技術專業(yè)的核心知識和技能訓練任務，可作為高等職業(yè)院校等相關專業(yè)的職業(yè)拓展課程教材，也適用于五年制高職、中職相關專業(yè)，并可作為行業(yè)工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

項目1儀表選型　任務1.1溫度儀表的選型　　1.1.1任務概述　　1.1.2知識準備　　1.1.3任務實施　任務1.2壓力儀表的選型　　1.2.1任務概述　　1.2.2知識準備　　1.2.3任務實施　任務1.3流量儀表的選型　　1.3.1任務概述　　1.3.2知識準備　　1.3.3任務實施　任務1.4物位儀表的選型　　1.4.1任務概述　　1.4.2知識準備　　1.4.3任務實施　任務1.5分析儀表的選型　　1.5.1任務概述　　1.5.2知識準備　　1.5.3任務實施　任務1.6執(zhí)行器的選型　　1.6.1任務概述　　1.6.2知識準備　　1.6.3任務實施項目2控制系統(tǒng)方案的確定　任務2.1自控工程識圖　　2.1.1任務概述　　2.1.2知識準備　　2.1.3任務實施　任務2.2簡單控制系統(tǒng)方案的確定　　2.2.1任務概述　　2.2.2知識準備　　2.2.3任務實施　任務2.3比值控制系統(tǒng)方案的確定　　2.3.1任務概述　　2.3.2知識準備　　2.3.3任務實施　任務2.4串級控制系統(tǒng)方案的確定　　2.4.1任務概述　　2.4.2知識準備　　　　2.4.3任務實施　任務2.5前饋-反饋控制方案的確定　　2.5.1任務概述　　2.5.2知識準備　　2.5.3任務實施項目3DCS硬件配置項目4DCS軟件組態(tài)項目5工程安裝項目6調(diào)試與投運參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：膜片。膜片是一種沿外緣固定的片狀圓形薄板或薄膜，按剖面形狀分為平薄膜片和波紋膜片。波紋膜片是一種壓有環(huán)狀同心波紋的圓形薄膜，其波紋數(shù)量、形狀、尺寸和分布情況與壓力的測量范圍及線性度有關。有時也可以把兩張金屬膜片沿周邊密封焊接，成一薄壁盒子，內(nèi)充液體（如硅油），稱為膜盒。當膜片兩邊壓力不等時，膜片就會發(fā)生形變，產(chǎn)生位移。當膜片位移很小時，它們之間具良好的線性，這就是利用膜片進行壓力檢測的基本原理。膜片受壓力作用產(chǎn)生的位移，可直帶動傳動機構指示。但是，由于膜片的位移較小，靈敏度低，指示精度不高，一般為2.5級所以在更多的情況下，都是把膜片和其他轉換環(huán)節(jié)結合起來使用，通過膜片和轉換環(huán)節(jié)把壓轉換成電信號，如膜盒式差壓變送器、電容式壓力變送器等。波紋管。波紋管是一種具有同軸環(huán)狀波紋，能沿軸向伸縮的測壓彈性元件。當它受到軸向力作用時，能產(chǎn)生較大的伸長或收縮位移。通常在其頂端安裝傳動機構，帶動指針直接讀數(shù)。波紋管的特點是靈敏度較高（特別是在低壓區(qū)），適合檢測低壓信號（≤1MPa），但波紋管時滯較大，測量精度一般只能達到1.5級。

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