化工自動化

前言

“十五”期間我國化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展，化工產(chǎn)品和產(chǎn)量大幅度增長，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步，勞動效率不斷提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，勞動密集型生產(chǎn)已向資本密集型和技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變?；ば袠I(yè)對操作工的需求發(fā)生了較大的變化。隨著近年來高等教育的規(guī)模發(fā)展，中等職業(yè)教育生源情況也發(fā)生了較大的變化。因此，2006年中國化工教育協(xié)會組織開發(fā)了化學(xué)工藝專業(yè)新的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)借鑒了國內(nèi)外職業(yè)教育課程開發(fā)成功經(jīng)驗，充分依靠全國化工中職教學(xué)指導(dǎo)委員會和行業(yè)協(xié)會所屬企業(yè)確定教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，注重國情、行情與地情和中職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在全國各職業(yè)教育院校的努力下，經(jīng)反復(fù)研究論證，于2007年8月正式出版化學(xué)工藝專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)——《全國中等職業(yè)教育化學(xué)工藝專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》。在此基礎(chǔ)上，為進一步推進全國化工中等職業(yè)教育化學(xué)工藝專業(yè)的教學(xué)改革，于2007年8月正式啟動教材建設(shè)工作。根據(jù)化學(xué)工藝專業(yè)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)以核心加模塊的形式，將煤化工、石油煉制、精細(xì)化工、基本有機化工、無機化工、化學(xué)肥料等作為選用模塊的特點，確定選擇其中的十九門核心和關(guān)鍵課程進行教材編寫招標(biāo)，有關(guān)職業(yè)教育院校對此表示了熱情關(guān)注。本次教材編寫按照化學(xué)工藝專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容體現(xiàn)行業(yè)發(fā)展特征，結(jié)構(gòu)體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)特點，組織體現(xiàn)做學(xué)一體特色。從學(xué)生的興趣和行業(yè)的需求出發(fā)安排知識和技能點，體現(xiàn)出先感性認(rèn)識后理性歸納、先簡單后復(fù)雜循序漸進、螺旋上升的特點，任務(wù)（項目）選題案例化、實戰(zhàn)化和模塊化，校企結(jié)合，充分利用實習(xí)、實訓(xùn)基地，通過喚起學(xué)生已有的經(jīng)驗，并發(fā)展新的經(jīng)驗，善于讓教學(xué)最大限度地接近實際職業(yè)的經(jīng)驗情境或行動情境，追求最佳的教學(xué)效果。新一輪化學(xué)工藝專業(yè)的教材編寫工作得到許多行業(yè)專家、高等職業(yè)院校的領(lǐng)導(dǎo)和教育專家的指導(dǎo)，特別是一些教材的主審和審定專家均來自職業(yè)技術(shù)學(xué)院，在此對專業(yè)改革給予熱情幫助的所有人士表示衷心的感謝！我們所做的僅僅是一些探索和創(chuàng)新，但還存在諸多不妥之處，有待商榷，我們期待各界專家提出寶貴意見！

內(nèi)容概要

　　本教材設(shè)置了七個項目。項目 1 主要學(xué)習(xí)自動化的基礎(chǔ)知識和對帶控制點流程圖的識別；項目 2 主要學(xué)習(xí)壓力檢測儀表以及精度，常規(guī)儀表及控制規(guī)律，氣動調(diào)節(jié)閥等的認(rèn)識與操作；項目 3 學(xué)習(xí)液位檢測儀表、數(shù)字顯示儀表、電氣閥門定位器、控制系統(tǒng)的過渡過程與品質(zhì)指標(biāo)以及控制器參數(shù)整定等；項目 4 學(xué)習(xí)溫度檢測儀表、溫度記錄儀、電動執(zhí)行器以及分程控制系統(tǒng)等；項目 5 學(xué)習(xí)流量檢測儀表、無紙記錄儀、串級控制系統(tǒng)和比值控制系統(tǒng)等；項目 6 學(xué)習(xí) DCS 控制系統(tǒng)、TDC-3000 系統(tǒng)構(gòu)成與操作、均勻制系統(tǒng)等；項目 7 學(xué)習(xí) PLC 控制系統(tǒng)的操作?！　”窘滩氖褂眠^程中能最好結(jié)合化工仿真課程內(nèi)容，在工藝仿真的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的操作?？晒┲械嚷殬I(yè)學(xué)校非電類專業(yè)學(xué)生使用，也可作為崗位培訓(xùn)教材和師生參考書。

書籍目錄

項目1 讀帶控制點的工藝流程圖（PI 圖）任務(wù) 1.1 認(rèn)識流程圖中的控制系統(tǒng)相關(guān)符號任務(wù) 1.1.1 讀 PI 圖中的相關(guān)圖形符號知識拓展任務(wù) 1.1.2 流程圖的識別 知識拓展任務(wù) 1.2 認(rèn)識自動控制（檢測）系統(tǒng)任務(wù)1.2.1 手動控制液位 知識拓展 操作制系統(tǒng)是否形成閉環(huán)的類型小結(jié)習(xí)題項目2 操作壓力容器的壓力控制系統(tǒng)任務(wù) 2.1 使用壓力檢測儀表任務(wù) 2.1.1 使用 U 型管壓力計 知識拓展 測量誤差及其表示方法知識拓展 壓力單位換算任務(wù) 2.1.2 使用彈簧管壓力計知識拓展 測量儀表的質(zhì)量指標(biāo)任務(wù) 2.1.3 使用微型壓力計任務(wù) 2.1.4 使用壓力變送器知識擴展 變送器信號與工藝變量轉(zhuǎn)換任務(wù) 2.2 使用模擬顯示儀表任務(wù) 2.2.1 自動控制系統(tǒng)的儀表連接任務(wù) 2.2.2 使用模擬顯示儀表知識拓展 安全火花型防爆任務(wù) 2.3 操作控制器任務(wù) 2.3.1 控制器的作用和工作過程任務(wù) 2.3.2 操作 DDZ-Ⅲ型控制器任務(wù) 2.3.3 操作智能控制器任務(wù) 2.4 操作氣動控制閥任務(wù) 2.4.1 認(rèn)識氣動控制閥知識拓展 閥門任務(wù) 2.4.2 操作氣動控制閥任務(wù) 2.5 操作壓力控制系統(tǒng)任務(wù) 2.5.1 認(rèn)識 PID 控制規(guī)律任務(wù) 2.5.2 選擇控制器的正、反作用任務(wù) 2.5.3 壓力控制系統(tǒng)的投運小結(jié)習(xí)題項目3 操作貯槽的液位控制系統(tǒng)任務(wù) 3.1 使用液位檢測儀表任務(wù) 3.1.1 使用玻璃板式液位計任務(wù) 3.1.2 使用磁翻板式液位計任務(wù) 3.1.3 使用電容式物位計知識拓展 電容物位計任務(wù) 3.1.4 使用輻射式物位計任務(wù) 3.1.5 使用雷達(dá)物位計任務(wù) 3.1.6 使用差壓式液位變送器知識拓展 零點遷移任務(wù) 3.2 操作帶電/氣閥門定位器的控制閥任務(wù) 3.2.1 認(rèn)識閥門定位器知識拓展 智能電/氣閥門定位器任務(wù) 3.2.2 操作帶閥門定位器的控制閥任務(wù) 3.3 操作數(shù)字顯示儀表的使用任務(wù) 3.3.1 數(shù)字顯示儀表的組成任務(wù) 3.3.2 數(shù)字顯示儀表的使用任務(wù) 3.4 操作單回路控制系統(tǒng)任務(wù) 3.4.1 判別控制系統(tǒng)過渡過程曲線知識拓展 對象特性任務(wù) 3.4.2 操作液位控制系統(tǒng)知識拓展 控制參數(shù)對控制質(zhì)量的影響小結(jié)習(xí)題項目4 操作列管式換熱器的溫度控制系統(tǒng)任務(wù) 4.1 識讀溫度檢測儀表任務(wù) 4.1.1 操作玻璃管溫度計任務(wù) 4.1.2 操作雙金屬溫度計知識拓展 帶電接點的雙金屬溫度計任務(wù) 4.1.3 操作熱偶溫度計知識拓展 熱電偶的種類知識拓展 熱電偶補償溫度的的計算任務(wù)4.1.4 操作熱電阻溫度計知識拓展 熱電阻種類任務(wù) 4.2 使用溫度記錄儀任務(wù) 4.2.1 使用電子自動電位差計任務(wù) 4.2.2 使用電子自動平衡電橋知識拓展電子電位差計與電子自動平衡電橋的區(qū)別任務(wù) 4.3 操作電動執(zhí)行器知識拓展 電磁閥任務(wù) 4.4 操作管式換熱器單元任務(wù) 4.4.1 認(rèn)識列管式換熱器控制中的分程控制系統(tǒng)知識拓展 分程控制系統(tǒng)的實施任務(wù) 4.4.2 列管式換熱器單元操作知識拓展 換熱器的前饋控制系統(tǒng)小結(jié)習(xí)題項目5 操作流體混合單元的控制系統(tǒng)任務(wù) 5.1 使用流量檢測儀表任務(wù) 5.1.1 使用轉(zhuǎn)子流量計任務(wù) 5.1.2 使用差壓式流量計知識拓展 差壓式流量檢測信號轉(zhuǎn)換任務(wù) 5.1.3 使用電磁流量計任務(wù) 5.1.4 使用旋渦流量計任務(wù) 5.1.5 使用渦輪流量計任務(wù) 5.1.6 使用橢圓齒輪流量計任務(wù) 5.1.7 使用質(zhì)量流量計知識拓展 流量的溫度、壓力補償任務(wù) 5.2 操作無紙記錄儀任務(wù) 5.2.1 認(rèn)識無紙記錄儀的結(jié)構(gòu)任務(wù) 5.2.2 無紙記錄儀的操作任務(wù) 5.3操作流體混合單元控制系統(tǒng)任務(wù) 5.3.1 認(rèn)識串級控制系統(tǒng)知識拓展 串級控制系統(tǒng)任務(wù) 5.3.2 認(rèn)識比值控制系統(tǒng)知識拓展 比值控制系統(tǒng)任務(wù) 5.3.3 流體混合單元(液位控制系統(tǒng)單元)仿真操作小結(jié)習(xí)題項目6 操作DCS控制的精餾單元任務(wù) 6.1 認(rèn)識I)CS系統(tǒng)任務(wù) 6.1.1 認(rèn)識DCS控制系統(tǒng)的構(gòu)成任務(wù) 6.1.2 精餾單元的TDC-3000配置.知識拓展 分析DCS控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象任務(wù) 6.2 操作精餾單元任務(wù) 6.2.1 認(rèn)識精餾塔的控制方案知識拓展 精餾段溫度控制方案與均勻控制系統(tǒng)任務(wù) 6.2.2 精餾單元仿真操作任務(wù) 6.3 操作TDC-3000系統(tǒng)任務(wù) 6.3.1 認(rèn)識操作員鍵盤任務(wù) 6.3.2 認(rèn)識顯示畫面知識拓展 TDC-3000系統(tǒng)的顯示畫面調(diào)用與操作任務(wù) 6.3.3 歷史數(shù)據(jù)的讀取、打印任務(wù) 6.3.4 操作控制回路知識拓展報警操作小結(jié)習(xí)題項目7 操作PLC控制系統(tǒng)任務(wù) 7.1 操作PLC組成的電子計量計任務(wù) 7.1.1 認(rèn)識PLC知識拓展 FX2N系列PLC梯形圖及指令介紹任務(wù) 7.1.2 操作PLC組成的電子計量計知識拓展 計數(shù)器指令任務(wù) 7.2 操作PLC控制的聯(lián)鎖報警控制系統(tǒng)任務(wù) 7.2.1 認(rèn)識聯(lián)鎖報警系統(tǒng)知識拓展 XXS-02型閃光報警器任務(wù) 7.2.2 操作聯(lián)鎖報警系統(tǒng)小結(jié)習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：反饋控制系統(tǒng)是按照被控變量的檢測值與設(shè)定值的偏差大小來工作的。反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點是有校正作用，控制精度較高，而且可以克服閉合回路中的所有擾動，因此，閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)是工程中最主要的控制形式。但反饋控制系統(tǒng)的最大缺點是它的滯后性，只有當(dāng)擾動影響到被控變量以后才能起作用。前饋控制系統(tǒng)就是按照擾動量的變化來補償其對被控變量的影響，從而達(dá)到被控變量不受擾動量影響的控制方式，這是一種按照擾動進行控制的開環(huán)控制方式。圖4-29所示的控制方案中，換熱器的物料是影響被控變量一換熱器出口溫度的主要擾動。當(dāng)采用前饋控制方案時，可以通過一個流量變送器測取擾動量一進料量，并將信號送到前饋控制裝置Gff上。前饋控制裝置按照入口物料的流量變化運算去控制閥門，以改變蒸汽流量來補償進料流量對被控變量的影響。如果蒸汽流量改變的幅值和動態(tài)過程適當(dāng)，就可以顯著減小或完全補償入料流量變化這個擾動量引起的出口溫度的波動。單純的前饋補償控制只能克服一種擾動，實際常采用前饋一反饋控制系統(tǒng)，用前饋控制克服主要擾動，而反饋控制克服其他擾動，并保證控制精度。圖4-30為換熱器的前饋一反饋控制系統(tǒng)。

編輯推薦

《化工自動化》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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