化工自動(dòng)化

前言

“十五”期間我國(guó)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(zhǎng)，隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，勞動(dòng)效率不斷提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，勞動(dòng)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(duì)操作工的需求發(fā)生了較大的變化。隨著近年來(lái)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(guó)化工教育協(xié)會(huì)組織開(kāi)發(fā)了化學(xué)工藝專(zhuān)業(yè)新的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)借鑒了國(guó)內(nèi)外職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)成功經(jīng)驗(yàn)，充分依靠全國(guó)化工中職教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和行業(yè)協(xié)會(huì)所屬企業(yè)確定教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，注重國(guó)情、行情與地情和中職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。在全國(guó)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(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)——《全國(guó)中等職業(yè)教育化學(xué)工藝專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》。在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步推進(jìn)全國(guó)化工中等職業(yè)教育化學(xué)工藝專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革，于2007年8月正式啟動(dòng)教材建設(shè)工作。根據(jù)化學(xué)工藝專(zhuān)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(jī)化工、無(wú)機(jī)化工、化學(xué)肥料等作為選用模塊的特點(diǎn)，確定選擇其中的十九門(mén)核心和關(guān)鍵課程進(jìn)行教材編寫(xiě)招標(biāo)，有關(guān)職業(yè)教育院校對(duì)此表示了熱情關(guān)注。本次教材編寫(xiě)按照化學(xué)工藝專(zhuān)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(diǎn)，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(shí)和技能點(diǎn)，體現(xiàn)出先感性認(rèn)識(shí)后理性歸納、先簡(jiǎn)單后復(fù)雜循序漸進(jìn)、螺旋上升的特點(diǎn)，任務(wù)（項(xiàng)目）選題案例化、實(shí)戰(zhàn)化和模塊化，校企結(jié)合，充分利用實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地，通過(guò)喚起學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，并發(fā)展新的經(jīng)驗(yàn)，善于讓教學(xué)最大限度地接近實(shí)際職業(yè)的經(jīng)驗(yàn)情境或行動(dòng)情境，追求最佳的教學(xué)效果。新一輪化學(xué)工藝專(zhuān)業(yè)的教材編寫(xiě)工作得到許多行業(yè)專(zhuān)家、高等職業(yè)院校的領(lǐng)導(dǎo)和教育專(zhuān)家的指導(dǎo)，特別是一些教材的主審和審定專(zhuān)家均來(lái)自職業(yè)技術(shù)學(xué)院，在此對(duì)專(zhuān)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(zhuān)家提出寶貴意見(jiàn)！

內(nèi)容概要

　　本教材設(shè)置了七個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目 1 主要學(xué)習(xí)自動(dòng)化的基礎(chǔ)知識(shí)和對(duì)帶控制點(diǎn)流程圖的識(shí)別；項(xiàng)目 2 主要學(xué)習(xí)壓力檢測(cè)儀表以及精度，常規(guī)儀表及控制規(guī)律，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥等的認(rèn)識(shí)與操作；項(xiàng)目 3 學(xué)習(xí)液位檢測(cè)儀表、數(shù)字顯示儀表、電氣閥門(mén)定位器、控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程與品質(zhì)指標(biāo)以及控制器參數(shù)整定等；項(xiàng)目 4 學(xué)習(xí)溫度檢測(cè)儀表、溫度記錄儀、電動(dòng)執(zhí)行器以及分程控制系統(tǒng)等；項(xiàng)目 5 學(xué)習(xí)流量檢測(cè)儀表、無(wú)紙記錄儀、串級(jí)控制系統(tǒng)和比值控制系統(tǒng)等；項(xiàng)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(xiàng)目 7 學(xué)習(xí) PLC 控制系統(tǒng)的操作?！　”窘滩氖褂眠^(guò)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(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生使用，也可作為崗位培訓(xùn)教材和師生參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

項(xiàng)目1 讀帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（PI 圖）任務(wù) 1.1 認(rèn)識(shí)流程圖中的控制系統(tǒng)相關(guān)符號(hào)任務(wù) 1.1.1 讀 PI 圖中的相關(guān)圖形符號(hào)知識(shí)拓展任務(wù) 1.1.2 流程圖的識(shí)別 知識(shí)拓展任務(wù) 1.2 認(rèn)識(shí)自動(dòng)控制（檢測(cè)）系統(tǒng)任務(wù)1.2.1 手動(dòng)控制液位 知識(shí)拓展 操作制系統(tǒng)是否形成閉環(huán)的類(lèi)型小結(jié)習(xí)題項(xiàng)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(cè)儀表任務(wù) 2.1.1 使用 U 型管壓力計(jì) 知識(shí)拓展 測(cè)量誤差及其表示方法知識(shí)拓展 壓力單位換算任務(wù) 2.1.2 使用彈簧管壓力計(jì)知識(shí)拓展 測(cè)量?jī)x表的質(zhì)量指標(biāo)任務(wù) 2.1.3 使用微型壓力計(jì)任務(wù) 2.1.4 使用壓力變送器知識(shí)擴(kuò)展 變送器信號(hào)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(dòng)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(shí)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(guò)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(dòng)控制閥任務(wù) 2.4.1 認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制閥知識(shí)拓展 閥門(mén)任務(wù) 2.4.2 操作氣動(dòng)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(shí) 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(yùn)小結(jié)習(xí)題項(xiàng)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(cè)儀表任務(wù) 3.1.1 使用玻璃板式液位計(jì)任務(wù) 3.1.2 使用磁翻板式液位計(jì)任務(wù) 3.1.3 使用電容式物位計(jì)知識(shí)拓展 電容物位計(jì)任務(wù) 3.1.4 使用輻射式物位計(jì)任務(wù) 3.1.5 使用雷達(dá)物位計(jì)任務(wù) 3.1.6 使用差壓式液位變送器知識(shí)拓展 零點(diǎn)遷移任務(wù) 3.2 操作帶電/氣閥門(mén)定位器的控制閥任務(wù) 3.2.1 認(rèn)識(shí)閥門(mén)定位器知識(shí)拓展 智能電/氣閥門(mén)定位器任務(wù) 3.2.2 操作帶閥門(mén)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(guò)渡過(guò)程曲線知識(shí)拓展 對(duì)象特性任務(wù) 3.4.2 操作液位控制系統(tǒng)知識(shí)拓展 控制參數(shù)對(duì)控制質(zhì)量的影響小結(jié)習(xí)題項(xiàng)目4 操作列管式換熱器的溫度控制系統(tǒng)任務(wù) 4.1 識(shí)讀溫度檢測(cè)儀表任務(wù) 4.1.1 操作玻璃管溫度計(jì)任務(wù) 4.1.2 操作雙金屬溫度計(jì)知識(shí)拓展 帶電接點(diǎn)的雙金屬溫度計(jì)任務(wù) 4.1.3 操作熱偶溫度計(jì)知識(shí)拓展 熱電偶的種類(lèi)知識(shí)拓展 熱電偶補(bǔ)償溫度的的計(jì)算任務(wù)4.1.4 操作熱電阻溫度計(jì)知識(shí)拓展 熱電阻種類(lèi)任務(wù) 4.2 使用溫度記錄儀任務(wù) 4.2.1 使用電子自動(dòng)電位差計(jì)任務(wù) 4.2.2 使用電子自動(dòng)平衡電橋知識(shí)拓展電子電位差計(jì)與電子自動(dòng)平衡電橋的區(qū)別任務(wù) 4.3 操作電動(dòng)執(zhí)行器知識(shí)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(shí)列管式換熱器控制中的分程控制系統(tǒng)知識(shí)拓展 分程控制系統(tǒng)的實(shí)施任務(wù) 4.4.2 列管式換熱器單元操作知識(shí)拓展 換熱器的前饋控制系統(tǒng)小結(jié)習(xí)題項(xiàng)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(cè)儀表任務(wù) 5.1.1 使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)任務(wù) 5.1.2 使用差壓式流量計(jì)知識(shí)拓展 差壓式流量檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換任務(wù) 5.1.3 使用電磁流量計(jì)任務(wù) 5.1.4 使用旋渦流量計(jì)任務(wù) 5.1.5 使用渦輪流量計(jì)任務(wù) 5.1.6 使用橢圓齒輪流量計(jì)任務(wù) 5.1.7 使用質(zhì)量流量計(jì)知識(shí)拓展 流量的溫度、壓力補(bǔ)償任務(wù) 5.2 操作無(wú)紙記錄儀任務(wù) 5.2.1 認(rèn)識(shí)無(wú)紙記錄儀的結(jié)構(gòu)任務(wù) 5.2.2 無(wú)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(shí)串級(jí)控制系統(tǒng)知識(shí)拓展 串級(jí)控制系統(tǒng)任務(wù) 5.3.2 認(rèn)識(shí)比值控制系統(tǒng)知識(shí)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(xiàng)目6 操作DCS控制的精餾單元任務(wù) 6.1 認(rèn)識(shí)I)CS系統(tǒng)任務(wù) 6.1.1 認(rèn)識(shí)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(shí)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(shí)精餾塔的控制方案知識(shí)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(shí)操作員鍵盤(pán)任務(wù) 6.3.2 認(rèn)識(shí)顯示畫(huà)面知識(shí)拓展 TDC-3000系統(tǒng)的顯示畫(huà)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(shí)拓展報(bào)警操作小結(jié)習(xí)題項(xiàng)目7 操作PLC控制系統(tǒng)任務(wù) 7.1 操作PLC組成的電子計(jì)量計(jì)任務(wù) 7.1.1 認(rèn)識(shí)PLC知識(shí)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(jì)量計(jì)知識(shí)拓展 計(jì)數(shù)器指令任務(wù) 7.2 操作PLC控制的聯(lián)鎖報(bào)警控制系統(tǒng)任務(wù) 7.2.1 認(rèn)識(shí)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)知識(shí)拓展 XXS-02型閃光報(bào)警器任務(wù) 7.2.2 操作聯(lián)鎖報(bào)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(cè)值與設(shè)定值的偏差大小來(lái)工作的。反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)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(dòng)，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(diǎn)是它的滯后性，只有當(dāng)擾動(dòng)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(dòng)量的變化來(lái)補(bǔ)償其對(duì)被控變量的影響，從而達(dá)到被控變量不受擾動(dòng)量影響的控制方式，這是一種按照擾動(dòng)進(jìn)行控制的開(kāi)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(dòng)。當(dāng)采用前饋控制方案時(shí)，可以通過(guò)一個(gè)流量變送器測(cè)取擾動(dòng)量一進(jìn)料量，并將信號(hào)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(yùn)算去控制閥門(mén)，以改變蒸汽流量來(lái)補(bǔ)償進(jìn)料流量對(duì)被控變量的影響。如果蒸汽流量改變的幅值和動(dòng)態(tài)過(guò)程適當(dāng)，就可以顯著減小或完全補(bǔ)償入料流量變化這個(gè)擾動(dòng)量引起的出口溫度的波動(dòng)。單純的前饋補(bǔ)償控制只能克服一種擾動(dòng)，實(shí)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(dòng)，而反饋控制克服其他擾動(dòng)，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(dòng)化》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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