儀表控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作

前言

遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院是于2002年經(jīng)遼寧省政府審批，遼寧省教育廳與中國(guó)石油錦州石化公司聯(lián)合創(chuàng)辦的與石化產(chǎn)業(yè)緊密對(duì)接的獨(dú)立高職院校，2010年被確定為首批“國(guó)家骨干高職立項(xiàng)建設(shè)學(xué)?！?。多年來(lái)，學(xué)院深入探索教育教學(xué)改革，不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。 2007年，以于雷教授《高等職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式理論與實(shí)踐》報(bào)告為引領(lǐng)，學(xué)院正式啟動(dòng)工學(xué)結(jié)合教學(xué)改革，評(píng)選出10名工學(xué)結(jié)合教學(xué)改革能手，奠定了項(xiàng)目化教材建設(shè)的人才基礎(chǔ)。 2008年，制定7個(gè)專業(yè)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)方案，確立21門(mén)工學(xué)結(jié)合改革課程，建設(shè)13門(mén)特色校本教材，完成了項(xiàng)目化教材建設(shè)的初步探索。 2009年，伴隨遼寧省示范校建設(shè)，依托校企合作體制機(jī)制優(yōu)勢(shì)，多元化投資建成特色產(chǎn)學(xué)研實(shí)訓(xùn)基地，提供了項(xiàng)目化教材內(nèi)容實(shí)施的環(huán)境保障。 2010年，以戴士弘教授《高職課程的能力本位項(xiàng)目化改造》報(bào)告為切入點(diǎn)，廣大教師進(jìn)一步解放思想、更新觀念，全面進(jìn)行項(xiàng)目化課程改造，確立了項(xiàng)目化教材建設(shè)的指導(dǎo)理念。 2011年，圍繞國(guó)家骨干校建設(shè)，學(xué)院聘請(qǐng)李學(xué)鋒教授對(duì)教師系統(tǒng)培訓(xùn)“基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的高職課程開(kāi)發(fā)理論”，校企專家共同構(gòu)建工學(xué)結(jié)合課程體系，骨干校各重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)分別形成了符合各自實(shí)際、突出各自特色的人才培養(yǎng)模式，并全面開(kāi)展專業(yè)核心課程和帶動(dòng)課程的項(xiàng)目導(dǎo)向教材建設(shè)工作。 學(xué)院整體規(guī)劃建設(shè)的“項(xiàng)目導(dǎo)向系列教材”包括骨干校5個(gè)重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)（石油化工生產(chǎn)技術(shù)、煉油技術(shù)、化工設(shè)備維修技術(shù)、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)、工業(yè)分析與檢驗(yàn)）的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)，以及52門(mén)課程的項(xiàng)目導(dǎo)向教材。該系列教材體現(xiàn)了當(dāng)前高等職業(yè)教育先進(jìn)的教育理念，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 在整體設(shè)計(jì)上，擯棄了學(xué)科本位的學(xué)術(shù)理論中心設(shè)計(jì)，采用了社會(huì)本位的崗位工作任務(wù)流程中心設(shè)計(jì)，保證了教材的職業(yè)性； 在內(nèi)容編排上，以對(duì)行業(yè)、企業(yè)、崗位的調(diào)研為基礎(chǔ)，以對(duì)職業(yè)崗位群的責(zé)任、任務(wù)、工作流程分析為依據(jù)，以實(shí)際操作的工作任務(wù)為載體組織內(nèi)容，增加了社會(huì)需要的新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范、新理念，保證了教材的實(shí)用性； 在教學(xué)實(shí)施上，以學(xué)生的能力發(fā)展為本位，以實(shí)訓(xùn)條件和網(wǎng)絡(luò)課程資源為手段，融教、學(xué)、做為一體，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)理論、職業(yè)素質(zhì)、操作能力同步，保證了教材的有效性； 在課堂評(píng)價(jià)上，著重過(guò)程性評(píng)價(jià)，弱化終結(jié)性評(píng)價(jià)，把評(píng)價(jià)作為提升再學(xué)習(xí)效能的反饋工具，保證了教材的科學(xué)性。 目前，該系列校本教材經(jīng)過(guò)校內(nèi)應(yīng)用已收到了滿意的教學(xué)效果，并已應(yīng)用到企業(yè)員工培訓(xùn)工作中，受到了企業(yè)工程技術(shù)人員的高度評(píng)價(jià)，希望能夠正式出版。根據(jù)他們的建議及實(shí)際使用效果，學(xué)院組織任課教師、企業(yè)專家和出版社編輯，對(duì)教材內(nèi)容和形式再次進(jìn)行了論證、修改和完善，予以整體立項(xiàng)出版，既是對(duì)我院幾年來(lái)教育教學(xué)改革成果的一次總結(jié)，也希望能夠?qū)π值茉盒５慕虒W(xué)改革和行業(yè)企業(yè)的員工培訓(xùn)有所助益。 感謝長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)心和支持我院教育教學(xué)改革的各位專家與同仁，感謝全體教職員工的辛勤工作，感謝化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持。歡迎大家對(duì)我們的教學(xué)改革和本次出版的系列教材提出寶貴意見(jiàn)，以便持續(xù)改進(jìn)。 遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng) 2012年春于錦州

內(nèi)容概要

本書(shū)以常規(guī)過(guò)程控制儀表及系統(tǒng)為主體，以生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中廣泛應(yīng)用的控制儀表及控制系統(tǒng)為內(nèi)容，以情境中任務(wù)的完成為核心，進(jìn)行知識(shí)技能的闡述。
李忠明主編的《儀表控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作》分三部分，第一部分為過(guò)程控制儀表及系統(tǒng)的基本知識(shí)，第二部分為簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作、串級(jí)控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作、溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作、泵的給水控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作、乙酸乙酯生產(chǎn)裝置的輔助控制、鍋爐設(shè)備的控制、催化氣壓縮機(jī)的控制的學(xué)習(xí)情境，第三部分為綜合實(shí)訓(xùn)。
《儀表控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作》可作為高職高專石油、化工等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)的項(xiàng)目化教材，也可供企業(yè)的工程技術(shù)人員使用。

書(shū)籍目錄

概述 
  一、神奇的自動(dòng)化 
  二、過(guò)程控制儀表及系統(tǒng)的分類 
  三、過(guò)程控制儀表及系統(tǒng)的發(fā)展 
  四、過(guò)程控制系統(tǒng)的性能要求 
  五、儀表的信號(hào)制 
學(xué)習(xí)情境一  精餾塔控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作 
  任務(wù)一  液位定值控制系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì) 
  任務(wù)二  差壓變送器的選擇 
  任務(wù)三  智能PID控制器的使用 
  任務(wù)四  智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的使用 
  任務(wù)五  液位定值控制系統(tǒng)構(gòu)成、投運(yùn)和PID參數(shù)工程整定 
學(xué)習(xí)情境二  加熱爐串級(jí)控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作 
  任務(wù)一  串級(jí)控制系統(tǒng)的構(gòu)成方案 
  任務(wù)二  控制閥選擇 
  任務(wù)三  智能閥門(mén)定位器與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝校驗(yàn) 
  任務(wù)四  串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn)和參數(shù)整定 
學(xué)習(xí)情境三  電加熱鍋爐(汽提塔)溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作 
  任務(wù)一  電加熱溫度控制方案及儀表的選型 
  任務(wù)二  電加熱溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作 
學(xué)習(xí)情境四  泵的給水控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作 
  任務(wù)一  泵的變頻控制方案 
  任務(wù)二  富士FRN變頻器控制參數(shù)設(shè)定及運(yùn)行 
學(xué)習(xí)情境五  乙酸乙酯生產(chǎn)裝置的輔助控制 
  任務(wù)一  萃取精餾塔塔釜液位的均勻控制 
  任務(wù)二  萃取精餾塔塔壓的分程控制 
  任務(wù)三  乙酸乙酯反應(yīng)釜進(jìn)料量的比值控制 
學(xué)習(xí)情境六  鍋爐設(shè)備的控制 
  任務(wù)一  鍋爐汽包單沖量水位控制 
  任務(wù)二  鍋爐汽包雙沖量水位控制 
  任務(wù)三  鍋爐汽包三沖量水位控制 
  任務(wù)四  鍋爐汽包蒸汽壓力與燃料氣壓力的選擇性控制 
學(xué)習(xí)情境七  催化氣壓縮機(jī)的控制 
  任務(wù)一  催化氣壓縮機(jī)的壓力控制 
  任務(wù)二  催化氣壓縮機(jī)的防喘振控制 
學(xué)習(xí)情境八  過(guò)程控制系統(tǒng)安裝調(diào)試綜合實(shí)訓(xùn) 
  任務(wù)一  液位串級(jí)控制系統(tǒng)安裝調(diào)試綜合實(shí)訓(xùn) 
  任務(wù)二  氣動(dòng)薄膜控制閥的組裝與校驗(yàn) 
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   3.主、副被控變量的選擇 主被控變量的選擇與簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)相同。副被控變量的選擇必須保證它是操縱變量到主被控變量這個(gè)控制通道中的一個(gè)適當(dāng)?shù)闹虚g變量。這是串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。副被控變量的選擇還要考慮以下幾個(gè)因素。 ①使主要擾動(dòng)作用在副對(duì)象上，這樣副回路能更快更好地克服擾動(dòng)，副回路的作用才能得以發(fā)揮。如在加熱爐溫度串級(jí)控制系統(tǒng)中，爐膛溫度作為副被控變量，就能較好地克服燃料熱值等擾動(dòng)的影響。但如果燃料油壓力是主要擾動(dòng)，則應(yīng)采用燃料油壓力作為副被控變量，可以更及時(shí)地克服擾動(dòng)，如圖2—2所示。這時(shí)副對(duì)象僅僅是一段管道，時(shí)間常數(shù)很小，控制作用很及時(shí)。 ②使副對(duì)象包含適當(dāng)多的擾動(dòng)，實(shí)際上是副被控變量選擇的問(wèn)題。副被控變量越靠近主被控變量，它包含的擾動(dòng)量越多，但同時(shí)通道變長(zhǎng)，滯后增加；副被控變量越靠近操縱變量，它包含的擾動(dòng)越少，通道越短。因此，要選擇一個(gè)適當(dāng)位置，使副對(duì)象在包含主要擾動(dòng)的同時(shí)，能包含適當(dāng)多的擾動(dòng)，從而使副回路的控制作用得以更好地發(fā)揮。 ③主、副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)不能太接近。通常，副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)小于主對(duì)象的時(shí)間常數(shù)。這是因?yàn)槿绻睂?duì)象時(shí)間常數(shù)很大，說(shuō)明副被控變量的位置很靠近主被控變量。兩個(gè)變量幾乎同時(shí)變化，失去設(shè)置副回路的意義。 如果兩個(gè)對(duì)象時(shí)間常數(shù)基本相等，由于主、副回路是密切相關(guān)的，系統(tǒng)可能出現(xiàn)“共振”，使系統(tǒng)控制質(zhì)量下降甚至出現(xiàn)不穩(wěn)定的問(wèn)題。原則上，主、副對(duì)象時(shí)間常數(shù)之比應(yīng)在3～10范圍內(nèi)。 因此，通常使副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)明顯小于主對(duì)象的時(shí)間常數(shù)。 4.控制器控制規(guī)律的選擇 （1）主、副控制器控制規(guī)律的選擇 在串級(jí)控制系統(tǒng)中，主、副控制器所起的作用是不同的。主控制器起定值控制作用。副控制器起隨動(dòng)控制作用，這是選擇控制規(guī)律的基本出發(fā)點(diǎn)。 主被控變量是工藝操作的主要指標(biāo)，允許波動(dòng)的范圍很小，一般要求無(wú)余差，因此，主控制器應(yīng)選PI或PID控制規(guī)律。副被控變量的設(shè)置是為了保證主被控變量的控制質(zhì)量，可以允許在一定范圍內(nèi)變化，允許有余差，因此副控制器只要選P控制規(guī)律就可以了。一般不引入積分控制規(guī)律，因?yàn)楦北豢刈兞吭试S有余差，而且副控制器的放大系數(shù)較大，控制作用強(qiáng)，余差小，若采用積分規(guī)律會(huì)延長(zhǎng)控制過(guò)程，減弱副回路的快速作用。但是，在選擇流量為副被控變量參數(shù)時(shí)，為了保持系統(tǒng)穩(wěn)定，比例度必須選得較大，這樣，比例控制作用偏弱，為此引入積分作用，采用PI控制規(guī)律。此時(shí)引入積分作用的主要目的不是清除余差，而是增強(qiáng)控制作用。副控制器一般也不引入微分控制規(guī)律，副回路本身起著快速作用，再引入微分規(guī)律會(huì)使控制閥動(dòng)作過(guò)大，對(duì)控制不利。

編輯推薦

《高職高專項(xiàng)目導(dǎo)向系列教材:儀表控制系統(tǒng)的構(gòu)成與操作》可作為高職高專石油、化工等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)的項(xiàng)目化教材，也可供企業(yè)的工程技術(shù)人員使用。

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