化工自动化

出版时间：2009-3  出版社：蔡夕忠 化学工业出版社 (2009-03出版)  作者：蔡夕忠 编  页数：157  

前言

“十五”期间我国化学工业快速发展，化工产品和产量大幅度增长，随着生产技术的不断进步，劳动效率不断提高，产品结构不断调整，劳动密集型生产已向资本密集型和技术密集型转变。化工行业对操作工的需求发生了较大的变化。随着近年来高等教育的规模发展，中等职业教育生源情况也发生了较大的变化。因此，2006年中国化工教育协会组织开发了化学工艺专业新的教学标准。新标准借鉴了国内外职业教育课程开发成功经验，充分依靠全国化工中职教学指导委员会和行业协会所属企业确定教学标准的内容，注重国情、行情与地情和中职学生的认知规律。在全国各职业教育院校的努力下，经反复研究论证，于2007年8月正式出版化学工艺专业教学标准——《全国中等职业教育化学工艺专业教学标准》。在此基础上，为进一步推进全国化工中等职业教育化学工艺专业的教学改革，于2007年8月正式启动教材建设工作。根据化学工艺专业的教学标准以核心加模块的形式，将煤化工、石油炼制、精细化工、基本有机化工、无机化工、化学肥料等作为选用模块的特点，确定选择其中的十九门核心和关键课程进行教材编写招标，有关职业教育院校对此表示了热情关注。本次教材编写按照化学工艺专业教学标准，内容体现行业发展特征，结构体现任务引领特点，组织体现做学一体特色。从学生的兴趣和行业的需求出发安排知识和技能点，体现出先感性认识后理性归纳、先简单后复杂循序渐进、螺旋上升的特点，任务（项目）选题案例化、实战化和模块化，校企结合，充分利用实习、实训基地，通过唤起学生已有的经验，并发展新的经验，善于让教学最大限度地接近实际职业的经验情境或行动情境，追求最佳的教学效果。新一轮化学工艺专业的教材编写工作得到许多行业专家、高等职业院校的领导和教育专家的指导，特别是一些教材的主审和审定专家均来自职业技术学院，在此对专业改革给予热情帮助的所有人士表示衷心的感谢！我们所做的仅仅是一些探索和创新，但还存在诸多不妥之处，有待商榷，我们期待各界专家提出宝贵意见！

内容概要

　　本教材设置了七个项目。项目 1 主要学习自动化的基础知识和对带控制点流程图的识别；项目 2 主要学习压力检测仪表以及精度，常规仪表及控制规律，气动调节阀等的认识与操作；项目 3 学习液位检测仪表、数字显示仪表、电气阀门定位器、控制系统的过渡过程与品质指标以及控制器参数整定等；项目 4 学习温度检测仪表、温度记录仪、电动执行器以及分程控制系统等；项目 5 学习流量检测仪表、无纸记录仪、串级控制系统和比值控制系统等；项目 6 学习 DCS 控制系统、TDC-3000 系统构成与操作、均匀制系统等；项目 7 学习 PLC 控制系统的操作。　　本教材使用过程中能最好结合化工仿真课程内容，在工艺仿真的基础上，学习控制系统的操作。可供中等职业学校非电类专业学生使用，也可作为岗位培训教材和师生参考书。

书籍目录

项目1 读带控制点的工艺流程图（PI 图）任务 1.1 认识流程图中的控制系统相关符号任务 1.1.1 读 PI 图中的相关图形符号知识拓展任务 1.1.2 流程图的识别 知识拓展任务 1.2 认识自动控制（检测）系统任务1.2.1 手动控制液位 知识拓展 操作制系统是否形成闭环的类型小结习题项目2 操作压力容器的压力控制系统任务 2.1 使用压力检测仪表任务 2.1.1 使用 U 型管压力计 知识拓展 测量误差及其表示方法知识拓展 压力单位换算任务 2.1.2 使用弹簧管压力计知识拓展 测量仪表的质量指标任务 2.1.3 使用微型压力计任务 2.1.4 使用压力变送器知识扩展 变送器信号与工艺变量转换任务 2.2 使用模拟显示仪表任务 2.2.1 自动控制系统的仪表连接任务 2.2.2 使用模拟显示仪表知识拓展 安全火花型防爆任务 2.3 操作控制器任务 2.3.1 控制器的作用和工作过程任务 2.3.2 操作 DDZ-Ⅲ型控制器任务 2.3.3 操作智能控制器任务 2.4 操作气动控制阀任务 2.4.1 认识气动控制阀知识拓展 阀门任务 2.4.2 操作气动控制阀任务 2.5 操作压力控制系统任务 2.5.1 认识 PID 控制规律任务 2.5.2 选择控制器的正、反作用任务 2.5.3 压力控制系统的投运小结习题项目3 操作贮槽的液位控制系统任务 3.1 使用液位检测仪表任务 3.1.1 使用玻璃板式液位计任务 3.1.2 使用磁翻板式液位计任务 3.1.3 使用电容式物位计知识拓展 电容物位计任务 3.1.4 使用辐射式物位计任务 3.1.5 使用雷达物位计任务 3.1.6 使用差压式液位变送器知识拓展 零点迁移任务 3.2 操作带电/气阀门定位器的控制阀任务 3.2.1 认识阀门定位器知识拓展 智能电/气阀门定位器任务 3.2.2 操作带阀门定位器的控制阀任务 3.3 操作数字显示仪表的使用任务 3.3.1 数字显示仪表的组成任务 3.3.2 数字显示仪表的使用任务 3.4 操作单回路控制系统任务 3.4.1 判别控制系统过渡过程曲线知识拓展 对象特性任务 3.4.2 操作液位控制系统知识拓展 控制参数对控制质量的影响小结习题项目4 操作列管式换热器的温度控制系统任务 4.1 识读温度检测仪表任务 4.1.1 操作玻璃管温度计任务 4.1.2 操作双金属温度计知识拓展 带电接点的双金属温度计任务 4.1.3 操作热偶温度计知识拓展 热电偶的种类知识拓展 热电偶补偿温度的的计算任务4.1.4 操作热电阻温度计知识拓展 热电阻种类任务 4.2 使用温度记录仪任务 4.2.1 使用电子自动电位差计任务 4.2.2 使用电子自动平衡电桥知识拓展电子电位差计与电子自动平衡电桥的区别任务 4.3 操作电动执行器知识拓展 电磁阀任务 4.4 操作管式换热器单元任务 4.4.1 认识列管式换热器控制中的分程控制系统知识拓展 分程控制系统的实施任务 4.4.2 列管式换热器单元操作知识拓展 换热器的前馈控制系统小结习题项目5 操作流体混合单元的控制系统任务 5.1 使用流量检测仪表任务 5.1.1 使用转子流量计任务 5.1.2 使用差压式流量计知识拓展 差压式流量检测信号转换任务 5.1.3 使用电磁流量计任务 5.1.4 使用旋涡流量计任务 5.1.5 使用涡轮流量计任务 5.1.6 使用椭圆齿轮流量计任务 5.1.7 使用质量流量计知识拓展 流量的温度、压力补偿任务 5.2 操作无纸记录仪任务 5.2.1 认识无纸记录仪的结构任务 5.2.2 无纸记录仪的操作任务 5.3操作流体混合单元控制系统任务 5.3.1 认识串级控制系统知识拓展 串级控制系统任务 5.3.2 认识比值控制系统知识拓展 比值控制系统任务 5.3.3 流体混合单元(液位控制系统单元)仿真操作小结习题项目6 操作DCS控制的精馏单元任务 6.1 认识I)CS系统任务 6.1.1 认识DCS控制系统的构成任务 6.1.2 精馏单元的TDC-3000配置.知识拓展 分析DCS控制系统故障现象任务 6.2 操作精馏单元任务 6.2.1 认识精馏塔的控制方案知识拓展 精馏段温度控制方案与均匀控制系统任务 6.2.2 精馏单元仿真操作任务 6.3 操作TDC-3000系统任务 6.3.1 认识操作员键盘任务 6.3.2 认识显示画面知识拓展 TDC-3000系统的显示画面调用与操作任务 6.3.3 历史数据的读取、打印任务 6.3.4 操作控制回路知识拓展报警操作小结习题项目7 操作PLC控制系统任务 7.1 操作PLC组成的电子计量计任务 7.1.1 认识PLC知识拓展 FX2N系列PLC梯形图及指令介绍任务 7.1.2 操作PLC组成的电子计量计知识拓展 计数器指令任务 7.2 操作PLC控制的联锁报警控制系统任务 7.2.1 认识联锁报警系统知识拓展 XXS-02型闪光报警器任务 7.2.2 操作联锁报警系统小结习题参考文献

章节摘录

插图：反馈控制系统是按照被控变量的检测值与设定值的偏差大小来工作的。反馈控制系统的优点是有校正作用，控制精度较高，而且可以克服闭合回路中的所有扰动，因此，闭环反馈控制系统是工程中最主要的控制形式。但反馈控制系统的最大缺点是它的滞后性，只有当扰动影响到被控变量以后才能起作用。前馈控制系统就是按照扰动量的变化来补偿其对被控变量的影响，从而达到被控变量不受扰动量影响的控制方式，这是一种按照扰动进行控制的开环控制方式。图4-29所示的控制方案中，换热器的物料是影响被控变量一换热器出口温度的主要扰动。当采用前馈控制方案时，可以通过一个流量变送器测取扰动量一进料量，并将信号送到前馈控制装置Gff上。前馈控制装置按照入口物料的流量变化运算去控制阀门，以改变蒸汽流量来补偿进料流量对被控变量的影响。如果蒸汽流量改变的幅值和动态过程适当，就可以显著减小或完全补偿入料流量变化这个扰动量引起的出口温度的波动。单纯的前馈补偿控制只能克服一种扰动，实际常采用前馈一反馈控制系统，用前馈控制克服主要扰动，而反馈控制克服其他扰动，并保证控制精度。图4-30为换热器的前馈一反馈控制系统。

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《化工自动化》由化学工业出版社出版。