過程控制技術(shù)及應(yīng)用(已修改)
2025-05-12 12:05 本頁面
【正文】 1 過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用 2 本課程是過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè) （ 基礎(chǔ) ） 課 ， 是集自動控制技術(shù) 、 儀器儀表 、 化工生產(chǎn)過程與科研自動化于一體的綜合性 、 技術(shù)性課程 。 通過本課程的學(xué)習(xí) ， 使同學(xué)們 ① 初步掌握過程裝備控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和基本概念； ② 重點(diǎn)掌握過程檢測技術(shù) （ 壓力 、 溫度 、 流量 、 物位 、 物料成分等主要工藝參數(shù)的測量方法和所用儀器儀表 ） 和過程控制裝置的應(yīng)用； ③ 了解計算機(jī)控制等先進(jìn)過程控制系統(tǒng)的概念和典型應(yīng)用 。 在掌握以上基礎(chǔ)知識后 ， 結(jié)合典型過程控制系統(tǒng)應(yīng)用方案 ， 培養(yǎng)同學(xué)們在專業(yè)學(xué)習(xí)和工作中分析和解決化工實(shí)際問題的能力 。 前 言 3 課程總學(xué)時： 64課時（其中講授 5實(shí)驗(yàn) 12） 總 學(xué) 分： 4 考 核 方 式：期末考試（ 70％） 實(shí)驗(yàn)成績（ 10％） 平時成績（ 20％） 4 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 社會經(jīng)濟(jì)過程中的全部產(chǎn)品通常分為三類 ，即硬件產(chǎn)品 、 軟件產(chǎn)品和流程性材料產(chǎn)品 。 在上世紀(jì)初 ， 世界各國都把 “ 先進(jìn)制造技術(shù) ” 列為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性高技術(shù)之一 。 先進(jìn)制造技術(shù)主要是指硬件產(chǎn)品的先進(jìn)制造技術(shù)和流程性材料產(chǎn)品的先進(jìn)制造技術(shù) 。 所謂 “ 流程性材料 ” 是指以流體 (氣 、 液 、粉粒體等 )形態(tài)為主的材料 。 過程工業(yè) 就是加工制造流程性材料產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)之一 。 過程工業(yè)產(chǎn)品主要是利用成套的過程裝臵來生產(chǎn)的 ， 它通常是由一系列的過程機(jī)器和過程設(shè)備 ， 按一定的流程方式用管道 、 閥門等連接起來的一個獨(dú)立的密閉連續(xù)系統(tǒng) ， 再配以必要的控制儀表 5 和設(shè)備 ， 即能平穩(wěn)連續(xù)地把以流體為主的各種流程性材料 ， 讓其在裝臵內(nèi)部經(jīng)歷必要的物理化學(xué)過程 ，制造出人們需要的新的流程性材料產(chǎn)品 。 過程設(shè)備 (如塔 、 換熱器 、 反應(yīng)器與儲罐等 )與過程機(jī)器 (如壓縮機(jī) 、 泵與分離機(jī)等 )二者的統(tǒng)稱為過程裝備 。 過程裝備控制 是指在過程設(shè)備上 ， 配上一些自動化裝臵以及合適的自動控制系統(tǒng)來代替操作人員的部分或全部的直接勞動 ， 使設(shè)計 、 制造 、 裝配 、安裝等在不同程度上自動地進(jìn)行 。 這種利用自動化裝臵來管理生產(chǎn)過程的方法就是生產(chǎn)過程自動化 。過程裝備控制是生產(chǎn)過程自動化最重要的一部分 。 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 概 述 6 總之 ， 生產(chǎn)過程自動化是提高社會生產(chǎn)力的有力工具 ， 它能夠穩(wěn)定生產(chǎn) 、 提高產(chǎn)品質(zhì)量 、 降低生產(chǎn)成本 ， 改善勞動條件 。 自 20世紀(jì) 30年代以來 ， 隨著自動控制理論的不斷發(fā)展以及電子計算機(jī)的出現(xiàn) ，自動化技術(shù)已取得了驚人的成就 ， 自動化裝臵已成為大型設(shè)備不可分割的重要組成部分 。 可以說 ， 如果不配臵合適的自動控制系統(tǒng) ， 大型生產(chǎn)過程是根本無法運(yùn)行的 。 實(shí)際上 ， 生產(chǎn)過程自動化的程度已成為衡量工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標(biāo)志 。 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 概 述 7 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)包含的內(nèi)容 概 述 生產(chǎn)過程的工藝變量 自動檢測系統(tǒng) 自動操縱系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 信號連鎖系統(tǒng) 8 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 ① 自動檢測系統(tǒng) 要控制不斷進(jìn)行著各種物理化學(xué)變化的生產(chǎn)過程 ， 首先必須隨時了解生產(chǎn)過程中各工藝參數(shù)的變化情況 。 為此 ， 必須采用各種檢測儀表 （ 如熱電偶 、 熱電阻 、 壓力傳感器等 ） 自動連續(xù)地對各種工藝變量 （ 如溫度 、 壓力 、流量 、 液位等 ） 進(jìn)行測量 ， 并將測量結(jié)果用儀表指示記錄下來供操作人員觀察 、 分析或?qū)y量到的 “ 信息 ” 傳送給控制系統(tǒng) ， 作為自動控制的依據(jù) 。 概 述 9 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)包含的內(nèi)容 概 述 生產(chǎn)過程的工藝變量 自動檢測系統(tǒng) 自動操縱系統(tǒng) 自動控制系統(tǒng) 信號連鎖系統(tǒng) 10 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 ② 自動操縱系統(tǒng) 這是一種根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序 ，自動地對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性操作 ， 極大地減輕操作人員的繁重或重復(fù)性體力勞動的裝臵 。 ③ 自動控制系統(tǒng) 利用一些自動控制儀表及裝臵 ，對生產(chǎn)過程中某些重要的工藝變量進(jìn)行自動調(diào)節(jié) ，使它們在受到外界干擾影響偏離正常狀態(tài)后 ， 能夠自動地重新回復(fù)到規(guī)定的范圍之內(nèi) ， 從而保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行 。 概 述 11 第一章 控制系統(tǒng)的基本概念 生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)包含的內(nèi)容 概 述 生產(chǎn)過程的工藝變量 自動檢測系統(tǒng)
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