化工儀表及自動(dòng)化授課教師：肖新敏系

統(tǒng)

293酸濃9

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酸

濃

193酸液位加熱!加

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熱

3加

熱

498酸濃298轉(zhuǎn)化4加

料凈化

1凈

化

2板式塔結(jié)構(gòu)東方仿真copyright,2000本課程為化工專業(yè)的一門必修課，主要內(nèi)容包括化工儀表和化工自動(dòng)化兩部分。緒論Z控制器

執(zhí)行器測量變送裝置給定值測量值被控變量對(duì)象干擾作用e學(xué)習(xí)本課程是為了讓同學(xué)們掌握化工自動(dòng)化儀表的工作原理和使用方法，并了解化工

生產(chǎn)過程中工藝過程的檢測和控制原理，為其適應(yīng)現(xiàn)代化工廠中生產(chǎn)過程操作和管理奠定基

礎(chǔ)

?；ぷ詣?dòng)化在化工等連續(xù)性生產(chǎn)設(shè)備上，配備一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行，稱為化工自動(dòng)化。載熱體換熱器冷流體液位控制系統(tǒng)

溫度控制系統(tǒng)LT-

⑩-TC-TT冷

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流進(jìn)

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流

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采

出控制器擾動(dòng)量設(shè)定值偏差控制器測量值測量變送化工自動(dòng)化一般包括自動(dòng)檢測、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)操縱和自動(dòng)控制等方面的內(nèi)容。對(duì)象被控變量操縱變量榨執(zhí)行器化工自動(dòng)化的目的目的●加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品數(shù)量

和質(zhì)量。●

降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。●

確保生產(chǎn)安全意義

擴(kuò)大知識(shí)面，適應(yīng)生產(chǎn)適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)代化需要；擴(kuò)大就業(yè)途徑。1.加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)

量

。在人工操作的過程中，由于人的五官、手、腳，對(duì)外界的觀察和控制的精度和速度有一定的局限和限度。而且由于體力的限制，人直接操縱設(shè)備功率也是有限的。如果用自動(dòng)化裝置代替人的操作，就可突破人類體能上的局限，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以使生產(chǎn)過程在最佳條件下進(jìn)行，從而可以大大加快生產(chǎn)速度，降低能耗，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。(a)

液位手動(dòng)控制

(b)

液位自動(dòng)控制語音介紹

語音介紹西南科技大學(xué)2.降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。大多數(shù)的化工生產(chǎn)過程是在高溫、高壓或低溫、低壓下進(jìn)行，有的生產(chǎn)過程的介質(zhì)是易燃、易爆或有毒、有腐蝕

性、有刺激性氣味的介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了化工自動(dòng)化，工人只要對(duì)自動(dòng)化裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)視，而不需要直接從事大量而危險(xiǎn)的操

作

。3.確保生產(chǎn)安全如果實(shí)現(xiàn)了化工自動(dòng)化，就會(huì)對(duì)一些重要參數(shù)設(shè)有自動(dòng)信號(hào)連鎖裝置。當(dāng)工藝參數(shù)超過了允許的變化范圍，在事故

即將發(fā)生之前，信號(hào)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)生光信號(hào)，告誡操作人員注意，并及時(shí)采取措施。如果工況已到達(dá)危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，連鎖系統(tǒng)立即采取緊急措施，打開安全法或切斷某些通路，必要時(shí)緊急停車。沈陽凌空污水處理廠自控系統(tǒng)操作室梅蘭集團(tuán)熱電公司第二熱電廠中控室66.1三龍1回

三龍Ⅱ回三峽水力發(fā)電廠中控室大屏幕上顯示的上下游水位下游水位三萬Ⅱ回水位三

萬

1

回興發(fā)集團(tuán)五硫化二磷中控室在工業(yè)生產(chǎn)中，為了正確地指導(dǎo)生產(chǎn)操作、保證生產(chǎn)安全、提高產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，一項(xiàng)必不可少的工作是準(zhǔn)確而及時(shí)地檢測出生產(chǎn)過

程中的各個(gè)有關(guān)參數(shù)，用來檢測這些參數(shù)的技術(shù)工

具稱為檢測儀表?？刂破髟O(shè)定值

偏差控制器測量值測量變送控制作

用執(zhí)行器擾動(dòng)量鍋爐汽包被控變量操縱變量電傳遠(yuǎn)式轉(zhuǎn)子流量計(jì)SF14轉(zhuǎn)子流量計(jì)智能電磁式流量計(jì)渦街流量計(jì)在線式熱式質(zhì)量流量計(jì)普

通

顯

示

雙

色

顯

示浮球式液位計(jì)浮筒液位計(jì)靜壓液位計(jì)下一頁翻版式液位計(jì)溫度檢測儀表玻璃棒溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)Fluke

60

系列手持式紅外溫度計(jì)攜帶式紅外輻射溫度計(jì)IR-TA圓接插式鎧裝熱電偶MXM1310

表面溫度計(jì)SWK-2

表面溫度計(jì)小型鉑普通型鉑熱電阻薄膜型鉑熱電阻防爆型鉑熱電阻學(xué)習(xí)這門課程的重要性自動(dòng)化系統(tǒng)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用很普遍，比如：煉油廠、化肥廠、純堿生產(chǎn)過程在滌綸短纖維生產(chǎn)過程、制漿、造紙過程、制藥等等。技術(shù)人員應(yīng)該充分了解所用的自動(dòng)化系統(tǒng)，以及控制系統(tǒng)的特性。這樣才能設(shè)計(jì)出合理、高效的生產(chǎn)工藝。冷

凝

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量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)與否的重要標(biāo)志之一。隨

著國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

日益廣泛，其重要作用也越來越顯著。在發(fā)展過程

一般經(jīng)歷以下幾個(gè)過程?！蟄

止

紀(jì)

4U

年手工操作狀態(tài)，只有少量的檢測儀表用于生產(chǎn)過程。20世紀(jì)40年代末～50年代自動(dòng)控制系統(tǒng)：多為單輸入、單輸出簡單控制系統(tǒng)自動(dòng)化儀表：采用的是基地式儀表和部分單元組合儀表(氣動(dòng)I

型和電動(dòng)I型

)

;控制理論：以反饋為中心的經(jīng)典控制理論日動(dòng)控刺系統(tǒng)：甲級(jí)、比值、均習(xí)小、刖饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表：單元組合儀表(氣動(dòng)Ⅱ型和電動(dòng)Ⅱ型)成為主流產(chǎn)品。60年代后期，出現(xiàn)了專門用于過程控制的小型計(jì)算機(jī)，直接數(shù)字控制系統(tǒng)和監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開始應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域?？刂评碚摚撼霈F(xiàn)了以狀態(tài)空間方法為基礎(chǔ)，以極小值原理和動(dòng)態(tài)規(guī)劃等最優(yōu)控

制理論為基本特征的現(xiàn)代控制理論，傳法

的

單

始

λ

單

始

山

玄

法

出

屏

夕

始

λ

夕20世紀(jì)70～80年代自動(dòng)控制系統(tǒng)：最優(yōu)控制、非線性分布式參數(shù)控

制、解耦控制、模糊控制。自動(dòng)化儀表：氣動(dòng)Ⅲ型和電動(dòng)Ⅲ型，以微處理器為主要構(gòu)成單元的智能控制裝置。集散控制系統(tǒng)

(DCS)、

可編程邏輯控制器(PLC)、

工業(yè)PC

機(jī)、

和數(shù)字控制器等，已成為控制裝置的主流。控制理論：形成了大系統(tǒng)理論和智能控制理論。模糊控制、專家系統(tǒng)控制、模式識(shí)別技術(shù)20世紀(jì)90年代至今：信息技術(shù)飛速發(fā)展自動(dòng)控制系統(tǒng)：管控一體化現(xiàn)場，綜合自動(dòng)化是當(dāng)今生產(chǎn)過程控制的發(fā)展方向。自動(dòng)化儀表：總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，引起過程控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)上的重大變革。

現(xiàn)場儀表的數(shù)字化和智能化，形成了真正意

義上的全數(shù)字過程控制系統(tǒng)。各種智能儀表、

變送器、無紙紀(jì)錄儀。控制理論：人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制本課程的主要內(nèi)容檢測儀表及傳感器顯示儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念自動(dòng)控制儀表執(zhí)行器簡單控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)第一章

檢測儀表及傳感器重點(diǎn)：儀表等級(jí)的確定及鑒定和選擇；轉(zhuǎn)子流量計(jì)的指示值修訂，轉(zhuǎn)子流量計(jì)與差壓流量計(jì)的工作原理的異同；差壓式液位變送器的工作原理及零點(diǎn)遷移問題；熱電偶溫度計(jì)。重

點(diǎn)：XCZ-101型動(dòng)圈式顯示儀表及XCZ-102型動(dòng)圈式顯示儀表，自動(dòng)電子平衡電橋與自動(dòng)電子電位差計(jì)的異同。第

二

章

顯

示

儀

表第三章

自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念重點(diǎn)：工藝管道及控制流程圖；自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖；自動(dòng)控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)?？刂破髟O(shè)定值

偏差控制器測量值操縱變量執(zhí)行器測量變送擾動(dòng)量鍋爐汽包控制

作用被控變量重點(diǎn)：基本控制規(guī)律及其對(duì)過渡過程的影響。第五章執(zhí)行器重點(diǎn)：氣動(dòng)執(zhí)行器。第四章

自動(dòng)控制儀表重點(diǎn)：被控變量的選擇；控制器控制規(guī)律的選擇；控制器參數(shù)的整定方法。載熱體TCTT換熱器

冷流體第

六

章

簡

單

控

制

系

統(tǒng)圖7

-

1液位控制系統(tǒng)

圖7

-

2溫度控制系統(tǒng)LT-

⑩-第七章

復(fù)雜