化工自動(dòng)化及儀表

1、緒緒 論論煤化工系 宋正偉課程定位 化工自動(dòng)化及儀表是化工設(shè)備維修技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，突出實(shí)踐性、實(shí)用性和先進(jìn)性，著重職業(yè)技能的培養(yǎng)。主要任務(wù)是使學(xué)生掌握和了解有關(guān)的生產(chǎn)過程檢測儀表和日新月異的控制技術(shù),以確保在生產(chǎn)過程中，正確地指導(dǎo)生產(chǎn)操作、保證生產(chǎn)安全和生產(chǎn)質(zhì)量，為金工實(shí)訓(xùn)、化工設(shè)備維修技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。1q 何為化工自動(dòng)化？何為化工自動(dòng)化？q 如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng) q 化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展過程化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展過程q 化工自動(dòng)化儀表的分類化工自動(dòng)化儀表的分類內(nèi)內(nèi) 容容 概概 要要 使學(xué)生了解本課程的重要性及化工儀表及自動(dòng)化的發(fā)展，理解

2、如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)，初步形成相應(yīng)的構(gòu)建過程控制系統(tǒng)和綜合分析能力。 教學(xué)目標(biāo)1.教學(xué)目標(biāo)液位控制系統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)化工自動(dòng)化儀表的分類化工自動(dòng)化儀表的分類教學(xué)難點(diǎn)如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)2.教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)目標(biāo) 化工自動(dòng)化的含義化工自動(dòng)化的含義n是化工、煉油、食品、輕工等化工類型是化工、煉油、食品、輕工等化工類型生產(chǎn)過程自動(dòng)化的簡稱。生產(chǎn)過程自動(dòng)化的簡稱。 n在化工設(shè)備上，配備上一些自動(dòng)化裝置，在化工設(shè)備上，配備上一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)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，這種用自動(dòng)在

3、不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行，這種用自動(dòng)化裝置來管理化工生化裝置來管理化工生n產(chǎn)過程的辦法，稱產(chǎn)過程的辦法，稱n為化工自動(dòng)化。為化工自動(dòng)化。換一種說法：換一種說法：所謂自動(dòng)化是使工藝參數(shù)保持在需要的值或者狀所謂自動(dòng)化是使工藝參數(shù)保持在需要的值或者狀態(tài)上，或者使生產(chǎn)過程按照一定的程序或者步驟態(tài)上，或者使生產(chǎn)過程按照一定的程序或者步驟運(yùn)行，保證生產(chǎn)過程運(yùn)行在運(yùn)行，保證生產(chǎn)過程運(yùn)行在最佳狀態(tài)最佳狀態(tài)( (理解理解) )從控制的眼光來看從控制的眼光來看為什么要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制？為什么要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制？原因一：代替人的勞動(dòng)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生原因一：代替人的勞動(dòng)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。產(chǎn)效率。原因二：煉油、化

4、工、冶金、電力、生物、制藥原因二：煉油、化工、冶金、電力、生物、制藥等等 工業(yè)過程的生產(chǎn)規(guī)模越來越向大型化、復(fù)工業(yè)過程的生產(chǎn)規(guī)模越來越向大型化、復(fù)雜化方向雜化方向發(fā)展，各種類型的自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)成發(fā)展，各種類型的自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)成 如何來構(gòu)筑一個(gè)控制系統(tǒng)？ 誰需要控制控制什么iq0q什么時(shí)候需要控制拿什么來控怎么來控怎么構(gòu)成一個(gè)自控回路如何把控制結(jié)果顯示出來如果一個(gè)對象有很多很多控制回路怎么辦？iqh0q測量儀表設(shè)定值控制器進(jìn)進(jìn)料料口口H出出料料口口玻璃管液位計(jì)玻璃管液位計(jì) 化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化的目的化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化的目的 n 加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本

5、，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。和質(zhì)量。 n 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。n 能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大，達(dá)能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大，達(dá)到延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力的目到延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力的目的。的。 n 生產(chǎn)過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，能根本改變勞動(dòng)方式，生產(chǎn)過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，能根本改變勞動(dòng)方式，提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)之間的差別創(chuàng)造條件。動(dòng)和腦力勞動(dòng)之間的差別創(chuàng)造條件。 化工自動(dòng)化的發(fā)展過程化工自動(dòng)化的發(fā)展過程n2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代以前年代以前n絕大多數(shù)化工生產(chǎn)

6、處于手工操作狀況，操絕大多數(shù)化工生產(chǎn)處于手工操作狀況，操作工人根據(jù)反映主要參數(shù)的儀表指示情況，作工人根據(jù)反映主要參數(shù)的儀表指示情況，用人工來改變操作條件，生產(chǎn)過程單憑經(jīng)用人工來改變操作條件，生產(chǎn)過程單憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。低效率，花費(fèi)龐大。驗(yàn)進(jìn)行。低效率，花費(fèi)龐大。n2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代到年代到6060年代年代n人們對化工生產(chǎn)各種單元操作進(jìn)行了大量人們對化工生產(chǎn)各種單元操作進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，使得化工生產(chǎn)過程朝著大規(guī)的開發(fā)工作，使得化工生產(chǎn)過程朝著大規(guī)模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、綜合利用方向迅模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、綜合利用方向迅速發(fā)展。速發(fā)展。 化工自動(dòng)化的發(fā)展過程化工自動(dòng)化的發(fā)展過程n2020世紀(jì)

7、世紀(jì)7070年代以來，化工自動(dòng)化技術(shù)又年代以來，化工自動(dòng)化技術(shù)又有了新的發(fā)展有了新的發(fā)展n已發(fā)展為綜合自動(dòng)化，應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模已發(fā)展為綜合自動(dòng)化，應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模越來越大；顯示了知識密集化、高技術(shù)集越來越大；顯示了知識密集化、高技術(shù)集成化的特點(diǎn)；智能化程度日益增加成化的特點(diǎn)；智能化程度日益增加 。n2020世紀(jì)末，計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)世紀(jì)末，計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引發(fā)了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革展，引發(fā)了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革 本課程所講發(fā)展過程本課程所講發(fā)展過程基地式系統(tǒng)基地式儀表第0代常規(guī)儀表控制系統(tǒng)單元組合儀表：調(diào)、變、執(zhí)、算(DDZ-II、III、QDZ)第1代 DDC控制變、執(zhí)(D

8、DZ-II、III) 集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)變、執(zhí)(DDZ-II、III) 第2代DCSOS：小型機(jī)、IPCCS：IPC、PLC、智能調(diào)節(jié)器現(xiàn)場儀表：DDZ-III為主 第3代*FCS將全廠最基礎(chǔ)的現(xiàn)場級儀表和裝置均通過現(xiàn)場總線連接起來，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通訊?，F(xiàn)場儀表：總線儀表 第4代*分布式IO DCS現(xiàn)場信號根據(jù)傳輸距離或功能不同連接到現(xiàn)場I/O設(shè)備上，各現(xiàn)場I/O設(shè)備與控制站間通過網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)場總線）連接?，F(xiàn)場儀表：DDZ-III、總線儀表 過渡型* 本學(xué)科的性質(zhì)和任務(wù)本學(xué)科的性質(zhì)和任務(wù)n 化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科。化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科。它應(yīng)用自動(dòng)控制學(xué)科、儀器

9、儀表學(xué)科及計(jì)算機(jī)它應(yīng)用自動(dòng)控制學(xué)科、儀器儀表學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科。學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科。 n 對于熟悉化學(xué)工程學(xué)科的人員，如能再學(xué)習(xí)和對于熟悉化學(xué)工程學(xué)科的人員，如能再學(xué)習(xí)和掌握一些檢測技術(shù)和控制系統(tǒng)方面的知識，必掌握一些檢測技術(shù)和控制系統(tǒng)方面的知識，必能在推進(jìn)中國的化工自動(dòng)化事業(yè)中，起到事半能在推進(jìn)中國的化工自動(dòng)化事業(yè)中，起到事半功倍的作用。功倍的作用。n 儀表按功能分為：儀表按功能分為：n 系統(tǒng)分類：系統(tǒng)分類： “眼睛眼睛” “手腳手腳” “大腦大腦” 化工自動(dòng)化系統(tǒng)的分類化工自動(dòng)化系統(tǒng)的分類 第第一一章章 第第二二章章第第三三章章第第四四章章第七章第七章第八章第八章 第第五五章章 第第六六章章第九章第九章 生產(chǎn)過程：生產(chǎn)過程： 測量儀表對生產(chǎn)過程中的工藝變量進(jìn)行測量，測測量儀表對生產(chǎn)過程中的工藝變量進(jìn)行測量，測量結(jié)果一方面送顯示儀表進(jìn)行顯示，另一方面送量結(jié)果一方面送顯示儀表進(jìn)行顯示，另一方面送