化工電氣儀表編寫大綱

1、化工電氣儀表編寫大綱、說明.課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程是利用電氣控制學(xué)科、自動控制學(xué)科、儀器儀表學(xué)科及計算機學(xué)科的理論和技術(shù)服務(wù)于化學(xué)工 程學(xué)科的，是三年制中職中專以及技工學(xué)校化工工藝專業(yè)的一門主要課程。本課程主要內(nèi)容包括：直流電路、電和磁的關(guān)系、交流電路、工業(yè)電子學(xué)基礎(chǔ)知識、電氣照明、變壓 器、電動機、電熱設(shè)備、電氣測量指示儀表、化工企業(yè)供電、電氣安全、化工自動化基本知識、化工生產(chǎn) 過程參數(shù)檢測及儀表、對象特性、控制規(guī)律和調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、計算機控 制系統(tǒng)及自動信號報警與連鎖保護系統(tǒng)等。.課程的任務(wù)和要求本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生對化工電氣及相應(yīng)的儀表有一個全面的了解，掌

2、握一般的電工電子知識及 典型的過程檢測和控制儀表工作原理和工作性能，能根據(jù)生產(chǎn)過程的特點和控制要求，選用適當?shù)淖詣踊?儀表和計算機組成實用型過程控制系統(tǒng)；了解主要工藝參數(shù)(溫度、壓力、流量及物位)的測量方法及其 儀表的工作原理及特點；能根據(jù)工藝要求，正確地選用和使用常見的測量儀表及控制儀表；了解化工電氣 及儀表的初步知識，理解基本控制規(guī)律，能為自控設(shè)計提供正確的工藝條件和數(shù)據(jù)。本課程的要求是：掌握一般的電工電子知識和自動化儀表的基本知識；根據(jù)所要解決問題的性質(zhì)，正確選用和使用常見的儀表；熟悉各類檢測器、控制器、執(zhí)行器；了解化工企業(yè)的供電特點和化工自動化的基本知識，能根據(jù)需要設(shè)計出合理的工藝條件

3、；了解各類控制系統(tǒng)的基本原理，熟悉DCS控制系統(tǒng)的基本操作；注重理論與實踐的緊密結(jié)合。本課程共安排144學(xué)時，其中講授126學(xué)時，實踐18學(xué)時。二、教材主要內(nèi)容和學(xué)時分配表*七 早下內(nèi)容總課時課時分配講課實驗A章直流電路12102弟干電路及基本物理量2第F歐姆定律和基爾霍夫定律4第三節(jié)電阻的串聯(lián)并聯(lián)和混聯(lián)2第四節(jié)電功和電功率2第F磁與電磁862弟干電流的磁場1第F磁場對電流的作用2第三節(jié)磁化與磁性材料1第四節(jié)電磁感應(yīng)定律2*七 早下內(nèi)容總課時課時分配講課實驗第三章正弦交流電路1082第市正弦交流電的基本概念2第F單相交流電路4第三節(jié)三相交流電路的基本概念2第四章工業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)14104第市常

4、用半導(dǎo)體器件4第F直流穩(wěn)壓電源2第三節(jié)常用集成電路4第五章變壓器與電動機1082第市變壓器2第F三相異步電動機2第三節(jié)單相異步電動機2第四節(jié)直流電動機簡介2用八早輸配電、照明電路及安全用電862第市發(fā)電、輸電和配電概況1第F常用照明電路2第三節(jié)安全用電常識2第四節(jié)低壓防雷裝置1第七章化工自動化基本知識88第市化工自動化概述2第F過程控制系統(tǒng)概述2第三節(jié)過程控制系統(tǒng)的過渡過程4第八章過程檢測與控制儀表26242第一力市概述2第F過程檢測儀表12第三節(jié)過程控制儀表10第九章過程控制系統(tǒng)16142第一寸市簡單控制系統(tǒng)4第F串級控制系統(tǒng)2第三節(jié)其他復(fù)雜控制系統(tǒng)6第四節(jié)自動聯(lián)鎖與報警系統(tǒng)2第十章集散控制

5、系統(tǒng)1818第一刁市概述4*七 早下內(nèi)容總課時課時分配講課實驗第F典型集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成4第三節(jié)集散控制系統(tǒng)的操作和顯示4第四節(jié)DCS系統(tǒng)畫面的識讀6的一章典型化工單兀的控制方案1616第一節(jié)流體輸送設(shè)備的控制4第F傳熱設(shè)備的控制6第三節(jié)鍋爐設(shè)備的控制2第四節(jié)精儲塔的控制2第五節(jié)化學(xué)反應(yīng)器的控制2三、課程要求、內(nèi)容本課程分為化工電氣和化工儀表兩篇，共十一章。第一篇化工電氣第一章直流電路基本要求：掌握直流電路的基本概念，了解串、并聯(lián)電路的特點，及電路電阻、電壓和電功的計算。第一節(jié)電路及基本物量一、電路和電路圖二、電路中幾個物理量.電流.電壓.電動勢.電位三、電阻和電阻率第二節(jié)歐姆定律和基爾霍夫定

6、律一、部分電路歐姆定律二、全電路歐姆定律三、電路的三種狀態(tài).通路.開路.斷路四、基爾霍夫第一定律五、基爾霍夫第二定律第三節(jié) 電阻的串聯(lián)并聯(lián)和混聯(lián)一、電阻的串聯(lián)及應(yīng)用二、電阻的并聯(lián)及應(yīng)用三、電阻的混聯(lián)電路及應(yīng)用第四節(jié) 電功和電功率一、電功和電功率電功電功率二、焦耳 楞次定律三、負載的額定值本章小結(jié)習(xí)題一實驗一歐姆定律的驗證實驗二基爾霍夫定律的驗證第二章 磁與電磁基本要求：了解電流產(chǎn)生磁場的原理，熟悉鐵磁材料及其用途，理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其規(guī)律。第一節(jié) 電流的磁場一、磁的基本知識. 磁鐵及其性質(zhì).磁場與磁力線二、電流的磁場第二節(jié) 磁場對電流的作用一、磁場對通電直導(dǎo)體的作用二、磁感應(yīng)強度三、磁通四、磁

7、場對通電線圈的作用. 線圈平面與磁感應(yīng)線平行.線圈平面與磁感應(yīng)線垂直第三節(jié) 磁化與磁性材料一、物質(zhì)的磁化二、磁導(dǎo)率三、鐵磁材料第四節(jié) 電磁感應(yīng)定律一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象.產(chǎn)生條件二、電磁感應(yīng)定律. 法拉第電磁感應(yīng)定律.楞次定律三、自感現(xiàn)象與自感系數(shù)2. 晶閘管的工作原理2. 晶閘管的工作原理2. 電流與電壓的頻率關(guān)系自感現(xiàn)象自感系數(shù)自感電動勢四、互感現(xiàn)象與同名端. 互感現(xiàn)象.互感系數(shù).互感電動勢.互感線圈的同名端本章小結(jié)習(xí)題二實驗三電磁感應(yīng)實驗四互感及同名端第三章正弦交流電路基本要求:熟悉交流電和正弦交流電及基本物理量的表述。掌握正弦交流電的波形圖和幾種簡單交流電路的特點及其計算，三

8、相交流電路的產(chǎn)生和表示法。第一節(jié) 正弦交流電的基本概念一、正弦交流電二、正弦交流電的產(chǎn)生三、表征正弦交流電的物理量. 最大值和有效值.周期與頻率.相位與相位差四、正弦交流電的三種表示方法. 解析法.波形圖.矢量圖表示法第二節(jié) 單相交流電路一、純電阻電路電流與電壓的相位關(guān)系電流與電壓的數(shù)量關(guān)系功率二、電感與純電感電路電流與電壓的相位關(guān)系電流與電壓的頻率關(guān)系電流與電壓的數(shù)量關(guān)系功率三、電容與純電容電路1. 電流與電壓的相位關(guān)系. 電流與電壓的數(shù)量關(guān)系.功率四、電阻與電感的串聯(lián)關(guān)系電流與電壓的相位關(guān)系電流與電壓的頻率關(guān)系電流與電壓的數(shù)量關(guān)系功率和功率因數(shù)第三節(jié) 三相交流電路的基本概念一、三相交流電二

9、、三相電動勢的產(chǎn)生三、三相四線制四、三相負載的連接方式. 三相負載的星形連接.三相負載的三角形連接.三相負載的功率本章小結(jié)習(xí)題三實驗五常用電工表的使用及相關(guān)參數(shù)、元件的測量第四章工業(yè)電子技術(shù)基礎(chǔ)基本要求 :正確認識二極管、三極管、場效應(yīng)管、線性集成電路和集成數(shù)字電路等工業(yè)電子學(xué)知識。掌握工業(yè)基本電氣設(shè)備的工作原理及應(yīng)用，學(xué)會閱讀電路圖。第一節(jié) 常用半導(dǎo)體器件一、晶體二極管PN 結(jié)及其特性晶體二極管的結(jié)構(gòu)、符號和類型晶體二極管的伏安特性曲線晶體二極管的主要參數(shù)二、晶體三極管晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號和類型晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的輸入、輸出特性曲線晶體三極管的主要參數(shù)三、場效應(yīng)管. 場效應(yīng)

10、管的結(jié)構(gòu)、符號和類型.場效應(yīng)管的電流放大作用.場效應(yīng)管的主要參數(shù)四、晶閘管1. 晶閘管的結(jié)構(gòu)、符號2.變壓器的分類2.變壓器的分類3. 晶閘管的主要參數(shù)第二節(jié) 直流穩(wěn)壓電源一、整流電路. 單相半波整流電路.單相橋式整流電路.單相橋式可控整流電路二、濾波電路. 電容濾波電路.其他類型的濾波電路三、穩(wěn)壓電路. 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路.簡單串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路第三節(jié) 常用集成電路一、集成電路概述二、集成穩(wěn)壓器. 三端固定式集成穩(wěn)壓器.集成穩(wěn)壓器的使用三、集成功率放大器四、集成運算放大器. 集成運放的理想特性.集成運放的應(yīng)用五、數(shù)字集成電路. 數(shù)字電路概述.集成觸發(fā)器.計數(shù)器和寄存器六、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)/模

11、轉(zhuǎn)換. 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器.數(shù)/模轉(zhuǎn)換器本章小結(jié)習(xí)題四實驗六常用半導(dǎo)體器件的簡單測試實驗七簡單并聯(lián)穩(wěn)壓電源第五章變壓器與電動機基本要求:掌握變壓器的構(gòu)造，理解變壓器的工作原理及應(yīng)用；掌握三相交流電動機的構(gòu)造、工作原理，并加以應(yīng)用。第一節(jié) 變壓器一、變壓器的結(jié)構(gòu)與分類1. 變壓器的基本結(jié)構(gòu)二、變壓器的工作原理三、變壓器的功率和效率四、變壓器的銘牌第二節(jié) 三相異步電動機一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)二、三相異步電動機的工作原理三、三相異步電動機的啟動、反轉(zhuǎn)與調(diào)速四、三相異步電動機的銘牌第三節(jié) 單相異步電動機一、單相異步電動機的工作原理二、單相電容式異步電動機第四節(jié) 直流電動機簡介一、直流電動機的結(jié)構(gòu)二、直流

12、電動機的工作原理三、直流電動機的分類本章小結(jié)習(xí)題五實驗八常用低壓電器的認識第六章輸配電、照明電路及安全用電基本要求:掌握發(fā)電和輸電的特點，掌握化工企業(yè)供電的特點；對電氣設(shè)備有了較為全面的認識，具備一些用電常識，掌握基本的線路知識和配電系統(tǒng)的接地制式，加強靜電防護措施。第一節(jié) 發(fā)電、輸電和配電概況一、電力系統(tǒng)二、廠礦企業(yè)的配電第二節(jié) 常用照明電路一、照明的概念二、白熾燈照明電路三、日光燈照明電路日光燈的組成日光燈工作原理四、其他電光源. 碘鎢燈.高壓汞燈.高壓鈉燈第三節(jié) 安全用電常識一、常見的觸電方式. 單相觸電.兩相觸電.跨步電壓電擊1. 概述1. 概述二、過程控制系統(tǒng)的分類二、電流對人體的傷

13、害通過人體的電流值人體的電阻值電流通過人體時間的長短電流流過人體的途徑電流的頻率觸電電壓三、常用的安全用電措施. 安全電壓.保護用具.保護接地和保護接零.靜電的危害與防護.注意事項四、觸電急救. 自救.互救.醫(yī)務(wù)搶救五、節(jié)約用電第四節(jié) 低壓防雷裝置一、雷電的形成與危害二、避雷針及結(jié)構(gòu)三、避雷器四、防雷保護措施和防雷設(shè)備安裝本章小結(jié)習(xí)題六實驗九日光燈電路及功率因數(shù)的提高第二篇化工儀表第七章化工自動化基本知識基本要求：對化工自動化的基礎(chǔ)知識有所了解，熟悉化工生產(chǎn)過程控制及過程控制系統(tǒng)的組成、過渡過程等基本知識。第一節(jié) 化工自動化概述一、化工生產(chǎn)和化工過程自動控制二、化工儀表簡介和三、化工過程自動控

14、制系統(tǒng)簡介四、化工過程控制的現(xiàn)狀及發(fā)展第二節(jié) 過程控制系統(tǒng)概述一、過程控制系統(tǒng)的組成. 人工操作與自動控制.過程控制系統(tǒng)的方框圖按劃分過程控制類別的方式按設(shè)定值的形式三、過程控制的要求安全性經(jīng)濟性穩(wěn)定性第三節(jié) 過程控制系統(tǒng)的過渡過程一、系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)和干擾作用. 系統(tǒng)的靜態(tài).系統(tǒng)的動態(tài).干擾作用二、過程控制系統(tǒng)的過渡過程及其基本形式三、過程控制系統(tǒng)過渡過程的品質(zhì)指標. 最大偏差.衰減比.余差.過渡時間.過渡周期本章小結(jié)習(xí)題七第八章 過程檢測與控制儀表基本要求：掌握測量誤差、精度等級、變差和靈敏度的基本知識，熟悉常用測溫元件、變送器和常用儀表的種類和原理，了解各種過程分析儀器的工作原理。第一節(jié)

15、 概述一、測量誤差. 測量與測量誤差.測量誤差的分類二、儀表的主要性能指標. 測量范圍、上下限及量程.零點遷移和量程遷移.精度.靈敏度和分辨率.變差三、儀表防爆的基本知識防爆儀表的分類防爆儀表的分級與分組儀表的防爆措施第二節(jié) 過程檢測儀表一、壓力檢測儀表3.安全柵3.安全柵.壓力檢測的主要方法及分類.彈性式壓力儀表. 電氣式壓力儀表.壓力儀表的選用二、物位檢測儀表. 概述.物位檢測的主要方法及分類.靜壓式液位計.浮力式液位計. 電容式液位計.超聲波物位計.物位儀表的選用三、流量檢測儀表. 概述.差壓式流量計.轉(zhuǎn)子式流量計. 電磁流量計.渦街式流量計.容積式流量計.質(zhì)量流量計.超聲波流量計四、溫

16、度檢測儀表. 概述.膨脹式溫度計.熱電偶溫度計.熱電阻溫度計.溫度顯示儀表五、自動成分分析儀表. 概述.熱導(dǎo)式氣體分析儀.紅外線氣體分析儀.工業(yè)氣相色譜分析儀.氧化鋯氧分析儀表.工業(yè) pH 計第三節(jié) 過程控制儀表一、過程控制儀表的信號制及信號傳輸方式. 信號制.變送器信號傳輸方式（包括介紹 HART 協(xié)議）二、變送器2. 蒸汽加熱器的控制. 差壓變送器（包括介紹智能變送器）.溫度變送器（包括介紹智能變送器）三、調(diào)節(jié)器. 控制規(guī)律.AI 人工智能調(diào)節(jié)器四、執(zhí)行器氣動薄膜調(diào)節(jié)閥電 氣閥門定位器電磁閥電動執(zhí)行器手動、自動操作五、可編程序控制器本章小結(jié)習(xí)題八實驗十無紙記錄儀的組態(tài)第九章過程控制系統(tǒng)基本

17、要求：了解簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)成和投運，了解控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的特性及其對控制品質(zhì)的影響；了解常見的復(fù)雜控制系統(tǒng)構(gòu)成和特點。第一節(jié) 簡單控制系統(tǒng)一、簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)成. 簡單控制系統(tǒng)的構(gòu)成.被控參數(shù)的選擇.操作變量的選擇二、簡單控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)特性及其對控制品質(zhì)的影響. 被控對象特性及其對控制品質(zhì)的影響.測量變送環(huán)節(jié)特性及其對控制品質(zhì)的影響.執(zhí)行器的特性及其對控制品質(zhì)的影響三、簡單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定. 控制規(guī)律的選擇.調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定四、簡單控制系統(tǒng)的投運第二節(jié) 串級控制系統(tǒng)一、概述二、串級控制系統(tǒng)的構(gòu)成三、串級控制系統(tǒng)的特點四、串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用第三節(jié) 其他復(fù)雜控制系統(tǒng)一、比值控制系統(tǒng)二、前饋控制

18、系統(tǒng)三、均勻控制系統(tǒng)四、超馳控制系統(tǒng)五、分程控制系統(tǒng)第四節(jié) 自動聯(lián)鎖與報警系統(tǒng)本章小結(jié)習(xí)題九實驗十一簡單控制系統(tǒng)的投運第十章集散控制系統(tǒng)基本要求：掌握集散型控制系統(tǒng)的特點、構(gòu)成，了解集散型控制系統(tǒng)的操作和各種畫面。第一節(jié)概述一、集散控制系統(tǒng)的基本概念. 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展.集散控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)二、集散控制系統(tǒng)的特點三、集散控制系統(tǒng)的硬件與軟件第二節(jié)典型集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成TDC 3000 系統(tǒng)CENTUM 系統(tǒng)CS 3000 系統(tǒng)JX 300XP 系統(tǒng)第三節(jié)集散控制系統(tǒng)的操作和顯示一、集散控制系統(tǒng)的操作方式二、顯示畫面第四節(jié) DCS 系統(tǒng)畫面的識讀一、儀表識圖的基本知識二、鍋爐 DCS 畫面的識讀三、甲醇合成工段DCS 畫面的識讀本章小