過程控制技術(shù)教案 2

1、文檔編碼 : CS3J8T10N2C8 HF5U10Q1H5E5 ZC4J7O10G6S8過程把握技術(shù)教案湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院教 案部門電氣系課程過程把握技術(shù)任 課 教 師授 課 班 級電氣 S2022-1,2,3,4 2022 年下學(xué)期1 / 42 過程把握技術(shù)教案湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案教研室主任（簽名）備課日期2022 年9 月17 日授 課 班 級電氣 S03-3、4 班電氣 S03-1、2 班授課日期星期1 1 周4 4 課題 過程把握系統(tǒng)的組成和分類 教學(xué)預(yù)備 看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 明白過程把握在生活中的熟識 把握過程把握的基本

2、概念 把握過程把握系統(tǒng)的框圖 明白過程把握系統(tǒng)的分類 授課方式 講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)2 / 42 過程把握技術(shù)教案前 言 一、本課程的特點和重要性 1自動化專業(yè)的重要專業(yè)課,是自動化專業(yè)區(qū)分于其它專業(yè)的主要課程；2涉及學(xué)問面廣,需要運算機、電子技術(shù)、自控理論、電氣把握技術(shù)燈多方面 的學(xué)問；3能產(chǎn)生比自身成本高幾十倍的效益 二、學(xué)習(xí)方法 1聯(lián)系生活實際、增加學(xué)問面 2多作試驗第一章緒論過程把握一般是指冶金、石油、化工、機械、電子、輕工、建材等工業(yè)部門的 生產(chǎn)過程的自動化,隨著經(jīng)濟的進展,高層樓宇不斷涌現(xiàn),過程把握技術(shù)在民用行 業(yè)中

3、應(yīng)用也越來越廣；第一節(jié) 過程把握系統(tǒng)的組成和分類 過程把握系統(tǒng)是指自動把握生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、料位等這樣一些 變量,且使這些變量穩(wěn)固在某一范疇或按預(yù)定的規(guī)律變化的系統(tǒng)；一、過程把握系統(tǒng)的組成 1冰箱自控系統(tǒng)示意圖 冰箱的把握系統(tǒng)簡圖如下：3 / 42 過程把握技術(shù)教案2恒穩(wěn)室自控系統(tǒng)示意圖 恒穩(wěn)室的把握系統(tǒng)簡圖如下：TC M回風(fēng)二、過程把握系統(tǒng)的框圖 為了能更清楚地表示一個自動把握系統(tǒng)各組成部分之間的相互影響和信號關(guān) 系,一般都用框圖來表示把握系統(tǒng)的組成；一般一個單回路的把握系統(tǒng)可用以下框 圖表示：4 / 42 過程把握技術(shù)教案框圖中各部分的說明如下：被控對象：簡稱對象,指自動把握系

4、統(tǒng)中要進行把握的設(shè)備或生產(chǎn)過程的一部 分或全部；例如：空調(diào)房間,冰箱,鍋爐,自來水；被控變量：被控對象中要求實現(xiàn)自動把握的物理量,例如溫度、濕度、壓力等；設(shè)定值：又稱給定值,即通過把握作用,使被控變量達到要求的數(shù)值；傳感器：或稱變送器,將被控（測）量按確定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)?另一種物理量（一般為電量）的物理量的元件,如熱電偶、熱電阻等；變送器的作 用是將傳感器測出的被控量,變換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信號形式；如溫度變送器、差壓變 送器；把握器：又稱調(diào)劑器,是將被控變量的實測值信號與設(shè)定值信號比較,檢測偏 差并對偏差進行運算,依據(jù)預(yù)定的規(guī)律發(fā)出把握指令的部件；因此,它一般具有設(shè) 定、比較、指示、

5、運算和操作功能；執(zhí)行器：將來自把握器的把握信號,轉(zhuǎn)變?yōu)椴僮髁康牟考?由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)劑 機構(gòu)組成；例如,電動調(diào)劑閥是由電動執(zhí)行機構(gòu)（電動機、減速器）和調(diào)劑閥組成；操作量：是為了是被控變量受到干擾后,再復(fù)原到新穩(wěn)固值而需要通過調(diào)劑機 構(gòu)向?qū)ο筝斎氲奈锢砹炕蚰芰?；干擾：引起被控量發(fā)生變化的外部緣由；三、過程把握系統(tǒng)的分類 依據(jù)系統(tǒng)設(shè)定值的不同,可分為以下幾類：定值把握系統(tǒng) 程序把握系統(tǒng) 隨動把握系統(tǒng)5 / 42 過程把握技術(shù)教案湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案教研室主任（簽名）備課日期2022 年9 月19 日授 課 班 級電氣 S03-3、4 班電氣 S03-1、2 班授課日期星期5

6、 5 周4 5 課題 1 試驗裝置的基本操作 教學(xué)預(yù)備 看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 明白 1 試驗裝置的基本操作 把握 1 試驗裝置的外表調(diào)校 授課方式 講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)6 / 42 過程把握技術(shù)教案試驗裝置的基本操作與外表調(diào)試一、 試驗?zāi)康?）、明白本試驗裝置的結(jié)構(gòu)與組成；2）、把握液位、壓力傳感器的使用方法；3）、把握試驗裝置的基本操作與變送器外表的調(diào)整方法；二、試驗設(shè)備1 1 型過程把握試驗裝置：溝通變頻器 07-2 直流調(diào)速器 06 調(diào)劑器 04 2萬用表 三、試驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖圖 1-1、液位、壓力、流量把

7、握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖7 / 42 過程把握技術(shù)教案四、試驗內(nèi)容1、設(shè)備組裝與檢查：1）、將 07-2、06、04 掛件由左至右依次掛于試驗屏上；并 將掛件的三芯藍插頭插于相應(yīng)的插座中；2）、檢查掛件的電源開關(guān)是否關(guān)閉；3）、用萬用表檢查掛件的電源保險絲是否完好；2、系統(tǒng)接線1）、直流部分：將一臺04 的調(diào)劑器的自動 /手動切換開關(guān)撥到“ 手動” 位置,并將其“ 輸出” 接 06 的把握電壓“ 輸入” ；06 的“ 電樞電壓” 和“ 勵磁電壓” 輸出端分別接 01 的直流他勵電動機的“ 電樞電壓”和“ 勵磁電壓” 輸入端；2）、溝通部分：將另一臺04 的調(diào)劑器的自動 /手動切換開關(guān)撥到“ 手動” 位

8、置,并將其“ 輸出” 端接07-2 變頻器的“2” 與“5” 接線端；將 07-2 變頻器的輸出“ A、B、C” 接 01 上三相異步電機的“A、B、C” 輸入端；將三相異步電機接成三角形,即“A” 接“Z”、“ B” 接“X”、“ C” 接“Y” ；07-2 的“ ” 接“ ” 使電機正轉(zhuǎn)打水,（如此時電機為反轉(zhuǎn)就“ ” 接“ ”）；3、啟動試驗裝置：1）、將試驗裝置電源插頭接到220V 市電電源；2）、打開電源空氣開關(guān)與電源總鑰匙開關(guān)；3）、按下電源把握屏上的啟動按鈕,即可開啟電源,溝通電壓表指示 220V；4、外表調(diào)整：（外表的零位與增益調(diào)劑）在 02 裝置結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)屏的左側(cè),有五組傳感器

9、檢測信號輸出：1、2、（輸出標(biāo)準(zhǔn)信號 05V）,它們旁邊分別設(shè)有數(shù)字顯示器,以顯示相應(yīng)的輸出值；在 1、2 數(shù)字顯示器的右邊各有二個電位器, 可通過這些電位器調(diào)整相應(yīng)傳感器的零位和增益,8 / 42 過程把握技術(shù)教案在每次試驗進行之前,必需作好這些預(yù)備工作；調(diào)試步驟如下：1、將三根 .6 的橡皮導(dǎo)氣管（約0.6m 長）的一端分別豎直地插入上、下水箱底部（上水箱兩根,下水箱一根） ,再將它們的另一端接到三個差壓傳感器（2022）的正壓室；2）、打開閥 1、閥 3,關(guān)閉閥 7、閥 8,（或者打開閥 7、閥 8,關(guān)閉閥 1、閥 3）關(guān)閉閥 2、閥 4、閥 5、閥 6,然后開啟變頻器（或直流調(diào)速器）

10、,啟動一個齒輪泵,給上、下水箱供水,使其液面均上升至10 高度,關(guān)閉變頻器（或直流調(diào)速器） ；3）、將各增益調(diào)劑電位器置于中間位置,然后調(diào)劑零位調(diào)劑電位器,使 1 兩端的輸出電壓為 3.33V顯示器顯示 10.00,2 兩端的輸出電壓為 3.33V顯示器顯示 10.00,兩端的輸出電壓為 4）、零位調(diào)劑3.33V（顯示器顯示 980）；a、打開閥 2、閥 4,排空上、下水箱中的水,關(guān)閉閥 2、閥 4；b、調(diào)劑“ 零位調(diào)劑”電位器,使 1、2 和輸出為零伏, 顯示器顯示為 00.00；注：穩(wěn)固幾分鐘后進入下一步；5）、開頭增益調(diào)劑：a、啟動齒輪泵,使上、下水箱水位上升至于10 高度,然后再關(guān)閉齒

11、輪泵；b、調(diào)劑“ 增益調(diào)劑” 電位器,使 1、2 顯示器顯示 10.00,顯示器顯示 980；6）、重復(fù)試驗步驟 4、5,反復(fù)調(diào)整零位和增益,使上、下水箱水位為零時,1、2、輸出都為 0V（顯示器顯示 00.00）；上、下水箱水位上升至于 10 高度時, 1 兩端的輸出電壓為 3.33V顯示器顯示 10.00,2 兩端的輸出電壓為 3.33V顯示器顯示10.00,兩端的輸出電壓為 3.33V（顯示器顯示 980）；9 / 42 過程把握技術(shù)教案湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案教研室主任（簽名）備課日期2022 年9 月24 日授 課 班 級電氣 S03-3、4 班電氣 S03-1

12、、2 班10 / 42 過程把握技術(shù)教案授課日期星期周1 5 1 5 課題 過程把握參數(shù)測量外表 教學(xué)預(yù)備 看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 把握溫度測量外表的原理和使用 把握濕度測量外表的原理和使用 授課方式講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)其次章 過程把握參數(shù)測量外表 第一節(jié) 溫度測量外表 一、概述11 / 42 過程把握技術(shù)教案溫度是供熱、供燃氣、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中最普遍而重要的參數(shù)之一,許多工藝 過程要在確定溫度條件下才能順當(dāng)進行；選擇某一個物體和被測物體相接觸來測量它的溫度；當(dāng)兩者達到熱平穩(wěn)時,通 過測量被選物體隨溫度變化的物理量,

13、可以定量地測出被測物體的溫度數(shù)值；1溫標(biāo) 2溫度測量外表的分類 可分為膨脹式、壓力表式、熱電阻、熱電偶及輻射式五類；二、膨脹式溫度計 1玻璃管液體溫度計 2固體膨脹式溫度計 3壓力式溫度計 三、熱電偶溫度計 1熱電偶測溫原理 熱電偶是應(yīng)用最廣泛的一種測溫元件,通常與顯示外表和連接導(dǎo)線組成測溫系統(tǒng)；熱電偶將被測溫度t 變換成熱電動勢E,經(jīng)連接導(dǎo)線傳遞給顯示外表進行測量并指示或記錄出相應(yīng)的溫度；假如使自由端溫度恒定,回路總的熱電動勢與工作端溫度成單值函數(shù)關(guān)系；只 要用外表測出電動勢,就可求出被測溫度；2常用熱電偶 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：七種；3熱電偶構(gòu)造 4熱電偶的冷端溫度補償 四、熱電阻溫度計12 / 4

14、2 過程把握技術(shù)教案1熱電阻測溫原理 2常用金屬熱電阻 3半導(dǎo)體熱敏電阻 五、溫度測量外表的選擇與安裝湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案教研室主任（簽名）備課日期2022 年9 月30 日授 課 班 級電氣 S03-3、4 班電氣 S03-1、2 班13 / 42 過程把握技術(shù)教案授課日期星期周5 6,8 5 7,10 課題 單容水箱液位把握 教學(xué)預(yù)備 看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 把握 P、和調(diào)劑器的參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響 授課方式 講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)單容水箱液位把握系統(tǒng)一、 試驗?zāi)康?）、通過試驗熟識單

15、回路反饋把握系統(tǒng)的組成和工作原理；14 / 42 過程把握技術(shù)教案2）、爭論系統(tǒng)分別用 P、和調(diào)劑器時的階躍響應(yīng)；3）、爭論系統(tǒng)分別用 P、和調(diào)劑器時的抗擾動作用；4）、定性地分析 P、和調(diào)劑器的參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響；二、 試驗設(shè)備1）、1 型過程把握試驗裝置：04 06 07-2 2）、萬用表一只 3）、秒表一只 4）、運算機系統(tǒng) 三、試驗原理 1、單容水箱液位把握系統(tǒng)圖 6-1、單容水箱液位把握系統(tǒng)的方塊圖圖 6-1 為單容水箱液位把握系統(tǒng)；這是一個單回路反饋把握系統(tǒng),它的把握任 務(wù)是使水箱液位等于給定值所要求的高度；減小或排除來自系統(tǒng)內(nèi)部或外部擾動的影響；單回路把握系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡潔、

16、投資省、操作便利、且能中意一般生產(chǎn)過程的要求,故它在過程把握中得到廣泛地應(yīng)用；15 / 42 過程把握技術(shù)教案當(dāng)一個單回路系統(tǒng)設(shè)計安裝就 緒之后,把握質(zhì)量的好壞與把握器參數(shù)的 選擇有著很大的關(guān)系；合適的把握參數(shù),可以帶來中意的把握成效；反之,把握器 參數(shù)選擇得不合適,就會導(dǎo)致把握質(zhì)量變 壞,甚至使系統(tǒng)不能正常工作；因此,當(dāng)一 個單回路系統(tǒng)組成以后,如何整定好把握 器的參數(shù)是一個很重要的實際問題；一個 把握系統(tǒng)設(shè)計好以后,系統(tǒng)的投運和參數(shù) 整定是特別重要的工作；系統(tǒng)由原先的手動操作切換到自動操作時,必需為無擾動,這就要求調(diào)劑器的輸出量能準(zhǔn)時地跟蹤手動的輸出值,并且在切換時應(yīng)使測量值與給定值無偏差

17、存在；一般言之,用比例（ P）調(diào)劑器的系統(tǒng)是一個有差系統(tǒng),比例度 的大小不僅會影響到余差的大小,而且也與系統(tǒng)的動態(tài)性能親熱相關(guān)；比例積分（）調(diào)劑器,由于積分的作用,不僅能實現(xiàn)系統(tǒng)無余差,而且只要參數(shù) ,選擇合理,也能使系統(tǒng)具有 T c.2良好的動態(tài)性能；31e ss比例積分微分（）調(diào)劑器1是在調(diào)劑器的基礎(chǔ)上再引入微分 D 的作用,從而使系 0 ts統(tǒng)既無余差存在,又能改善圖 6-3、P、和調(diào)劑的階躍響應(yīng)曲線系統(tǒng)的動態(tài)性能（快速性、穩(wěn)固性等） ；在單位階躍作用下, P、調(diào)劑系統(tǒng)的階躍響 應(yīng)分別如圖 6-3 中的曲線、所示；四、 試驗內(nèi)容與步驟16 / 42 過程把握技術(shù)教案（一）、比例（ P）調(diào)

18、劑器把握1）、按圖 6-1 所示,將系統(tǒng)接成單回路反饋系統(tǒng)（接線參照試驗一）；其中被控對象是上水箱,被把握量是該水箱的液位高度 h1；2）、啟動工藝流程并開啟相關(guān)的儀器,調(diào)整傳感器輸出的零點與增益；3）、在老師的指導(dǎo)下,接通單片機把握屏,并啟動運算機監(jiān)控系統(tǒng),為記錄過渡過程曲線作好預(yù)備；4）、在開環(huán)狀態(tài)下,利用調(diào)劑器的手動操作開關(guān)把被把握量“ 手動” 調(diào)到等于給定值（一般把液位高度把握在水箱高度的 50%點處）；5）、觀看運算機顯示屏上的曲線,待被調(diào)參數(shù)基本達到給定值后,即可將調(diào)劑器切換到純比例自動工作狀態(tài)（積分時間常數(shù)設(shè)置于最大,積分、微分作用的開關(guān)都處于“ 關(guān)” 的位置,比例度設(shè)置于某一中

19、間值,“ 正-反” 開關(guān)拔到“ 反” 的位置,調(diào)節(jié)器的“ 手動” 開關(guān)撥到“ 自動” 位置） ,讓系統(tǒng)投入閉環(huán)運行；6）、待系統(tǒng)穩(wěn)固后,對系統(tǒng)加擾動信號（在純比例的基礎(chǔ)上加擾動,一般可通過改變設(shè)定值實現(xiàn)）；記錄曲線在經(jīng)過幾次波動穩(wěn)固下來后,差大??；系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差, 并記錄余7）、減小 ,重復(fù)步驟 6,觀看過渡過程曲線,并記錄余差大小；8）、增大 ,重復(fù)步驟 6,觀看過渡過程曲線,并記錄余差大??；9）、選擇合適的 值就可以得到比較中意的過程把握曲線；10）、留意：每當(dāng)做完一次試驗后,必需待系統(tǒng)穩(wěn)固后再做另一次試驗；（二）、比例積分調(diào)劑器（）把握1）、在比例調(diào)劑試驗的基礎(chǔ)上,加入積分作用（即把積分

20、器“I” 由最大處“ 關(guān)”旋至中間某一位置,并把積分開關(guān)置于“ 開” 的位置）值,以驗證在把握下,系統(tǒng)對階躍擾動無余差存在；17 / 42 ,觀看被把握量是否能回到設(shè)定過程把握技術(shù)教案2）、固定比例度 值（中等大小） ,轉(zhuǎn)變調(diào)劑器的積分時間常數(shù)值,然后觀看加階躍擾動后被調(diào)量的輸出波形,并記錄不同值時的超調(diào)量 p；表二、 值不變、不同時的超調(diào)量 p 積分時間常數(shù) 大 中 小超調(diào)量 p 3）、固定積分時間 T i 于某一中間值, 然后轉(zhuǎn)變 的大小, 觀看加擾動后被調(diào)量輸出的動態(tài)波形,并列表記錄不同 值下的超調(diào)量p；小表三、值不變、不同 值下的p 比例度大中超調(diào)量 p 4）、選擇合適的 和值,使系統(tǒng)

21、對階躍輸入擾動的輸出響應(yīng)為一條較中意的過渡過程曲線；此曲線可通過轉(zhuǎn)變設(shè)定值（如設(shè)定值由（三）、比例積分微分調(diào)劑（）把握50%變?yōu)?60%）來獲得；1）、在調(diào)劑器把握試驗的基礎(chǔ)上,再引入適量的微分作用,即把 D 打開；然后加上與前面試驗幅值完全相等的擾動,記錄系統(tǒng)被把握量響應(yīng)的動態(tài)曲線,并與試驗步驟（二）所得的曲線相比較,由此可看到微分D 對系統(tǒng)性能的影響；2）、選擇合適的 、和,使系統(tǒng)的輸出響應(yīng)為一條較中意的過渡過程曲線（階躍輸入可由給定值從 50%突變至 60%來實現(xiàn)）；3）、用運算機記錄試驗時全部的過渡過程實時曲線,并進行分析；五、試驗報告要求1）、繪制單容水箱液位把握系統(tǒng)的方塊圖；2）、

22、用接好線路的單回路系統(tǒng)進行投運練習(xí),并表達無擾動切換的方法；18 / 42 過程把握技術(shù)教案3）、P 調(diào)劑時,作出不同 值下的階躍響應(yīng)曲線；4）、調(diào)劑時,分別作出不變、不同 值時的階躍響應(yīng)曲線和 不變、不同值時的階 躍響應(yīng)曲線；5）、畫出把握時的階躍響應(yīng)曲線,并分析微分 D 的作用；6）、比較 P、和三種調(diào)劑器對系統(tǒng)余差和動態(tài)性能的影響；六、留意事項1）、試驗線路接好后,必需經(jīng)指導(dǎo)老師檢查認可后方可接通電源；2）、必需在老師的指導(dǎo)下,啟動運算機系統(tǒng)和單片機把握屏；3）、如參數(shù)設(shè)置不當(dāng),可能導(dǎo)致系統(tǒng)失控,不能達到設(shè)定值；湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案19 / 42 過程把握技術(shù)教

23、案教研室主任（簽名）備課日期2022 年10 月30 日授 課 班 級周電氣 S03-3、4 班電氣 S03-1、2 班授課日期星期1 1 10 10 課題 簡潔把握系統(tǒng)的設(shè)計 教學(xué)預(yù)備看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求把握簡潔把握系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置 授課方式講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)第四節(jié) 簡潔把握系統(tǒng)的設(shè)計20 / 42 過程把握技術(shù)教案簡潔把握系統(tǒng)由被控對象、檢測變送元件、調(diào)劑器和執(zhí)行器等環(huán)節(jié)組成,是對 被控變量進行把握的單回路反饋閉環(huán)把握系統(tǒng)；其結(jié)構(gòu)簡潔、投資少、易于調(diào)整和 投運,能中意一般工業(yè)生產(chǎn)過程的把握要求；簡潔把握系統(tǒng)分析

24、、設(shè)計方法是其他各類把握系統(tǒng)分析和設(shè)計的基礎(chǔ)；在選擇 把握方案時,只有當(dāng)簡潔把握系統(tǒng)不能中意把握要求時,才考慮接受其它教復(fù)雜的 把握方案；一、過程把握系統(tǒng)設(shè)計概述 第一要確定把握過程,然后才進行系統(tǒng)設(shè)計；把握過程是由工藝準(zhǔn)備的,必需 結(jié)合過程特性的分析,明確被控變量、操縱變量及主要擾動；把握系統(tǒng)設(shè)計時,從設(shè)計任務(wù)的提出到系統(tǒng)投入運行,一般都要經(jīng)過從理論設(shè) 計到實踐,再依據(jù)實踐修正設(shè)計方案的多次反復(fù)；1過程把握系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容 A把握方案的設(shè)計 包括帶把握點的工藝流程圖、設(shè)計說明書；帶把握點的工藝流程圖是描述 生產(chǎn)過程把握系統(tǒng)的圖紙文件；在工藝流程圖上反映出被控變量、測量點的位 置和把握手段的

25、實現(xiàn)方法,以及各個把握系統(tǒng)相互之間的關(guān)系；設(shè)計說明書包 括設(shè)計指導(dǎo)思想、工藝流程和環(huán)境特點、自動化水平和把握方案的確定、安全 技術(shù)措施等內(nèi)容；B工程設(shè)計 包括外表選型、把握室和外表盤設(shè)計、外表供電系統(tǒng)設(shè)計、信號及連鎖保 護系統(tǒng)設(shè)計；工程設(shè)計時要結(jié)合實際經(jīng)濟情形、從簡潔、有用動身；C工程安裝和外表調(diào)校21 / 42 過程把握技術(shù)教案過程把握系統(tǒng)中,外表和電氣設(shè)備的安裝、信號線路的連接必需正確；D調(diào)劑器參數(shù)整定 必需將調(diào)劑器參數(shù)整定合適,保證系統(tǒng)運行在正確狀態(tài)；2過程把握系統(tǒng)設(shè)計步驟 A建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 被控過程的數(shù)學(xué)模型是過程把握系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)；B選擇把握方案 C建立系統(tǒng)框圖 D進行系統(tǒng)靜態(tài)、

26、動態(tài)特性分析運算 E試驗和仿真 二、把握方案設(shè)計1被控變量的選擇 2操縱變量的選擇 把握通道特性對把握質(zhì)量的影響：A放大系數(shù) K0 的影響 B時間常數(shù) T0 的影響 C純滯后的影響 操縱變量選擇的原就：A操縱變量應(yīng)是把握通道的放大系數(shù) K0 教大者；B應(yīng)使擾動通道的時間常數(shù)越大越好,而把握通道的時間常數(shù)適當(dāng)小一些；C把握通道純滯后的時間越小越好；D須考慮工藝上的合理和便利；3檢測變送環(huán)節(jié)對把握系統(tǒng)的影響22 / 42 過程把握技術(shù)教案檢測元件及變送器在把握系統(tǒng)中是測量結(jié)果獵取和傳送的重要環(huán)節(jié)；4把握器調(diào)劑作用的選擇 A把握規(guī)律的選擇 主要依據(jù)過程特性和要求來選擇：位式把握、比例把握、比例積分把

27、握、比例微分把握、比例積分微分把握；B調(diào)劑器作用方向 三、調(diào)劑器參數(shù)的工藝整定簡潔把握系統(tǒng)可以看作由廣義過程和把握器所構(gòu)成；調(diào)劑器參數(shù)整定主要有理論整定法和工程整定法；1體會法 第一把比例作帶確定,待過渡過程基本穩(wěn)固,再加入積分作用排除靜差,最終加入微分作用提高把握質(zhì)量；大致步驟為：A在無窮大、 0 時,比例適當(dāng)時投入運行；B曲線震蕩頻繁,就削減比例度；否就增大比例度；C加入積分作用；D加入微分作用；2衰減曲線法 3鄰界比例度法湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案23 / 42 過程把握技術(shù)教案教研室主任（簽名）備課日期2022 年11 月05 日授 課 班 級周電氣 S03-3、4

28、 班電氣 S03-1、2 班授課日期星期1 1 11 11 課題 運算機在過程把握中的應(yīng)用 教學(xué)預(yù)備看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求明白運算機在過程把握中的技術(shù) 授課方式講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)第五章 運算機在過程把握中的應(yīng)用24 / 42 過程把握技術(shù)教案運算機在過程把握中承擔(dān)把握系統(tǒng)中把握器（調(diào)劑器）的任務(wù),實現(xiàn)全天候地 對生產(chǎn)中的各種參數(shù),如溫度、壓力、流量、液位等進行采樣,快速進行復(fù)雜的數(shù) 據(jù)處理、打印和顯示生產(chǎn)工藝過程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和參數(shù),輸出各種把握命令；一、過程把握系統(tǒng)設(shè)計概述 第一要確定把握過程,然后才進行系統(tǒng)設(shè)計；把

29、握過程是由工藝準(zhǔn)備的,必需 結(jié)合過程特性的分析,明確被控變量、操縱變量及主要擾動；把握系統(tǒng)設(shè)計時,從設(shè)計任務(wù)的提出到系統(tǒng)投入運行,一般都要經(jīng)過從理論設(shè) 計到實踐,再依據(jù)實踐修正設(shè)計方案的多次反復(fù)；3過程把握系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容 A把握方案的設(shè)計 包括帶把握點的工藝流程圖、設(shè)計說明書；帶把握點的工藝流程圖是描述 生產(chǎn)過程把握系統(tǒng)的圖紙文件；在工藝流程圖上反映出被控變量、測量點的位 置和把握手段的實現(xiàn)方法,以及各個把握系統(tǒng)相互之間的關(guān)系；設(shè)計說明書包 括設(shè)計指導(dǎo)思想、工藝流程和環(huán)境特點、自動化水平和把握方案的確定、安全 技術(shù)措施等內(nèi)容；B工程設(shè)計 包括外表選型、把握室和外表盤設(shè)計、外表供電系統(tǒng)設(shè)計、

30、信號及連鎖保 護系統(tǒng)設(shè)計；工程設(shè)計時要結(jié)合實際經(jīng)濟情形、從簡潔、有用動身；C工程安裝和外表調(diào)校 過程把握系統(tǒng)中,外表和電氣設(shè)備的安裝、信號線路的連接必需正確；D調(diào)劑器參數(shù)整定 必需將調(diào)劑器參數(shù)整定合適,保證系統(tǒng)運行在正確狀態(tài)；25 / 42 過程把握技術(shù)教案4過程把握系統(tǒng)設(shè)計步驟 A建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 被控過程的數(shù)學(xué)模型是過程把握系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)；B選擇把握方案 C建立系統(tǒng)框圖 D進行系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)特性分析運算 E試驗和仿真 二、把握方案設(shè)計5被控變量的選擇 6操縱變量的選擇 把握通道特性對把握質(zhì)量的影響：A放大系數(shù) K0 的影響 B時間常數(shù) T0 的影響 C純滯后的影響 操縱變量選擇的原就：A

31、操縱變量應(yīng)是把握通道的放大系數(shù) K0 教大者；B應(yīng)使擾動通道的時間常數(shù)越大越好,而把握通道的時間常數(shù)適當(dāng)小一些；C把握通道純滯后的時間越小越好；D須考慮工藝上的合理和便利；7檢測變送環(huán)節(jié)對把握系統(tǒng)的影響 檢測元件及變送器在把握系統(tǒng)中是測量結(jié)果獵取和傳送的重要環(huán)節(jié)；8把握器調(diào)劑作用的選擇 A把握規(guī)律的選擇26 / 42 過程把握技術(shù)教案主要依據(jù)過程特性和要求來選擇：位式把握、比例把握、比例積分把握、比例微分把握、比例積分微分把握；B調(diào)劑器作用方向 三、調(diào)劑器參數(shù)的工藝整定簡潔把握系統(tǒng)可以看作由廣義過程和把握器所構(gòu)成；調(diào)劑器參數(shù)整定主要有理論整定法和工程整定法；4體會法 第一把比例作帶確定,待過渡

32、過程基本穩(wěn)固,再加入積分作用排除靜差,最終加入微分作用提高把握質(zhì)量；大致步驟為：A在無窮大、 0 時,比例適當(dāng)時投入運行；B曲線震蕩頻繁,就削減比例度；否就增大比例度；C加入積分作用；D加入微分作用；5衰減曲線法 6鄰界比例度法湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案27 / 42 過程把握技術(shù)教案教研室主任（簽名）備課日期2022 年11 月8 日授 課 班 級周電氣 S03-3、4 班電氣 S03-1、2 班授課日期星期5 5 11,13 12,14 課題 單片機把握 教學(xué)預(yù)備看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 明白單片機與上位機的通訊過程 授課方式講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽

33、課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)試驗十四、單片機把握系統(tǒng)28 / 42 過程把握技術(shù)教案一、試驗?zāi)康?1）、熟識單片機與運算機的操作；2）、明白單片機與上位機的通訊過程；二、試驗設(shè)備 1 型過程把握試驗裝置：單片機把握屏 03 運算機及監(jiān)控軟件 變頻器 07-2 三、試驗原理圖 14-1 單片機的單回路把握系統(tǒng) 由檢測變送元件輸出的檢測信號,進入單片機的模擬量輸入口,然后由單片機 對檢測信號與給定值進行比較和運算,得到輸出把握信號；單片機在過程把握中 : 一是作為把握器與參數(shù)監(jiān)測元件、變送器及執(zhí)行機構(gòu)組成一個直接數(shù)字把握系統(tǒng) ,對多個被控量進行巡回監(jiān)控；二是依靠串行口1 數(shù)

34、據(jù)通訊與運算機連接,實現(xiàn)運算機數(shù)據(jù)采集與顯示；雖然單片機把握是斷續(xù)的,但對于時間常數(shù)較大的系統(tǒng)來說,它的把握成效近似于連續(xù)把握,因此,用數(shù)字完全可以代替模擬,同樣可得到比較 中意的把握成效；四、試驗步驟29 / 42 過程把握技術(shù)教案1、熟識單片機的操作（具體操作,見本書第一部分產(chǎn)品使用說明的 03 單片機把握屏的使用說明） ；2、按圖 14-1 連接系統(tǒng)：將液位檢測信號送至單片機,再用單片機輸出的模擬信號把握溝通變頻器,進而把握電機的轉(zhuǎn)速,從而形成一個閉環(huán)系統(tǒng),實現(xiàn)水位自動把握；3、利用 03 的把握鍵盤設(shè)定單片機系統(tǒng)參數(shù)（包括給定值、參數(shù) 、 、采樣周期、標(biāo)尺上限、標(biāo)尺下限、正反作用、手動

35、/自動、輸出通道等）；4、通過衰減曲線法找到正確參數(shù)（可利用溝通電機作為執(zhí)行機構(gòu),直流電機作為干擾源）；1）、置調(diào)劑器積分時間到最大值（） ,微分時間為零 0,比例度 為較大值,讓系統(tǒng)投入閉環(huán)運行；Ts2）、待系統(tǒng)穩(wěn)固后,作設(shè)定值階躍擾 y動,并觀看系統(tǒng)的響應(yīng)；如系統(tǒng)響應(yīng)衰減太快,就增大比例度；反之,系統(tǒng)響應(yīng)衰減過慢,應(yīng)減小比例度；如此反復(fù)直到系0ts統(tǒng)顯現(xiàn)如圖 14-2 所示 4:1 衰減振蕩過程；圖 14-2 4:1 衰減響應(yīng)曲線登記此時的比例度 s 和振蕩周期 的數(shù)值；3）、利用所得 s 和值,按表 14-1 給出的體會公式,求調(diào)劑器整定參數(shù) 、和數(shù)值；表 14-1 4:1 衰減曲線法整

36、定運算公式調(diào)劑器參數(shù) 調(diào)劑器名稱P s0.5 0.1 1.2s0.8s0.3 30 / 42 過程把握技術(shù)教案五、試驗要求試驗報告內(nèi)容包括試驗?zāi)康囊?、試驗原理框圖、試驗簡要步驟、試驗結(jié)果（包括數(shù)據(jù)曲線）以及對試驗結(jié)果的分析,得出的結(jié)論；六、留意事項1）、試驗線路連好,需經(jīng)指導(dǎo)老師檢查認可后方可接通電源；2）、試驗前必需嫻熟 03 單片機把握屏的使用說明；七、摸索問題試對模擬調(diào)劑器把握、單片機把握、運算機把握做一比較；湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案教研室主任（簽名）備課日期2022 年11 月13 日31 / 42 過程把握技術(shù)教案授 課 班 級電氣 S03-3、4 班電氣 S

37、03-1、2 班授課日期星期周1 12 1 12 課題 運算機在參數(shù)測量中的應(yīng)用 運算機在過程把握中的應(yīng)用 教學(xué)預(yù)備 看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 明白運算機技術(shù)在過程把握中的應(yīng)用 授課方式 講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)第三節(jié) 運算機在參數(shù)測量中的應(yīng)用 一、運算機在參數(shù)測量中的應(yīng)用32 / 42 過程把握技術(shù)教案運算機測量系統(tǒng)可以很便利地實現(xiàn)多參數(shù)的巡回檢測、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理,其中包括數(shù)據(jù)輸入、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換、標(biāo)度變換等；二、信號處理 1測試信號的調(diào)整 傳感器測得的典型測試信號一般有以下幾種：直流電壓信號、直流電流信號和 數(shù)字信號

38、；在送入運算機處理之前,這些信號要調(diào)整為運算機輸入輸出通道所要求 的信號范疇內(nèi)的信號；a. 直流電壓信號 b. 直流電流信號 c. 數(shù)字信號：主要用于對頻率的測量和對轉(zhuǎn)速的測量,頻率測量法有計數(shù)法和 周期測頻法；2信號濾波由于把握系統(tǒng)的信號一般是用模擬式傳感器測得的,因此這些信號不行防止的要受到噪聲干擾的污染；針對不同的干擾源,實行不同的抑制和排除干擾的措施,可 以極大地減弱進入系統(tǒng)的各種噪聲的強度；假如噪聲和有用信號的頻譜范疇不同,通常接受不同的帶通濾波器來分別,但假如噪聲和信號的頻譜重疊,就接受估量方 法來重構(gòu)信號（如卡爾曼濾波器等） ；一般的模擬濾波器常接受濾波網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)；當(dāng)干擾變化速度

39、較慢時, 濾波網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)選擇會遇到確定的困難；這時,可以利用運算機的信息處理才能,通過數(shù)字濾 波來實現(xiàn)；所謂數(shù)字濾波, 就是利用程序?qū)崿F(xiàn)的濾波； 這種濾波方法不需要硬件, 只需編制 濾波算法編制相應(yīng)的餓程序即可達到目的；數(shù)字濾波可以對各種干擾信號,包括頻 率很低的干擾信號實現(xiàn)濾波；33 / 42 過程把握技術(shù)教案常用的數(shù)字濾波方法有：平均值濾波、中值濾波、限幅濾波和慣性濾波；3線性化處理通過模擬量輸入通道采集到的數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)所代表的參數(shù)不愿定呈線性關(guān)系,常常需要進行非線性補償,使非線性關(guān)系轉(zhuǎn)化為線性關(guān)系,才能用于顯示和把握；第四節(jié) 運算機在過程把握中的應(yīng)用一、運算機溫度測量該系統(tǒng)屬于運算機巡回

40、檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),是利用Z80 微處理器及其接口、轉(zhuǎn)換器和熱敏電阻組成的運算機溫度測量系統(tǒng),用來檢測生產(chǎn)過程中的溫度及其變化；1參數(shù)變換和轉(zhuǎn)換電路熱敏電阻的溫度參數(shù)變換和0804 芯片模 /數(shù)轉(zhuǎn)換電路如圖 5-26；2微機熱敏電阻溫度檢測系統(tǒng)的電路組成與程序流程 初始化 把啟動信號送給轉(zhuǎn)換器 等待 1 從轉(zhuǎn)換器讀取數(shù)據(jù) 把轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為溫度值 預(yù)備顯示用的數(shù)據(jù) 溫度值的顯示 二、中心空調(diào)把握系統(tǒng) 用運算機對把握規(guī)律的數(shù)值運算來取代模擬把握器的把握作用,運算的結(jié)果以數(shù)字量的形式或變成模擬量的形式直接把握生產(chǎn)過程；a. 負溫度系數(shù)熱敏電阻34 / 42 通用輸入量有以下幾種類型：過程把握技術(shù)

41、教案b. 電阻 1000-1（-50150）1000-2（04000）c. 直流電信號： 010V；010；420；d. 干接點 1C500 型中心空調(diào)把握系統(tǒng) 該把握器可以對中心空調(diào)進行焓值把握、正確啟停把握和溫度把握等；a. C500 型把握器 b. C500 型把握器的三個把握功能 焓值把握空調(diào)器正確啟停把握 溫度把握220 型中心空調(diào)機組把握系統(tǒng) a. 20 把握器簡介 b. 用 20 把握的空調(diào)機組 39100 型中心空調(diào)機組把握系統(tǒng)湖 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案教研室主任（簽名）備課日期2022 年11 月18 日授 課 班 級電氣 S03-3、4 班電氣 S03-

42、1、2 班35 / 42 過程把握技術(shù)教案授課日期星期周1 13 1 13 課題 過程把握技術(shù)的應(yīng)用 教學(xué)預(yù)備 看書 寫教案 教學(xué)目的 與 要 求 明白過程把握的實際應(yīng)用 授課方式 講授 教學(xué)過程 （檢查復(fù)習(xí),教授聽課,鞏固復(fù)習(xí),課堂小結(jié),支配作業(yè)）教授聽課 課堂小結(jié)第六章 過程把握技術(shù)的應(yīng)用隨著經(jīng)濟的進展,高層樓宇不斷涌現(xiàn),過程把握技術(shù)在樓宇中的空調(diào)、制冷、36 / 42 過程把握技術(shù)教案消防、給排水等系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用；第三節(jié) 消防把握系統(tǒng) 高層建筑物一旦發(fā)生火災(zāi),火勢兇殘且擴散極快,火災(zāi)撲救和人員疏散都特別 困難；因此,以建筑物特殊是高層建筑物為被控對象,通過自動把握手段實現(xiàn)火災(zāi) 的

43、自動報警及自動撲火特別重要,所建立的消防把握系統(tǒng)實際上也是一個典型的閉 環(huán)把握系統(tǒng)；消防把握系統(tǒng)可由一個簡潔的結(jié)構(gòu)圖來表示,如圖 一、 火災(zāi)報警把握系統(tǒng)6-36 所示；依據(jù)工程建設(shè)的規(guī)模、愛惜對象的性質(zhì)、火災(zāi)報警區(qū)域的劃分,將火災(zāi)報警控 制系統(tǒng)分為三種基本形式：區(qū)域火災(zāi)報警系統(tǒng)、集中火災(zāi)報警系統(tǒng)、把握中心報警 系統(tǒng)；區(qū)域火災(zāi)報警裝置只用一臺通用報警把握器,只能設(shè)置一些功能簡潔的聯(lián)動設(shè) 備；集中火災(zāi)報警把握系統(tǒng)由一臺集中火災(zāi)報警把握器、兩臺以上的區(qū)域火災(zāi)報警 把握器、火災(zāi)報警裝置和電源組成；集中火災(zāi)報警把握器設(shè)在消防把握室,區(qū)域火 災(zāi)報警把握器設(shè)在各層；對于總線制火災(zāi)報警把握系統(tǒng),區(qū)域火災(zāi)報警把

44、握器就是 重復(fù)顯示屏；把握中心報警把握系統(tǒng)除了集中火災(zāi)報警把握器、區(qū)域報警把握器、火災(zāi)探測器外,在消防把握室內(nèi)增加了消防聯(lián)動設(shè)備；被聯(lián)動把握的設(shè)備包括火災(zāi)警報裝置、火警電話、火災(zāi)應(yīng)急照明、火災(zāi)應(yīng)急廣播、防排煙、通風(fēng)空調(diào)、消防電梯和固定滅 火把握裝置等；二、消火栓滅火系統(tǒng)37 / 42 過程把握技術(shù)教案室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)由高位水箱（蓄水池）、消防水泵（加壓泵） 、管網(wǎng)、室內(nèi)消火栓設(shè)備、室外露天消火栓以及水泵接合器等組成；室內(nèi)消火栓設(shè)備由水槍、水帶和消火栓組成；火災(zāi)發(fā)生時,需由消防員拿起噴 水槍噴水滅火；室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)是自動監(jiān)測、報警、自動滅火的自動化消防系 統(tǒng),該系統(tǒng)一般由消防把握電路、消防

45、水泵、消火栓、管網(wǎng)及壓力傳感器等構(gòu)成,主要是對消防水泵進行自動把握；如圖 6-42 所示；三、噴水滅火系統(tǒng) 1閉式自動噴水滅火系統(tǒng) a濕式噴水滅火系統(tǒng) 平常無火災(zāi)時, 管網(wǎng)壓力水由高位水箱供應(yīng), 滅火初期水泵未啟動之前消防用水 也由高位水箱供應(yīng)；啟動水泵是將消防用水從一個低位的水池泵入管網(wǎng)中；b干式噴水滅火系統(tǒng) 干式噴水滅火系統(tǒng)是平常無火災(zāi)時,管網(wǎng)內(nèi)充以氣體；干濕式噴水滅火系統(tǒng)是 在冬季沖氣,夏季變成充水；c預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)是依據(jù)火災(zāi)信號的發(fā)生來進行干式與濕式的轉(zhuǎn)換,災(zāi)時是濕式；即無火災(zāi)信號時是干式, 有火火災(zāi)發(fā)生時, 火災(zāi)探測器第一動作, 并將火災(zāi)信號送至火災(zāi)報警把握器,發(fā)出聲 光報警并顯示滅火地址；同時通過電磁閥自動打開預(yù)作用閥,并由自動排氣閥排出 管網(wǎng)中的低壓氣體,消防水充以管網(wǎng)；待火場溫度連續(xù)上升,閉式噴頭自動打開開 始噴水滅火,并同時送出火災(zāi)報