化工自动化及仪表

1、绪绪 论论煤化工系 宋正伟课程定位 化工自动化及仪表是化工设备维修技术专业的一门专业必修课程，突出实践性、实用性和先进性，着重职业技能的培养。主要任务是使学生掌握和了解有关的生产过程检测仪表和日新月异的控制技术,以确保在生产过程中，正确地指导生产操作、保证生产安全和生产质量，为金工实训、化工设备维修技术专业实训等后续课程的学习奠定基础。1q 何为化工自动化？何为化工自动化？q 如何来构筑一个控制系统如何来构筑一个控制系统 q 化工自动化仪表的发展过程化工自动化仪表的发展过程q 化工自动化仪表的分类化工自动化仪表的分类内内 容容 概概 要要 使学生了解本课程的重要性及化工仪表及自动化的发展，理解

2、如何来构筑一个控制系统，初步形成相应的构建过程控制系统和综合分析能力。 教学目标1.教学目标液位控制系统教学重点如何来构筑一个控制系统如何来构筑一个控制系统化工自动化仪表的分类化工自动化仪表的分类教学难点如何来构筑一个控制系统如何来构筑一个控制系统2.教学重难点 教学目标 化工自动化的含义化工自动化的含义n是化工、炼油、食品、轻工等化工类型是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。生产过程自动化的简称。 n在化工设备上，配备上一些自动化装置，在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动在

3、不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生化装置来管理化工生n产过程的办法，称产过程的办法，称n为化工自动化。为化工自动化。换一种说法：换一种说法：所谓自动化是使工艺参数保持在需要的值或者状所谓自动化是使工艺参数保持在需要的值或者状态上，或者使生产过程按照一定的程序或者步骤态上，或者使生产过程按照一定的程序或者步骤运行，保证生产过程运行在运行，保证生产过程运行在最佳状态最佳状态( (理解理解) )从控制的眼光来看从控制的眼光来看为什么要实现自动控制？为什么要实现自动控制？原因一：代替人的劳动，减轻劳动强度，提高生原因一：代替人的劳动，减轻劳动强度，提高生产效率。产效率。原因二：炼油、化

4、工、冶金、电力、生物、制药原因二：炼油、化工、冶金、电力、生物、制药等等 工业过程的生产规模越来越向大型化、复工业过程的生产规模越来越向大型化、复杂化方向杂化方向发展，各种类型的自动控制技术已经成发展，各种类型的自动控制技术已经成 如何来构筑一个控制系统？ 谁需要控制控制什么iq0q什么时候需要控制拿什么来控怎么来控怎么构成一个自控回路如何把控制结果显示出来如果一个对象有很多很多控制回路怎么办？iqh0q测量仪表设定值控制器进进料料口口H出出料料口口玻璃管液位计玻璃管液位计 化工生产过程自动化的目的化工生产过程自动化的目的 n 加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量加快生产速度，降低生产成本

5、，提高产品产量和质量。和质量。 n 减轻劳动强度，改善劳动条件。减轻劳动强度，改善劳动条件。n 能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。的。 n 生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。动和脑力劳动之间的差别创造条件。 化工自动化的发展过程化工自动化的发展过程n2020世纪世纪4040年代以前年代以前n绝大多数化工生产

6、处于手工操作状况，操绝大多数化工生产处于手工操作状况，操作工人根据反映主要参数的仪表指示情况，作工人根据反映主要参数的仪表指示情况，用人工来改变操作条件，生产过程单凭经用人工来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。低效率，花费庞大。验进行。低效率，花费庞大。n2020世纪世纪5050年代到年代到6060年代年代n人们对化工生产各种单元操作进行了大量人们对化工生产各种单元操作进行了大量的开发工作，使得化工生产过程朝着大规的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用方向迅模、高效率、连续生产、综合利用方向迅速发展。速发展。 化工自动化的发展过程化工自动化的发展过程n2020世纪

7、世纪7070年代以来，化工自动化技术又年代以来，化工自动化技术又有了新的发展有了新的发展n已发展为综合自动化，应用的领域和规模已发展为综合自动化，应用的领域和规模越来越大；显示了知识密集化、高技术集越来越大；显示了知识密集化、高技术集成化的特点；智能化程度日益增加成化的特点；智能化程度日益增加 。n2020世纪末，计算机、信息技术的飞速发世纪末，计算机、信息技术的飞速发展，引发了自动化系统结构的变革展，引发了自动化系统结构的变革 本课程所讲发展过程本课程所讲发展过程基地式系统基地式仪表第0代常规仪表控制系统单元组合仪表：调、变、执、算(DDZ-II、III、QDZ)第1代 DDC控制变、执(D

8、DZ-II、III) 集中型计算机控制系统变、执(DDZ-II、III) 第2代DCSOS：小型机、IPCCS：IPC、PLC、智能调节器现场仪表：DDZ-III为主 第3代*FCS将全厂最基础的现场级仪表和装置均通过现场总线连接起来，实现全数字化通讯。现场仪表：总线仪表 第4代*分布式IO DCS现场信号根据传输距离或功能不同连接到现场I/O设备上，各现场I/O设备与控制站间通过网络（现场总线）连接。现场仪表：DDZ-III、总线仪表 过渡型* 本学科的性质和任务本学科的性质和任务n 化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。它应用自动控制学科、仪器

9、仪表学科及计算机它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科。学科的理论与技术服务于化学工程学科。 n 对于熟悉化学工程学科的人员，如能再学习和对于熟悉化学工程学科的人员，如能再学习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能在推进中国的化工自动化事业中，起到事半能在推进中国的化工自动化事业中，起到事半功倍的作用。功倍的作用。n 仪表按功能分为：仪表按功能分为：n 系统分类：系统分类： “眼睛眼睛” “手脚手脚” “大脑大脑” 化工自动化系统的分类化工自动化系统的分类 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 生产过程：生产过程： 测量仪表对生产过程中的工艺变量进行测量，测测量仪表对生产过程中的工艺变量进行测量，测量结果一方面送显示仪表进行显示，另一方面送量结果一方面送显示仪表进行显示，另一方面送