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化工仪表及自动化 化工学院 过程工程系 杨建国 副教授 目的和意义 在化工等连续性生产设备上，配备一些自动化装置，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，称为化工自动化。 实现化工自动化的目的是： 加快生产速度，降低生产成本，提高产品数量和质量。 降低劳动强度，改善劳动成本。 确保生产安全 学习本课程的意义在于：扩大知识面，适应生产现代化需要；扩大就业途径。 高岭土在不同温度下煅烧时，其化学反应式如下： 化工自动化的发展历程 1950?s~1960 ?s 基地式气动单元仪表，基地式电动单元仪表，膜片式仪表。为化工单元操作的发展提供了技术支撑。 1970 ?s~1980 ?s 单元组合Ⅱ型仪表：QDZⅡ，DDZ Ⅱ 1990 ?s~ 单元组合Ⅲ型仪表：QDZⅢ ，DDZ Ⅲ 本课程主要内容 基本概念 控制系统 控制对象 仪器仪表 测量 显示 调节 执行 调节系统（简单系统、复杂系统） 计算机控制系统（系统构成、接口与转换） 主要参考书目 化工仪表及自动化（第三版） 厉玉鸣 主编，化学工业出版社 化工仪表及自动化习题集 厉玉鸣 主编，化学工业出版社 化工过程控制工程（第二版） 王骥程 祝和云 主编，化学工业出版社 化工过程控制基础 化学工业出版社 第一章 自动调节系统基本概念 第一节 化工自动化的主要内容 第二节 自动调节系统的组成 第三节 自动调节系统的表示方法 第四节 自动调节系统的分类 第五节 自动调节的过度过程和系统品质指标☆ 第一节 化工自动化的主要内容 自动检测 自动保护与报警 自动操纵与启停 自动调节 第二节 自动调节系统的组成 第三节 自动调节系统的表示方法 方块图表示方式 流程图表示方式 控制流程图符号意义 控制流程图字母意义 第四节 自动调节系统的分类 按被调参数分类： 流量调节、温度调节、压力调节、物位调节等； 按调节规律分类： 比例调节、比例微分调节、比例积分调节、比例微分积分调节 按被调参数的变化规律分类： 定值调节系统：给定值为常数； 随动调节系统：给定值为变数，要求跟随变化； 程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数。 按信号种类分类： 气动调节系统，电动调节系统 第五节 自动调节的过度过程和系统品质指标 1. 控制系统的过渡过程 控制系统的过渡过程： 在扰动或给定值变化的情况下，被控量偏离给定值和在控制调节作用下，接近给定值或跟随给定值变化的过程。 控制系统的动态特性 被控参数向给定值变化过程的特性。 控制系统的静态特性 经过调节作用后，被控参数处于稳定范围时的特性。 第五节 自动调节的过度过程和系统品质指标 1. 控制系统的过渡过程 控制系统的过渡过程： 在扰动或给定值变化的情况下，被控量偏离给定值和在控制调节作用下，接近给定值或跟随给定值变化的过程。 控制系统的动态特性 被控参数向给定值变化过程的特性。 控制系统的静态特性 经过调节作用后，被控参数处于稳定范围时的特性。 第五节 自动调节的过度过程和系统品质指标 飞升曲线： 在单位阶跃输入（因扰动或设定值变化，使被控参数和设定值之间出现阶跃性变化）下，过度参数的变化曲线。 飞升曲线的四种形式 控制系统的品质指标 最大偏差A； 衰减比(A-C)/(B-C)；4:1~10:1 余差C； 过渡时间t； 振荡周期T。 本章作业 P15 1，8，9，11 ，21 * * 四部分：测量仪表、显示记录仪表、调节器、执行机构 嵌在管道中 就地仪表盘面安装仪表 3 就地仪表盘后安装仪表 5 集中仪表盘面安装仪表 2 集中仪表盘后安装仪表 4 就地安装仪表 1 备注 图形符号 安装位置 序号 备注 图形符号 安装位置 序号 Y 物位 L 执行机构 位置 Z 水分 M 力 W 时间 K 阀 粘度 V 指示 电流 I 传送 温度 T 比 流量 F 开关 安全 速度 S 电压 E 记录 放射性 R 差 密度 D 累积 积分 数量 Q 控制 电导率 C 压力 P 报警 分析 A 功能 修饰词 被测变量 功能 修饰词 被测变量 后继字母 第一位字母 字母 后继字母 第一位字母 字母 输入量 时间t 0 t0