化工仪表与自动控制技术(21世纪高职高专化学化工类规划教材)

    项目1分析化工自动控制系统[项目内容]

    ·化工自动化的主要内容’

    ·自动控制系统的组成及方块图；

    ·自动控制系统的分类；

    ·自动控制系统的过渡过程和品质指标；

    ·工艺管道及控制流程图。[项目知识目标]

    ·了解自动控制系统的概念、分类，自动化仪表的分类；明确实现自动控制系统的意义，了解自动控制系统的发展概况和发展趋势；

    ·理解自动控制系统的组成，明确其工作过程；

    ·理解带控制点的流程图，掌握系统框图的画法；

    ·理解控制系统的静态和动态的概念，掌握过渡过程基本形式及其物理意义。【项目能力目标]

    ·能识别带控制点的流程图；

    ·会分析简单控制系统的控制过程。

    任务1．1认识化工自动化[任务描述]

    石油、化工等工业生产过程由于条件复杂、规模庞大，很多参数必须满足工艺的要求，所以在生产中要使用自动化控制取代手动控制。本次任务是认识自动检测系统、自动信号与连锁保护系统、自动操纵系统和自动控制系统等常见化工自动化系统。【任务目标]

    了解自动检测系统、自动信号与连锁保护系统、自动操纵系统和自动控制系统在生产中的作用和应用场合。[相关知识]

  一、化工自动化的发展情况

  20世纪40年代以前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的指示情况，用人工来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。这种生产方式，效率低，花费庞大。

    20世纪50年代到60年代，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模、高效率、连续生产、综合利用的方向迅速发展。

    20世纪70年代以来，化工自动化技术水平得到了很大的提高，计算机开始用于生产过程，出现了计算机控制系统。

    20世纪80年代末至90年代，现场总线和现场总线控制系统得到了迅速发展。目前，现场总线控制系统已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。

  二、化工生产过程自动化的主要内容

  为了实现化工生产过程自动化，一般要具备自动检测系统、自动信号和连锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统和自动控制系统。

    (一)自动检测系统

    利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、指示或记录的系统称为自动检测系统。它取代了操作人员，可以对工艺参数不断进行观察与记录。

    图1一l所示的热交换器是利用蒸汽来加热冷液的。冷液经加热后的温度是否达到要求，可用测温元件配上平衡电桥来测量、指示和记录。冷液的流量可用}L板流量计检测，蒸汽压力用压力表指示，配上平衡电桥的测温元件、孔板流量计、压力表即组成自动检测系统......