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1、化工儀表及自動化 Chemical Instrumentation&Automation 李李 軍軍2009年年8月月課程的課程的成績評定成績評定課程安排（24學(xué)時）講授：20實(shí)驗(yàn)：4成績評定：考試：80%實(shí)驗(yàn)：10%平時：5%實(shí)驗(yàn)：5%教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)p何為何為(過程過程)自動化？自動化？p如何來構(gòu)建一個控制系統(tǒng)如何來構(gòu)建一個控制系統(tǒng)p本課程的主要知識點(diǎn)本課程的主要知識點(diǎn)緒緒 論論自動化自動化什么是自動化？機(jī)器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進(jìn)行操作或控制的過程。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁

2、重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。（意義）因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。自動化的研究內(nèi)容自動化的研究內(nèi)容自動化是一門涉及學(xué)科較多、應(yīng)用廣泛的綜合性科學(xué)技術(shù)。它的研究內(nèi)容主要有自動控制和信息處理兩個方面，包括理論、方法、硬件和軟件等，從應(yīng)用觀點(diǎn)來看，研究內(nèi)容有：過程自動化（化工自動化）機(jī)械制造自動化管理自動化實(shí)驗(yàn)室自動化家庭自動化過程（化工）自動化過程（化工）自動化石油煉制和化工等工業(yè)中流體或粉體的化學(xué)處理自動化。一般采用由檢測儀表、調(diào)節(jié)器和計(jì)算機(jī)等組

3、成的過程控制系統(tǒng)，對加熱爐、精餾塔等設(shè)備或整個工廠進(jìn)行最優(yōu)控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優(yōu)控制等。何為(過程)自動化在工藝設(shè)備上，配備一些自動化裝置，用它們來代替操作人員的（部分）在工藝設(shè)備上，配備一些自動化裝置，用它們來代替操作人員的（部分）直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上按照規(guī)定的要求自動地進(jìn)行，也即：直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上按照規(guī)定的要求自動地進(jìn)行，也即：用用用用自動化裝置來管理設(shè)備（生產(chǎn)過程），使之正常運(yùn)行自動化裝置來管理設(shè)備（生產(chǎn)過程），使之正常運(yùn)行自動化裝置來管理設(shè)備（生產(chǎn)過程），使之正常運(yùn)行自動化裝置來管理設(shè)備（生產(chǎn)過程），使之正常運(yùn)行。從工藝的眼光來看從工藝的

4、眼光來看從工藝的眼光來看從工藝的眼光來看換換一種說法：一種說法：所謂自動化是使工藝參數(shù)保持在需要的值或者狀態(tài)上，或者使生產(chǎn)過程所謂自動化是使工藝參數(shù)保持在需要的值或者狀態(tài)上，或者使生產(chǎn)過程按照一定的程序或者步驟運(yùn)行，保證生產(chǎn)過程運(yùn)行在按照一定的程序或者步驟運(yùn)行，保證生產(chǎn)過程運(yùn)行在最佳狀態(tài)最佳狀態(tài)(理解理解)最高目標(biāo)最高目標(biāo)最高目標(biāo)最高目標(biāo)從控制的眼光來看從控制的眼光來看從控制的眼光來看從控制的眼光來看自動控制所謂所謂“自動控制自動控制”是指應(yīng)用自動化儀器儀表或自動是指應(yīng)用自動化儀器儀表或自動控制裝置代替人自動地對儀器設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程控制裝置代替人自動地對儀器設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，使之有

5、目的地修正被控對象的動力學(xué)行進(jìn)行控制，使之有目的地修正被控對象的動力學(xué)行為，以達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)或滿足預(yù)期的性能要求。為，以達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)或滿足預(yù)期的性能要求。為什么要實(shí)現(xiàn)自動控制？為什么要實(shí)現(xiàn)自動控制？原因一原因一原因一原因一：代替人的勞動，減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。：代替人的勞動，減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。原因二原因二原因二原因二：煉油、化工、冶金、電力、生物、制藥等工業(yè)過程的：煉油、化工、冶金、電力、生物、制藥等工業(yè)過程的生產(chǎn)規(guī)模越來越向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展，各種類型的自動生產(chǎn)規(guī)模越來越向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展，各種類型的自動控制技術(shù)已經(jīng)成了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)已經(jīng)成了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)

6、實(shí)現(xiàn)安全、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗安全、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的基本條件和重要保證。的基本條件和重要保證。如何來構(gòu)建一個控制系統(tǒng)？誰需要控制控制什么什么時候需要控制拿什么來控怎么來控怎么構(gòu)成一個自控回路如何把控制結(jié)果顯示出來如果一個對象有很多很多控制回路怎么辦？測量儀表設(shè)定值控制器人工操作 自動控制(Automatic Automatic controlcontrol)進(jìn)進(jìn)料料口口H出出料料口口玻璃管液位計(jì)玻璃管液位計(jì)人工操作VS自動控制本課程的主要知識點(diǎn)自動控制究竟是一個什么自動控制究竟是一個什么自動控制究竟是一個什么自動控制究竟是一個什么“東西東西東西東西”？不是名詞解釋不是名詞解釋不是名詞解釋不是名詞

7、解釋 需要學(xué)習(xí)自控回路（系統(tǒng)）的組成、基本工作原理、如何評價自動質(zhì)量怎么樣來構(gòu)建一個自動控制回路？怎么樣來構(gòu)建一個自動控制回路？怎么樣來構(gòu)建一個自動控制回路？怎么樣來構(gòu)建一個自動控制回路？需要學(xué)習(xí)構(gòu)建自控回路的各環(huán)節(jié)的作用，各環(huán)節(jié)的特性對自控系統(tǒng)的影響，（最常用）檢測儀表、控制儀表的基本工作原理，如何選擇合適的自控設(shè)備（儀表）如何工程實(shí)施？如何工程實(shí)施？如何工程實(shí)施？如何工程實(shí)施？即使一個象空調(diào)器溫度控制那么簡單的自動控制回路的實(shí)施？即使一個象空調(diào)器溫度控制那么簡單的自動控制回路的實(shí)施？即使一個象空調(diào)器溫度控制那么簡單的自動控制回路的實(shí)施？即使一個象空調(diào)器溫度控制那么簡單的自動控制回路的實(shí)施？

8、需要學(xué)習(xí)自動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制參數(shù)的整定更復(fù)雜的控制回路如何工程實(shí)施？更復(fù)雜的控制回路如何工程實(shí)施？更復(fù)雜的控制回路如何工程實(shí)施？更復(fù)雜的控制回路如何工程實(shí)施？計(jì)算機(jī)控制是什么一回事？怎么樣來設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？計(jì)算機(jī)控制是什么一回事？怎么樣來設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？計(jì)算機(jī)控制是什么一回事？怎么樣來設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？計(jì)算機(jī)控制是什么一回事？怎么樣來設(shè)計(jì)一個計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？主要參考書目主要參考書目n化工儀表及自動化（第四版）n 厲玉鳴 主編，化學(xué)工業(yè)出版社n化工儀表及自動化習(xí)題集（第二版）n 厲玉鳴 主編，化學(xué)工業(yè)出版社n化工過程控制工程（第二版）n 王驥程 祝和云 主編，化學(xué)工業(yè)出版社n化工過程控制基礎(chǔ)n化學(xué)工業(yè)出版社