《化工仪表及自动化》课程总结

第一篇：《化工仪表及自动化》课程总结

《化工仪表及自动化》课程总结

化学工业是国民经济支柱产业。生产化工原料，再以化工原料制造各种产品，是化学工业的核心。由于化工产品易燃、易爆、有毒、具有腐蚀性，以及对产品质量、数量、生产效益的追求，再加上人们对安全与环保意识的提高，因此，与化工生产过程密切相关的化工自动化，应用越来越普遍，发展速度越来越迅速，技术水平越来越高超。同时，人们对其认知程度越来越重视。正因为如此，化工仪表及自动化这门课程，多年来在多种专业、不同档次学校一直开设。

自动化技术是当今举世瞩目的高科技之一，也是中国今后重点发展的一个高科技领域。

自动化技术的研究开发和应用水平是衡量一个国家发达程度的重要标志，也是现代化社会的一大标志。

在学习《化工仪表及自动化》的过程中，我们应提倡自学，不拘泥于教材内容，充分利用课余时间及网络等便利条件，从中获取各种仪表的相应信息。广泛阅读相关书籍，如化工仪表及自动化（厉玉鸣 第四步），化工自动化及仪表（杨丽明，张光新，化学工业出版社）等，了解各种仪器仪表、控制系统的研究及进展，尤其针对实际应用的控制系统的设计、实际工程问题处理、改进类的文献，拓宽视野。

经过8周的学习，终于完成了该课程。通过这段时间的学习，我有如下收获：（1）能够读懂、并能规范地绘制常用带控制点的工艺流程图。

（2）能根据仪表技术说明书的要求正确使用常用检测仪表，能对变送器实施正确地调零、零点迁移、量程扩展操作；能根据工艺和控制要求，合理设置智能PID控制器的相关参数。

（3）能根据仪表技术说明书的维护要求，能对仪表的常见故障和线路故障合理分析，并加以排除。

（4）能够根据工艺与控制要求合理选择常用的温度、压力、流量和物位检测仪表。

（5）能够根据工艺要求，综合运用知识和各种方法，设计出简单控制系统并加以实施。

（6）能够根据被控参数和系统特点，运用临界比例度法、衰减曲线法两种工程整定方法，对简单控制、串级控制等控制系统，实施正确地调试，使系统在稳定性、准确性和快速性的三项指标基本优化，满足工艺要求。

（7）掌握常用工业过程控制系统的组成原理与性能特点，熟悉其适用场合。理解被控参数、调节参数对系统性能的影响，掌握被控参数与调节参数的合理确定方法。

（8）掌握常用过程检测仪表的结构与测量原理；理解各种PID控制规律对系统的作用，掌握其使用方法； 理解SLPC过程控制仪表的组成原理与运行机制，熟悉其功能，掌握功能指令的应用方法。

第二篇：化工仪表及自动化总结（xiexiebang推荐）

1.化工仪表及自动化系统按功能分类：检测仪表、显示仪表、执行器。2.测量误差按其产生原因：系统误差、疏忽误差、偶然误差。3.测量仪表的方法：直接测量、间接测量。

4.在压力检测中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分其关系为：P表压=P绝对压力—P大气压力

P真空度=P大气压力—P绝对压力 5.仪表测量范围：

含义：是指被测量可按规定精确度进行测量的范围。

范围：最大：

①测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/3；

②测量脉动压力时，最大工作压力不应超过量程的1/2；

③测量高压压力时，最大工作压力不应超过量程的3/5.最小:最小值应不低于仪表满量程的1/3为宜。6.节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象。7.差压式流量计和转子流量计的区别：差压式流量计，是在节流面积不变的条件下，以差压的变化来反映流量的大小，而转子流量计，却是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小，即转子流量计采用的是恒压降，变节流面积的流量测量法。

8.迁移：迁移和调零都是使变送器输出的起始值于被测量起始点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移量则比较大。

迁移同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量范围的平移，它不会改变量程的大小。

9.按照测量方式的不同，温度检测仪表可分为接触式和非接触式俩类。

10.应用热膨胀原理测温：利用液体或固体受热时产生热膨胀的原理，可以制成膨胀式温度计。

11.冷端补偿导线：以不太长的镍铬—镍硅丝作为高温测量端，然后以较长的铜—铜镍丝去接替两热电极，借此达到延伸冷端的目的。

12.电子自动平衡电桥和电子自动电位差计的不同之处？ 答：①它们测量的电量形式不同。

②两者的作用原理不相同。

③感测元件与测量桥路的连接方式不同。

④当用热电偶配电子电位差计时，其测量桥路需要热电偶考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题；而用热电阻配电子平衡电桥时，则不从在问题。

13.电模拟量的模—数变换器按方法分为：间接法、直接法两种。

14.自动化主要装置分为：测量元件与变送器、自动控制器、执行器。

15.自动控制系统是一个闭合系统 16.负反馈：以x作为正值，以z作为负值，也就是到控制器偏差信号e=x-z，所以叫做负反馈。

17.自动控制系统在干扰作用下的过渡过程的基本形式？ 答：①非周期衰减过渡过程

②衰减震荡过程 ③等幅震荡过程 ④发散震荡过程

18.字母代号：第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能。

19.化工自动化主要包括哪些内容？ 20.自动控制系统主要有哪些环节组成？ 答：①检测

②运算（思考）、命令 ③执行

21.模拟式控制器：所传送的信号形式为连续的模拟信号，其基本结构包括比较环节、反馈环节和放大器三部分组成。22.被控变量：生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。

23.从工艺合理性考虑，常常选择温度作为被控变量这是因为：

第一，在精馏塔操作中，压力往往需要固定，只有将塔操作在规定的压力下，才易于保证塔的分离纯度，保证塔的效率和经济性，如果塔压波动，就会破坏原来的气液平衡，影响相对挥发度，使塔处于不良工况；同时，随着塔压的变化，往往还会引起与之相关的其他物料量的变化；第二，在塔压固定的情况下，精馏塔各层塔板上的压力基本是一致的，这样各层塔板上的温度与组分之间就有一定的单值对应关系，由此可见，固定压力，选择温度作为被控变量对精馏塔的出料组分进行间接指标控制是可能的，也是合理的。24.选择操纵变量的原则：

①操纵变量应是可控的，即工艺上允控制的变量。

②操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏。

③在选择操纵变量时，除了从自动化角度考虑外，还要考虑工艺的合理性与生产的经济性，尽可能地降低物料和能量的消耗。

第三篇：化工仪表及自动化教案

绪

论

一、目的要求

1.使学生对本课程的研究内容有比较全面地了解。2.使学生掌握本课程的正确学习方法。

3.使学生了解本课程学习的重要性，以为以后的专业课学习打下良好的基础。

二、主要讲解内容及时间安排

2学时

1.主要讲解内容

（1）所用教材及主要参考书；（2）课程内容介绍；

（3）本课程的学习方法及学习要求。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

本课程的研究对象及主要内容；本课程的重点及学习方法和要求。

四、教学法

以课堂讲授为主，学生课后阅读相关的参考资料为辅。

五、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

（3）汪基寿主编.化工自动化及仪表.北京：中央广播电视大学出版社，1993（4）曹克民主编.自动控制概论.西安：西安建筑科技大学出版社，1995

第三章 检测仪表及传感器

一、目的要求

1.使学生了解仪表的性能指标。

2.使学生掌握仪表精度的意义及与测量误差的关系。

3.使学生初步掌握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法。4.了解各种流量计的测量原理。重点是差压式流量计及转子流量计。5.了解各种液位测量方法。初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法。6.掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法。

二、主要讲解内容及时间安排 15学时

1.主要讲解内容：

（1）检测仪表及传感器的概念，工业检测仪表的性能指标；（2）压力检测及仪表；（3）流量检测及仪表；（4）物位检测及仪表；（5）温度检测及仪表。

2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

1仪表等级的确定及鉴定和选择；

2转子流量计的指示值修正，转子流量计与差压式流量计的工作原理的异同； 3差压式液位变送器的工作原理及零点迁移问题； 4热电偶温度计的冷端温度补偿。

四、讲授难点

1各种压力仪表的工作原理； 2转子流量计的指示值修正； 3差压式液位变送器的零点迁移问题； 4热电偶温度计的冷端温度补偿。

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业巩固所学知识点为辅。

六、讲课思路

▲本章的基本概念： 1检测仪表 2传感器 3变送器

§1工业检测仪表性能指标 1有关测量误差的基本概念（１）测量（２）测量误差（３）误差来源（３个）（４）误差的表示（①、②）２仪表性能指标 2.1精确度

（1）大小确定。（2）应用（三个方面）2.2变差

2.3灵敏度与灵敏度限

（1）指针仪表 a灵敏度 b 灵敏度限（2）数字仪表 a分辨力 b最高分辨力 2.4线性度 2.5反应时间 §2压力检测及仪表 1压力检测的意义 2压力单位及检测仪表 2.1压力的定义及单位 2.2压力几种表示 2.3压力表的分类 3弹性式压力表 3.1原理 3.2特点 3.3弹性元件（1）定义（2）种类（３种）４电气式压力计 4.1原理 4.2组成 4.3种类（5种）5压力仪表的选用与安装 5.1压力仪表的选用（1）类型选择（2）量程的选择（3）精度等级的选择 5.2例题（见讲稿）§3流量检测及仪表 1概述

1.1流量的基本概念（1）流量（2）流量和总量（3）流量的表示

（4）体积流量（Ｑ）与质量流量（Ｍ）的关系1.2流量与总量的关系 1.3流量测量的方法（1）差压式流量计

（2）转子流量计

2差压式流量计（节流式流量计）2.1基本测量原理 2.2组成 2.3节流现象 2.4流量的基本关系式 2.5几种标准的节流装置 3转子流量计 3.1基本原理 3.2结构 3.3工作原理 3.4结论 3.5有关计算公式

4.电远传式转子流量计（LZD）4.1 LZD的组成 4.2流量变送 4.3电动显示部分 5转子流量计的指示值修正

5.1液体流量测量时的修正 5.2例题（见讲稿）5.3气体流量测定时的修正 6其它流量计简介 §4物位检测及仪表 1概述

1.1物位检测的对象 1.2物位检测的重要性 1.3物位检测仪表的种类 2差压式液位变送器 2.1工作原理 2.2零点迁移问题

2.3法兰式差压变送器测液位 2.4例题（见讲稿）3其它物位计 3.1电容式物位计 3.2核辐射物位计 §5温度检测及仪表 1概述

1.1温度检测的重要性 1.2温度测量仪表的种类 1.3温度测量的基本原理 2热电偶温度计 2.1特点及组成 2.2工作原理（1）热电效应

（2）热电现象的测温原理（3）中间导体定律 2.3热电偶的种类

（1）选用热电偶材料时应考虑的因素5

（2）热电偶的种类 2.4补偿导线的选用（1）补偿导线的定义（2）补偿导线的组成 2.5冷端温度补偿（1）冷端温度保持为0℃

（2）冷端温度的修正（冷端温度t0≠0）a计算修正 ▲例题（见讲稿）b电桥修正（电桥补偿法）c仪表调零点法 d补偿热电偶法 3热电阻温度计

3.1 热电阻温度计的工作原理及种类 3.2金属热电阻温度计的工作原理 3.3工业上常用的热电阻（1）金属热电阻的材料要求（2）目前应用最广泛的两种热电阻 3.4热电阻的结构 3.5热敏电阻

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、试述弹簧管压力表的基本工作原理。

2、霍尔压力传感器是怎样工作的？它为什么能将压力的变化线性地转换成霍尔电势？

3、什么叫应变片？如何用它来测量压力？

4、什么是节流现象？标准的节流体有哪几种？应用最广泛的是哪种？

5、差压式液位变送器的工作原理是什么？当测量有压容器的液位时，差压变送器的负压室为什么一定要与容器的气相相连接？

6、什么是液位测量时的零点迁移问题？怎样进行迁移？其实质是什么？

7、为什么要用法兰式差压变送器？它有哪几种结构型式？

8、热电偶温度计为什么可以用来测量温度？它由哪几部分组成？各部分有何作用？

9、用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿的方法有哪几种？

10、试述热电阻测温原理？常用热电阻的种类？

九、本章课后小结

第四章 显示仪表

一、目的要求

1.使学生掌握显示仪表的分类及动圈式显示仪表的工作原理。

2.使学生掌握XCZ－101型动圈式显示仪表及XCZ－102型动圈式显示仪表的工作原理。

3.使学生了解自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的异同。

二、主要讲解内容及时间安排 2学时

1.主要讲解内容：（1）显示仪表的分类；

（2）动圈式显示仪表及其温度补偿；

（3）XCZ－101型动圈式显示仪表和XCZ－102型动圈式显示仪表；（4）自动电子平衡电桥式显示仪表；（5）自动电位差计式显示仪表。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

1.XCZ－101型动圈式显示仪表及XCZ－102型动圈式显示仪表； 2.自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的异同。

四、讲授难点

1.自动电子平衡电桥；

2.自动电子电位差计。

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业巩固所学知识点为辅。

六、讲课思路

▲显示仪表的定义及分类。§1动圈式显示仪表

1.动圈式显示仪表的类型及作用。

2.动圈式显示仪表的工作原理 3.动圈式显示仪表的温度补偿 4.XCZ－101型动圈式显示仪表 4.1原理、结构

4.2实际应用中存在的问题 4.3调整措施

5.XCZ－102型动圈式显示仪表 5.1原理、结构

5.2关于三线制和外接可调电阻（1）实际应用中存在的问题（2）调整措施 5.3注意事项

§2自动电子平衡电桥式显示仪表（与热电阻配套）1.手动平衡电桥测温原理 2.自动平衡电桥测温原理 §3自动电位差计式显示仪表 1.手动电位差计的工作原理 2.自动电位差计 2.1原理电路图 2.2冷端温度补偿

2.3自动电子平衡电桥与自动电子电位差计的比较

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、动圈式仪表的作用原理是什么？

2、为什么要对动圈仪表进行温度补偿？其补偿方法是什么？

3、什么是三线制接法？对此有什么要求？

4、电子电位差计是如何实现对热电偶冷端温度自动补偿的？

九、本章课后小结 第一章

自动控制系统基本概念

一、目的要求

1.使学生掌握自动控制系统的组成，了解各组成部分的作用及相互影响和联系。2.使学生理解自动控制系统中常用的各种术语，掌握方块图的意义及画法。

3、熟悉管道及控制流程图上常用符号的意义。

4、了解控制系统的几种分类形式，掌握系统的静态与动态。

5、使学生掌握闭环控制系统在节跃干扰作用下，过渡过程的几种基本形式及过渡过程品质指标的含义。

二、主要讲解内容及时间安排 2学时

1.主要讲解内容：

（1）被控对象和控制参数的基本概念，自动控制系统的组成；

（2）工艺管道及控制流程图；

（3）自动控制系统的方块图及自动控制系统的分类；（4）自动控制系统的过渡过程和品质指标。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

1工艺管道及控制流程图； 2自动控制系统方框图； 3自动控制系统的品质指标。

四、讲授难点

自动控制系统的过渡过程和品质指标。

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业巩固所学知识点为辅。

六、讲课思路

§1化工自动化的主要内容 1化工生产过程自动化的主要内容 2基本概念（1）自动检测系统（2）自动信号联锁装置（3）自动操纵系统（4）自动开停车系统（5）自动控制系统 §2自动控制系统的组成 1人工控制系统（基础）2自动控制系统 3组成

§3工艺管道及控制流程图 1控制流程图中常用的图形符号

1.1仪表（包括检测、显示、控制）的图形符号 1.2测量点 1.3连接线 2仪表位号

§4自动控制系统方块图

1自动控制系统方块图的组成及应用 2关于自动控制系统方块图的几点说明 ▲作业 课本P16 11题

§5自动控制系统的分类 1按被控变量分 2按控制器控制规律分 3按给定值是否变化分

§6自动控制系统的过渡过程和品质指标 1自动控制系统的动态与静态 1.1动态 1.2静态

2控制系统过渡过程分析 2.1阶跃干扰的特点

2.2自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程的基本形式 3自动控制系统的品质指标 4例题（见课件）▲作业

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、自动控制系统按其基本结构形式可分为几类？其中闭环控制系统中按设定值的不同形式又可分为几种？

2、自动控制系统主要由哪些环节组成？各部分的作用是什么？

3、什么是自动控制系统的过渡过程？在节跃干扰的作用下，其过渡过程有哪些基本形式？哪些过渡过程能基本满足控制要求？

4、衰减振荡过程的品质指标有哪些？各自的含义是什么？

5、什么是自动控制系统的方块图？它与工艺管道及控制流程图有什么区别？

6、什么是控制系统的动态与静态？

7、什么是反馈？什么是正反馈和负反馈？负反馈在自动控制中有什么重要意义？

九、本章课后小结

第五章 自动控制仪表

一、目的要求

1.使学生掌握各种控制规律及其特点。

2.使学生熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响。

二、主要讲解内容及时间安排 3学时

1.主要讲解内容：（1）控制仪表的作用；

（2）控制器基本控制规律及其对系统过渡过程的影响；

（3）双位控制器，比例控制器，积分控制器，微分控制器，比例积分微分控制器。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

基本控制规律及其对系统过渡过程的影响。

四、讲授难点

双位控制器，比例控制器，积分控制器，微分控制器，比例积分微分控制器。

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业巩固所学知识点为辅。

六、讲课思路

§１概述

１自动控制仪表的作用 ２控制仪表发展的三个阶段

§２控制器的基本控制规律及其对系统过渡过程的影响 １双位控制器 1.1作用规律

1.2双位控制器的品质指标 1.3特点 1.4适用场合 2比例控制器 2.1工作原理 2.2数学关系 2.3比例控制器的余差 2.4比例控制器小结 3积分控制器 3.1数学关系 3.2工作原理

3.3积分控制器的优缺点 4比例积分控制器 4.1数学关系 4.2积分控制器小结 5微分控制器 5.1理想微分调节作用

5.2实际微分调节作用（比例作用+近似微分作用）5.3 KD、TD、T的意义及作用 6比例、积分、微分控制（PID）6.1数学关系 6.2特点 6.3可调整参数 6.4小结（1）比例调节（2）积分调节（３）微分调节 ７补充作业（见讲稿）

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994

（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、控制器的控制规律是指什么？常用的控制规律有哪些？试述常用的几种控制规律的定义及其特点？

2、什么是积分时间？它对系统过渡过程有什么影响？

3、什么是微分时间？它对系统过渡过程有什么影响？

九、本章课后小结

第六章

执行器

一、目的要求

1.使学生掌握控制阀的流量特性的意义。

2.使学生了解气动薄膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合。3.使学生理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则。4.使学生了解电动执行器的基本原理。

二、主要讲解内容及时间安排 2学时

1.主要讲解内容：

（1）执行器的定义及分类，气动执行器的结构和分类；（2）控制阀的流量特性；（3）控制阀的选择；

（4）电动执行器的种类及其优缺点。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

气动执行器。

四、讲授难点

控制阀的流量特性。

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后作业巩固所学知识点为辅。

六、讲课思路

１执行器的作用及分类

2气动执行器的组成 2.1执行机构 2.2控制机构 2.3常用的辅助装置 3气动执行器的结构与分类 3.1执行机构 3.2控制机构 3.3分类

4控制阀的流量特性 4.1直线流量特性 4.2等百分比流量特性 4.3抛物线流量特性 4.4快开特性 5控制阀的选择

5.1控制阀结构与特性的选择 5.2气开式与气关式的选择

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994

（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、气动执行器主要由哪两部分组成？各起什么作用？

2、控制阀的流量特性是指什么？何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？

3、什么叫气动执行器的气开与气关式？其选择原则是什么？

九、本章课后小结

第七章

简单控制系统一、目的要求

1.使学生了解简单控制系统的结构、组成及作用。

2.使学生掌握简单控制系统中被控变量和操纵变量选择的一般原则。3.使学生了解各种基本控制规律的特点及应用场合。4.使学生掌握控制器被控参数的工程整定方法。5.使学生掌握控制器正、反作用的确定方法。

二、主要讲解内容及时间安排 4 学时

1.主要讲解内容：

（1）简单控制系统的组成；（2）被控变量的选择；（3）操纵变量的选择；

（4）控制器控制规律的选择；（5）控制器被控参数的工程整定。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

1被控变量的选择； 2控制器控制规律的选择； 3控制器参数的整定方法。

四、讲授难点 控制器控制规律的选择；

2控制器被控参数的工程整定。

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后查阅相关的参考资料并完成课后思考题巩固所学知识点为辅。

六、讲课思路

§1简单控制系统的组成 1定义 2组成

§2被控变量的选择 1选择的依据 2选择的原则 §3操纵变量的选择

1操纵变量的作用及选择的依据 2操纵变量选择的原则 §4控制器控制规律的选择 1控制规律的确定

2控制系统各单元正反作用方向的确定

§5控制器被控参数的工程整定 1工程整定方法的分类 2临界比例度法 3衰减曲线法 4经验凑试法

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、被控变量和操纵变量选择的一般原则为何？

2、何为简单控制系统？试画出简单控制系统的典型方块图。

3、为什么要考虑控制器的正、反作用？如何选择？

4、控制器参数整定的任务为何？工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法？

九、本章课后小结

第八章

复杂控制系统一、目的要求

1.使学生掌握串级控制系统的结构、工作过程特点及应用场合。

2.使学生掌握串级控制系统中副变量的确定及主、副控制器正、反作用的选择方法。

二、主要讲解内容及时间安排学时

1.主要讲解内容：

（1）串级控制系统的工作过程，串级控制系统的特点；（2）串级控制系统中副回路的确定原则；

（3）串级控制系统中主、副控制器控制规律及正、反作用的选择。2.时间安排：按教学日历安排进行。

三、讲授重点

串级控制系统的特点，副回路的确定原则，主、副控制器控制规律及正、反作用的选择。

四、讲授难点

串级控制系统中主、副控制器控制规律及正、反作用的选择

五、教学法

以课堂讲授为主，学生课后参阅相关的资料为辅。

六、讲课思路 1复杂控制系统的定义

2串级控制系统的定义及适用场合 3串级控制系统的工作过程 4串级控制系统的特点 5副回路（副变量）的确定原则

6主、副控制器控制规律及正、反作用的选择 7例题（见课件）8总复习

七、参考书

（1）杜效荣主编.化工仪表及自动化（第二版）.北京：化学工业出版社，1994（2）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（例题习题集）.北京：化学工业出版社，1999

八、复习思考题

1、什么叫串级控制系统？画出一般串级控制系统的典型方块图。

2、串级控制系统有哪些特点？主要使用在哪些场合？

3、串级控制系统中主、副变量应如何选择？

4、为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统？

5、怎样选择串级控制系统中主、副控制器的正、反作用？

6、怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律？

7、串级控制系统中主、副控制器参数的工程整定主要有哪两种方法？

九、本章课后小结

第四篇：化工仪表及自动化学习计划

化工仪表及自动化学习计划

伴随着科学技术的迅猛发展，自动化技术已成为当代举世瞩目的高科技之一。由于生产过程连续化、大众化、复杂化，使得广大的工艺生产技术人员需要学习和掌握必须的检测技术及自动化方面的知识，这是现代工艺生产实现高效、优质、安全、低耗的基本条件和重要保证，也是有关人员管理与开发现代化生产过程所必须具备的知识。关于怎么学好这门课我有如下学习计划：

(1)课前准备要充分

首先，要准备好学习用具。把课本、笔记本、作业本、文具盒等准备齐全，上课前只把与所讲科目有关的书本放到桌面上，其他书本放在书包里面。其次，课间活动要合理利用。有的同学课间活动过于激烈，打闹得浑身是汗，上课铃响后，兴奋劲儿还没消失；有的同学课间休息10分钟抓紧时间做习题，大脑未得到适当的休息，也会影响下堂课的听课效率。因此，课间活动应该做些轻微的体育运动，散散步，吸吸新鲜空气，使大脑得到休息，最后还要调整好上课的情绪，有的同学对上课有一种消极的厌烦情绪，一上课心里就烦，觉得上课没意思，总盼着快点下课：这样的同学应提高对课堂学习的认识，调整好自己的心理状态，保持一种渴求的心情，盼望上课能学到更多的知识，有了这样的身心准备，才能进入理想的精神状态，提高听课效果。

(2)要抓住听课的重点

教师在课堂上讲的内容很多，我们要抓住听课的重点。首先要根据课前预习的情况，重点听预习时没弄懂的部分，争取通过教师的讲解，把疑难点解决。其次，要抓住教师讲课内容的重点。要善于抓住教师讲课中关键的字、词、句，注意教师如何导人新课，如何小结，抓住教师反复强调的重点内容。

(3)要学会记课堂笔记

一些学生认为，反正教材上什么都有，上课只要听讲就行了，没必要记课堂笔记，这种观点是错误的。研究表明，对于同一段学习材料，做笔记的同学比不做笔记的同学成绩提高二倍。这是为什么呢?做笔记的好处可以概括如下：A、记笔记有助于指引并稳定学生的注意：要想在听课的同时记好笔记，必须跟上老师的讲课思路，把注意力集中到学习的内容上，只听不记则有可能使学生的注意力分散到学习以外的其他方面。B、记笔记有助于对学习内容的理解。记笔记的过程也是一个积极思考的过程，可调动眼、手、耳、脑等一齐活动，促进对课堂讲授内容的理解。C、记笔记有助于对所学知识的复习和记忆。如果不记笔记，复习时只好从头到尾去读教材，这样既花时间，又难得要领，效果不佳。如果在听课的同时记下讲课的纲要、重点和疑难点，用自己的语言记下对所学知识的理解和体会，这样对照笔记进行复习时，事半功倍。D、记笔记有助于积累资料，扩充旧知。笔记可以记下书上没有的。而老师在课堂上讲授的新知识、新观点。不断积累，便获得许多新知识。

第五篇：化工装置自动化仪表管理办法

自动化仪表管理办法

1.总则

1.1.为了提高自动化仪表设备（以下简称“仪表”）管理水平，确保生产装置

实现优质、高效、低耗、平稳、长周期安全运行，制定本办法。

1.2.自动化仪表设备包括：检测仪表、控制仪表、在线分析仪表、可燃气体和

有毒气体检测报警器、化验分析仪器仪表、数据采集系统、过程控制计算机、执行器及由它们组成的生产过程自动检测系统、自动控制系统、分析系统、报警系统、联锁保护系统等。

2.管理机构与职责范围

2.1.公司各部设备管理负责公司仪表管理的具体工作。各部主要履行以下职责：

2.2.制订执行公司仪表管理规章，并检查执行情况；

2.3.负责对仪表专业定期检查考核，促进管理水平的提高；

2.4.负责组织监督仪表运行装置建立健全仪表基础档案；

2.5.负责仪表检修、大修、更新改造和技措等项目方案的审查，掌握工程进度

和组织竣工验收；

2.6.负责公司仪表技术分析评价工作，提高预知维修水平；

2.7.负责组织本单位仪表事故原因分析会，安排整改，制定措施，避免重复发

生；

2.8.负责本单位管辖区域内仪表的日常维护、检修等管理工作。认真贯彻执行

仪表维护、检修规程及各种管理规章，认真落实设备点检制，搞好仪表设备的点检工作，随装置停工大检修搞好仪表设备的检修工作，提高仪表运行可靠度；

2.9.根据本单位仪表运行情况，以提高仪表运行可靠度、保证安全生产为目标，编报仪表大修、更新、检修及日常维修计划，并组织实施；

2.10.应定期开展仪表运行技术状况评价，搞好预知维修工作；

2.11.负责编制仪表维护消耗材料、备品配件、仪器、工具等材料计划，做到

备品配件的合理储备；

2.12.建立健全仪表档案资料，保证技术资料完整、原始记录齐全，充分发挥

技术资料在生产中的指导作用；

2.13.积极推广新技术、新材料，开展群众性的合理化建议活动，不断提高仪

表的管理水平；

3.仪表设备的前期管理

3.1.仪表设备的前期管理是指规划、设计、选型、购置、安装、投运阶段的全

部管理工作，是全过程管理的重要部分。为使寿命周期费用最经济、综合效率最高，必须重视前期管理工作。

3.2.各部设备管理应编制本企业仪表设备规划。

3.3.各部设备管理应参与新、改、扩建等项目中仪表设备的设计审查，依据安

全可靠、技术先进、经济合理的原则,对设计选型的可靠性、维修性、适用性、经济性、先进性、安全性提出要求。仪表设备选型应符合《石油化工自动化仪表选型设计规范》（SH3005-99）。

3.4.仪表设备购置要坚持质量第一、性能价格比高和寿命周期费用最经济的原

则，严格进厂质量验收程序，进口设备应有必备的维修配件。各部设备管理应参与主要仪表设备的购置，并负责或参与技术协议的签订工作。

3.5.仪表设备施工必须按设计要求及《石油化工仪表工程施工技术规范》

(SH3521-99)进行。在新、改、扩建工程中负责仪表设备施工的单位必须具有相应的施工资质，具有按设计要求进行施工的能力，具有健全的工程质量保证体系。

3.6.各部设备管理应负责或参与仪表设备工程项目的竣工验收等方面的工作。

竣工验收必须按设计要求及《自动化仪表工程施工及验收规范》(GB50093-2002)、《石油化工仪表工程施工技术规范》(SH3521-99)、《工程建设交工技术文件规定》(SH3503-2001)进行。要做到竣工资料齐全，工程竣工验收资料应包括：

1、工程竣工图（包括装置整套仪表自控设计图纸及竣工图）。

2、设计修改文件和材料代用文件。

3、隐蔽工程资料和记录。

4、仪表安装及质量检查记录。

5、电缆绝缘测试记录。

6、接地电阻测试记录。

7、仪表风和导压管等扫线、试压、试漏记录。

8、仪表设备和材料的产品质量合格证明。

9、仪表校准和试验记录。

10、回路试验和系统试验记录。

11、仪表设备交接清单。

12、报警、联锁系统调试记录。

13、智能仪表、DCS、ESD、PLC组态记录工作单。

14、未完工程项目明细表等。

15、仪表设备说明书。

其中：1、2、10、15内容除档案部门存档外还应交给仪表设备维护部门、及使用单位。

3.7.仪表设备投用前，使用单位和/或维护单位应根据设备的特点编制相关规程，开展技术培训、事故预案演练等工作。

4.各部设备管理仪表专业与相关专业管理界限划分

4.1.仪表专业与生产装置管理界限划分：

4.1.1.生产装置的仪表风，进生产装置第一道阀门后由仪表专业管理，进生产

装置仪表风管线无阀门时，进装置一米后由仪表专业管理。

4.1.2.生产装置上管道、设备与仪表公用伴热由生产装置负责。仪表专用伴热

线第一道阀门后由仪表负责。伴热冷凝水回收管线为仪表单独使用时，由仪表专业管理。冷凝水回收管线与生产装置管道、设备共用时，由生产装置负责，但仪表冷凝回水管支管上的阀门，疏水器等由仪表运行装置管理。

4.1.3.直读式仪表，即无远传信号的仪表（如压力表、旋翼式水表、水银温度

计、温包式温度计、双金属温度计、就地液面计等）、工艺管道上限流孔板、安全阀等由生产装置负责，带电磁装置的安全阀，电磁装置由仪表专业负责。

4.1.4.仪表控制室的仪表、盘后卫生由仪表专业负责；仪表盘面及盘前、操作

台卫生由生产装置负责。

4.2.仪表专业与设备维修专业管理界限划分：

4.2.1.气缸阀的阀体和气缸部分由维修工段负责，信号和反馈元件由仪表运行

负责。

4.2.2.工艺设备和管道上安装的仪表管嘴、一次阀及前的引压管嘴、工艺设备

和管道上测温元件连接头由设备维修专业负责施工，生产装置管理。

4.2.3.DN100以上(包括 DN100)、或公称压力PN4.0MPa以上(不包括PN4.0M Pa)的调节阀和孔板安装、拆卸检修、堵漏由设备维修专业负责。

4.3.仪表专业与电气专业界限划分：

4.3.1.仪表专业供电电源进入仪表专用供电箱端子后，所有仪表用电源由仪表

专业管理。

4.3.2.烟雾、火灾报警系统由电气专业管理。

4.3.3.电气与仪表之间的关联信号，以控制室内仪表盘（柜）接线端子为界，接线端子至控制系统的部分由仪表负责，接线端子至电气开关室、低压配电室的电缆由电气专业负责。

5.仪表维护

5.1.仪表专业应根据生产装置的特点制定各项管理制度，按照设备管理“一净

二平三见四无五不缺”的要求，做好仪表日常运行管理工作，按照设备点检制及重点设备包机制要求，认真搞好仪表设备点检及重点设备包机，并认真做好点检记录。及时解决点检中发现的问题，对不能立即处理的要做好缺陷记录，制定措施及整改进度表。深入开展创完好活动（仪表完好标准见附件一）。

5.2.仪表维修人员必须取得操作合格证，方可上岗操作。仪表专业应开展形式

多样的技术练兵活动，提高仪表技术人员、维修人员的技术素质，使仪表维修人员及时学习新技术，熟悉新型仪表的技术性能，掌握其操作要领，提高故障处理的应变能力。

5.3.仪表工处理仪表故障、调整控制仪表参数和需要检查正在运行仪表时，必

须办理“仪表检（维）修工作票”。在工艺人员会签同意后，仪表人员方可执票作业，作业结束后，仪表人员确认无误，工艺操作人员、班长确认签字后，将检修仪表安全投入运行。对涉及装置安全运行的仪表进行维修、检修作业时必须经过仪表、工艺装置技术人员和负责人认可并制定防范措施后，在工艺监护下仪表方可作业。

5.4.联锁保护系统的管理，应严格执行《联锁保护系统管理规定》。

5.5.凡属自动调节回路，在工艺条件满足情况下应投入自动操作，对长期不能

投用的自控回路，要与工艺技术及操作人员密切配合，分析原因，提出解决办法，投入自动控制。

5.6.仪表维护人员在启用仪表前应做好仪表使用前的各种准备工作，待仪表达

到启用条件后，与工艺人员配合将仪表投入运行。

6.仪表设备管理

6.1.仪表专业需更新、报废仪表，由各部设备管理仪表专业提出申请，经分管

副总审查鉴定批准后实施。

6.2.生产装置需增加仪表，应提出申请，经分管副总审定批准，各装置设备部

负责实施。

6.3.凡属入库仪表设备，必须由仪表技术人员和备件采购部门人员共同开箱验

收

6.4.各种标准仪器应严格按有关计量法规进行周期检定，严禁使用超期未检或

检定不合格的标准仪器。

6.5.各装置设备管理负责掌握各自零配件品种和数量，制定采购计划。对仪表

配件本着立足国内解决的原则，尽量采用国内产品。外委加工的仪表配件应严格按照图纸要求和质量标准加工，经检查验收合格后方可入库。

6.6.仪表应加强基础工作管理力度，建立健全技术资料、档案台帐，并做到及

时更新，保证资料的准确性，应建立健全下列技术资料：

1、装置仪表设备档案；

2、各装置仪表设备明细汇总表；

3、各种仪表维护、检修、操作规程；

4、各种仪表技术说明书；

5、仪表及其附件检修校验单；

6、仪表节流装置计算数据和调节阀计算数据表；

7、标准仪器检定证书和合格证；

8、装置自控流程图和仪表成套图纸；

9、报警、联锁设定值一览表，联锁保护系统各类工作票、审批单；

10、过程控制计算机硬件、软件、系统详细资料；

11、仪表备品配件计划等。

7.仪表检修

7.1.仪表检修分大修和维修（包括日常维护）。

7.1.1.大修：仪表所有部件全部解体清洗、除垢，主要的部件检查并进行性能

测试，更换主要零部件或易损件，总装润滑、恢复外观、整体修复、程序检查、总体（整机）性能试验、用户软件及数据备份，使其主要技术指标达到出厂要求。

7.1.2.维护：仪表的清洁润滑，整机性能的检查、调试、校验及一般故障处理。

7.2.仪表检修必须严格执行《石油化工设备维护检修规程》第七册（仪表）的规定。仪表运行按规定时间编制仪表检修计划，上报各部设备管理，要求在装置检修前一个月做到计划、项目落实，仪表图纸、配件落实，材料、机具落实，安全措施等落实。临时追加计划外项目，必须提出追加计划，上报各部设备管理审查批准方能安排施工。

7.3.重要检修项目(例如防喘振系统、DCS、ESD、联锁保护系统等)应由各部设

备管理组织，各部设备管理仪表专业、生产装置参加共同验收，一般项目由各部设备管理仪表专业组织验收。

7.4.防爆型仪表检修时不准更改零部件的结构、材质。

7.5.在爆炸危险区域对原有的防爆型仪表进行更新、改造时，必须审定仪表的防爆性能，不得降低防爆等级。

7.6.在爆炸危险区域新增仪表测控回路及其它回路，其防爆等级不得低于区域

内其它仪表防爆等级。

7.7.检修结束后，按要求做好检修工程和技术总结存档，并上报本单位各部设

备管理，将检修情况填入仪表设备档案。

7.8.仪表检修期间必须注意人身和设备安全，严格执行各项安全规章，在线运

行仪表检修要办理“仪表检（维）修工作票”。

8.基础资料管理

8.1.各部设备仪表专业应根据各自的管理职责范围，建立和完善仪表设备档案

等基础资料。

8.2.各部设备仪表专业应建立DCS、ESD控制系统台账、关键设备仪表联锁保护

系统台账及其统计表、可燃（有毒）气体检测报警仪台账等。

8.3.公司各部设备管理应建立健全如下资料台账：

1、管理制度、检维修规程等。

2、所有仪表台账、设计资料、说明书、随机资料、检修校准记录（至少保存一个检修周期）等。

3、DCS、ESD、PLC等控制系统台账、系统验收记录、系统点检及故障处理记录、系统修改记录；系统设计资料、说明书、系统软件、应用软件、系统备份盘等。

4、仪表联锁保护系统台账、联锁原理图/逻辑图、联锁工作票、确认表、审批单，联锁系统统计表等。

5、可燃、有毒气体检测报警仪台账、检测点分布图、仪表说明书、回路图、校准记录等资料。

6、在线分析仪表台账、分析仪表说明书、校准记录等。

7、自动化仪表技术状况表。

8、仪表设备故障及缺陷记录等。

9.仪表电源、气源管理

9.1.仪表电源管理：

9.1.1.定期对供电系统的各部位进行巡回检查，检查电源箱、电源分配器、开

关、熔断器等部件运行情况，发现问题及时分析处理。

9.1.2.对并联使用的电源箱，在线检查其运行情况，负载应均衡，每个电源箱的输出电流均不得超过其额定值。在硬件条件具备时，应设置电源故障报警功能。

9.1.3.供电系统中的开关、电源分配器、供电端子排的标识必须准确清晰。

9.1.4.仪表盘（柜）的仪表供电开关宜留有至少10%备用回路。严禁从仪表电

源上向非仪表负载供电；严禁从仪表电源上搭接临时负载。

9.1.5.DCS和ESD系统供电应采用双路独立供电方式。

9.2.仪表气源管理：

9.2.1.净化后的气体中不应含有易燃、易爆、有毒、有害及腐蚀性气体（或蒸

汽）。在操作压力下的气源露点，应比工作环境或历史上当地年极端最低温度至少低10℃。

9.2.2.控制室内应设供气系统压力的监视与报警。

9.2.3.定期对供气系统（风罐、阀门、管线、过滤器、减压阀、压力表等）检

查。

9.2.4.定期对在用的过滤器进行排空（视仪表供气品质及安装地点可适当增加

排空次数），定期对装置最低点处的排污阀进行排空。

10.检查与考核

10.1.各部设备管理在每年组织的设备检查中，仪表设备作为重要内容之一，组织检查。10.2.对仪表设备，按以下技术指标进行检查、考核：

1、仪表完好率≥98%； 使用率≥98%；控制率≥95%；泄漏率≤0.5‰。

2、在线分析仪表完好率、使用率≥95%。

3、联锁系统投用率为100%。

4、可燃、有毒气体检测报警仪的安装率、完好率和使用率为100%。