第一篇：化工自动化在石油工业的应用与发展
化工自动化在石油工业的应用与发展
在信息技术高度发达的今天，作为传统工业的石油化工工业仍然是一个国家经济发展的重要支柱性基础产业。
几十年来，石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展，从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大，对生产稳定性要求越来越高，对控制的要求及自动化水平也越来越高，仪表使用越来越普遍，从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化，使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用；控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路，先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。
发展综合自动化整体解决方案及集成技术是提升我国流程工业企业经济效益、增强企 业国际竞 争力的关键。自动化技术的需求，共同发展自动化器 械，优化产品 构，成为巩固石化地位的主要功臣。
近日，中国智 能网报 道了 塔河油 田实 现钻 井自 动 化控制。西北分公司在塔河油田 钻井工区引进了 70D、70DBS等自 动化程度较高的新型钻机，新引进的 钻机通过 数 控系统就可实现自动送钻、动控制钻井参数、动监测井口、摄像头监控二层平台等多种操控功能，对于需要改变的钻井参数，司钻只需要在钻 台控制室点击电脑 触摸键盘输入新数据就可完成操作，新型钻机功能强大的自动化控制系统在塔河油田钻井生产过程中得到了充分的应用。充分证明了自动化在石油化工行业之中个贯穿。在石油化工行业中，石油的炼制和化工流体或者粉体的的化学处理自动化，一般是采用由检测仪表、调节器、计算和机等组成的过程控制系统来主导。对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。例如: 分布式控制系统 DCS在市场细分中以满足石油化工等流程工业为主，这是市场的需要。DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等 4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS的前身(集 中 计 算 机 控 制 系 统)，已有了成熟的 DDC(直接数字控制)技术；此外石化工业中，在塔、罐等釜、大型工艺设备运转 中，少不了各种机电设 备如风机、泵类及各种阀门的开关量的检测和控制，所以开关 量的顺序控 制也 是很重要的，这是 DCS应满足的第二个功能;在石化工业中，反应罐等设备是间歇式工作的，即一批原料投入，经过反应，形成产品，产出后，经过间歇，再投第二批原料，这种批量控制是石化行业中不少产品的生产装置的控制形式，这要求开关量、模拟量结合进行控制。
石油工业的特殊性，并不只是在国经济中才具有。作为现代工业一部分的石油工业，从诞生 那天起就 具有 鲜明的特殊性。与时俱进的，我们 在石化行业 还要留有铁人的精神，但是不得 不重视 到新 时代下，现 代化 的发 展使得 以 计算机为主导的自动化在石油化工行 业发挥了鼎立的作用。自动化就是要在机器或装置在无人干预 的情况下按规定 的 程序或指令自动进行操 作或控制的过程，其目标是稳，准，快。
随着工业规模的进一步推广，快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功，对自动化提出了更高的要求。另外，激烈的市场竞争也对自动化提出了新的目标与要求。同时，信息技术对石油化工自动化技术的发展也注入了新的活力。
第二篇：石油工业HSE管理体系的应用
石油工业HSE管理体系的应用
近年来，健康、安全与环境管理体系在我国石油工业的应用逐渐推广开来，它为提高我国石油工业企业的基础管理水平，使健康、安全与环境管理模式符合国际惯例，增强国内石油企业在国际上的竞争能力，实现可持续发展的战略目标提供了必要的条件。HSE管理体系的简介
HSE管理体系（Health , Safety and Environ-ment System）即健康、安全与环境管理体系，是国际上石油公司为减轻和消除石油工业生产中可能发生的健康、安全与环境方面的风险，保护人身安全和生态环境制定的一套系统的管理办法。
1991年以来，美国石油工程师学会（SPE）已分虽在荷兰、印度尼西亚、美国召开了三次石油天然气勘探开发中的健康、安全与环境讨论会，促进了石油工业健康、安全与环境管理的标准化进程。1996年1月，国际标准化组织（ISO）负责石油天然气工业材料、设备和海上结构标准的技术委员会ISO/TC76发委会，发布了ISO/CD14960《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》（标准草案）。虽然这一标准目前尚未经国际标准化组织的正式批准公布，但已得到世界上主要石油公司的认可，成为石油天然气工业各公司进入国际市场的入场券。
我国原石油天然气工业总公司参考ISO/CD14960于1997年6月27日发布了SY/T6276-1997行业标准《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》，于1997年9月1日起实施。HSE管理体系的主要内容
SY/T6276-1997是一项关于组织内部健康、安全与环境管理体系的建立、实施与审核的标准。健康、安全与环境管理体系（简称HSE管理体系）主要用于各种组织通过经常和规范化的管理活动实现健康、安全与环境管理的目标，目的在于指导组织建立和维护一个符合要求的健康、安全与环境管理体系，再通过不断的评价、评审和体系审核活动，推动这个体系有效的运行，达到健康、安全与环境管理水平不断提高的目的。
健康、安全与环境管理体系由7个相关要素构成，这7个要素又包括26个二级要素。
2.1领导和承诺
石油企业的高层管理者应直接抓健康、安全与环境管理工作，在健康、安全与环境管理方面提出明确的承诺，并将其作为企业文化的一部分，这是建立健康、安全与环境管理体系的基础。为此，高层管理者应做到：
（1）明确健康、安全与环境管理应为公司整个管理体系的优先事项之一，对此类事项的考虑应同乡会入到公司管理决策的重要议事日程中；
（2）认识到预防事故和改进公司表现的意义，明确高层管理承担的健康、安全与环境表现的责任和义务；
（3）理解和实施健康、安全与环境管理体系对公司经济效益、公众形象、组织管理功能的促进作用，从而个进全员的健康，安全与环境重视程度和表现水平；
（4）承诺为建立健康、安全与环境管理体系及其有关活动提供支持，保证健康、安全与环境管理体系有效运行。
2.2方针和战略目标
方针和战略目标是公司对其在健康、安全与环境管理方面的意向和原则声明，是指导思想和行为准则，它指明了公司在健康、安全与环境方面的努力方向，提供了规范组织行为和制定具体目标的框架。它包括以下内容：
（1）遵守有关法律、法规和其它遵守的内、外部要求。
（2）实行持续改进是实现健康、安全与环境管理体系贯穿始终的指导思想。
（3）重视事故预防即尽可能防止事故发生，而不是事故发生后再作补救。
2.3组织结构、资源和文件
健康、安全与环境管理一项复杂的工作，涉及公司全部或大部分人员的活动，这就需要要公司要合理划分组织机构，明确职责和权限，规定岗位职责，保证所有的职责都落实到部门和个人。而公司的任何一个管理体系的建立和良好运作，都离不开一定的资源做保证，健康、安全与环境管理体系的动作也需要人、财、物等方面的支持。文件是管理方案和程序的存在，记录体系的运行情况，为公司保持和传播各种内、外部信息，支持体系的正常运行。它包括：
（1）组织机构和职责；（2）资源；（3）能力；（4）承包方；（5）信息交流；（6）文件及控制。
2.4评价和风险管理
评价是建立和实施健康、安全与环境管理体系的一项基础工作。它能搞清公司运行过程中对健康、安全与环境可能产生的危害，并对以往的健康、安全与环境管理进行总结。它包括：
（1）危害和影响的确定；（2）建立判别准则；（3）评价；（4）建立说明危害和影响的文件；（5）具体目标和表现准则；（6）风险削减措施。
2.5规划
健康、安全与环境管理体系的规划是指通过设施的完善，责任的明确，工作程序、应争反应计划的制定、评价及不断完善，以达到目标，实现承诺。它包括：
（1）总则；（2）设施的完整性；（3）程序和工作指南；（4）变更管理；（5）应急反应
计划。
2.6实施和监测
公司进行任何活动、执行任何任务时，必须按照健康、安全与环境管理体系标准的要求进行健康、安全与环境管理。即对活动或任务的潜在危害进行评价，制定具体目标和风险削减措施，配备必要的人力、物力和财力，制定工作程序并遵照执行，对紧急情况采取必要的措施。
监测是健康、安全与环境管理体系中重要的活动，它是监督、检查、监测、分析等一系列工作的统称。它必须保证实现以下目标：
通过确定测量基准或定期的监测数据来为公司的管理提供帮助，对健康、安全与环境进行科学的评价以便对先行的操作进行改进，确定先行操作的潜在危害和影响，以采取响应的预防措施，在追究事故责任过程中，为公司内部和外部的有关部门人员提供信息和证据。它包括：
（1）活动和任务；（2）监测；（3）记录；（4）不符合及纠正措施；（5）事故报告；（6）事故调查处理。
2.7审核和评审
审核是对体系是否按照预定要求运行的检查和评价活动，也就是对公司是否符合健康、安全与环境管理体系的要求进行验证。
评审是HSE管理体系最后一个环节，是实现HSE管理体系持续改进的保证。它是公司的最高管理者对管理体系所做的全面评审，目的是评价HSE管理体系的适宜性、充分性和有效性。HSE管理体系的应用程序
HSE管理体系是一个系统化的管理体系，它的应用也是一个渐进的和持续改进的过程。
3.1准备和规划
建立公司行动的总体目标和指标，以及实现该目标的、指标的对策措施。这一过程中首先确定公司现存的状态：重点通过识别公司对健康、安全与环境的危害、影响以及先行管理的实践和有关规定要求，找出公司在控制上薄弱环节、缺陷与不足，寻求改进的机会。其次建立健康、安全与环境方针：为公司未来一段时间内要解决的问题和改进方向建立一个总目标。最后制定行动计划：依据方针，制定响应的具体目标、表现准则以及具体的管理行动方案。
3.2实施
在健康、安全与环境管理的实施过程中，公司的方针、目标和表现准则，组织机构的职责，程序和工作指南，应急计划都已颁布，公司的各级管理人员和全体员工要严格按照执行。公司不同层次的人员具有不同的职责和任务：高层管理者遵循健康、安全与环境管理方针制定战略目标和高层次活动计划，监督和管理者采用计划和工作程序的形式指导各项活动，现场工作层按照已颁布的工作指南、操作手册完成具体工作任务。
该过程重点问题是计划的实施，为此公司需要根据行动方案规定各种执行程序并从组织结构、职责分工、资源保证、信息交流等方面提供支持。
3.3检查
通过包括制定监测、控制程序、纠正措施等一系列配套的措施手段，监督控制行动计划的实施，确保管理体系的有效运行。
3.4审核和评审
定期对管理体系进行审核和评审，根据公司内外变化的条件和需求，进行管理体系的调整和改善，以促进公司管理水平的不断提高。HSE管理体系应用中注意的问题
由于HSE管理体系是一套全新的管理系统，在它的实际应用中应注意以下问题。
4.1HSE管理体系只建立了一个管理系统的框架，各从事石油天然气勘探、开发和经营的组织，应在此标准的框架基础上，结合本部门的特点建立自己的执行标准和实施细则。它是支持而不是取代公司现在的健全、可行和有效的管理方式和体系，它对改善健康、安全与环境管理体系的有效性和对每个组织的健康、安全与环境管理行为具有潜在的推动作用。
4.2HSE管理体系作为一个国际上承认和正在实施的标准，在我国国内企业及早实施是非常有必要的。同时，它的体系框架和ISO9000及ISO14000系列标准有相似之处，公司如在通过质量体系认证或环境认证后再实施HSE管理体系，可起草到事半功倍的作用。这几套标准均是贸易准入的条件，它们的实施有利于企业消除贸易壁垒，进入国际市场。
4.3对于国内企业来说，HSE管理体系是一套全新的管理方法，不同于现行的健康、安全与环境管理方式，它具有一个系统所必备的结构的完整性和内容的严密性，它的实施也要有用系统的工作方法，公司的管理者和员工要转变思维方式和行为方式，以便适应HSE管理体系的应用。
4.4虽然HSE管理体系是针对石油天然气工业的健康、安全与环境管理，但它的指导思想和组织方式具有一定的通用性，在其它企业如：煤炭工业、金属、非金属矿山企业等的健康、安全与环境管理中具有一定的借鉴作用。
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：计算机在化工中的应用
计算机在化工中的应用
安徽理工大学 应用化学 金磊 引言
随着计算机技术的飞速发展．它在化工设计中的应用范围日益扩大，由局部辅助发展到全面辅助，计算机的发展对化工设计的影响也越来越重要性已成为必然的趋势。对化工设计而言．从由分子结构出发预测物质的物性到工艺过程的设计、分析直至绘图．均可由计算机完成，可用一句话简单地概括计算机在化工设计中的作用：模拟计算和绘图。化工过程所涉及到的模拟包括微观过程或结构分子模拟到研究宏观过程的流程模拟。绘图是计算机科学的一个重要分支，在工程设计中用计算机绘图通常为计算机辅助设计，简称CAD。化工设计是一个系统工程，除了工艺路线设计、设备计算、绘图等以外，还有环境评估，经济效益，社会效益等大量的工作。这些都可以借助于计算机来完成。计算机与化工两者互相影响、渗透与结合，已经并将继续给化工设计带来影响和改变。[1] 2 计算机在化工教学中的应用
在传统的教学模式中，教师板书占用时间太计算机在化工教学中的广泛应用可以增大教学容量、提多，太长，内容必然受到限制，教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。使用多媒体技术可减少板书，不仅可让学生学习更多的知识，增加知识容量，还可将较多的时间留给学生，让学生去思考，去探索，去实践，拓宽知识面。
教学中我们常用PowePoint软件制作和演示幻灯片，能够制作出集文字、图形、图像、声音以及视频剪辑等多媒体元素于一体的演示文稿，用于展示，介绍作者的学术思想和科研成果。PowerPoinnt的最新版本为PowerPoinnt2007，其用户界面与 Word相似,主要包括：标题栏、Office按钮、快速访问工具栏、工具栏、文档编辑区、状态栏等。[6] 3计算机在处理化学数据中的应用
用计算机处理化学数据和绘制图形我们常用Origin软件进行处理，这样可以避免手动处理带来的人为误差和因为大意而造成的失误，并且可以节省时间提高工作效率。Origin为OriginLab公司出品的较流行的专业函数绘图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。
Origin是公认的快速、灵活、易学的工程制图软件。它的最新的版本号是8.1 SR3，另外分为普通版（Origin 8.1）和专业版（OriginPro 8.1）两个版本。
Origin具有两大主要功能：数据分析和绘图。Origin的数据分析主要包括统计、信号处理、图像处理、峰值分析和曲线拟合等各种完善的数学分析功能。准备好数据后，进行数据分析时，只需选择所要分析的数据，然后再选择相应的菜单命令即可。Origin的绘图是基于模板的，Origin本身提供了几十种二维和三维绘图模板而且允许用户自己定制模板。绘图时,只要选择所需要的模板就行。用户可以自定义数学函数、图形样式和绘图模板；可以和各种数据库软件、办公软件、图像处理软件等方便的连接。
Origin可以导入包括ASCII、Excel、pClamp在内的多种数据。另外，它可以把Origin图形输出到多种格式的图像文件，譬如JPEG、GIF、EPS、TIFF等等。
Origin里面也支持编程，以方便拓展Origin的功能和执行批处理任务。Origin里面有两种编程语言——LabTalk和Origin C。
在Origin的原有基础上，用户可以通过编写X-Function来建立自己需要的特殊工具。X-Function可以调用Origin C和 [2]NAG函数，而且可以很容易地生成交互界面。用户可以定制自己的菜单和命令按钮，把X-Function放到菜单和工具栏上，以后就可以非常方便地使用自己的定制工具。
4，计算机在化学绘图方面的应用
所谓计算机绘图，狭义地理解，用计算机驱动绘图仪或打印机画出所需的图形，在绘图输出之前，通常要把所画图形预先显示在计算机屏幕(显示器CRT)上，以便人们对所国图形是否正确加以判断，一旦发现错误，即重新调试。这样就可将很多错误消灭在绘图输出之前，以保证所绘图形正确无误。所以计算机绘图可广泛地应用在化学工业中，其工具主要有以下几种 4.1功能强大的ACDI/Chemsketch 这是一个免费软件(部分功能受限)，安装很简便。主要功能和特点:绘制平面(C2D)和立体(3D3化学结构式、反应式和化学图形;其绘图功能十分强大，具有丰富的化学图形绘制工具，各种化学符号应有尽有;内置包括各种原子、有机物官能团等基本结构的模具工具栏，使得绘制复杂庞大的有机物结构式变得非常便捷，并且可以把绘制好的平面化学结构图直接转换为立体图形:能够预测分子结构的基本参数如分子量、摩尔体积、极性、密度、介电常数等;可对所绘制的分子结构自动命名文)，可提供有机物的同分异构体(正版才有)等等。其主要功能有：（1）绘制化学结构图（2）编辑文本和图形（3）测算各项参数（4）3D转换和动态旋转
4.2化学图文编辑工具Chem/Window[3] 是化Chem Window可用于绘制化学图形、化学实验装置图、，化工工艺流程图等，学工作者在教学和科研中的有力助手，其主 要用途有：
（1）编辑化学方程式（2）制作反映过程关系图（3）绘制化学实验装置图（4）绘制化工流程图 4.3 Chemoffice系列软件
Chemoflic。是一套功能十分强大的化学专业应用软件，它是由ChemDraw , Chem3D和ChemFinder等三个软件组成的一个软件包，按发布时间有2002.2004, 2006等版本，根据功能和专业化程度又分为Std, Pro和Ultra三种版本，Ultra版还包含E-notebook及Chemlnfo数据库，使其应用性更强。4.3.1 ChemDraw的应用
能够绘制和编辑高质量的化学结构图，识别和显示立体结构，具有化学结构式与化学名称相互转换的功能:由于内建有NMR数据库，能够与Excel数据兼容，能够进行网络数据库信息检索等。
4.3.2 Chem3 D的应用
①将2D图形转化为3D图形 ②利用Chern3D进行化学计算 4.4 visio 2007 绘制化学化工图形[4]
是微软公司出品的一款的软件，它有助于 IT 和商务专业人员轻松地可视化、分析和交流复杂信息。它能够将难以理解的复杂文本和表格转换为一目了然的 Visio 图表。该软件通过创建与数据相关的 Visio 图表（而不使用静态图片）来显示数据，这些图表易于刷新，并能够显著提高生产率。使用 Office Visio 2007 中的各种图表可了解、操作和共享企业内组织系统、资源和流程 的有关信息。
使用 Office Visio 2007 中的新增功能或改进功能，可以更轻松地将流程、系统和复杂信息可视化：
借助模板快速入门。Office Visio 2007 提供了特定工具来支持 IT 和商务专业人员的不同图表制作需要。使用 Office Visio Professional 2007 中的 ITIL（IT 基础设施库）模板和价值流图模板，可以创建种类更广泛的图表。使用预定义的 Microsoft SmartShapes 符号和强大的搜索功能可以找到合适的形状，而无论该形状是保存在计算机上还是网站上。
快速访问常用的模板。通过浏览简化的模板类别和使用大模板预览，在新增的“入门”窗口中查找所需的模板。使用“入门”窗口中新增的“最近打开的模板”视图找到您最近使用的模板。
从示例图表获得灵感。在 Office Visio Professional 2007 中，打开新的“入门”窗口和使用新的“示例”类别，可以更方便地查找新的示例图表。查看与数据集成的示例图表，为创建自己的图表获得思路，认识到数据为众多图表类型提供更多上下文的方式，以及确定要使用的模板。
无需绘制连接线便可连接形状。只需单击一次，Office Visio 2007 中新增的自动连接功能就可以将形状连接、使形状均匀分布并使它们对齐。移动连接的形状时，这些形状会保持连接，连接线会在形状之间自动重排。
Microsoft Office Visio 2007 绘图和图表制作软件有助于 IT 和商务专业人员轻松地可视化、分析和交流复杂信息。它能够将难以理解的复杂文本和表格转换为一目了然的 Visio 图表。该软件通过创建与数据相关的 Visio 图表（而不使用静态图片）来显示数据，这些图表易于刷新，并能够显著提高生产率。使用 Office Visio 2007 中的各种图表可了解、操作和共享企业内组织系统、资源和流程的有关信息。
5 计算机在科技论文撰写及演讲中的应用
科技论文是作者对所从事的研究进行的集假说。数据和结论为一体的概括性论述，是科学研究工作的重要内容。撰写论文主要目的是与同行交流，介绍作者研究工作，促进科学技术进步，获得同行专家的意见并改进作者的工作。撰写科技论文还是对研究工作的整理，总结和精炼的过程，有助于作者系统地思考，调整和完善研究思路。[6] Microsoft Word 2007是目前全世界最流行的文字编辑软件，可以用它来编辑和发送电子邮件，编辑和处理网页等。Mircrosoft Word为我们提供了文本和符号的编辑和修改，公式的编辑输入，有详细的字体和段落格式的设置以及页面设置，页眉页脚的编辑，表格的制作，图形的编辑，目录的操作和文档的打印等。
在撰写论文也常常涉及到化工文献的查询，如果这项工作没有计算机，那么其难度将是不可想象的！首先，全面的查阅文献就成为不可能，化工行业遍布全球，分布之广就是人力所不能完成的工作，其次，化工文献众多，人的大脑是不可能将其全面的进行归类和总结。而计算机网络却能将这些复杂的问题解决掉，为我们的化工事业扫轻障碍。计算机在化工控制方面的应用
70年代，一些著名的仪表公司推出了Dcs集散控制系统，使计算机集中控制和直接数字控制得以在全球迅速推广应用。80年代，计算机过程控制已进人高一层次，可完成Prn控制、顺序控制和能量控制，图示功能得到增强，并能实现PID参数自整定。90年代以来，发展更为迅速，RISC工作站使图形窗口更完善，操作更方便，人机接口、容错技术和通讯网络都得到进一步发展。化工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。[5] 6 7 计算机在过程模拟中的应用
人工智能是计算机发展的最高境界，也是计算机应用的重要领域。化学的各个相关学科普遍具有知识量大、过程复杂、相对规律性较差的特点。利用计算机的海量信息存储能力、准确的逻辑判断分析能力和强大的计算能力，建立化学类专家系统具有重要的意义。因此需要了解掌握计算机智能化技术，结合逻辑运算、数据库管理和决策判断等技术知识，为建立各种化学化工模拟系统做知识储备。
9结语
本文简单介绍了计算机在化学化工各个领域中的不同应用，阐述了现代化学与计算机密不可分的关系，为我们在学习化学学习提供了方法和途径。随着计算机的高速发展，它在化学化工中的应用必将更加扩大。
参考文献：
[1] 温福星.张春娟.计算机在化工中的应用.现代企业教育.2009.5.[2] 温小明；计算机在化工中的应用广阔前景；计算机与应用化学；2008 [3]杨刚.ChemWindow 6.0 在化学化工及教学中的应用[J].化学教育,2003,24(10)[4]百度文库.计算机在化工中的应用
[5]黄如辉；计算机控制技术在化工生产中的应用；上海化工；1994,(06).[6]李谦；毛利群；房晓敏；计算机在化学化工中的应用；化学工业出版社，2010 8
第五篇：应用化工技术
应用化工技术专业2011年单招素养考核实施方案
根据《淄博职业学院2011年单独招生试点工作实施方案》和《淄博职业学院2011年单独招生专业素养考核实施细则》，特制定本实施方案。
一、基本原则
考核过程遵循公开、公平、公正、择优的原则。
二、组织领导
成立由化学工程系系主任任组长，相关专家、纪检等工作人员组成的专业素养考核工作组，具体负责应用化工技术专业素养考核的组织实施。
三、考核方式
分为面试、专业适应性测试两项：
（一）面试（时间5分钟）。
采用考生自我介绍和评委提问考生回答的方式进行测试。首先要求被测试考生利用2-3分钟的时间进行自我介绍，自我介绍内容要求涉及自己姓名、毕业学校、优缺点、特长爱好、专业认识、学习志向以及自己认为有必要向评委介绍以增强自己第一印象的有关信息；然后由评委提问，考生回答。
（二）专业适应性测试（时间10分钟）。
主要考核考生对所选专业的认识、学习志向与兴趣、专业认知水平、个人爱好特长、未来就业打算及对所选专业其他相关素质的展示等。
普通高中毕业生、复转军人
考核考生中学化学基本实验技能的掌握情况，考生根据给定的测试项目，选择合适的仪器药品，完成项目。主要从选择仪器、药品的准确性、操作的规范性、熟练程度、项目的完成情况等方面进行综合赋分。
中职毕业生
考核考生基本化学实验技能（仪器辨别）的掌握情况，化工单元操作运用能力的掌握情况，考生根据给定的测试项目，选择合适的设备或方法，完成项目。考核方式为：分组进行，现场操作。
四、考核程序
1、抽签确定考试顺序。
2、面试。
3、专业适应性测试。
五、计分办法
（一）面试（100分）。其中学生个人自述占50分；回答问题占50分。主要从考生回答问题的准确性、灵活性、逻辑性等方面进行综合赋分。
（二）专业适应性测试（200分）
普通高中毕业生、复转军人
主要从选择仪器、药品的准确性、操作的规范性、熟练程度、项目的完成情况等方面进行综合赋分。
中职毕业生
主要从对实验技能和化工单元操作运用的掌握熟悉程度、叙述的准确性、规范性、熟练程度、项目的完成情况等方面进行综合赋分。
六、成绩确定
专家评委对每位考生分别进行面试、专业适应性测试独立评分，由工作人员收取评分表，成绩统计员当场统计分值。
所有专家评委对考生的评分，去掉1个最高分和1个最低分，取算术平均值为该考生的专业素养考核最终得分。如最高分和最低分有相同的评分结果，则只除去一个最高分和一个最低分。
七、考核督察
学院纪检监察室、绩效考核办派员全程实施监督，从面试、专业技能考核、评委评分、评分表的收取及成绩统计的整个过程进行监督检查。
化学工程系
二〇一一年四月二十二日
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