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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學時）講授：20實驗：4成績評定：考試：80%實驗：10%平時：5%實驗：5%教學目標教學目標p何為何為(過程過程)自動化？自動化？p如何來構建一個控制系統(tǒng)如何來構建一個控制系統(tǒng)p本課程的主要知識點本課程的主要知識點緒緒 論論自動化自動化什么是自動化？機器或裝置在無人干預的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進行操作或控制的過程。自動化技術廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務和家庭等方面。采用自動化技術不僅可以把人從繁
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，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產(chǎn)率，增強人類認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)、國防和科學技術現(xiàn)代化的重要條件和顯著標志。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科較多、應用廣泛的綜合性科學技術。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，從應用觀點來看，研究內(nèi)容有：過程自動化（化工自動化）機械制造自動化管理自動化實驗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處理自動化。一般采用由檢測儀表、調(diào)節(jié)器和計算機等組
3、成的過程控制系統(tǒng)，對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優(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)定的要求自動地進行，也即：用用用用自動化裝置來管理設備（生產(chǎn)過程），使之正常運行自動化裝置來管理設備（生產(chǎn)過程），使之正常運行自動化裝置來管理設備（生產(chǎn)過程），使之正常運行自動化裝置來管理設備（生產(chǎn)過程），使之正常運行。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行，保證生產(chǎn)過程運行在按照一定的程序或者步驟運行，保證生產(chǎn)過程運行在最佳狀態(tài)最佳狀態(tài)(理解理解)最高目標最高目標最高目標最高目標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”是指應用自動化儀器儀表或自動是指應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備或工業(yè)生產(chǎn)過程控制裝置代替人自動地對儀器設備或工業(yè)生產(chǎn)過程進行控制，使之有
5、目的地修正被控對象的動力學行進行控制，使之有目的地修正被控對象的動力學行為，以達到預期的狀態(tài)或滿足預期的性能要求。為，以達到預期的狀態(tài)或滿足預期的性能要求。為什么要實現(xiàn)自動控制？為什么要實現(xiàn)自動控制？原因一原因一原因一原因一：代替人的勞動，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率。：代替人的勞動，減輕勞動強度，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、復雜化方向發(fā)展，各種類型的自動控制技術已經(jīng)成了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)控制技術已經(jīng)成了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)
6、實現(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成一個自控回路如何把控制結果顯示出來如果一個對象有很多很多控制回路怎么辦？測量儀表設定值控制器人工操作 自動控制(Automatic Automatic controlcontrol)進進料料口口H出出料料口口玻璃管液位計玻璃管液位計人工操作VS自動控制本課程的主要知識點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 需要學習自控回路（系統(tǒng)）的組成、基本工作原理、如何評價自動質(zhì)量怎么樣來構建一個自動控制回路？怎么樣來構建一個自動控制回路？怎么樣來構建一個自動控制回路？怎么樣來構建一個自動控制回路？需要學習構建自控回路的各環(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備（儀表）如何工程實施？如何工程實施？如何工程實施？如何工程實施？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施？
8、需要學習自動系統(tǒng)的設計、控制參數(shù)的整定更復雜的控制回路如何工程實施？更復雜的控制回路如何工程實施？更復雜的控制回路如何工程實施？更復雜的控制回路如何工程實施？計算機控制是什么一回事？怎么樣來設計一個計算機控制系統(tǒng)？計算機控制是什么一回事？怎么樣來設計一個計算機控制系統(tǒng)？計算機控制是什么一回事？怎么樣來設計一個計算機控制系統(tǒng)？計算機控制是什么一回事？怎么樣來設計一個計算機控制系統(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，化學工業(yè)出版社n化工儀表及自動化習題集（第二版）n 厲玉鳴 主編，化學工業(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，化學工業(yè)出版社n化工過程控制基礎n化學工業(yè)出版社
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