(2024年)中職化工儀表及自動化1緒論

中職化工儀表及自動化1緒論12024/3/26目錄contents課程介紹與背景基礎知識與原理化工儀表技術應用自動化技術在化工行業(yè)中的應用實驗與實訓環(huán)節(jié)介紹課程考核與評價標準22024/3/26課程介紹與背景0132024/3/26123介紹化工儀表的概念、種類及其在化工生產中的應用?；x表的定義與分類闡述自動化技術如何應用于化工儀表，提高生產效率與安全性。自動化技術的引入強調化工儀表及自動化在現(xiàn)代化工生產中的關鍵作用?；x表及自動化的重要性化工儀表及自動化概述42024/3/26掌握化工儀表的基本原理、結構、性能和使用方法；了解自動化技術在化工生產中的應用。知識目標能力目標素質目標能夠正確選型和安裝化工儀表；能夠運用自動化技術實現(xiàn)對化工生產過程的監(jiān)控與控制。培養(yǎng)安全意識、團隊協(xié)作精神和創(chuàng)新能力；提高分析問題和解決問題的能力。030201課程目標與要求52024/3/2603化工儀表及自動化的發(fā)展前景探討隨著化工行業(yè)的發(fā)展，化工儀表及自動化技術的未來發(fā)展方向和應用前景。01化工行業(yè)現(xiàn)狀介紹當前化工行業(yè)的發(fā)展狀況，包括產業(yè)規(guī)模、技術水平、市場需求等方面。02化工行業(yè)發(fā)展趨勢分析未來化工行業(yè)的發(fā)展趨勢，如綠色化、智能化、高端化等方向?；ば袠I(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢62024/3/26基礎知識與原理0272024/3/26測量儀表的組成測量儀表由傳感器、變送器、顯示裝置等部分組成，傳感器負責將被測量轉換為可測量的物理量，變送器將傳感器輸出的信號轉換為標準信號，顯示裝置則將標準信號轉換為人類可讀的數值。測量儀表的工作原理測量儀表的工作原理基于各種物理定律和化學原理，如熱力學、電磁學、光學、化學等。通過測量儀表對工藝參數的測量，可以實現(xiàn)對化工過程的監(jiān)測和控制。測量儀表基本原理82024/3/26自動化控制系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、被控對象、檢測變送器等部分組成。其中，控制器根據設定值和測量值的偏差進行運算，輸出控制信號；執(zhí)行器接收控制信號，驅動被控對象；被控對象在控制信號的作用下改變其狀態(tài)或行為；檢測變送器負責將被控對象的輸出信號轉換為標準信號，以供控制器使用。自動化控制系統(tǒng)的組成自動化控制系統(tǒng)的工作原理基于控制理論，通過對系統(tǒng)進行分析和設計，選擇合適的控制算法和控制參數，實現(xiàn)對被控對象的精確控制。同時，自動化控制系統(tǒng)還具有自適應、自學習等智能功能，能夠根據實際情況進行自動調整和優(yōu)化。自動化控制系統(tǒng)的工作原理自動化控制系統(tǒng)組成及工作原理92024/3/26物位傳感器物位傳感器利用浮力原理、電容原理等，將被測物位轉換為電信號輸出。常見的物位傳感器有浮球式物位傳感器、電容式物位傳感器等。溫度傳感器溫度傳感器利用物質的熱電效應、熱電阻效應等原理，將被測溫度轉換為電信號輸出。常見的溫度傳感器有熱電偶、熱電阻等。壓力傳感器壓力傳感器利用壓電效應、壓阻效應等原理，將被測壓力轉換為電信號輸出。常見的壓力傳感器有壓電式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器等。流量傳感器流量傳感器利用流體力學原理，將被測流量轉換為電信號輸出。常見的流量傳感器有渦輪流量計、電磁流量計等。常見傳感器類型及其工作原理102024/3/26化工儀表技術應用03112024/3/26利用彈性元件受壓變形的原理測量壓力，如彈簧管壓力表、膜片壓力表等。彈性式壓力計通過測量承重元件上的負荷來測量壓力，如活塞式壓力計、浮球式壓力計等。負荷式壓力計將壓力轉換為電信號進行測量，如壓電式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器等。電測式壓力計壓力測量儀表及應用122024/3/26

溫度測量儀表及應用膨脹式溫度計利用測溫介質受熱膨脹的原理測量溫度，如玻璃液體溫度計、雙金屬溫度計等。熱電偶溫度計利用熱電效應測量溫度，具有測量范圍廣、精度高等優(yōu)點，廣泛應用于工業(yè)生產中。熱電阻溫度計利用測溫元件的電阻值隨溫度變化的原理測量溫度，如鉑熱電阻、銅熱電阻等。132024/3/26利用流體通過節(jié)流裝置產生的差壓來測量流量，如孔板流量計、噴嘴流量計等。差壓式流量計通過測量流體對轉子的推動力矩來測量流量，如渦輪流量計、渦街流量計等。轉子流量計通過測量流體在固定容積內的充滿次數來測量流量，如橢圓齒輪流量計、腰輪流量計等。容積式流量計流量測量儀表及應用142024/3/26自動化技術在化工行業(yè)中的應用04152024/3/26分散控制DCS系統(tǒng)將控制功能分散到各個控制站，通過高速數據通道進行信息交換，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。集中管理DCS系統(tǒng)通過中央控制室對全廠生產過程進行集中監(jiān)視、操作和管理，實現(xiàn)生產過程的自動化和智能化。易于擴展DCS系統(tǒng)采用模塊化設計，易于擴展和維護，方便用戶根據生產需求進行系統(tǒng)升級和改造。DCS集散控制系統(tǒng)在化工生產中的應用162024/3/26PLC通過編程實現(xiàn)各種復雜的邏輯控制功能，如順序控制、時間控制、計數控制等，滿足化工生產過程中的多樣化需求。邏輯控制PLC具有強大的數據處理能力，可以對生產過程中的各種數據進行采集、處理和分析，為生產管理提供有力支持。數據處理PLC支持多種通信協(xié)議，可以與上位機、其他PLC或現(xiàn)場設備進行通信，實現(xiàn)信息的共享和遠程監(jiān)控。通信聯(lián)網PLC可編程控制器在化工生產中的應用172024/3/26現(xiàn)場總線技術能夠實現(xiàn)現(xiàn)場設備與系統(tǒng)之間的實時通信，確保生產數據的及時性和準確性。實時性現(xiàn)場總線技術采用統(tǒng)一的通信協(xié)議和標準接口，使得不同廠商的設備可以互相通信和操作，提高了系統(tǒng)的開放性和互操作性。互操作性現(xiàn)場總線技術將控制功能下放到現(xiàn)場設備層，實現(xiàn)了真正的分布式控制，提高了系統(tǒng)的可靠性和效率。分布式控制現(xiàn)場總線技術在化工生產中的應用182024/3/26實驗與實訓環(huán)節(jié)介紹05192024/3/26掌握化工儀表及自動化的基本原理和基礎知識熟悉化工生產過程中常用儀表的工作原理、結構、性能和使用方法了解自動化控制系統(tǒng)的組成、原理和應用培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力01020304實驗目的和要求202024/3/26實訓一：化工儀表的認知與操作了解常用化工儀表的種類、工作原理和使用方法掌握化工儀表的安裝、調試和操作技能實訓內容和步驟212024/3/26實訓二：自動化控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)了解自動化控制系統(tǒng)的組成、原理和應用掌握自動化控制系統(tǒng)的設計方法和實現(xiàn)技術實訓內容和步驟222024/3/2603了解化工生產過程的模擬方法和優(yōu)化技術01完成一個簡單的自動化控制系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)02實訓三：化工生產過程的模擬與優(yōu)化實訓內容和步驟232024/3/260102實訓內容和步驟完成一個化工生產過程的模擬和優(yōu)化實驗掌握化工生產過程的模擬軟件和優(yōu)化算法的使用方法242024/3/26實驗報告應包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗結果、實驗分析和實驗結論等部分，要求文字通順、條理清晰、圖表規(guī)范。實驗報告應在規(guī)定時間內提交給指導教師，提交方式可以是紙質版或電子版，具體要求由指導教師另行通知。實驗報告格式和提交方式提交方式實驗報告格式252024/3/26課程考核與評價標準06262024/3/26包括出勤率、課堂參與度、回答問題的準確性等。課堂表現(xiàn)根據作業(yè)的難度、完成質量、提交時間等進行評分。作業(yè)完成情況對學生實驗操作的規(guī)范性、實驗數據的處理、實驗報告的撰寫等進行評價。實驗報告平時成績評定方法272024/3/26考試形式閉卷考試，包括選擇題、填空題、簡答題和計算題等?？荚噧热莺w課程的基本概念、原理、方法及應用，重點考察學生的理解和應用能力。期末考試形式和內容282