本書基于“工學(xué)結(jié)合”和“崗課賽證”融通的理念進(jìn)行編寫。
本書按照化工自動化概述、化工檢測儀表、化工自動化基礎(chǔ)、典型化工單元的控制方案分析設(shè)計(jì)了四大模塊,涵蓋十四個任務(wù)。每個工作任務(wù)按照學(xué)習(xí)目標(biāo)、知識鏈接、任務(wù)實(shí)施和任務(wù)評價進(jìn)行設(shè)置,每個模塊后有“直擊工考”,便于學(xué)生練習(xí),掃描二維碼可以查看參考答案。本書配套微課視頻,掃描二維碼即可觀看。本書有配套的電子課件,登錄化工教育網(wǎng)站即可免費(fèi)下載。
本書適合作為職業(yè)院;ゎ悺⒆詣踊惖葘I(yè)的教材,也可供從事化工儀表的工程技術(shù)人員參考學(xué)習(xí)。
模塊一 化工自動化概述 1
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1
單元一 自動控制系統(tǒng)概述 1
一、自動化系統(tǒng)的主要內(nèi)容 1
二、自動控制系統(tǒng)的分類 2
三、自動控制系統(tǒng)的組成 3
單元二 自動控制系統(tǒng)的過渡過程 5
一、控制系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài) 5
二、控制系統(tǒng)的干擾和階躍干擾 5
三、過渡過程的基本形式 5
四、自動控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo) 6
【直擊工考】 7
模塊二 化工檢測儀表 8
任務(wù)一 壓力檢測 9
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 9
【案例導(dǎo)入】 9
【知識鏈接】 9
一、壓力單位及測壓儀表 9
二、彈性式壓力計(jì) 10
三、電氣式壓力表 13
四、智能變送器 15
五、壓力儀表的選用 17
【任務(wù)實(shí)施】 20
【任務(wù)評價】 24
任務(wù)二 流量檢測 25
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 25
【案例導(dǎo)入】 25
【知識鏈接】 25
一、流量檢測儀表的概念及分類 25
二、差壓式流量計(jì) 26
三、轉(zhuǎn)子流量計(jì) 31
四、容積式流量計(jì) 32
五、漩渦流量計(jì) 36
六、質(zhì)量流量計(jì) 39
七、電磁流量計(jì) 43
八、超聲波流量計(jì) 46
【任務(wù)實(shí)施】 48
【任務(wù)評價】 52
任務(wù)三 物位檢測 53
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 53
【案例導(dǎo)入】 53
【知識鏈接】 53
一、物位測量的概念及特點(diǎn) 53
二、物位檢測方法及儀表分類 54
三、直讀式液位計(jì) 54
四、浮力式物位計(jì) 56
五、靜壓式液位計(jì) 59
六、電容式物位計(jì) 62
七、超聲波式液位計(jì) 64
八、磁致伸縮液位計(jì) 66
【任務(wù)實(shí)施】 67
【任務(wù)評價】 70
任務(wù)四 溫度檢測 71
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 71
【案例導(dǎo)入】 71
【知識鏈接】 71
一、溫度、溫標(biāo)及溫度測量儀表的分類 71
二、膨脹式溫度計(jì) 72
三、熱電偶溫度計(jì) 73
四、熱電阻溫度計(jì) 85
五、非接觸式溫度計(jì) 89
【任務(wù)實(shí)施】 91
【任務(wù)評價】 94
任務(wù)五 顯示儀表的選用 95
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 95
【案例導(dǎo)入】 95
【知識鏈接】 95
一、模擬式顯示儀表 95
二、數(shù)字式顯示儀表 96
三、無紙記錄儀 104
【任務(wù)實(shí)施】 105
【任務(wù)評價】 110
【直擊工考】 111
模塊三 化工自動化基礎(chǔ) 115
任務(wù)一 對象特性認(rèn)識和建模 116
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 116
【案例導(dǎo)入】 116
【知識鏈接】 116
一、數(shù)學(xué)模型及描述方法 116
二、機(jī)理建模 118
三、描述對象特性的參數(shù) 122
【任務(wù)實(shí)施】 123
【任務(wù)評價】 126
任務(wù)二 控制器搭建 127
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 127
【案例導(dǎo)入】 127
【知識鏈接】 127
一、基本控制規(guī)律認(rèn)識 127
二、模擬式控制器 133
三、數(shù)字式控制器 136
【任務(wù)實(shí)施】 139
【任務(wù)評價】 142
任務(wù)三 執(zhí)行器選用 143
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 143
【案例導(dǎo)入】 143
【知識鏈接】 143
一、執(zhí)行器概述 143
二、氣動執(zhí)行器 145
三、輔助裝置——閥門定位器 155
四、電動執(zhí)行器 158
【任務(wù)實(shí)施】 162
【任務(wù)評價】 166
任務(wù)四 簡單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 167
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 167
【案例導(dǎo)入】 167
【知識鏈接】 167
一、簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成 167
二、簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 168
三、簡單控制系統(tǒng)的投運(yùn)與整定 175
【任務(wù)實(shí)施】 182
【任務(wù)評價】 188
任務(wù)五 復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 189
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 189
【案例導(dǎo)入】 189
【知識鏈接】 189
一、串級控制系統(tǒng) 189
二、其他復(fù)雜控制系統(tǒng) 199
【任務(wù)實(shí)施】 211
【任務(wù)評價】 216
【直擊工考】 217
模塊四 典型化工單元的控制方案分析 224
任務(wù)一 流體輸送設(shè)備的自動控制解析 225
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 225
【案例導(dǎo)入】 225
【知識鏈接】 225
一、離心泵的自動控制方案 225
二、往復(fù)泵的自動控制方案 227
三、壓縮機(jī)的自動控制方案 228
【任務(wù)實(shí)施】 231
【任務(wù)評價】 234
任務(wù)二 傳熱設(shè)備的自動控制解析 235
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 235
【案例導(dǎo)入】 235
【知識鏈接】 235
一、兩側(cè)均無相變化的換熱器控制方案 235
二、載熱體進(jìn)行冷凝的加熱器自動控制 237
三、冷卻劑進(jìn)行汽化的冷卻器自動控制 238
【任務(wù)實(shí)施】 240
【任務(wù)評價】 244
任務(wù)三 精餾塔的自動控制解析 245
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 245
【案例導(dǎo)入】 245
【知識鏈接】 245
一、精餾塔的干擾因素及對自動控制的要求 245
二、精餾塔的控制方案 246
【任務(wù)實(shí)施】 253
【任務(wù)評價】 256
任務(wù)四 化學(xué)反應(yīng)器的自動控制解析 257
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 257
【案例導(dǎo)入】 257
【知識鏈接】 257
一、化學(xué)反應(yīng)器的控制要求 257
二、釜式反應(yīng)器的溫度自動控制 258
三、固定床反應(yīng)器的自動控制 260
四、流化床反應(yīng)器的自動控制 262
【任務(wù)實(shí)施】 263
【任務(wù)評價】 266
【直擊工考】 267
參考文獻(xiàn) 268