1过程控制系统基本概念

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参考文献
[1] 刘玉长主编，自动检测和过程控制，第四版，冶金工业出版社，2010 [2] 周泽魁主编，控制仪表与计算机控制装置，化学工业出版社，2002 [3] 何衍庆、俞金寿主编，工业生产过程控制，化学工业出版社，2004 [4] 潘永湘主编，过程控制与自动化仪表第2版，机械工业出版社，2007 [5] 曹润生等编，过程控制仪表，浙江大学出版社，1987 [6] 徐春山主编，过程控制仪表，冶金工业出版社，1995. [7] 吴勤勤主编，控制仪表及装置，第二版，化学工业出版社，2002 [8] 方康玲主编，过程控制系统，武汉理工大学出版社，2002 [9] 王骥程、祝和云主编，化工过程控制工程，化工出版社，1981 [10] 向婉成主编，过程控制调节装置，机械工业出版社，1987 [11] 涂植英等主编,过程控制系统, 机械工业出版社，1988 [12] 金以慧主编，过程控制，清华大学出版社，1993.4 [13] 孟华主编，工业过程检测与控制，北京航空航天大学出版社，2002 [14] 俞金寿、蒋慰孙编著，过程控制工程，电子工业出版社，2007 [15] 林德杰主编，过程控制仪表及控制系统，机械工业出版社，2004 [16] 侯志林，过程控制与自动化仪表，机械工业出版社，2007
汽 包
炉墙
过热器 炉 膛
省 煤 器
热空气 送往炉膛 空气预热器 给水 冷空气 烟气 (经引风机送往烟囱)
热空气 燃料 燃料嘴
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锅炉设备的三大控制系统
负 荷 给水量 减温水 燃料量 送风量 引风量 锅炉设备 水 位
蒸汽温度 蒸汽压力 过剩空气 炉膛负压
主要控制系统：（1）锅炉汽包水位的控制； （2）锅炉燃烧系统的控制； （3）过热蒸汽系统的控制。 21.04.2019
过程控制仪表与系统
任课教师：黄学章、张建智
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前言
课程简介及课程内容 课程的重要性 教学团队 课程安排 参考文献 考核办法
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课程简介及课程内容




过程控制仪表+过程控制系统 （Process Control Instrument and System ） 课程简介：本课程为专业基础课，具有较高的理论性与实践性。 其目的和任务是通过本课程的学习，学生将掌握单回路和常见复 杂过程控制系统的组成、工作过程、特点以及应用等知识，为毕 业设计及将来学习和工作打下过程控制的专业基础。 主要内容： ①过程控制仪表与装置：包括过程控制仪表的组成与分类、 控制器（可编程调节器）与控制规律、变送器、执行机构与调节 阀等； ②过程控制系统：包括过程控制系统的组成、单回路过程 控制系统的设计、要求和参数整定；常用复杂过程控制系统的原 理和特点，以及设计和应用。此外，还要了解计算机控制系统 （PLC)、先进的过程控制系统和智能控制系统，以及各类过程控 制系统在工业生产过程中的实际应用。
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教学团队
任课教师：黄学章；张建智；宋彦坡 联系方式： zjz0712@126.com

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课程安排


请参考教学日历（40学时）
绪论（4学时）+过程控制仪表（8学时）+过 程控制系统（14学时）+计算机控制系统（4 学时）+工程应用（6学时）+机动（2学时）+ 复习（2学时）
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相关课程
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计算机应用基础 计算机程序设计 流体力学 传热学 工程热力学 自动控制原理 热工测试技术
热工过程 控制工程
计算机控制技术 内燃机电控技术 数据采集与处理技术 工程数据分析方法 课程设计 毕业设计
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课程的重要性




本课程是培养学生综合应用所学知识设计工业生产过程 控制系统的专业课，具有很强实践性。 涉及的学科面广，是一门与材料科学、计算机技术、信 息技术密切相关的快速发展的学科。 与专业方向相关：热能工程；电厂动力；内燃机；制冷 与低温工程；环境与设备工程；热工自动化；新能源科 学与工程。 与学术研究相关：热工过程与设备的计算机仿真与优化； 节能与环保新技术；热工过程检测；诊断与智能决策； 现代热物性测试技术；新型制冷系统与装置；空调系统 与设备节能新技术；CFD建筑能耗分析与管理研究；建 筑室内外空气品质及其控制。
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执 行 器
变 送 器
调 节 器
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水槽液位控制
F1 F1 L C
F2
工作过程： F1 增加 → L 增加 → 变送器输出信号增加 → 偏差 （测量值 - 设定值）为正、增加 → 控制器输出增加 →阀开度增加 → F2增加 → L降低；
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1.1.1 过程控制系统
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第一章

过程控制系统的基本概念
1.1 过程控制系统的组成与分类 1.2 过程控制系统的过渡过程和品质指标 1.3 被控对象特性 1.4 被控过程的数学模型
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1.1.1 过程控制系统
例1：水槽液位控制
进 料 口 进 料 口
玻璃管液位计
H 出 料 口
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考核办法



平时成绩(30%)＋期末笔试(70%) 平时成绩：考勤（5分/次） 作业（5分/次） 回答问题（5分/次） 课堂秩序（5分/次） 考勤有4次未到者或平时成绩不及格者，取消考试资格
附加题：1、教室照明节电自动控制系统设计 2、校园厕所节水自动控制系统设计 3、公交车实时信息预报系统的研究和设计
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1.1.1 过程控制系统
例2：锅炉汽包水位控制
蒸汽 玻璃管液位计 蒸汽 LT LC
汽包
汽包
省煤器
给水 （a）手动控制
省煤器 （b）自动控制
给水
锅炉汽包液位控制
例2：锅炉汽包水位控制
蒸汽 玻璃管液位计 蒸汽 LT LC
汽包
汽包
省煤器
给水 （a）手动控制
省煤器 （b）自动控制
给水
锅炉汽包液位控制
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1.1.1 过程控制系统
锅炉
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1.1.1 过程控制系统
锅炉
D PM 减温器 负荷设备 调节阀 过热蒸汽送 负荷设备