過(guò)程控制工程實(shí)施

前言

本教材內(nèi)容的組織與編寫，是在2006年國(guó)家首批示范高職院校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，并在近幾年的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中逐步完善，力求使教材能夠很好地滿足“教·學(xué)·練”一體化的教學(xué)模式。本教材注重過(guò)程性知識(shí)講解，適度介紹概念和原理，將知識(shí)點(diǎn)融于項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，使學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)，掌握工程控制技能。全書共設(shè)計(jì)了6個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)實(shí)際控制工程實(shí)施的工作任務(wù)與職業(yè)能力分析，將這6個(gè)項(xiàng)目進(jìn)一步分解成25個(gè)學(xué)習(xí)型工作任務(wù)。（1）項(xiàng)目1：儀表選型，即根據(jù)工藝要求，選擇并確定工程控制中所用各種檢測(cè)變送與控制儀表，以及各種輔助性儀表。該項(xiàng)目包括任務(wù)1.1（溫度儀表的選型）、任務(wù)1.2（壓力儀表的選型）、任務(wù)1.3（流量?jī)x表的選型）、任務(wù)1.4（物位儀表的選型）、任務(wù)1.5（分析儀表的選型）和任務(wù)1.6（執(zhí)行器的選型）6個(gè)任務(wù)。（2）項(xiàng)目2：控制系統(tǒng)方案的確定，即根據(jù)流程圖及回路圖或控制對(duì)象特性，確定控制系統(tǒng)方案與邏輯聯(lián)鎖方案。該項(xiàng)目包括任務(wù)2.1（自控工程識(shí)圖）、任務(wù)2.2（簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方案的確定）、任務(wù)2.3（比值控制系統(tǒng)方案的確定）、任務(wù)2.4（串級(jí)控制系統(tǒng)方案的確定）、任務(wù)2.5（前饋一反饋控制方案的確定）5個(gè)任務(wù)。（3）項(xiàng)目3：DCS硬件配置，即根據(jù)工程I／O清單，計(jì)算系統(tǒng)電源和主控的負(fù)荷，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制站、操作員站、工程師站、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件配置。該項(xiàng)目包括任務(wù)3.1（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)）、任務(wù)3.2（現(xiàn)場(chǎng)控制站硬件配置）、任務(wù)3.3（操作站硬件配置）和任務(wù)3.4（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及設(shè)備的確定）4個(gè)任務(wù)。（4）項(xiàng)目4：DCS軟件組態(tài)，即利用相關(guān)組態(tài)軟件，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、I／O設(shè)備、控制方案和工程畫面等進(jìn)行組態(tài)。該項(xiàng)目包括任務(wù)4.1（建立數(shù)據(jù)庫(kù)）、任務(wù)4.2（設(shè)備組態(tài)）、任務(wù)4.3（控制方案的組態(tài)）和任務(wù)4.4（工程畫面的組態(tài)）4個(gè)任務(wù)。（5）項(xiàng)目5：工程安裝，即將過(guò)程控制工程要用到的主設(shè)備和輔助材料，根據(jù)設(shè)備安裝說(shuō)明書、電氣接線圖、電纜敷設(shè)圖、回路圖、自控專業(yè)安裝規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)情況及用戶要求等進(jìn)行正確合理的安裝。該項(xiàng)目包括任務(wù)5.1（儀表的安裝）、任務(wù)5.2（電纜的敷設(shè)）和任務(wù)5.3（.DCS系統(tǒng)的安裝）3個(gè)任務(wù)。任務(wù)的完成可以依靠在實(shí)習(xí)基地參與實(shí)際工程項(xiàng)目的安裝來(lái)實(shí)施，或通過(guò)實(shí)訓(xùn)室硬／軟件安裝訓(xùn)練來(lái)完成。（6）項(xiàng)目6：調(diào)試與投運(yùn)，即針對(duì)硬／軟件安裝完成的儀表和DCS系統(tǒng)，按照系統(tǒng)供電圖對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備進(jìn)行檢查，依次送電，然后進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試、點(diǎn)檢、單機(jī)調(diào)試和聯(lián)調(diào)；調(diào)試完成后，進(jìn)行系統(tǒng)投運(yùn)準(zhǔn)備工作、PID整定、手動(dòng)投運(yùn)、自動(dòng)投運(yùn)。整個(gè)工程運(yùn)行后還要進(jìn)行日常維護(hù)工作。該項(xiàng)目包括任務(wù)6.1（系統(tǒng)調(diào)試）、任務(wù)6.2（系統(tǒng)投運(yùn)）和任務(wù)6.3（系統(tǒng)維護(hù)）3個(gè)任務(wù)。任務(wù)的完成可以依靠在實(shí)習(xí)基地參與實(shí)際工程項(xiàng)目調(diào)試與投運(yùn)，或?qū)?shí)訓(xùn)控制系統(tǒng)調(diào)試與投運(yùn)，以及通過(guò)仿真調(diào)試投運(yùn)來(lái)實(shí)施。

內(nèi)容概要

　　 本書以加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)為原則，以現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng)（DCS）作為主線，以熱電（鍋爐+汽機(jī)）控制工程為貫穿性項(xiàng)目，基于工程實(shí)施的工作過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，按具體工作任務(wù)對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行分解，將知識(shí)點(diǎn)融于項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，是一本由教師和企業(yè)人員共同編寫的“工學(xué)結(jié)合”的項(xiàng)目化教材，教材內(nèi)容的組織能夠很好地滿足“教·學(xué)·練”一體化的教學(xué)需要。    本書包含了自動(dòng)化儀表、過(guò)程控制系統(tǒng)、現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng)（DCS）等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的核心知識(shí)和技能訓(xùn)練任務(wù)，可作為高等職業(yè)院校等相關(guān)專業(yè)的職業(yè)拓展課程教材，也適用于五年制高職、中職相關(guān)專業(yè)，并可作為行業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

項(xiàng)目1儀表選型　任務(wù)1.1溫度儀表的選型　　1.1.1任務(wù)概述　　1.1.2知識(shí)準(zhǔn)備　　1.1.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)1.2壓力儀表的選型　　1.2.1任務(wù)概述　　1.2.2知識(shí)準(zhǔn)備　　1.2.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)1.3流量?jī)x表的選型　　1.3.1任務(wù)概述　　1.3.2知識(shí)準(zhǔn)備　　1.3.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)1.4物位儀表的選型　　1.4.1任務(wù)概述　　1.4.2知識(shí)準(zhǔn)備　　1.4.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)1.5分析儀表的選型　　1.5.1任務(wù)概述　　1.5.2知識(shí)準(zhǔn)備　　1.5.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)1.6執(zhí)行器的選型　　1.6.1任務(wù)概述　　1.6.2知識(shí)準(zhǔn)備　　1.6.3任務(wù)實(shí)施項(xiàng)目2控制系統(tǒng)方案的確定　任務(wù)2.1自控工程識(shí)圖　　2.1.1任務(wù)概述　　2.1.2知識(shí)準(zhǔn)備　　2.1.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)2.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方案的確定　　2.2.1任務(wù)概述　　2.2.2知識(shí)準(zhǔn)備　　2.2.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)2.3比值控制系統(tǒng)方案的確定　　2.3.1任務(wù)概述　　2.3.2知識(shí)準(zhǔn)備　　2.3.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)2.4串級(jí)控制系統(tǒng)方案的確定　　2.4.1任務(wù)概述　　2.4.2知識(shí)準(zhǔn)備　　　　2.4.3任務(wù)實(shí)施　任務(wù)2.5前饋-反饋控制方案的確定　　2.5.1任務(wù)概述　　2.5.2知識(shí)準(zhǔn)備　　2.5.3任務(wù)實(shí)施項(xiàng)目3DCS硬件配置項(xiàng)目4DCS軟件組態(tài)項(xiàng)目5工程安裝項(xiàng)目6調(diào)試與投運(yùn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：膜片。膜片是一種沿外緣固定的片狀圓形薄板或薄膜，按剖面形狀分為平薄膜片和波紋膜片。波紋膜片是一種壓有環(huán)狀同心波紋的圓形薄膜，其波紋數(shù)量、形狀、尺寸和分布情況與壓力的測(cè)量范圍及線性度有關(guān)。有時(shí)也可以把兩張金屬膜片沿周邊密封焊接，成一薄壁盒子，內(nèi)充液體（如硅油），稱為膜盒。當(dāng)膜片兩邊壓力不等時(shí)，膜片就會(huì)發(fā)生形變，產(chǎn)生位移。當(dāng)膜片位移很小時(shí)，它們之間具良好的線性，這就是利用膜片進(jìn)行壓力檢測(cè)的基本原理。膜片受壓力作用產(chǎn)生的位移，可直帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)指示。但是，由于膜片的位移較小，靈敏度低，指示精度不高，一般為2.5級(jí)所以在更多的情況下，都是把膜片和其他轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái)使用，通過(guò)膜片和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)把壓轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，如膜盒式差壓變送器、電容式壓力變送器等。波紋管。波紋管是一種具有同軸環(huán)狀波紋，能沿軸向伸縮的測(cè)壓彈性元件。當(dāng)它受到軸向力作用時(shí)，能產(chǎn)生較大的伸長(zhǎng)或收縮位移。通常在其頂端安裝傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)指針直接讀數(shù)。波紋管的特點(diǎn)是靈敏度較高（特別是在低壓區(qū)），適合檢測(cè)低壓信號(hào)（≤1MPa），但波紋管時(shí)滯較大，測(cè)量精度一般只能達(dá)到1.5級(jí)。

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