化工自动化及仪表实验指导书
浙江工业大学化学工程学院
化工自动化教研室
二零一二年四月
实验一 压力表与压力变送器校验
一、实验目的
1． 了解压力表与压力变送器的结构与功能 2． 掌握压力变送器的使用 3． 掌握压力校验仪的使用
4． 掌握压力表与压力变送器精度校验方法
二、实验仪器及设备
1．弹簧管压力表 8台 2．压力变送器 8台 3．XFY-2000型智能数字压力校验仪 8台
三、复习教材
压力测量及仪表相关章节
四、实验内容及步骤 1、熟悉仪表
了解压力表、压力变送器测压原理、结构及功能，熟悉并掌握压力校验仪的正确使用。 2、压力校验仪准备
1）上电：按下压力校验仪后面板的电源开关，显示器倒计时3、2、1、0后自动校零，进入测量状态；
2）选择压力单位：按右向键，选择压力单位为MPa ；
3）预压：为减少迟滞，先进行预压测试（将压力加到0.6MPa 左右，泄压至常压，如此循环几次）；
4）调零：循环上述操作后，若压力读数偏离零点，按ZERO 键即可压力调零；
5）管线接线：将导压管两头分别与内螺纹转换接头及压力校验仪压力输出接口连接。 3、压力表基本误差校验
1）将压力表压力输入口与内螺纹转换接头相连接并检查密封性；
2）正行程测量：将校验仪的手操泵产生的压力加到压力表上，改变压力表输入压力大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1；
3）反行程测量：将校验仪的输出压力加大至超过压力表满量程，并逐渐改变压力表输入压力的大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1；
4）误差计算：
100%P P δ-=⨯指示输入最大值（）
相对百分误差压力表量程
100%P P α-=
⨯入正入反最大值
||变差压力表量程
4、压力变送器基本误差校验
1）将压力变送器（差压变送器）正压室接口（负压室通大气）与内螺纹转换接头相连接并检查密封性；
2）按▲键，将显示器测量选择到I ：00.000mA ，若清零按ZERO 键。将压力变送器电流信号端子正确接入压力校验仪的电流信号测量端子（红线一端接变送器信号输出的正端，另一端接校验仪24V 电源正极输出端；黑线一端接变送器信号输出的负端，另一端接校验仪直流电流测量正极输入端）；
3）正行程测量：将校验仪的手操泵产生的压力加到压力变送器上，从小到大改变压力变送器输入压力（0.0MPa 、0.1MPa 、0.2MPa 、0.3MPa 、0.4MPa 、0.5MPa 、0.6MPa ），依次测量压力变送器在各标准压力点时输出电流的大小，并将其记录于表2；
4）反行程测量：将校验仪的输出压力加大至超过压力变送器满量程，从大到小改变压力变送器输入压力（0.6MPa 、0.5MPa 、0.4MPa 、0.3MPa 、0.2MPa 、0.1MPa 、0.0MPa ），依次测量压力变送器在各标准压力点时输出电流的大小，并将其记录于表2；
5）误差计算：
100%16
I I δ-=⨯标准最大值
实测（）相对百分误差
100%16
I I α-=
⨯最大值
实测正实测反||变差
5、实验完毕，切断电源，仪器设备复原
五、实验报告
1．实验原始记录表及数据处理（误差、精度、变差计算）结果。 2．画出压力变送器电流测量接线图。 3．实验心得体会及建议。
表1 压力表实验数据记录表
压力表型号出厂编号
压力测量范围MPa 压力表精度
实验结论：该表精度为：变差为：
表2 压力变送器实验数据记录表
压力变送器型号出厂编号
压力测量范围MPa 压力变送器精度
实验结论：该表精度为：变差为：
实验二
热电偶温度变送器校验
一、实验目的
1．了解电动温度变送器的结构； 2．掌握热电偶的使用；
3．掌握电动温度变送器与检测元件（热电偶）的配套使用。
二、实验仪器及设备
1．SBWR 型温度变送器 8台 2．mV 信号发生器 8台 3．直流毫安表（0.5级） 8台 4．24V 直流电源 1台
三、概述
1． SBWR 系列热电偶温度变送器是DDZ-S 系列仪表中的现场安装式温度变送器单元。它采用二线制传送方式（两根导线作为电源输入，信号输出的公用传输线）。SBWR 型温度变送器的输入信号分度号为K 的热电偶信号。将热电偶信号变换成与输入信号或与温度信号成线性的4～20mA 的输出信号。 2． 主要技术参数
输入信号：热电偶即毫伏输入 2～50mV 输出信号：4～20mA D.C.
3． 基本接线
（1）（2）端子接入24V D.C ，同时需串联直流毫安表 （7）（8）端子接入热电偶（实验中用毫伏信号发生器代替） 4．量程调校与基本误差校验
（1）调满度：利用毫伏信号发生器代替热电偶作为标准信号，输给SBWR 型温度变送器一个对应于测温上限所对应的电势值，即 U = U 1+100%⊿U-),(0O E θ，(式中U 1为零点迁移量，无迁移时则U 1=0，∆U 为测量范围，即上、下限所对应的电势之差，),(0O E θ为冷端温度对0℃的电势值)。毫安电流表指示输出电流应为20mA ，否则应调整温度变送器“量程”电位器。
（2）调零点：输入U= U 1-),(0O E θ的电势计算值，毫安电流表应指示4mA ，
否则，应调整DBW 温度变送器“零点迁移”电位器
（3）由于调满度和调零点相互影响，满度和零点应反复调整几次，直至符合要求为止。
（4）依次输入其他各档信号，分别读取SBWR 温度变送器正行程和反行程相应各点的输出电流值，记入表中。 （5）基本误差和来回差计算
仪表误差均以输入端信号折算为输出端的电流值进行计算：
%10016⨯-=最大值
出标出测）（基本误差I I δ
%10016
⨯-=最大值出反出正）
（来回差I I α
5．实验完毕，切断电源，仪器设备复原 四、复习教材
测量仪表品质指标 热电偶
温度变送器的电路原理 五、实验报告要求
1．实验数据记录及处理
2．作出示值检查的结论，若误差较大，试分析产生的基本原因。
3．试定量分析热电偶输入时，Rcu （补偿电阻）在输入回路中为什么能起到冷端温度自动补偿作用？
4．实验心得体会及建议。
SBWR 型温度变送器仪接线端子图
7
SBWR 型温度变送器示值检查记录
被检仪表编号
量程
分度号
R cu 所处环境温度 ℃ 对应的热电势),(0O E θ mV
实验结论：该表精度为： 变差为：
实验三
XC 系列自动平衡记录仪校验
一、实验目的
1．了解自动平衡记录仪的结构和各主要组件的作用；
2．了解自动平衡记录仪主要技术指标检查装置和学习操作使用方法； 3．测试自动平衡记录仪的精度。
二、实验仪器及设备
1．XWC 型自动平衡记录仪 8台 2．mV 信号发生器 8台
三、概述
自动平衡记录仪的基本误差：
温度标尺（带自由端温度自动补偿）
%100⨯---=
始
终标指E E E e E δ
式中： E 指——自动平衡记录仪整百刻度温度所对应的电势),(O E θ E 标——mV 信号发生器上的读数
e ——环境温度所对应的电势),(0O E θ,即冷端电势 E 终——自动平衡记录仪终点温度所对应的电势),(O E θ
E 始——自动平衡记录仪起始温度所对应的电势。 不灵敏区
A=E 标正行程—E 标反行程
mV 标尺（不带自由端温度自动补偿）
%100⨯--=
始
终标指E E E E δ
四、复习教材
测量仪表品质指标 热电偶
自动平衡记录仪表
五、实验内容及步骤
1．拉出机芯观察自动平衡记录仪的主要组件，了解它的作用。 2．按图接线（注意极性），通电预热20分钟。
220V 交流电源可直接接入1号端子板，标志牌上“220”为相线端子。“0”为中线端子，不可接错。
对于与热电偶配合使用的℃刻度仪表，热电偶极性不要接错，自由端温度自动补偿电阻接入标志“Rw ”处。若使用热电偶时输入导线必须采用与热电偶分度号相应的补偿导
线。
3．XC 系列仪表的满度和零检查
配合热电偶输入的自动平衡记录仪，其测量桥路下支路中有自由端温度自动补偿电阻R cu （铜电阻制成），补偿电势的大小为［),(0O E θ］，0θ为自由端的环境温度，故检查仪表满度时，应根据仪表温度标尺的上限和配用热电偶的分度号，经查分度表计算得到的电势值[),(),(),(00θθθθE O E O E =-]，然后用mV 信号发生器输出该相应值，若仪表指针刚好与标尺上限温度刻度线重合，即为符合要求，否则可拉出机芯，调整右侧面连接板上的桥路工作电流电位器。同理，检查仪表零点时，mV 信号发生器输出-),(0O E θ，使XC 系列仪表指针正指零点，经计算只要其误差不超过仪表所允许的基本误差，即符合要求，不然应进一步调整起始电阻R G （或微调电阻γo ）和量程电阻R M （或微调γm ）.
4．仪表示值各点的线性误差检查
在XW 系列仪表的量程范围内（包括上限值和下限值）的各整百刻度线位置上，mV 信号发生器分别从小到大（正行程），再由大到小（反行程）输出相应毫伏信号，进行各点检查，记下XW 系列仪表指针对准各整百刻度时的mV 信号发生器读数，若各检查点的相对百分误差中最大者不超过±0.5%，即符合0.5级的精度要求。
六、实验报告要求
1．实验数据记录及处理
2．作出示值检查的结论，若误差较大，试分析产生的基本原因。
3．配热电偶输入的自动平衡记录仪内部既然有自由端温度自动补偿元件，为什么还要用补偿导线作引线？
4．自由端温度补偿电阻为什么要安装在仪表背面的输入端接线柱附近？
XC 系列自动平衡记录仪接线端子图
10
XW 系列自动平衡记录仪示值检查记录
被检仪表编号
量程
分度号
R cu 所处环境温度 ℃
对应的热电势),(0O E θ mV
变差为：
实验四基本控制规律与电动温度自动控制系统
一、实验目的
1．熟悉单回路自动控制系统的组成
2．观察基本控制规律（比例，积分，微分）对过渡过程的影响。
3．学习控制器参数P、I、D的工程整定方法，通过观察比较被控变量（被调参数）过渡过程曲线，确定控制器参数，提高控制质量。
二、实验仪器及设备
1．热电偶8支
2．DBW电动温度变送器8台
3．智能数字显示PID控制器8台
4．ZK可控硅电压调整器8台
5．电加热器8台
6．24V直流电源1台
7．XW系列自动平衡记录仪8台
三、实验仪器及控制系统图如下
220V~
四、复习教材
基本控制规律、控制器参数的工程整定、简单控制系统设计
五、实验内容和步骤
1．控制系统的投运准备工作
1)按控制系统图利用接插件正确组合接线
2)放好仪表各开关位置：
DBW温度变送器、XMZ数显表、XMT智能数字控制器、ZK调压器、XWC记录仪电源开关闭合，仪表供电，ZK调压器“通－断”开关置“断”、“自动－手动”开关置“自动”；
设置XMT智能数字控制器为“反作用”（为什么？如何设置，请参看说明书），按XMT智能数字控制器的手/自动（A/M）键置“手动”进入手动控制模式，按SET键，进入P菜单设置程序1（设定值设置）：
上排显示：SP1
下排显示：设定值
改变加键▲或减键▼使设定值SP1在400 C左右；再按SET键，进入设置程序2（比例度设置）：
上排显示：P
下排显示：比例度值
改变加键▲或减键▼设定比例度为1%；再按SET键，进入设置程序3（积分时间设置）：上排显示：I
下排显示：积分时间值
改变加键▲或减键▼设定积分时间值为9999S；再按SET键，进入设置程序4（微分时间设置）：
上排显示：D
下排显示：微分时间值
改变加键▲或减键▼设定微分时间值为0S；再按SET键，退出设置程序。此时，XMT 智能数字控制器仅有纯比例控制规律，且处于“手动”控制状态。
3)手动操作：
ZK调压器“通－断”开关置“通”；运用加键▲或减键▼手动改变XMT控制器的输出电流，使电加热器升温；当测量值PV等于给定值时，按A/M键置“自动”，实现无扰动切换。
2．观察PID参数对过渡过程的影响
所谓PID参数对过渡过程的影响，即是不同的控制规律、不同的控制器PID参数对控制系统克服干扰能力的影响，也就是对控制系统控制质量的影响。在实验过程中，人为施加一定的干扰，应用过渡过程的品质指标，判断控制质量的好坏，进而了解PID参数对过渡过程的影响。（施加干扰的方法：ZK调压器“通－断”开关置“断”，温度下降了设定值的10%左右，再把ZK调压器“通－断”开关置“通”。）
（1）比例度的影响：分别设置比例度值1%、30%、5%，并分别施加干扰，观察比例控制作用过强、过弱、恰当时对过渡过程的影响。
（2）积分时间的影响：保持一个适当的比例度值，分别设置积分时间值12S、480S、100~120S，并分别施加干扰，观察积分控制作用过强、过弱、恰当时对过渡过程的影响。
（3）微分时间的影响：保持一个适当的比例度值与积分时间值，分别设置微分时间值120S、5S、15~20S，并分别施加干扰，观察微分控制作用过强、过弱、恰当时对过渡过程的影响。
3．控制器参数工程整定
（1）比例控制系统
方法同上，在比例度P值中寻找最佳值，记录、观察比较其被控变量过渡过程曲线的质量，达到4:1或10:1衰减震荡。
（2）比例积分（PI）或比例积分（PD）控制系统：
比例度P最佳值不变，增加积分作用，方法同上，设定积分时间I，寻找和P作用最佳组合。或增加微分作用，设定微分时间D，寻找和P作用最佳组合。记录和观察比较PI 作用或PD作用对被控变量过渡过程的曲线的质量，达到4:1或10:1衰减震荡。
（3）同理，在上述PI或PD作用下，再增加D或I作用，分别记录和观察比较PID三
作用控制过程的质量及PID最佳组合, 达到4:1或10:1衰减震荡。
六、实验报告
1．画出该单回路温度自动控制系统的方框图，并注明各环节的输入，输出物理量。
2．从不同的控制器参数过渡过程记录曲线中，试用控制质量的品质指标筛选出若干条典型曲线，分别说明P、PI或PD、PID作用时不同参数对过渡过程曲线的影响及其特征。
3．PID三作用控制的最佳参数近似值及特征。
4．实验心得体会。
附：XMT-3000系列智能数字PID控制器面板示意图
实验五DCS控制系统
一、实验目的
1．了解DCS系统的组成与结构；
2．掌握DCS温度控制系统的实现方法；
3．学习掌握DCS系统的基本操作方法。
二、实验仪器及设备
1．热电偶8支
2．DBW电动温度变送器8台
3．DCS系统1套
4．ZK可控硅电压调整器8台
5．电加热器8台
6．24V直流电源1台
7．XW系列自动平衡记录仪8台
三、实验仪器及控制系统图如下
220V~
四、复习教材
基本控制规律、控制器参数的工程整定、简单控制系统设计、计算机控制系统
五、实验内容和步骤
1．控制系统的投运准备工作
（1）按控制系统图利用接插件正确组合接线
（2）放好仪表各开关位置：
XMZ数显表、ZK调压器、XWC记录仪电源开关闭合，仪表供电，ZK调压器“通－断”开关置“通”、“自动－手动”开关置“自动”；
（3）DCS系统上电：控制站电源箱中的2个电源开关闭合；8台操作站计算机开启，选择winNT4.0操作系统，进入实时监控操作状态，选择“流程图画面”。
2．DCS温度控制系统的操作
在“流程图画面”下，通过“翻页”功能，找到所需流程图，用鼠标点击‘控制器
输出数据框’，屏幕显示“控制器面板”，在此“控制器面板”上，可实现“手/自动”切换、手动时的输出电流改变；用鼠标点击“控制器面板”的位号，进入“调整画面”，可进行设定值、PID参数、正－反作用、输出限位等等参数的设置，在此实现常规控制器具有的所有功能。
DCS系统还有“历史趋势”、“报警记录”、“操作记录”、“故障诊断”、“系统总貌”等等功能画面，用鼠标点击相应按钮进入；通过组态可实现报表产生与自动打印。
（1）比例度的影响：分别设置比例度值1%、30%、5%，并分别施加干扰，观察比例控制作用过强、过弱、恰当时对过渡过程的影响。
（2）积分时间的影响：保持一个适当的比例度值，分别设置积分时间值12S、480S、100~120S，并分别施加干扰，观察积分控制作用过强、过弱、恰当时对过渡过程的影响。
（3）微分时间的影响：保持一个适当的比例度值与积分时间值，分别设置微分时间值120S、5S、15~20S，并分别施加干扰，观察微分控制作用过强、过弱、恰当时对过渡过程的影响。
3．控制质量比较与PID参数整定
（1）比例控制系统
在比例作用下，设置比例度P值为最小，施加干扰，观察比较其控制质量与常规控制器比例作用下的控制质量差异。
（2）比例积分（PI）或比例积分（PD）控制系统：
比例度P不变，增加积分作用，设置积分时间值为最小。或增加微分作用，设定微分时间D为一个较大值。观察比较PI作用或PD作用的控制质量与常规控制器PI作用或PD 作用的控制质量差异。
（3）在PI或PD作用下，再增加D或I作用，分别观察比较PID三作用控制过程的质量，寻找PID最佳组合, 达到4:1或10:1衰减震荡。
六、实验报告
1．简单叙述DCS系统的基本组成。
2．简单叙述DCS控制系统的基本功能。
3．说明计算机控制系统中的PID算法与常规控制器PID 算法的差异。
4．实验心得体会。
化工自动化及仪表实验指导书 浙江工业大学化学工程学院 化工自动化教研室 二零一二年四月
实验一 压力表与压力变送器校验 一、实验目的 1． 了解压力表与压力变送器的结构与功能 2． 掌握压力变送器的使用 3． 掌握压力校验仪的使用 4． 掌握压力表与压力变送器精度校验方法 二、实验仪器及设备 1．弹簧管压力表 8台 2．压力变送器 8台 3．XFY-2000型智能数字压力校验仪 8台 三、复习教材 压力测量及仪表相关章节 四、实验内容及步骤 1、熟悉仪表 了解压力表、压力变送器测压原理、结构及功能，熟悉并掌握压力校验仪的正确使用。 2、压力校验仪准备 1）上电：按下压力校验仪后面板的电源开关，显示器倒计时3、2、1、0后自动校零，进入测量状态； 2）选择压力单位：按右向键，选择压力单位为MPa ； 3）预压：为减少迟滞，先进行预压测试（将压力加到0.6MPa 左右，泄压至常压，如此循环几次）； 4）调零：循环上述操作后，若压力读数偏离零点，按ZERO 键即可压力调零； 5）管线接线：将导压管两头分别与内螺纹转换接头及压力校验仪压力输出接口连接。 3、压力表基本误差校验 1）将压力表压力输入口与内螺纹转换接头相连接并检查密封性； 2）正行程测量：将校验仪的手操泵产生的压力加到压力表上，改变压力表输入压力大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1； 3）反行程测量：将校验仪的输出压力加大至超过压力表满量程，并逐渐改变压力表输入压力的大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1； 4）误差计算： 100%P P δ-=?指示输入最大值（） 相对百分误差压力表量程 100%P P α-= ?入正入反最大值 ||变差压力表量程
化工仪表及自动化实验指导书（过控装备与控制工程教研室） 南昌大学环境与化学工程学院 二0一0年五月
前言 本实验指导书系根据《过程装备控制技术与应用》课程及实验室已有设备而设置的实验内容编写的。通过实验操作，使学生增强感性认识，加深对书本理论知识的理解，提高动手能力，熟悉和掌握仪表实验工作的一般方法，为将来的实验工作和科学研究打下基础。 实验要求
在实验过程中，务必做到以下几点： 1、实验前必须预习有关实验内容； 2、进入实验室后，应首先认真听取实验介绍，以提高操作效率； 3、熟悉并检查实验装置的组成部分及连线； 4、按实验要求连接实验装置后，需经老师检查方可进行操作； 5、实验过程中，应遵守实验室的规章制度，爱护设备。在实验过程中未按操作 步骤进行而造成仪器、设备、工具等损坏以及发生事故，待查明原因后，按学校有关规定予以赔偿； 6、实验后，各小组须整理清点实验工具，并交老师核查； 7、按实验具体要求，认真完成实验报告。 在做实验报告时应注意以下几点： 1、明确实验目的； 2、了解实验内容； 3、熟悉实验装置； 4、掌握实验方法； 5、制定实验步骤； 6、处理实验数据（数据准确、表格合理、图形清晰）； 7、得出实验结果； 8、提出分析建议（注意现象，分析误差等原因）。 目录 一、实验一弹簧管压力表的校验 (5) 二、实验二热电偶与动圈仪表的配套使用 (7) 三、实验三自动电子电位差计的校验 (10) 四、实验四自动电子平衡电桥的校验 (12) 五、实验五 XMZ-102数显仪表的校验 (13) 六、实验六 XMZ-101数显仪表的校验 (14) 七、实验七电容式差压变送器认识与校验 (15)
化工仪表及自动化 实验指导书 化工教研室 绪论 生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求得目标，在18世纪自动控制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后，自动化技术时代开始了。 随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化已经进入了计算机控制装置时代。自动化技术的进步推动了工业生产的飞速发展，在促进产业革命中起着十分重要的作用.特别是在石油、化工、冶金、轻工等部门，由于采用了自动化仪表和集中控制装置,促进了连续生产过程自动化的发展，大大地提高了劳动生产率，获得了巨大的社会效益和经济效益。 为了适应社会发展的需要，同时满足应用型本科院校的教学要求，本实验教材全面系统地介绍了化工过程检测仪表的基本知识，重点介绍工业生产过程中的压力、流量、物位、温度的检测原理及相应的仪表结构选用、实验装置和实验方法、注意事项以及数据处理等。同时除介绍工业生产过程中的自动控制系统方面的应用知识，还分别介绍了构成自动控制系统的被控对象、控制仪表及装置,在简单、复杂控制系统的基础上,介绍了高级控制系统与计算机控制系统。 目录 实验1 实验安全教育、配备实验仪器 0 实验2 常见化工仪表的认知 (1) 实验3 压力表校验 (3) 实验4 流量计的校核 (4) 实验5 热电偶的校验 ............................................................................................................... .。。7
实验1 实验安全教育、配备实验仪器 一、化工仪表及自动化实验室学生守则 化工仪表及自动化实验室守则是学生正常进行实验的保证,学生进入实验室必须遵守以下规则： （1）进入实验室，须遵守实验室纪律和制度，听从老师指导。 （2）未穿实验服，未写实验预习报告者不得进入实验室进行实验。 （3）进入实验室后要熟悉周围环境，熟悉防火及急救设备器材的使用方法和存放位置，遵守安全规则。 （4）实验前，清点、检查仪器，明确仪器规范操作方法及注意事项（老师会给予演示），否则不得动手操作。 （5）实验中，保持安静，认真操作,仔细观察，积极思维，如实记录，不得擅自离开岗位. （6）实验室公用物品（包括器材、药品等）用完后，应归放回原指定位置。 （7）爱护公物,注意卫生,保持整洁，节约用水、电、气及器材。 （8）实验完毕后，要求整理，清洁实验台面，检查水、电、气源，打扫实验室卫生. （9）实验记录经教师签字认可后，方可离开实验室. 二、实验课学习方法 （1）预习并写预习报告 认真阅读实验教材及相关参考资料，明确实验目的、理解实验原理、掌握实验方法、熟悉实验内容并简明扼要的写出预习报告。认真听讲。 （2）操作 认真、独立操作，仔细观察现象,做好记录。应按拟定的实验操作计划与方案进行。 做到轻（动作轻、讲话轻）,细（细心观察、细致操作），准（参数调节准、结果及其记录准确）,洁(使用的仪器清洁，实验桌面清洁，实验结束把实验室打扫清洁）。（3）交正式实验报告 做完实验后，应解释实验现象，并作出结论，或根据实验数据进行计算和处理，主要包括：a、目的，b、原理，c、操作步骤及实验性质、现象，d、数据处理，e、经验与教训，f、思考题回答。 三、配备实验仪器
《化工仪表及自动化》 绪论 内容提要: 1.化工自动化的含义 2.化工生产过程自动化的目的 3.化工自动化的发展情况 4.化工仪表及自动化系统的分类 5.本学科的作用 ★2学时★ 1.化工自动化的含义 ?是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。 ?在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上 自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 2.化工生产过程自动化的目的 ?加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 ?减轻劳动强度，改善劳动条件。 ?能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。 ?生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳 动和脑力劳动之间的差别创造条件。 3.化工自动化的发展情况 ?20世纪40年代以前 绝大多数化工生产处于手工操作状况，操作 工人根据反映主要参数的仪表指示情况，用人工 来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。低效 率，花费庞大，见图。 ?20世纪50年代到60年代 人们对化工生产各种单元操作进行了大量 的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高 效率、连续生产、综合利用方向迅速发展。 ?20世纪70年代以来，化工自动化技术又有 了新的发展 已发展为综合自动化，应用的领域和规模越 来越大；显示了知识密集化、高技术集成化的特 点；智能化程度日益增加。 ?20世纪末，计算机、信息技术的飞速发展， 引发了自动化系统结构的变革。 4. 化工仪表及自动化系统的分类 ?需要测量和控制的参数是多种多样的，主要 有热工量（压力、流量、液位、温度）和成分（或物性）量。 ?化工自动化仪表按其功能分为：检测、显示、控制仪表和执行器。 ?由上述各类仪表，可以构成自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制四种自动化系统。 5.本学科的作用 化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科。 对于熟悉化学工程学科的人员，如能再学习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能
化工仪表及自动化实验讲义 实验一热电偶温度计的使用 一．实验目的： 1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。2．掌握 热电偶配手动电位计的测温方法。3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。二．实验仪器：1．管状电炉 2．自耦变压器（带电流表）3．广口保温瓶4．动圈仪5．热电偶 6．接线板（带调整电阻）7．手动电位差计8．30cm不锈钢直尺 三．实验内容 （一）热电偶配手动电位差计测温： 1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。为保持热 电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。 图1-1热电偶温度计接线图 2．把双向开关打向手动电位差计进行测温。 3．手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手 动电位差 计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检流计电流为零，然后把双向开关打向“测量（或未知）”位置，即可 进行测量。注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中 间位置，以减少干电池的耗电量。
4．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温 的影响。（二）热电偶配动圈仪测温： 1．把双向开关打向动圈仪进行测温。 2．调整仪表零点为零度，由于本实验中热电偶的冷端温度也为零度，这样动圈仪指示的温度就是电炉温度。 3．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对动圈仪测温的影响。 （三）在测温点相同的条件下，同时用手动电位差计和动圈仪对炉温 进行测量，将两个测量结果进行比较。（四）改变测温点，重复（三）， 将电炉内的温度分布得到。测温点数不少于10个。 四．实验报告 1．实验数据记录及处理 动圈仪分度号Eu—2量程0—800℃精度1.0室温26.0℃测温点距离（cm）测温仪表手动电位差计138动圈仪外阻（Ω）150150读数 mV25.1425.16℃6066272．画出热电偶配动圈仪和手动电位差计的接线图。 图1-1热电偶温度计接线图 3．从实验结果讨论热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪测量时 如何影响，对于电位差计又是如何影响。 答：从实验结果可以看出，热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪 测量时 使其测量结果偏大，对于电位差计使其测量结果几乎无影响。
绪论 本实训平台的设计结合了目前各大院校《化工测量及仪表》、《检测技术及仪表》、《热工自动化及仪表》、《非电量测量与控制技术》、《过程控制》等课程实验大纲的要求。通过该实验装置的使用和学习，学生能够掌握有关化工仪表及自动化的基本知识，对有关仪表的安装、调试及使用有一定的了解，并对化工生产中如何进行液位、温度、压力和流量等参数的自动化控制有基本的认识。 本实验装置的设计思想主要是通过学生使用本实训平台，首先完成传感器与检测技术等一系列基本实验，来掌握传感器与检测技术课程所要求的基本原理、操作技能和动手能力，以及对化工生产现场的工业自动化仪表有一定程度的认识，并掌握其使用方法。还能通过完成几个综合性实验，对控制系统有一个较为全面的认识，形成基本解决实践问题的知识体系。并能进一步让学生自己组合和设计各种不同的实验系统，进行创新性实验，培养其创新思想和能力。 本实验指导书中大量篇幅描述了实际工业现场常用的仪器仪表，并对传感器及仪表进行有针对性的解析，在第一章中，对本套系统作了整体的介绍，包括硬件和软件部分；第二章中对化工中最常用的离心泵进行了介绍；第三章对工业现场应用普遍的执行器电动调节阀作了详细的技术描述；第四章对本套装置中四块三类仪表进行了详细介绍；第五章对装置的主题传感器和变送器进行了叙述讲解；第六章实现了对四大热工参数的自动控制；第七章着重讲解了无纸记录仪在化工生产现场中的一个重要应用；第八章可完成一些开放性的实验项目，如组态编程和控制实验。在解析说明过程中侧重于对学生动手能力的锻炼，在常用的四大热工参数的传感器检测手段上，都作了两种以上的选型，使学生对传感器的工作原理有一个比较认识过程，另外增加了两种执行机构，使参数变得可控，进而可以使用者在认识传感器的基础上进行控制类实验，使实验装置不仅具有良好的自动检测功能，同样具有更高的自动控制功能。 本实验指导由于编者时间仓促和水平能力有限，很多内容是作者的经验和见解，欢迎高校老师的批评指正，以使本实验指导书日臻完善。
《工业自动化仪表与过程控制》实验指导书 授课学时：8课时 授课班级：芙蓉自动化0901、0902 授课学期：2012年上学期 授课教师：敖章洪
工业自动化仪表与过程控制实验项目一览表 实验参考书： https://www.doczj.com/doc/5819315822.html,GK-1型操作说明书.实验指导书
实验一实验装置的基本操作与仪表调试实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必做 一、实验目的 1）、了解本实验装置的结构与组成。 2）、掌握液位、压力传感器的使用方法。 3）、掌握实验装置的基本操作与变送器仪表的调整方法。 二、实验设备 1) TKGK-1型过程控制实验装置： 交流变频器GK-07-2 直流调速器GK-06 PID调节器GK-04 2)万用表 三、实验装置的结构框图 图1-1、液位、压力、流量控制系统的结构框图 四、实验内容 1、设备组装与检查： 1）、将GK-07-2、GK-06、GK-04挂件由左至右依次挂于实验屏上。并将挂件的三芯蓝插头插于相应的插座中。
2）、检查挂件的电源开关是否关闭。 3）、用万用表检查挂件的电源保险丝是否完好。 2、系统接线 1）、直流部分：将一台GK04的PID调节器的自动/手动切换开关拨到“手动”位置，并将其“输出”接GK06的控制电压“输入”；GK06的“电枢电压”和“励磁电压”输出端分别接GK01的直流他励电动机的“电枢电压”和“励磁电压”输入端。 2）、交流部分：将另一台GK04的PID调节器的自动/手动切换开关拨到“手动”位置，并将其“输出”端接GK-07-2变频器的“2”与“5”接线端；将GK-07-2变频器的输出“A、B、C”接GK-01上三相异步电机的“A、B、C”输入端；将三相异步电机接成三角形，即“A”接“Z”、“B”接“X”、“C”接“Y”；GK-07-2 的“SD”接“STR”使电机正转打水，（若此时电机为反转则“SD”接“STF”）。 3、启动实验装置： 1）、将实验装置电源插头接到~220V市电电源。 2）、打开电源空气开关与电源总钥匙开关。 3）、按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源，交流电压表指示220V。 4、仪表调整：（仪表的零位与增益调节） 在GK-02装置结构展示屏的左侧，有五组传感器检测信号输出：LT1、PT、LT2、FT、TT（输出标准信号DC0~5V），它们旁边分别设有数字显示器，以显示相应的输出值。在LT1、PT、LT2数字显示器的右边各有二个电位器，可通过这些电位器调整相应传感器的零位和增益，在每次实验进行之前，必须作好这些准备工作。 调试步骤如下： 1)、将三根?6的橡皮导气管（约0.6m长）的一端分别竖直地插入上、下水箱底部（上水箱两根，下水箱一根），再将它们的另一端接到三个差压传感器（MPX2010DP）的正压室。 2）、打开阀1、阀3，关闭阀7、阀8，（或者打开阀7、阀8，关闭阀1、阀3）关闭阀2、阀4、阀5、阀6，然后开启变频器（或直流调速器），启动一个齿轮泵，给上、下水箱供水，使其液面均上升至10cm高度，关闭变频器（或直流调速器）。 3）、将各增益调节电位器置于中间位置，然后调节零位调节电位器，使LT1 两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，LT2两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，PT两端的输出电压为3.33V（显示器显示980）。 4）、零位调节 a、打开阀2、阀4，排空上、下水箱中的水，关闭阀2、阀4。 b、调节“零位调节”电位器，使LT1、LT2和PT输出为零伏，显示器显示为 00.00cm。注：稳定几分钟后进入下一步。 5）、开始增益调节： a、启动齿轮泵，使上、下水箱水位上升至于10cm高度，然后再关闭齿轮泵。 b、调节“增益调节”电位器，使LT1、LT2显示器显示10.00cm，Pa显示器显示980Pa。 6）、重复实验步骤4、5，反复调整零位和增益，使上、下水箱水位为零时，LT1、LT2、PT输出都为0V（显示器显示00.00）；上、下水箱水位上升至于10cm高度时，LT1两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，LT2两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，PT两端的输出电压为3.33V（显示器显示980）。
化工仪表及自动化 1. 仪表的相对百分误差为 A=(+4)/(700-200)*100%=+0.8%去掉+和%其数值为 0.8，超过0.5级仪表所允许的最大误差。 2. 建立数学模型的方法有机理建模和实验建模。 3. 比例控制器适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系统。比例积分控制器适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统。比例积分微分控制器适用于控制通道滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统。 4. 前馈控制是基于不变性原理工作的，比反馈控制及时有效。前馈控制是根据干扰的变化产生控制作用的。 5.串级控制系统中，主控制器的作用方式与主对象特性有关。 6. 所谓控制规律是指控制器的输入信号与输出信号之间的关系。 7. 答均匀控制系统中的调节器一般采用纯比例控制作用。 8. 电磁流量计是用来测量管道中具有一定导电性的液体或液固混合介质的体积流量。 9.用差压变送器测量液位的方法是利用静压原理。
10. 仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一，精确度等级数值越小，就表明该仪表的精确度等级越高。 11. 保证系统为负反馈控制的原则是控制器、执行器、对象以及测量单元四个环节的正反作用符号相乘为负。 12. 正作用控制器：当控制器的输入信号增大时，其输出信号随之增大。 13.由题意可知，振荡周期T=15分钟;最大偏差为 A=230-200=30度;余差C=205-200=5度;第一个波峰值B1=230-205=25度，第二个波峰值 B2=210-205=5度。 14. 在控制方案、广义对象的特性、控制规律都已确 定的情况下，控制质量主要取决于控制器参数的整定。 15. 被控变量在给定值的某一侧做缓慢变化，没有来回波动，最后稳定在某一数值，这种过渡过程形式为非周期衰减过程。 16.调节阀经常在小开度工作时，应选用等百分比流量特性。 17.仪表的精度等级是根据已选定的仪表量程和工艺生产上所允许的最大绝对误差求最大允许百分误差来确定的。 18.
过程控制及仪表实验指导书 过程控制系统及仪表 实验指导书 潘岩左利 长沙理工大学 电气与信息工程学院 20XX年4月 1 目录 第一章系统概述第二章实验装置介绍 一、THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置二、THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台三、软件介绍 四、实验要求及安全操作规程第三章实验内容 实验一、单容自衡水箱液位特性测试实验实验二、双容水箱特性的测试实验实验三、单容液位定值控制系统实验 2 第一章系统概述 THSA-1型过程综合自动化控制系统(Experiment Platform of Process Synthetic automation Control system)THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置、THSA-1
型综合自动化控制系统实验平台及上位监控PC机三部分组成。如图1-1所示。 图1-1 THSA-1过程综合自动化控制系统实验平台 该套实验装置紧密结合工业现场控制的实际情况，能够对流量、温度、液位、压力等变量实现系统参数辨识，并能够进行单回路控制、串级控制、前馈-反馈控制、滞后控制、比值控制、解耦控制等多种控制实验，是一套集成了自动化仪表技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术及现场总线技术等的多功能实验设备。 THSA-1型过程综合自动化控制系统能够为在校学生和相关科研人员提供有力帮助。学生通过学习，应对传感器特性及零点漂移有初步认识，同时能掌握自动化仪表、变频器、电动调节阀等仪器的规范操作，并能够整定控制系统中相关参数。 这套实验设备综合性强，所涉及的工业生产过程多，所有部件均来自工业现场，严格遵循相关国家标准，具有广泛的可扩展性和后续开发功能，有利于培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的创新能力. 整套实验装置的电源、控制屏均装有漏电保护装置，装置内各种仪表均有可靠的自保护功能，强电接线插头采用封闭式结构，强弱电连接采用不同结构接头，安全可靠。 3
化工仪表及自动化 一、引言 化工是现代工业的重要组成部分之一，它涉及到许多高危、高难度的操作环节，为了保障工作安全，提高生产效率和产品质量，人们采用了化工仪表及自动化技术，实现对化工生产过程的精确控制和实时监测，并提供可靠的操作和决策支持。本文将从化工仪表和自动化的定义、分类以及其在化工生产中的应用等方面进行探讨。 二、化工仪表的定义与分类 1、化工仪表的定义 化工仪表是指在化工生产中，用于对化工生产过程及其 现场参数进行监测、测量、记录、分析、控制和管理的设备，通常包括传感器、变送器、显示器、记录仪、控制器、调节器等。 2、化工仪表的分类 （1）按测量原理分类 化工仪表根据测量原理的不同，可分为压力、温度、流量、液位、PH值、浓度等多种仪表类型。其中，压力、温度、液位等是针对制程参数测量较多的仪器，而流量、PH值、浓 度等则以环保检测仪器较为常见。 （2）按用途分类 化工仪表根据具体用途的不同，可分为流程控制仪表 （例如调节阀、电机驱动阀门、电磁阀等）和测量控制仪表（例如温度计、压力计、液位计、控制器等）。
三、化工自动化的定义与特点 1、化工自动化的定义 化工自动化是指利用现代化工仪表技术和计算机技术等 手段，实现对化工生产过程及其参数的自动监控和远程控制的一种综合技术。化工自动化技术的应用不仅可以提高化工生产效率和产品质量，而且可以降低人力成本，提高生产安全性。 2、化工自动化的特点 （1）高效性：化工自动化系统可以实现对化工生产全过 程的自动化控制，提高工作效率，提高生产的稳定性和安全性。 （2）可靠性：自动化系统采用先进的故障检测及保护措施，能够自动检测和判断工艺参数的变化，及时地采取相应的措施，确保化工生产过程的稳定性和安全性。 （3）实时性：自动化系统能够在线监测和生成化工生产 过程及其参数的实时数据，还能够实时反馈设备状态和工艺参数的变化情况，实时掌握化工生产过程的运行状况，及时处理异常情况，保证生产过程连续性。 （4）智能化：自动化系统集成了先进的人工智能算法与 模型，在处理和分析大量的数据时，能够快速发现问题和异常情况，自动调整生产参数，避免生产效率和产品质量的下降。 四、化工仪表及自动化技术在化工生产中的应用 1、化工仪表在化工生产中的应用 化工仪表可实现各种参数的实时监测、测量和控制，如：压力、温度、液位、流量、PH值、浓度等，具体应用如下：（1）制程控制 通过使用温度、压力、液位、流量等制程仪表，以控制 反馈实现对化学反应过程的控制，掌握制程参数，保障产品质量和生产的稳定性。
化工仪表及自动化教学大纲适用对象：三年制化学工艺专业
化工仪表及自动化课程教学大纲
第三节检测系统中的常见信号类型第四节检测系统中信号的传递形式第五节检测仪表与测量方法的分类第六节化工检测的发展趋势习题： 作业：1、仪表准确度等级的计算，2、仪表变差的计算, 第二章压力检测（4学时） 一、教学目标 通过本章学习，了解有关于压力的知识以及一些常见的测压仪表，掌握弹性式压力计以及电气式压力计的工作原理，牢记一些常见的弹性元件及其特点。压力仪表的安装常识。 二、教学重、难点 弹簧管压力表的构造及其测量原理，应变片式压力传感器的工作原理，仪表测量范围的确定，仪表测压点的选取。 三、教学内容 第一节压力单位及测压仪表 第二节弹性式压力计 第三节电气式压力计 第四节智能式变送器 第五节压力计的选用及安装 习题： 作业：1、压力的概念，表压力、绝对压力、负压力之间的关系。2、感测压力的弹性元件有哪几种？各有何特点？ 3、压力表的选取计算。 第三章流量检测（6学时） 一、教学目标 通过本章学习，掌握差压式流量计和转子流量计的工作原理，了解旋涡流量计、质量流量计和一些其他流量计的工作原理，掌握一些常见的节流装置的选用方法。 二、教学重、难点 1、掌握差压式流量计与转子式流量计在工作原理上的差异。 2、掌握靶式流量计与椭圆齿轮流量计在处理流体时的不同。 三、教学内容 第一节压差式流量计 第二节转子流量计 第三节旋涡流量计 第四节质量流量计
第五节其他流量计 习题： 作业：1、节流现象，2、补偿式质量流量计有哪几种方法。 第四章物位检测（4学时） 一、教学目标 了解物位检测的重要意义，了解几种常见的物位检测仪表。掌握差压式液位计的工作原理, 掌握电容式物位计的两种测量形式。 二、教学重、难点 1、零点迁移及迁移方向的判断 2、计算正负迁移量 3、称重式液罐计量仪的工作原理 第一节物位检测的意义及主要类型 第二节差压式液位计 第三节其他物位计 习题： 作业：1.常见的物位检测仪表的种类,2.迁移量的计算 第五章温度检测（4学时） 一、教学目标 通过本章学习，了解一些常见的温标，温度检测的基本原理。掌握热电偶温度计和热电阻温度计的测温原理。 二、教学重、难点 1、热电现象 2、插入第三种导体对热电偶整体的热电势有无影响 3、补偿导线的作用 三、教学内容 第一节概述 第二节热电偶温度计 第三节热电阻温度计 第四节温度变送器 习题： 作业：1.常见的温度检测仪表的类型2.测量温度的计算
(送审稿) 《化工仪表及自动化》是中央广播电视大学开放教育应用化工技术专业 (专科) 的一门统设必修课程，3 学分，54 学时，其中实训16 学时，开设一学期。 课程的任务是使学员初步掌握化工自动化及仪表方面的基础知识和技能。通过学习常见过程检测仪表的结构、特点和使用方法，能根据工艺参数进行常用仪表的选型；掌握控制器的基本控制规律及PID 参数对过程控制系统品质指标的影响；并以工艺操作为出发点，重点介绍简单、复杂、集散型控制系统特点，了解化工生产中典型设备的控制方案。通过仪表和控制系统实训培养学员的实际动手能力和综合运用能力。 本大纲的编写立足于高素质人材的培养，在理论上以够用为度，加强实践能力培养，突出应用性和实用性，将本课程与应用化工职业的发展密切结合，开辟思维和知识面，增强本专业对各化工岗位的适应性，为学员今后的职业发展打下基础。 本课程是《化工单元操作技术》课程的后续课程，学员在掌握了一定的工艺类知识后再进行仪表和过程控制系统方面的学习。 《化工仪表及自动化》是一门理论与工程实践密切相关的课程，教学内容以化工仪表及自动化的基本知识和基本技能为主，注重学生分析问题、解决实际问题的能力培养，通过本课程的学习，应达到以下知识和能力要求： (1)理解仪表自动化系统的组成及品质指标； (2)掌握常用检测仪表的结构、功能、特点，能根据工艺要求选型； (3)掌握控制器的基本控制规律及PID 参数对系统品质指标的影响； (4)理解简单控制系统构成及特点； (5)了解复杂控制系统构成及特点； (6)掌握典型化工单元的控制方案； (7)理解集散控制的组成、功能和特点。 本课程具有较强的综合性和实践性的特点，结合学员的实际情况，我们在重点和难点处配置相关的IP 课件，在实训部份配置演示录相，在控制系统部份配置CAI 课件等资源指导学员自主学习，使学员在掌握专业基础知识的同时，练就较强的基本技能，形成基本职业能力，如果条件允许的地方可实施“教、学、做”一体化的教学模式，教学效果会更理想。在教学方法上建议采用启示引导、案例分析、网络答疑等方法拓展学员的思维，突破教学难点。
化工仪表及自动化实验指导书 （过控装备与控制工程教研室） 南昌大学环境与化学工程学院 二0 一0 年五月 本实验指导书系根据《过程装备控制技术与应用》课程及实验室已有设备而设置的实验内容编写的。通过实验操作，使学生增强感性认识，加深对书本理论知识的理解，提高动手能力，熟悉和掌握仪表实验工作的一般方法，为将来的实验工作和科学研究打下基础。 实验要求 在实验过程中，务必做到以下几点： 1、实验前必须预习有关实验内容； 2、进入实验室后，应首先认真听取实验介绍，以提高操作效率； 3、熟悉并检查实验装置的组成部分及连线； 4、按实验要求连接实验装置后，需经老师检查方可进行操作； 5、实验过程中，应遵守实验室的规章制度，爱护设备。在实验过程中未按操作步骤进行而 造成仪器、设备、工具等损坏以及发生事故，待查明原因后，按学校有关规定予以赔偿； 6、实验后，各小组须整理清点实验工具，并交老师核查； 7、按实验具体要求，认真完成实验报告。 在做实验报告时应注意以下几点： 1、明确实验目的； 2、了解实验内容；
3、熟悉实验装置; 4、掌握实验方法; 5、制定实验步骤; 6、处理实验数据（数据准确、表格合理、图形清晰）； 7、得出实验结果； 8、提出分析建议（注意现象，分析误差等原因）。 目录 一、实验一弹簧管压力表的校验 (5) 二、实验二热电偶与动圈仪表的配套使用 (7) 三、实验三自动电子电位差计的校验 (10) 四、实验四自动电子平衡电桥的校验 (12) 五、实验五XMZ-102数显仪表的校验 (13) 六、实验六XMZ-101数显仪表的校验 (14) 七、实验七电容式差压变送器认识与校验 (15) 实验一弹簧管压力表的校验 一、实验目的: 1、熟悉工业用弹簧管压力表的构造、工作原理及校验方法; 2、掌握压力校验器的基本结构原理和操作方法。 实验设备
化工仪表及自动化实验指导书
电气工程学院
安全注意事项 安全注意事项： 在安装、操作、维护或检查本系统之前，一定仔细阅读以下安全注意事项。在熟悉设备的知识、安全信息及全部有关注意事项以后使用。 防止触电尽管系统经过多层保护，还是请用户注意以下安全 事项。 1. 2. 3. 4. 5. 当通电或正在运行时，请不要进行任何维护、维修操作，不要打开机柜后门，接线箱盖子，变频器前盖板，否则会发生触电的危险。 即使电源处于断开时，除维护、维修外，请不要接触任何具有超过安全电压的裸露端子，否则接触各种充电回路可能造成触电事故。 请不要用湿手操作设定各种旋钮及按键，以防止触电。 对于电缆，请不要损伤它，不要对它加过重的应力，使它承载重物或对它钳压。否则可能会导致触电。 包括布线或检查在内的工作都应由专业技术人员进行。在开始布线或维修之前，请断开电源，经过10 分钟以后，用万用表等检测剩余电压后进行。 防止烫伤 1. 不要接触热水管道，避免高温烫伤。在热水没有冷却时，不要打开锅炉，不要进行任何维修维 护工作。 2. 请尽量控制水温在70 度以下，以免高温烫伤，提高产品寿命。 防止损坏 1. 2. 3. 4. 5. 6. 在水泵运行状态，绝对禁止进行水泵切换控制操作，否则可能损坏变频器。在水箱水位没有达到一定高度，不能启动调压器输出，否则可能损坏加热器。该系统增加了硬件的连锁保护，但是也要在操作时注意。 系统应远离可燃物体。系统发生故障时，请断开电源。否则系统可能因电流过大导致火灾。各个端子上加的电压只能是使用手册上所规定的电压，以防止爆裂、损坏等等。确认电缆与正确的端子相连接，否则，可能会发生爆裂、损坏等等事故。始终应保证正负极性的正确，以防止爆裂、损坏等。
化工专业实验报告 实验名称：仪表自动控制 实验人员：同组人： 实验地点：天大化工技术实验中心615室实验时间：2014年5月16日 年级：研一；专业：生物化工； 组号：18 ；学号：2013207 指导教师： 实验成绩：
仪表自动控制 一、实验目的 1、通过实验对自控仪表和控制元器件有一具体认识。 2、了解自控原理，锻炼动手能力。学习并安装不同的温度自控电路。 3、通过对不同电路的调试和数据测量，初步掌握仪表自控技术。 二、实验原理 仪表自动控制在现代化工业生产中是极其重要的，它可以减少大量的手工操作，尤其是在化工生产和实验中使操作人员远离工作条件恶劣、危险的环境，还可以使大量的重复性、简单的手工操作由仪器仪表自动控制装置完成。并可在极大的程度上提高实验和工业生产上的操作精度及数据测量的准确性，可完成数据的远程传输。 本实验就是仪表自动控制在化工生产和实验中非常重要的一个分支——温度的仪表自动控制。实验装置图如下： 图1 实验装置图 1控温仪表2、测温仪表3、4测温元件（热电偶）5、电加热釜式反应器6、保险丝7、电流表8、固态调压器9、滑动变阻10、固态继电器（SSR） 实验装置中部分仪器的工作原理： 1、控温仪表：输出端输出直流电压控制SSR，当加热釜温度未达到预设温度时，SSR使电路导通，持续加热；当达到最终温度后，SSR使电路断开，加热停止。 2、测温仪表：与测温的热电偶相连，实时反馈加热釜内温度的测量值。 3、热电偶：分别测量加热腔和反应芯内的温度。 工作原理：热电阻工业上常用的一种测温元件。它是由两种不同材料的导体焊接而成。焊接的一端插入被测介质中，感受被测温度，称为热电偶的工作端或热端。另一端与导线连接，称为自由端或冷端。若将其两端焊接在一起，且两段存在温度差，则在这个闭路回路中有热电势产生。如在回路中加一直流毫伏计，可见到毫伏计中有电势指示，电势的大小与两
化工仪表及自动化课程课程标准课程名称：化工仪表及自动化学时数：64 学分：4 一、课程性质和任务 一课程的性质 本课程是制浆造纸专业的一门专业必修课程. 二课程标准的设计思路 本课程采用了综合化、模块化的设计方法,每个模块均采用了理论实践一体化的思路,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心,突出实际应用,注重培养学生的应用能力和解决问题的实 际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性,在每个模块实施时,先提出学习目标,再进行任务分析,使学生在开始就知道学习的任务和要求,引起学生的注意,利于学生在任务驱动下,自主学习、自我实践. 以制浆造纸厂为主,选择典型的仪表配置和控制方案.通过学习该课程,了解制浆造纸厂生产过程常用的仪表的种类、结构和性能,掌握仪表流程图的绘制和仪表的配置,能为制浆造纸厂以及相关的行业进行生产过程的自动化控制构思和开发自动调节的方案. 三课程任务 本课程介绍常用化工仪表的基本常识、自动控制中基本规律和控制方法.
主要内容有：仪表的种类、控制方法、自控方案的制定等.通过本课程的学习,使学生能够了解化工自动化的基础知识,初步掌握它们在化工中的基本应用,培养学生工程实践能力和创新能力,拓宽知识面. 二、课程目标 以职业能力培养为核心,确定课程的教学目标,注重对学生理论知识、职业技能、职业素质的培养,培养既懂制浆造纸专业理论知识,又具备操作技能骨干技术人员. 一在理论知识方面 1、了解化工自动化的主要内容. 2、牚握自动调节系统的组成及自动调节系统方块图及其分类. 3、掌握自动调节系统的过渡过程及品质指标. 4、了解化工对象的特点及其描述方法,掌握描述对象特性的参数. 5、掌握测量各种参数仪表的性能和原理,如:压力测量及变送,流量的测量及变送,液位的测量及变送,温度检测仪表及选用. 6、了解自动电子电位差计和自动电子平衡电桥的作用原理. 7、理解自动控制仪表基本控制规律及其对系统过渡过程的影响. 8、掌握气动执行器、电动执行器、电-气转换器及电-气阀门定位器的作用方式及其流量特性.
化工仪表及自动化课程教学大纲 课程编号：10051130 课程名称：化工仪表及自动化/Chemical instrument and automation 学时：32学分：2 适用专业：应用化学开课学期：5 开课部门：化学与生物工程学院 先修课程：分析化学、仪器分析 考核要求：考查 使用教材及主要参考书： 厉玉鸣主编，《化工仪表及自动化》（第五版），化学工业出版社，2013年7月；杨立明，张光新编著《化工自动化及仪表》，化学工业出版社，2004年8月。 一、课程的性质和任务 《化工仪表及自动化》是根据应用化工技术专业教学计划的要求，为培养高级化工工艺操作工而开设的一门实践性很强的专业课程。内容涉及化工检测仪表：检测仪表基本知识、压力检测、流量检测、物位检测、温度检测和显示仪表和化工自动化基础、典型化工单元的控制方案等内容。它对于学生的在化工专业知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用，是应用化学及化学相关专业的一门重要的专业课程。 二、教学目的与要求 1、能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的检测方法及其仪表的工作原理及特点；能根据工艺要求，正确地选用和使用常见的检测仪表及控制仪表。
2、能了解工业自动化的初步知识，理解基本控制规律，懂得控制器参数是如何影响控制质量的。 3、能根据工艺的需要，和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案；能为自控设计提供正确的工艺条件和数据；能在生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及控制器参数整定。 4、能了解检测技术和控制技术的发展趋势和最新发展动态。 四、教学中应注意的问题 《化工仪表及自动化》是一门理论与工程实践密切相关的课程，教学中一方