浅谈火电厂热工仪表自动控制技术及其常见故障分析摘要：本文作者结合多年从事火电厂热工自动化研究实际，主要就火电厂中热工仪表的应用现状、安装、故障及发展趋势等方面进行了简单探讨和分析，仅供同行参考。
随着科技技术的不断进步，热工仪表自动控制技术被广泛应用于火力发电厂中，是促进我国电力事业与经济发展的重要技术。随着热工仪表自动化技术应用的越来越成熟，已逐渐成为我国火电生产技术发展过程中的重要标志。对于热工仪表自动装置来说，已经由组装仪表发展到今天的数字仪表，使热工自动化控制系统的设备无论是效率、质量，还是性能上都取得明显的进步。另外，一些火电厂通过利用小型计算机实现对火电机组的监督与控制，大大提高了火电厂生产的监控水平。在火电厂生产工程的热工保护与局部控制等方面，协调控制系统的应用是热工仪表自动化技术发展的又一标志。热工仪表自动化技术在火电厂的实际应用过程中，因自动化控制系统的结构比较复杂，所涉及的范围也非常广泛，且热工测点分散的距离也比较远，再加上自动化控制系统安装比较复杂，因此，在热工仪表安装的过程中，必须要注重其安装的准确性与科学性。
2 火电厂热工仪表自动化设备的安装
2.1 设备与表盘的安装
在火电厂自动化仪表安装的过程中，应加强对整体设备的熟悉，并清点操作现场的施工设备数量，校验仪表，检查设备的完整性，在设备确认合格之后才能进行安装。同时，还有对信号仪表进行测试，
要以满足系统功能为标准，只有在满足设计要求的前提下才能进行安装。尤其是安装在控制室中的表盘台柜，在安装的过程中，必须要注重安装的施工工艺，对于难以安装的设备要及时改进。
2.2 管路铺设与配线安装
在自动化仪表中，管路铺设的内容比较多，如信号管路、电源管路、测量管路等。因此，在安装时，必须要结合现场实际的施工情况完成设备的安装工作，尽可能减少出现返工现象，同时要减少设备维护的可操作性，要选择合理的设备安装位置，以降低磁场或其他干扰源对仪表的影响。对仪表的接线，必须要保证其安全性与完整性。
2.3 管路的吹扫与仪表的调试
在安装热工自动化仪表的过程中，对管路的吹扫与试压是比较有必要的，若在安装时没有进行管路的吹扫与试压，就会导致传输失真，从而对设备的运行带来极大的影响，而且还会对设备运行的连续性造成影响。因此，在设备安装时，不仅要进行必要的吹扫与试压，还要进行独立的试压。当自动化仪表调试后，还要根据施工工艺对单体进行调试。另外，还可以通过二次联校对设备运行数据的完整完整性进行检测，但二次联校的操作需要在控制室内完成。
3 火电厂热工仪表常见故障及解决措施
3.1常见故障
（1）密封故障。自动化仪表安装中，没有对电缆线的进口处进行密封，导致仪表的密封线无法满足使用需求，导致仪表应用过程中遭受粉尘、雨水、气体的破坏，从而导致仪表在运行过程中出现断路、
短路等问题，同时也有可能会引起轴承部位润滑性下降和铁锈的生成，从而影响仪表的正常使用。
（2）腐蚀故障。火力发电厂的工作环境十分特殊，特别是在发电机组和锅炉附近，环境恶劣，仪表的外部很可能会受到较为严重的腐蚀，腐蚀达到一定程度后，会导致仪表中的盖子无法打开，螺丝松等不良现象的出现，从而降低了仪表的精准性和缩短了仪表的使用寿命。
（3）意外破坏。仪表在火力发电厂的应用会和受到异物影响，可能会造成仪表中的部件受到破坏，从而导致仪表的工作无法正常进行。例如，向火力发电厂中的锅炉运料过程中，进煤口处的仪表可能会被煤渣撞坏，或调节阀被煤渣卡主。虽然在实际中此种故障出现的概率较低，但因为此故障的发生具有较强的突发性，所以预防工作的开展难度较大，因此多该问题的解决一般只能通过工作人员对存在的仪表进行及时检查，发现问题的所在，并对问题进行解决。
（4）震动引起的仪表故障。火力发电厂中存在大量的大型机械设备。例如，发电机组在正常工作中会引发周围环境发生剧烈震动，较强的震动可能会导致附近的自动化仪表遭到损坏，热工仪表的盖子可能会因为震动卡主，仪表中的加固螺丝可能会因为震动原因而发生松动，保护箱的焊接部位也可能因为震动而出现裂缝。
3.2故障成因
（1）环境影响。密封故障、振动和腐蚀等都属于环境因素的影响，由于电厂环境恶劣，且其安装过程要与其它系统的安装配合进行，
化工仪表及自动化发展及其意义 11无机非金属材料工程1班顾梦晓20110308121 自动化技术是现代化社会的一大标志，其研究开发和应用水平是衡量一个国家发达程度的一个重要标志。 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。 由于现代化技术的发展，在化工行业，生产工艺、设备、控制与管理已经逐渐成为一个有机的整体，因此，从事化工过程的技术人员必须深入了解和熟悉生产工艺与设备；同时化工工艺技术人员必须具有相应的自动控制的知识。 现在越来越多的工艺技术人员认识到，学习自动化及仪表方面的知识，对于管理与开发现代化化工生产过程是十分重要的。为此，工艺类专业设置了化工仪表的课程。通过本课程的学习，应能了解化工生产过程自动化的基本知识，理解自动化控制系统的组成、基本原理级各个环节的作用；能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案，并在工艺设计或技术改造中，与自控设计人员密切合作，综合考虑工艺与控制两个方面，为自控设计人员提供正确的工艺条件与数据；能了解化
工对象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制及其控制参数与被控过程的控制质量之间的关系；能了解主要工艺参数（温度、压力、流量及物位）的基本测量方法和仪表的工作原理及其特性；在生产控制、管理和调度中能正确的选用和使用常见的测量仪表和控制装置使他们充分发挥作用，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的参数设定；能在自动控制系统运行过程中，发现和分析出现一些问题和现象，以便提出正确的解决方法；能在处理各类技术问题时，应用一些控制论、系统论、信息论的观点来分析思考，寻求考虑整体条件、考虑事物间相互关联的综合解决方法。 化工过程自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型行业生产过程自动化的简称。即在化工设备上，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的进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程自动化的办法，称为化工过程自动化。 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分，它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关，同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程，往往是在密闭的容器和设备中，在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外，不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此，为使化工生产正常地、高效地进行，就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围
（登陆网址:http://211.85.192.96） 一、登陆窗口 输入用户名（四位数的工号）、密码（初始密码为工号），选择身份（教师），然后登陆，进入教师操作页面 二、教师主页 教师进入主页后主要工作流程：个人信息维护——密码修改后——申报课题——任务书与指导书(撰写指导书)——确认指导学生（每个课题指导一名学生）。 第一步：个人信息维护 功能: ◆添加个人信息◆修改个人信息 第二步：密码修改 功能: ◆修改个人密码 第三步：课题申报 功能:◆课题录入◆申报课题一览表◆查看课题简介◆课题修改第四步：任务书与指导书 功能：◆查看课题任务书◆打印课题任务书 ◆撰写指导书、◆查看指导书◆修改指导书◆打印指导书第五步：确认选题学生 功能：◆显示学生选题信息◆显示教师确认选题学生的课题信息 ◆查询学生基本信息◆教师选择学生（按纽） ◆打印正式的课题任务书◆打印正式的课题指导书
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1、被调量（被控制量）：表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。 2、给定值：按生产要求被调量必须维持的希望值，简称给定值。 3、控制对象（被控对象）：被调节的生产过程或设备称为控制对象。 4、调节机构：可用来改变进入控制对象的物质或能量的装置称为调节机构。 5、控制量（调节量）：由调节机构（阀门、挡板等）改变的流量（或能量），用以控制被调量的变化，称为控制量。 6、扰动：引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。如果扰动不包括在控制回路内部（例如外界负荷），就称为外扰。如果扰动发生在控制回路内部，称为内扰。其中，由于调节机构开度变化造成的扰动，称为基本扰动。变更控制器给定值的扰动称为给定值扰动，有时也称控制作用扰动。 7、控制过程：（调节过程）：原来处于平衡状态的控制对象，一旦受到扰动作用，被调量就会偏离给定值。要通过自动控仪表或运行人员的调节作用使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程，称为调节过程。 8、自动控制系统：自动控制仪表和控制对象通过信号的传递互相联系起来就构成一个自动控制系统。 9、自动控制系统分类：一 按系统结构特点分类：①反馈控制系统、②前馈控制系统、③前馈—反馈控制系统 二 按给定值特点分类：①定制控制系统（给定值保持不变，或给定值在某一很小范围内变化）例如：锅炉汽包水位控制系统、炉膛负压控制系统 ②随动控制系统（给定值是按预先不能确定的一些随机因素而变化（变化规律事先未知）的，因而要求其被调量以一定精度跟随给定值变化。）例如：锅炉燃烧控制系统。 ③程序控制系统（给定值是预定的时间函数）。 10、热工控制系统类型：有自平衡能力和无自平衡能力。 11、单回路控制系统由测量变送器、调节器、执行器及控制对象组成。 12、热工对象的动态特性一般具有以下特点：（1）对象的动态特性是不震荡的 （2）对象的动态特性在干扰发生的开始阶段有迟延和惯性 （3）在阶跃响应曲线的最后阶段，被调量可能达到新的平衡（有自平衡能力）；也可能不断变化而不在平衡下来（无自平衡能力） （4）描述对象动态的特性参数有放大系数K ，时间常数T （无自平衡能力用飞升时间Ta ）,迟延时间（包括迟延和容积迟延）或另一组参数飞升速度ε，自平衡率ρ和迟延时间η 13、PID 调节器传递函数表达式：)11(1 )() (PID s T s T S E s W d i ++==δμ 14、比例作用（P 作用）：比例作用能单独的执行调节任务，并能使控制过程趋于稳定，但使被调量产生静态偏差。 15、积分作用（I 作用）：积分作用只有极少的情况（对象自平衡能力大，惯性和迟延很小等）才能单独使用，会使控制过程变成震荡甚至不稳定，但能使被调量无静态偏差。 16、微分作用（D 作用）：微分作用不能单独使用，但能提高控制系统的稳定性，有效的减少被调量的动态偏差。 17、调节阀的理想流量特性：（理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性）①等百分比特性、②线性特性、③抛物线特性 18、调节阀的工作流量特性：（在实际系统中，阀门两侧的压力降并不是恒定的，使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面，由于泵的特性，当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面，当流量减小时，盘管上的阻力也减小，导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的，在这种情况下，调节阀相对流量与相对开度之间的关系，称为工作流量特性） 19、调节阀工作流量特性满足什么调节才能工作： 20、电动调节阀大致工作原理：通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA ）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，实现自动化调节功能。 21、气动调节阀大致工作原理：气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。 22、控制系统性能指标：①静态偏差e(∞) ②最大动态偏差y m 或超调量ζ ③衰减率ψ和衰减比η ④控制过程时间t s 23、控制系统整定：控制系统的结构已经确定、控制仪表与控制对象都处于正常的情况下，适当选择调节器的参数（δ、Ti 、Td)使控制仪表的特性和控制对象的特性配合，从而使控制系统的运行达到最佳状态，取得最好的控制效果。 24、工程整定法：①响应曲线法：
《仪表设备安装与调试》 摘要：自动化工业仪表的系统比较复杂，在安装仪表时存在影响的因素很多。所以导致自动化工业仪表在安装工程中产生的问题，通过相关的工作人员结合工作经验完善施工技术，提高安装技术和效率，是解决现场施工的关键，为了自动化工业仪表安装工程中的施工技术的质量要求更加严格，本文主要对自动化仪表的安装和调试工作进行了探讨和分析，对其中的要点进行了阐述。 关键词：安装、取源部件、接线、调试
目录 1、仪表安装 (3) 1.1安装条件检查 (3) 1.2取源部件的安装 (4) 1.2.1压力取源 (4) 1.2.2 温度取源 (6) 1.2.3流量物位取源 (7) 2. 仪表设备接线 (8) 2.1 一次接线二次接线检查 (8) 2.1.1 电缆直拉一对一接线 (8) 2.1.2 设备—接线箱（多芯或FF）—控制室 (10) 3 回路测试 (10) 4 结语 (11)
1、仪表安装 对于整个自控仪表设备安装工程而言，作为最基础的检测转换环节，其安装质量如何将直接影响整个自控系统的精确度、稳定度、灵敏度，甚至影响整个生产工艺系统的运行生产。本部分主讲对自控仪表设备工程中的仪表安装进行探讨介绍。 1.1安装条件检查 由于整个工程各个阶段的工序是相辅相成的，而和仪表类关联最大的工序就是工艺，大部分的仪表安装条件都是通过工艺阶段的预留才有的安装条件，但是既然涉及到两个专业的对接，那么在对接处就需要做到仔细的检查与双方图纸进行核对，防止在双方图纸设计人员在设计阶段工艺和仪表交接处的材料缺失或不一致造成的现场误工停滞，资金损失。在我实习的这一年时间里，根据现场发生的问题将前期安装条件检查分为两点：①熟悉工艺流程管线，仪表自控系统最终都是为现场的生产工艺服务的，了解生产之后，才能明白各个控制系统要实现的功能及其意义。并且还需熟悉掌握工艺对生产设备的控制要求，最终务必需要提前了解仪表设备的相关位置，信号远传的仪表设备，需要提前考虑电缆槽盒或者保护管的走向，同时需要考虑的是避开工艺管线，如果存在特殊情况无法选择就近线路敷设，那么则同时需要考虑电缆总量是否满足实际情况等。 ②工艺管道的预留位置是否合适：如压力表、双金属温度计等需要通过法兰连接与工艺管道相连的就地或远传设备，工艺方预留的法
《热工过程控制仪表课程设计》实践环节教学大纲 适用专业: 自动化（热工过程自动化方向） 先修课程：电路理论,模拟电子技术，热工测量与仪表，自动控制理论 一、目的 热工过程控制仪表课程实习与设计是学习热工过程控制仪表课程后的一个重要的综合实践环节。 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。 2．学习仪表控制系统设计的一般方法，掌握仪表控制系统的一般规律。 3．进行仪表控制系统设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、基本要求 1．能从仪表控制系统功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择传感器，变送器、调节器和执行机构。 2．能按工艺的控制要求，选择相关模块，设计的调节器的组态图，填写相关控制数据表。 3．能考虑仪表安装与调整、使用与维护、经济和安全等问题，对仪表控制系统的安装技术要求进行设计。 4．图面符合国家有关标准，尺寸及公差标注正确，技术要求完整合理。三、实践内容与时间分配 见表1。 表1
四、实践条件与地点建议 1. 实践基本条件要求 提供学生进行课程设计的专用教室，并能提供学生一定的实验设备、实验条件，条件允许的话提供学生到生产实践场所短期参观学习的机会。 2. 实践地点建议 校内专用教室、实验室及火力发电厂。 五、能力培养与素质提升 1. 能力培养 通过课程设计实践，能够树立正确的设计思想，培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。在实践环节中进行仪表控制系统设计基本技能的训练。 2. 素质提升 通过实践，深入掌握理论教学内容，并将其运用到实践环节，具备一名专业工程师的基本素质。 六、考核方式与评分标准 1．考核方式：考查 2．成绩评定：按平时表现，设计说明书及答辩三部分综合考核，按优，良，中，及格，不及格计分。其中：平时表现（30%），设计说明书（40%）答辩（30%）。
《化工仪表及自动化》课程论文 题目：DCS技术在化工自动控制中的应用学院：生命科学与化学学院 姓名：杨国涛 专业：化学工程与工艺 学号：292090137 任课教师：秦云霞 订稿日期：2011年11月10日
原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡是引用他人已经发表或未经发表的成果、数据、观点等均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：杨国涛2011年11月10日 论文指导教师签名：
目录 原创性声明 (1) 目录 (2) 摘要 (3) 关键词 (3) 1.化工行业基本现状 (4) 1.1 我国化工企业自动控制水平现状 (4) 1.2 化工行业特点 (4) 2.DCS的概念及特点 (5) 2.1 DCS的概念 (5) 2.2 DCS的特点 (5) 3.DCS的体系结构和系统的功能 (6) 3.1 DCS的体系结构 (6) 3.2 DCS的体系结构的技术特点 (6) 3.3 系统的功能 (7) 4.DCS在化工行业中的应用和市场占有情况 (8) 4.1 应用水平 (8) 4.2 市场占有情况 (8) 5.DCS技术在化工行业中的应用情况 (8) 5.1 炼油厂DCS 应用情况 (8) 5.2 DCS 在乙烯装置上的应用情况 (9) 5.3 聚氯乙烯（PVC）装置中DCS的应用情况 (9) 6.DCS技术的发展展望 (9) 6.1 新型DCS的特征 (10) 6.2 新型DCS的突出优点 (10) 6.3 DCS技术的发展关键问题 (10) 参考文献 (12) 致谢 (13)
本科生毕业论文（设计） 过程管理手册 学院 _____机器人工程学院___ ____ _ 专业 _____机器人应用与技术 __ ___ ___ 论文题目基于微操作控制原理的助力机械手提升系统_ 学生姓名 __ 聂昌权_ __学号 __1401080475 _ 指导教师1___阎庆____ _职称/学位_讲师/硕士______ 安徽三联学院教务处制
说明 1.请先认真阅读《安徽三联学院本科毕业论文（设计）工作规程》，严格执行文件中规定的相关要求。 2.在填写本手册时，学生应清楚自己完成的是论文还是设计，然后填写对应部分内容。填写前应先打草稿，手册中所需填写的内容，必须填写完整、规范。 3.本手册作为毕业论文（设计)工作检查的主要依据，所有签字（印）必须齐全。 4.本手册在毕业论文（设计）完成后，与论文（设计）一起交给指导老师，作为论文评阅和毕业答辩的主要档案材料，由各学院保存至学生毕业后四年。 5.若有双导师，请在封面填写指导教师2的相关信息。
目录 1.安徽三联学院本科毕业论文（设计）选题审批表 2.安徽三联学院本科毕业论文（设计）任务书 3.安徽三联学院本科毕业论文（设计）开题报告 4.安徽三联学院本科毕业论文（设计）指导过程记录 5.安徽三联学院本科毕业论文（设计）指导教师评阅意见表 6.安徽三联学院本科毕业论文（设计）同行评阅人评阅意见表 7.安徽三联学院本科毕业论文（设计）答辩记录与成绩评定表
安徽三联学院本科毕业论文（设计）选题审批表 □生产实践□科研项目自拟 □理论研究应用研究□生产实践□调查研究□设计类研究□其他
安徽三联学院本科毕业论文（设计）任务书
1-1 热工控制仪表的作用是什么? 热工控制仪表的作用为：变送器对被控参数进行测量和信号转换；控制器将给定值与被控参数进行比较和运算；执行器将控制器的运算输出转换为开关阀门或挡板的位移或转角，从而调节工质流量，最终使生产过程自动地按照预定的规律运行。 1-3 热工控制仪表有哪些主要分类方法? 按能源形式、结构形式和信号是否连续分类。 1-4按系统的结构形式来分，它可分为哪几类仪表? 可以分为基地式、单元组合式、组件组装式、单回路调节器、分散控制系统、现场总线控制系统等六类。 1-5按系统能源形式来分，它可分为哪几类仪表? 可分为自力控制仪表、液动控制仪表、气动控制仪表、电动控制仪表、混合式控制仪表等五类。 1-6按系统的信号随时间的变化是否连续来分，它可分为哪几类仪表? 可分为模拟控制仪表、数字控制仪表两大类。 1-7数字控制仪表指哪些? 单回路控制器；DDZ-S型电动单元组合式仪表；DCS、PLC；FCS。 1-9 DDZ-I、DDZ-Ⅱ、DDZ-Ⅲ、DDZ-S的主要区别是什么？ DDZ-I（电子管）、DDZ-Ⅱ（晶体管）、DDZ-Ⅲ（集成块）、DDZ-S（微处理器） 1-11自动化仪表的发展方向是什么? 现场总线控制系统（FCS）。 3-9终端器的作用是什么？ 一是防止信号反射，二是将电流转换为电压。 4-1何谓干扰？ 所谓干扰，就是出现在仪表传输线上各种影响仪表正常工作的非信号电量。 4-3最为普遍和最为严重的干扰是什么？ 电和磁的干扰对于控制仪表来说，是最为普遍和最为严重的干扰。 4-5形成干扰的三个因素是什么？ 形成干扰的三个因素是：干扰源；干扰途径；干扰对象。 5-1 SAMA组合符号如图5-6所示，试说明组合符号的名称，并解释各组成符号的含义。
自动化专业（火电厂热工自动化方向）培养方案 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，较系统地掌握过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表等技术方面的基础理论和专业知识，具有较强的专业技能和实际操作能力，具有创新精神、合作精神和工程意识，能在火电厂和电建安装公司从事热工过程控制、计算机控制、检测与自动化仪表方面的安装、调试、检修和维护的应用型高素质工程技术人才。 二、培养要求 1.政治素质与思想品德要求： 毕业生应具有热爱社会主义祖国，具有为国家富强，民族昌盛而奋斗的志向和责任感，能树立科学的世界观和人生观，具有敬业爱岗、团结协作和品质及良好的思想品德，遵纪守法，严谨务实，具有较好的文化修养和心理素质。 2.基本素质要求： 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文科学、社会科学、经济管理科学知识，具有较强的外语综合应用能力。 3.专业素质要求： 系统地掌握电工技术、电子技术、控制技术、计算机技术方面较为宽阔的基础理论知识及其综合应用能力；具有较强的工程实践能力和良好的工程意识，具有熟练的计算机软、硬件综合应用能力。 具有必需的制图、试验技术、信息处理、文献检索和电子仪表工艺操作等基本技能。 4.自学能力与创新意识要求： 具有较强的信息获取能力，能对自动控制新理论、新技术、新设备及其应用保持跟踪，能综合运用多种方法来分析问题、解决问题，具有较强的自主研究能力。 5.身体、心理素质要求：
掌握科学锻炼身体的方法和基本技能，达到国家规定的大学生体育合格标准。 三、主要课程 1.核心课程 公共基础课： I、高等数学（一） II、大学外语（一） 学科基础课： III、电厂热力设备及运行 IV、微机原理及应用 V、自动控制理论 VI、PLC原理及应用 专业课： VII、检测技术及仪表 VIII、过程控制仪表 IX、热工过程控制系统 X、计算机控制系统 2.主要实践环节 I、PLC原理及应用课程设计 II、计算机控制系统课程设计 III、PLC创新实践训练 IV、DCS创新实践训练 V、毕业设计 四、学制与学位
关于工业自动化组态的论文 摘要： 随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。 工业控制自动化技术以低成本工业基础为主流，向智能化、网络化和集成化方向发展。随着计算机应用产业的发展，工业自动化计算机应用产业的应用领域迅速扩大，其发展趋势难以琢磨，通过这次的选修课学习更让我了解到了如今工业自动化的快速发展趋势。 关键词：工业组态技术自动化技术发展趋势 正文： 工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作,即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产之过程称为工业自动化。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要，自动化技术才冲破了卵壳，得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步，如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，成为提高劳动生产率的主要手段。 我对工业组态技术的第一认识就是，通过组态软件在电脑上画一个画面，比如画面里有指示灯、电机（动画）、按钮等等。然后建立地址与主控制器联接。人就可以通过你组态的画面观察和操作设备的运行。 组态软件其实就是：画--连控制点--让用户可以形象地操作。 iFIX是全球最领先的HMI/SCADA自动化监控组态软件，已有超过300，000套以上的软件在全球运行。世界上许多最成功的制造商都依靠 GE Fanuc的iFIX 软件来全面监控和分布管理全厂范围的生产数据。在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品饮料、石油天然气等各种工业应用当中，iFIX 独
热工自动控制B-总复习2016
在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？ 数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。 电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？ 人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型； 比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。 开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强； 定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？ 指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。 定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。 粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1； 在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延 纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？ 容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象 建立热工对象数学模型的方法有哪些？ 机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型 了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。 注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近
热工过程控制工程 实验报告 专业班级：新能源1402班 学生姓名：姜栽沙 学号：1004140220 中南大学能源学院 2017年1月
实验一热工过程控制系统认识与MCGS应用 组号______ 同组成员李博、许克伟、成绩__________ 实验时间__________ 指导教师(签名)___________ 一、实验目的 通过实验了解几种控制系统（基于智能仪表、基于计算机）的组成、工作原理、控制过程特点；了解计算机与智能仪表的通讯方式。了解组态软件的功能和特点，熟悉MCGS组态软件实现自动控制系统的整个过程。掌握MCGS组态软件提供的一些基本功能，如基本画面图素的绘制、动画连接的使用、控制程序的编写、构造实时数据库。 二、实验装置 1、计算机一台 2、MCGS组态软件一套 3、对象：SK-1-9型管状电阻炉一台；测温热电偶一支（K型）。 4、AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器一台。 5、THKGK-1型过程控制实验装置（含智能仪表、PLC、变频器、控制阀）一套 6、CST4001-6H电阻炉检定炉（含电阻炉、温度控制器、测温元件、接口）一套 7、电阻炉温度控制系统接线图和方框图如图1-1、1-2所示。 三、实验内容 1、电阻炉温度控制系统（液位、流量、压力） 被控过程: 电阻炉被控变量: 电阻炉温度 操纵变量: 电阻炉的功率主要扰动：环境温度变化，电压值，电流值2、带检测控制点的流程图 3、控制系统方框图
4、控制系统中所用的仪表名称、型号（检测仪表、控制器、执行器、显示仪表）。 检测仪表：CST4001-6H电阻炉检定炉 控制器：AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器 执行器：THKGK-1型过程控制实验装置（含智能仪表、PLC、变频器、控制阀） 显示仪表：计算机 5、智能仪表与计算机是怎样进行通讯？有哪几种方式？ 智能仪表与计算机通讯一般有三种方式，分别为USB接口，485接口，232接口，通过这些接口进行信号传输，计算机得以对仪表进行温控。 6、什么是组态软件？ 组态软件是指对系统的各种资源进行配置，达到系统按照预定设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的的应用软件。 四、MCGS组态界面 提供电阻炉温度控制系统一套完整组态界面图（共6个图），包括主界面、运行界面、设备工况、存盘数据、实时曲线、历史数据。
控 制 阀 在 水 处 理 中 的 发 展 方 向 系别、班级：盐湖系 班级：化学工程与工艺（3）班 指导老师： 姓名：马晓红（0922305026） 日期：2011年10月12日
控制阀在水处理中的发展方向 （青海大学化工学院盐湖系 09化工（3）班马晓红邮编810016） 摘要：控制阀又称调节阀，是工业过程控制中的主要执行单元仪表，通过接受调节控制单元阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。 关键字：控制阀，水处理，流量，发展。 1、控制阀在水处理中的发展方向的目的和意义 控制阀广泛应用于制造业领域，实现优化生产和降低成本的目的。长远来看，控制阀市场会保持适度的增长。水处理中一般采用流量控制阀，流量控制阀是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。在现代化工厂的自动控制中，控制阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要某些最终控制元件去完成。最终控制元件可以认为是自动控制的“体力”。在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用，控制阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。 2、控制阀在水处理中的发展方向在国内外的现状 从控制阀应用看，发展方向如下： （1）小型执行机构：可降低成本，提高流通能力． （2）套筒导向：采用套筒导向，有利于对中，有利于降低摩擦，有利于降噪，有利于流量特性的互换 （3）平衡式阀芯：为降低执行机构推力或推力矩，采用平衡式阀芯是重要的，它对系统的动态性能也有改善 （4）一体化阀芯和阀座：为克服双座阀密封性差的缺点，采用相同材质的一体化阀芯和阀座组成阀内件，将泄漏量和不平衡力同时减到最小． （5）简单流路：流路简单，流阻减小，不仅可使阀两端压损下降，而且可降低成本。 （6）密封和摩擦：密封性能和摩擦性能是矛盾的两方面，控制阀设计中不仅要解决密封问题，对摩擦和寿命等性能指标也必须重视因此，近年来，填料函和填料结构的研究得到重视，旋转型控制阀得到较广泛应用 （7）降低噪声：采用多种方式降低控制阀噪声，例如，采用降噪套筒和阀芯，采用多级阀芯，采用降噪限流板，采用扩展器等 （8）采用与管道同直径的控制阀和限制流通能力的阀内件:利于降低阀入口压力和出口流体流速，不需安装异径管等附加管件，有利于降低成本，通过更换流通能力大的阀内件，可扩展流通能力，通过选用限制流通能力阀内件可纠正计算口径过大的
热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制（Process Control ）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程（Process ）， 指运行中的多种多样的工艺生产设备； 过程检测控制仪表（Instrumentation ）， 包括： 测量变送元件（Measurement ）； 控制器（Controller ）； 执行机构（Control Element ）; 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分:：反馈控制系统，前馈控制系统，复合控制系统（前馈-反馈控制系统） 按给定值信号的特点来分： 定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统 性能指标： 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性，调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量，从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀（调节机构）结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之 间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被调介质的流量也就相应地改变，从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能：接受控制器输出的控制信号，转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 要求观察 思考调节变换 显示记录调节给定值执行机构检测 仪表记录仪显示器调节器控制器测量变送被控过程 执行器r(t)e(t)u(t)q(t)f(t)y(t)z(t)-控制器 测量变送 被控过程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -
（注意：保持清洁，设计结束后装订在设计说明书正文的第1页） 《热工过程自动控制》课程设计任务书 专业方向：热能与动力工程 班级： 学生姓名： 指导教师： 周数：1 学分：1 一、设计题目 600MW单元机组直流锅炉给水控制系统的组态设计 二、原始资料 1. 控制对象 600MW超临界机组直流锅炉给水控制系统采用两台分别带50%负荷的汽动给水泵作为正常负荷下的供水，设置一台可带50%负荷的电动给水泵，作为启动及带低负荷或两台汽动泵中有一台故障时作备用泵使用。 2. 控制要求 直流锅炉必须使燃烧率和给水量随时保持适当的比例。 （1）给水流量控制回路仅当锅炉运行在纯直流工况下，才能对锅炉出口的主蒸汽温度起到粗调的作用。为保证锅炉本身的安全运行，要求任何工况下省煤器入口给水流量不低于35%MCR； （2）给水泵串级控制回路的副调节器根据给水流量偏差输出给水泵控制指令，调节各台泵的转速以满足机组负荷变化的需要； （3）为保证给水泵的运行安全，给水流量调节阀控制回路通过调节给水阀门的开度维持泵出口母管的压力在适当范围内； （4）汽动给水泵再循环阀调节回路需保证通过每台汽泵的流量不低于最小允许流量。 三、设计任务 1、了解大型单元机组控制系统概貌和集散控制系统概貌及其组态原理；
2、了解ABB贝利公司Symphony集散控制设备及其重要功能模块的作用； 3、掌握控制对象（包括工艺流程）及控制任务； 4、根据控制系统原理进行相应集散控制系统的组态设计； 给水控制系统包括三个部分：（1）给水流量指令形成回路（2）汽动给水泵转速控制回路（3）给水流量调节阀控制回路，可任选其中两部分做组态设计。 5、对所设计的部分进行组态分析。 四、建议时间安排 课程设计时间安排 序号内容时间 1 收集资料，学习相关理论知识1天 2.5天 2 进行集散控制系统的组态设计 并绘制组态图 3 整理报告1天 4 答辩0.5天 5 合计5天 五、成果要求 1、课程设计报告 （1）字数约5000左右，统一用A4纸手工书写，字迹工整。 （2）主要内容及装订顺序：封面、扉页、成绩考核表、课程设计任务书、目录、正文、参考文献、设计体会及附录。 （3）正文部分应该包括以下几项内容：大型单元机组控制系统概述、集散控制系统概述及其组态原理、Symphony集散控制设备简介及重要功能模块的作用、系统控制对象（包括工艺流程）及控制任务、所选定部分的组态设计和组态分析。（4）设计报告严禁抄袭，即使是同一小组也不允许雷同，否则按不及格论。 2、图纸要求：图纸要求手绘，以附录的形式放在报告最后。 六、成绩评定 设计成果主要由设计报告体现，成绩评定等级为优、良、中、及格、不及格五级制。设计成绩根据以下四个方面综合确定：（1）设计报告（40%）（2）设计期间表现（20%）（3）设计答辩（40%）。
仪表自动化论文 温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和科学实验中最普通、最重要的热工参数之一。物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程均是在一定的温度范围内进行的。因此，温度的测量是保证生产正常进行、确保产品质量和安全生产关键环节。 温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性，来进行间接测量。利用热平衡原理，我们可以选择某一物体同被测物体相接触来测量它的温度，当两者达到热平衡状态，选择物体与被测物体的温度相同，通过对选择物体的物理量的测量，便可得到被测物体的温度数值。其中，热电阻温度计和热电偶温度计在化工产业中得到了大众的认可，在我们龙宇煤化工各工艺流程中热电阻温度计是不可缺少仪表元器件之一。今天，我就谈一谈我对热电组温度计的认识。 首先我们说一说热电阻的测温原理、特点： 热电阻是中低温区常用的一种测温元件。热电阻利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀的缠绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围 内介质层中的平均温度。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度最高。 热电阻的结构特点： 热电阻通常和显示仪表、记录仪表和变送器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从-200℃至+ 600℃范围内的液体、蒸汽和气体介质及固体表面的温度。 （1 ）WZ 系列装配热电阻：通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成，具有测量精度高，性能稳定可靠等优点。实际运用中以Pt100 铂热电阻运用最为广泛。 （2 ）WZPK 系列铠装铂热电阻：铠装热电阻是由感温元件、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它有下列优点：体形细长，热响应时间快，抗振动，使用寿命长等优点。 （3 ）隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把接线盒内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引起爆炸。 （4 ）端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝缠绕制成，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量表面温度。）
《过程自动化仪表》大作业 专业电气自动化 班级自动化 097 姓名 指导教师 黑龙江建筑职业技术学院 材料学院 工艺概况；锅炉气泡水位控制 自动化及仪表发展概述 * 控制系统结构及仪表的发展 基地式：20世纪50年代，适用于单回路 单元组合式（按功能）： DDZ, QDZ 20世纪60年代，之间用标准统一信号联系 计算机： DDC, DCS 20世纪70年代 先进控制和优化控制：CIPS, FCS 20世纪80年代以后 自动控制系统的组成 * 手动控制的步骤： (1)观察液位数值； (2)把观察到的实际数值与设定值加以比较，根据偏差的大小及变化情况做出判断，并发布命令。 * (3)根据命令操作给水阀，使液位回到设定值。检测元件和变送器的作用是把被控变量c(t)转化为测量值y(t)。
* 控制器的作用是根据偏差的正负、大小及变化情况，按某种预定的控制规律给出控制作用u(t)。比较机构和控制装置通常组合在一起，称为控制器。 * 执行器的作用是接受控制器送来的u(t)，相应地去改变操纵变量q(t)。 * 被控对象是生产过程中被控制的工艺设备或装置。 通过上述示例的对比分析知道，一般过程控制系统是由被控对象、测量变送器、控制器、控制阀四个基本环节所组成 简单控制系统结构简单，投资少，易于调整和投运，能满足一般生产过程的控制要求，因而应用广泛。它尤其适用于被控对象纯滞后和时间常数较小，负荷和干扰变化比较平缓或者对被控变量要求不太高的场合。按被控制的工艺变量来划分，最常见的是温度、压力、流量、液位和成分五种控制系统。 在集散控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）中，过去的调节器的功能是由软件实现的。一般为控制器系统软件中的一个功能函数。此功能函数可以通过简单的组态实现非常复杂的控制功能，组成简单控制系统只是其中的应用之一。和过去的常规模拟仪表不同，复杂的控制系统与简单控制系统相比，在硬件上并不增加多少投资，硬件安装复杂程度也没增加。那么是不是应该更多的使用复杂控制系统来取代简单控制系统呢？笔者不这么看，在选择控制方案时，应该一切从实际出发，能满足控制要求就可以了，毕竟简单控制系统结构简单，调整和投运比较容易。先进技术的采用只是一种手段，并不是我们所要的效果。只有合理地使用才能真正提高自动化水平，提高产品的质量和数量，改善劳动条件，在经济效益上也会反映出来。不从具体实际出发，一味的追求复杂高级，甚至认为控制系统越复杂就越先进，效果就越好的看法是错误的。对于一个搞自动化的工程技术人员来说，掌握一些先进的控制技术不是最难的，最难的就是怎样合理的应用这些技术。 比例积分调节器的输出信号不仅仅与输入偏差保持比例关系，还与输入偏差对时间的积分成正比。只要有偏差存在，调节器的输出就要变化，直到输入偏差等于零为止，所以使用比例积分调节器能消除被控变量的余差。比例积分调节器的特性式如下: 式中，Kc*e是比例输出项，是积分输出项，Ti称作积分时间。在同样比例度δ情况下， 积分时间Ti越短，积分作用越强，消除余差能力强。* 按设定值的不同情况，将自动控制系统分为三类:
热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制（Process Control ）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程（Process ）， 指运行中的多种多样的工艺生产设备； 过程检测控制仪表（Instrumentation ）， 包括： 测量变送元件（Measurement ）； 控制器（Controller ）； 执行机构（Control Element ）; 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分:：反馈控制系统，前馈控制系统，复合控制系统（前馈-反馈控制系统） 要求 观察 思考 调节变换显示记录调节给定值 执行 机构检测仪表 记录仪显示器调节器 控制器 测量变送 被控过程 执行器 r(t)e(t) u(t) q(t) f(t) y(t) z(t) -
按给定值信号的特点来分： 定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统 性能指标： 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性，调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量，从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀（调节机构）结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被调介质的流量也就相应地改变，从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能：接受控制器输出的控制信号，转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 执行机构：执行机构是指根据控制器控制信号产生推力或位移的装置； 控制器 测量变送 被控过 程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -