第一篇：化工自動化在石油工業的應用與發展

化工自動化在石油工業的應用與發展

在信息技術高度發達的今天，作為傳統工業的石油化工工業仍然是一個國家經濟發展的重要支柱性基礎產業。

幾十年來，石油化工工業自動化技術隨著工藝和裝備技術的不斷發展而發展，從初期簡單的手工操作到連續工藝及負荷不斷加大，對生產穩定性要求越來越高，對控制的要求及自動化水平也越來越高，儀表使用越來越普遍，從簡單回路的閉環控制到單元裝置的全面自動化，使用的控制工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS的廣泛應用；控制水平也從單參數簡單控制回路到多變量復雜控制回路，先進控制系統、優化控制系統在各種場合都有成功應用的典范。

發展綜合自動化整體解決方案及集成技術是提升我國流程工業企業經濟效益、增強企 業國際競 爭力的關鍵。自動化技術的需求，共同發展自動化器 械，優化產品 構，成為鞏固石化地位的主要功臣。

近日，中國智 能網報 道了 塔河油 田實 現鉆 井自 動 化控制。西北分公司在塔河油田 鉆井工區引進了 70D、70DBS等自 動化程度較高的新型鉆機，新引進的 鉆機通過 數 控系統就可實現自動送鉆、動控制鉆井參數、動監測井口、攝像頭監控二層平臺等多種操控功能，對于需要改變的鉆井參數，司鉆只需要在鉆 臺控制室點擊電腦 觸摸鍵盤輸入新數據就可完成操作，新型鉆機功能強大的自動化控制系統在塔河油田鉆井生產過程中得到了充分的應用。充分證明了自動化在石油化工行業之中個貫穿。在石油化工行業中，石油的煉制和化工流體或者粉體的的化學處理自動化，一般是采用由檢測儀表、調節器、計算和機等組成的過程控制系統來主導。對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。例如: 分布式控制系統 DCS在市場細分中以滿足石油化工等流程工業為主，這是市場的需要。DCS是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機，通信、顯示和控制等 4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態方便。DCS的前身(集 中 計 算 機 控 制 系 統)，已有了成熟的 DDC(直接數字控制)技術；此外石化工業中，在塔、罐等釜、大型工藝設備運轉 中，少不了各種機電設 備如風機、泵類及各種閥門的開關量的檢測和控制，所以開關 量的順序控 制也 是很重要的，這是 DCS應滿足的第二個功能;在石化工業中，反應罐等設備是間歇式工作的，即一批原料投入，經過反應，形成產品，產出后，經過間歇，再投第二批原料，這種批量控制是石化行業中不少產品的生產裝置的控制形式，這要求開關量、模擬量結合進行控制。

石油工業的特殊性，并不只是在國經濟中才具有。作為現代工業一部分的石油工業，從誕生 那天起就 具有 鮮明的特殊性。與時俱進的，我們 在石化行業 還要留有鐵人的精神，但是不得 不重視 到新 時代下，現 代化 的發 展使得 以 計算機為主導的自動化在石油化工行 業發揮了鼎立的作用。自動化就是要在機器或裝置在無人干預 的情況下按規定 的 程序或指令自動進行操 作或控制的過程，其目標是穩，準，快。

隨著工業規模的進一步推廣，快速反應、臨界穩定工藝、能量綜合平衡等工藝的開發成功，對自動化提出了更高的要求。另外，激烈的市場競爭也對自動化提出了新的目標與要求。同時，信息技術對石油化工自動化技術的發展也注入了新的活力。

第二篇：石油工業HSE管理體系的應用

石油工業HSE管理體系的應用

近年來，健康、安全與環境管理體系在我國石油工業的應用逐漸推廣開來，它為提高我國石油工業企業的基礎管理水平，使健康、安全與環境管理模式符合國際慣例，增強國內石油企業在國際上的競爭能力，實現可持續發展的戰略目標提供了必要的條件。HSE管理體系的簡介

HSE管理體系（Health , Safety and Environ-ment System）即健康、安全與環境管理體系，是國際上石油公司為減輕和消除石油工業生產中可能發生的健康、安全與環境方面的風險，保護人身安全和生態環境制定的一套系統的管理辦法。

1991年以來，美國石油工程師學會（SPE）已分雖在荷蘭、印度尼西亞、美國召開了三次石油天然氣勘探開發中的健康、安全與環境討論會，促進了石油工業健康、安全與環境管理的標準化進程。1996年1月，國際標準化組織（ISO）負責石油天然氣工業材料、設備和海上結構標準的技術委員會ISO/TC76發委會，發布了ISO/CD14960《石油天然氣工業健康、安全與環境管理體系》（標準草案）。雖然這一標準目前尚未經國際標準化組織的正式批準公布，但已得到世界上主要石油公司的認可，成為石油天然氣工業各公司進入國際市場的入場券。

我國原石油天然氣工業總公司參考ISO/CD14960于1997年6月27日發布了SY/T6276-1997行業標準《石油天然氣工業健康、安全與環境管理體系》，于1997年9月1日起實施。HSE管理體系的主要內容

SY/T6276-1997是一項關于組織內部健康、安全與環境管理體系的建立、實施與審核的標準。健康、安全與環境管理體系（簡稱HSE管理體系）主要用于各種組織通過經常和規范化的管理活動實現健康、安全與環境管理的目標，目的在于指導組織建立和維護一個符合要求的健康、安全與環境管理體系，再通過不斷的評價、評審和體系審核活動，推動這個體系有效的運行，達到健康、安全與環境管理水平不斷提高的目的。

健康、安全與環境管理體系由7個相關要素構成，這7個要素又包括26個二級要素。

2.1領導和承諾

石油企業的高層管理者應直接抓健康、安全與環境管理工作，在健康、安全與環境管理方面提出明確的承諾，并將其作為企業文化的一部分，這是建立健康、安全與環境管理體系的基礎。為此，高層管理者應做到：

（1）明確健康、安全與環境管理應為公司整個管理體系的優先事項之一，對此類事項的考慮應同鄉會入到公司管理決策的重要議事日程中；

（2）認識到預防事故和改進公司表現的意義，明確高層管理承擔的健康、安全與環境表現的責任和義務；

（3）理解和實施健康、安全與環境管理體系對公司經濟效益、公眾形象、組織管理功能的促進作用，從而個進全員的健康，安全與環境重視程度和表現水平；

（4）承諾為建立健康、安全與環境管理體系及其有關活動提供支持，保證健康、安全與環境管理體系有效運行。

2.2方針和戰略目標

方針和戰略目標是公司對其在健康、安全與環境管理方面的意向和原則聲明，是指導思想和行為準則，它指明了公司在健康、安全與環境方面的努力方向，提供了規范組織行為和制定具體目標的框架。它包括以下內容：

（1）遵守有關法律、法規和其它遵守的內、外部要求。

（2）實行持續改進是實現健康、安全與環境管理體系貫穿始終的指導思想。

（3）重視事故預防即盡可能防止事故發生，而不是事故發生后再作補救。

2.3組織結構、資源和文件

健康、安全與環境管理一項復雜的工作，涉及公司全部或大部分人員的活動，這就需要要公司要合理劃分組織機構，明確職責和權限，規定崗位職責，保證所有的職責都落實到部門和個人。而公司的任何一個管理體系的建立和良好運作，都離不開一定的資源做保證，健康、安全與環境管理體系的動作也需要人、財、物等方面的支持。文件是管理方案和程序的存在，記錄體系的運行情況，為公司保持和傳播各種內、外部信息，支持體系的正常運行。它包括：

（1）組織機構和職責；（2）資源；（3）能力；（4）承包方；（5）信息交流；（6）文件及控制。

2.4評價和風險管理

評價是建立和實施健康、安全與環境管理體系的一項基礎工作。它能搞清公司運行過程中對健康、安全與環境可能產生的危害，并對以往的健康、安全與環境管理進行總結。它包括：

（1）危害和影響的確定；（2）建立判別準則；（3）評價；（4）建立說明危害和影響的文件；（5）具體目標和表現準則；（6）風險削減措施。

2.5規劃

健康、安全與環境管理體系的規劃是指通過設施的完善，責任的明確，工作程序、應爭反應計劃的制定、評價及不斷完善，以達到目標，實現承諾。它包括：

（1）總則；（2）設施的完整性；（3）程序和工作指南；（4）變更管理；（5）應急反應

計劃。

2.6實施和監測

公司進行任何活動、執行任何任務時，必須按照健康、安全與環境管理體系標準的要求進行健康、安全與環境管理。即對活動或任務的潛在危害進行評價，制定具體目標和風險削減措施，配備必要的人力、物力和財力，制定工作程序并遵照執行，對緊急情況采取必要的措施。

監測是健康、安全與環境管理體系中重要的活動，它是監督、檢查、監測、分析等一系列工作的統稱。它必須保證實現以下目標：

通過確定測量基準或定期的監測數據來為公司的管理提供幫助，對健康、安全與環境進行科學的評價以便對先行的操作進行改進，確定先行操作的潛在危害和影響，以采取響應的預防措施，在追究事故責任過程中，為公司內部和外部的有關部門人員提供信息和證據。它包括：

（1）活動和任務；（2）監測；（3）記錄；（4）不符合及糾正措施；（5）事故報告；（6）事故調查處理。

2.7審核和評審

審核是對體系是否按照預定要求運行的檢查和評價活動，也就是對公司是否符合健康、安全與環境管理體系的要求進行驗證。

評審是HSE管理體系最后一個環節，是實現HSE管理體系持續改進的保證。它是公司的最高管理者對管理體系所做的全面評審，目的是評價HSE管理體系的適宜性、充分性和有效性。HSE管理體系的應用程序

HSE管理體系是一個系統化的管理體系，它的應用也是一個漸進的和持續改進的過程。

3.1準備和規劃

建立公司行動的總體目標和指標，以及實現該目標的、指標的對策措施。這一過程中首先確定公司現存的狀態：重點通過識別公司對健康、安全與環境的危害、影響以及先行管理的實踐和有關規定要求，找出公司在控制上薄弱環節、缺陷與不足，尋求改進的機會。其次建立健康、安全與環境方針：為公司未來一段時間內要解決的問題和改進方向建立一個總目標。最后制定行動計劃：依據方針，制定響應的具體目標、表現準則以及具體的管理行動方案。

3.2實施

在健康、安全與環境管理的實施過程中，公司的方針、目標和表現準則，組織機構的職責，程序和工作指南，應急計劃都已頒布，公司的各級管理人員和全體員工要嚴格按照執行。公司不同層次的人員具有不同的職責和任務：高層管理者遵循健康、安全與環境管理方針制定戰略目標和高層次活動計劃，監督和管理者采用計劃和工作程序的形式指導各項活動，現場工作層按照已頒布的工作指南、操作手冊完成具體工作任務。

該過程重點問題是計劃的實施，為此公司需要根據行動方案規定各種執行程序并從組織結構、職責分工、資源保證、信息交流等方面提供支持。

3.3檢查

通過包括制定監測、控制程序、糾正措施等一系列配套的措施手段，監督控制行動計劃的實施，確保管理體系的有效運行。

3.4審核和評審

定期對管理體系進行審核和評審，根據公司內外變化的條件和需求，進行管理體系的調整和改善，以促進公司管理水平的不斷提高。HSE管理體系應用中注意的問題

由于HSE管理體系是一套全新的管理系統，在它的實際應用中應注意以下問題。

4.1HSE管理體系只建立了一個管理系統的框架，各從事石油天然氣勘探、開發和經營的組織，應在此標準的框架基礎上，結合本部門的特點建立自己的執行標準和實施細則。它是支持而不是取代公司現在的健全、可行和有效的管理方式和體系，它對改善健康、安全與環境管理體系的有效性和對每個組織的健康、安全與環境管理行為具有潛在的推動作用。

4.2HSE管理體系作為一個國際上承認和正在實施的標準，在我國國內企業及早實施是非常有必要的。同時，它的體系框架和ISO9000及ISO14000系列標準有相似之處，公司如在通過質量體系認證或環境認證后再實施HSE管理體系，可起草到事半功倍的作用。這幾套標準均是貿易準入的條件，它們的實施有利于企業消除貿易壁壘，進入國際市場。

4.3對于國內企業來說，HSE管理體系是一套全新的管理方法，不同于現行的健康、安全與環境管理方式，它具有一個系統所必備的結構的完整性和內容的嚴密性，它的實施也要有用系統的工作方法，公司的管理者和員工要轉變思維方式和行為方式，以便適應HSE管理體系的應用。

4.4雖然HSE管理體系是針對石油天然氣工業的健康、安全與環境管理，但它的指導思想和組織方式具有一定的通用性，在其它企業如：煤炭工業、金屬、非金屬礦山企業等的健康、安全與環境管理中具有一定的借鑒作用。

第三篇：化工儀表及自動化教案

緒

論

一、目的要求

1.使學生對本課程的研究內容有比較全面地了解。2.使學生掌握本課程的正確學習方法。

3.使學生了解本課程學習的重要性，以為以后的專業課學習打下良好的基礎。

二、主要講解內容及時間安排

2學時

1.主要講解內容

（1）所用教材及主要參考書；（2）課程內容介紹；

（3）本課程的學習方法及學習要求。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

本課程的研究對象及主要內容；本課程的重點及學習方法和要求。

四、教學法

以課堂講授為主，學生課后閱讀相關的參考資料為輔。

五、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

（3）汪基壽主編.化工自動化及儀表.北京：中央廣播電視大學出版社，1993（4）曹克民主編.自動控制概論.西安：西安建筑科技大學出版社，1995

第三章 檢測儀表及傳感器

一、目的要求

1.使學生了解儀表的性能指標。

2.使學生掌握儀表精度的意義及與測量誤差的關系。

3.使學生初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選用方法。4.了解各種流量計的測量原理。重點是差壓式流量計及轉子流量計。5.了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點遷移的意義及計算方法。6.掌握熱電偶溫度計及熱電阻溫度計的測溫原理。熟悉熱電偶溫度測量中的冷端溫度補償的作用及方法。

二、主要講解內容及時間安排 15學時

1.主要講解內容：

（1）檢測儀表及傳感器的概念，工業檢測儀表的性能指標；（2）壓力檢測及儀表；（3）流量檢測及儀表；（4）物位檢測及儀表；（5）溫度檢測及儀表。

2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

1儀表等級的確定及鑒定和選擇；

2轉子流量計的指示值修正，轉子流量計與差壓式流量計的工作原理的異同； 3差壓式液位變送器的工作原理及零點遷移問題； 4熱電偶溫度計的冷端溫度補償。

四、講授難點

1各種壓力儀表的工作原理； 2轉子流量計的指示值修正； 3差壓式液位變送器的零點遷移問題； 4熱電偶溫度計的冷端溫度補償。

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后查閱相關的參考資料并完成課后作業鞏固所學知識點為輔。

六、講課思路

▲本章的基本概念： 1檢測儀表 2傳感器 3變送器

§1工業檢測儀表性能指標 1有關測量誤差的基本概念（１）測量（２）測量誤差（３）誤差來源（３個）（４）誤差的表示（①、②）２儀表性能指標 2.1精確度

（1）大小確定。（2）應用（三個方面）2.2變差

2.3靈敏度與靈敏度限

（1）指針儀表 a靈敏度 b 靈敏度限（2）數字儀表 a分辨力 b最高分辨力 2.4線性度 2.5反應時間 §2壓力檢測及儀表 1壓力檢測的意義 2壓力單位及檢測儀表 2.1壓力的定義及單位 2.2壓力幾種表示 2.3壓力表的分類 3彈性式壓力表 3.1原理 3.2特點 3.3彈性元件（1）定義（2）種類（３種）４電氣式壓力計 4.1原理 4.2組成 4.3種類（5種）5壓力儀表的選用與安裝 5.1壓力儀表的選用（1）類型選擇（2）量程的選擇（3）精度等級的選擇 5.2例題（見講稿）§3流量檢測及儀表 1概述

1.1流量的基本概念（1）流量（2）流量和總量（3）流量的表示

（4）體積流量（Ｑ）與質量流量（Ｍ）的關系1.2流量與總量的關系 1.3流量測量的方法（1）差壓式流量計

（2）轉子流量計

2差壓式流量計（節流式流量計）2.1基本測量原理 2.2組成 2.3節流現象 2.4流量的基本關系式 2.5幾種標準的節流裝置 3轉子流量計 3.1基本原理 3.2結構 3.3工作原理 3.4結論 3.5有關計算公式

4.電遠傳式轉子流量計（LZD）4.1 LZD的組成 4.2流量變送 4.3電動顯示部分 5轉子流量計的指示值修正

5.1液體流量測量時的修正 5.2例題（見講稿）5.3氣體流量測定時的修正 6其它流量計簡介 §4物位檢測及儀表 1概述

1.1物位檢測的對象 1.2物位檢測的重要性 1.3物位檢測儀表的種類 2差壓式液位變送器 2.1工作原理 2.2零點遷移問題

2.3法蘭式差壓變送器測液位 2.4例題（見講稿）3其它物位計 3.1電容式物位計 3.2核輻射物位計 §5溫度檢測及儀表 1概述

1.1溫度檢測的重要性 1.2溫度測量儀表的種類 1.3溫度測量的基本原理 2熱電偶溫度計 2.1特點及組成 2.2工作原理（1）熱電效應

（2）熱電現象的測溫原理（3）中間導體定律 2.3熱電偶的種類

（1）選用熱電偶材料時應考慮的因素5

（2）熱電偶的種類 2.4補償導線的選用（1）補償導線的定義（2）補償導線的組成 2.5冷端溫度補償（1）冷端溫度保持為0℃

（2）冷端溫度的修正（冷端溫度t0≠0）a計算修正 ▲例題（見講稿）b電橋修正（電橋補償法）c儀表調零點法 d補償熱電偶法 3熱電阻溫度計

3.1 熱電阻溫度計的工作原理及種類 3.2金屬熱電阻溫度計的工作原理 3.3工業上常用的熱電阻（1）金屬熱電阻的材料要求（2）目前應用最廣泛的兩種熱電阻 3.4熱電阻的結構 3.5熱敏電阻

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、試述彈簧管壓力表的基本工作原理。

2、霍爾壓力傳感器是怎樣工作的？它為什么能將壓力的變化線性地轉換成霍爾電勢？

3、什么叫應變片？如何用它來測量壓力？

4、什么是節流現象？標準的節流體有哪幾種？應用最廣泛的是哪種？

5、差壓式液位變送器的工作原理是什么？當測量有壓容器的液位時，差壓變送器的負壓室為什么一定要與容器的氣相相連接？

6、什么是液位測量時的零點遷移問題？怎樣進行遷移？其實質是什么？

7、為什么要用法蘭式差壓變送器？它有哪幾種結構型式？

8、熱電偶溫度計為什么可以用來測量溫度？它由哪幾部分組成？各部分有何作用？

9、用熱電偶測溫時，為什么要進行冷端溫度補償？其冷端溫度補償的方法有哪幾種？

10、試述熱電阻測溫原理？常用熱電阻的種類？

九、本章課后小結

第四章 顯示儀表

一、目的要求

1.使學生掌握顯示儀表的分類及動圈式顯示儀表的工作原理。

2.使學生掌握XCZ－101型動圈式顯示儀表及XCZ－102型動圈式顯示儀表的工作原理。

3.使學生了解自動電子平衡電橋與自動電子電位差計的異同。

二、主要講解內容及時間安排 2學時

1.主要講解內容：（1）顯示儀表的分類；

（2）動圈式顯示儀表及其溫度補償；

（3）XCZ－101型動圈式顯示儀表和XCZ－102型動圈式顯示儀表；（4）自動電子平衡電橋式顯示儀表；（5）自動電位差計式顯示儀表。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

1.XCZ－101型動圈式顯示儀表及XCZ－102型動圈式顯示儀表； 2.自動電子平衡電橋與自動電子電位差計的異同。

四、講授難點

1.自動電子平衡電橋；

2.自動電子電位差計。

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后查閱相關的參考資料并完成課后作業鞏固所學知識點為輔。

六、講課思路

▲顯示儀表的定義及分類。§1動圈式顯示儀表

1.動圈式顯示儀表的類型及作用。

2.動圈式顯示儀表的工作原理 3.動圈式顯示儀表的溫度補償 4.XCZ－101型動圈式顯示儀表 4.1原理、結構

4.2實際應用中存在的問題 4.3調整措施

5.XCZ－102型動圈式顯示儀表 5.1原理、結構

5.2關于三線制和外接可調電阻（1）實際應用中存在的問題（2）調整措施 5.3注意事項

§2自動電子平衡電橋式顯示儀表（與熱電阻配套）1.手動平衡電橋測溫原理 2.自動平衡電橋測溫原理 §3自動電位差計式顯示儀表 1.手動電位差計的工作原理 2.自動電位差計 2.1原理電路圖 2.2冷端溫度補償

2.3自動電子平衡電橋與自動電子電位差計的比較

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、動圈式儀表的作用原理是什么？

2、為什么要對動圈儀表進行溫度補償？其補償方法是什么？

3、什么是三線制接法？對此有什么要求？

4、電子電位差計是如何實現對熱電偶冷端溫度自動補償的？

九、本章課后小結 第一章

自動控制系統基本概念

一、目的要求

1.使學生掌握自動控制系統的組成，了解各組成部分的作用及相互影響和聯系。2.使學生理解自動控制系統中常用的各種術語，掌握方塊圖的意義及畫法。

3、熟悉管道及控制流程圖上常用符號的意義。

4、了解控制系統的幾種分類形式，掌握系統的靜態與動態。

5、使學生掌握閉環控制系統在節躍干擾作用下，過渡過程的幾種基本形式及過渡過程品質指標的含義。

二、主要講解內容及時間安排 2學時

1.主要講解內容：

（1）被控對象和控制參數的基本概念，自動控制系統的組成；

（2）工藝管道及控制流程圖；

（3）自動控制系統的方塊圖及自動控制系統的分類；（4）自動控制系統的過渡過程和品質指標。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

1工藝管道及控制流程圖； 2自動控制系統方框圖； 3自動控制系統的品質指標。

四、講授難點

自動控制系統的過渡過程和品質指標。

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后查閱相關的參考資料并完成課后作業鞏固所學知識點為輔。

六、講課思路

§1化工自動化的主要內容 1化工生產過程自動化的主要內容 2基本概念（1）自動檢測系統（2）自動信號聯鎖裝置（3）自動操縱系統（4）自動開停車系統（5）自動控制系統 §2自動控制系統的組成 1人工控制系統（基礎）2自動控制系統 3組成

§3工藝管道及控制流程圖 1控制流程圖中常用的圖形符號

1.1儀表（包括檢測、顯示、控制）的圖形符號 1.2測量點 1.3連接線 2儀表位號

§4自動控制系統方塊圖

1自動控制系統方塊圖的組成及應用 2關于自動控制系統方塊圖的幾點說明 ▲作業 課本P16 11題

§5自動控制系統的分類 1按被控變量分 2按控制器控制規律分 3按給定值是否變化分

§6自動控制系統的過渡過程和品質指標 1自動控制系統的動態與靜態 1.1動態 1.2靜態

2控制系統過渡過程分析 2.1階躍干擾的特點

2.2自動控制系統在階躍干擾作用下的過渡過程的基本形式 3自動控制系統的品質指標 4例題（見課件）▲作業

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、自動控制系統按其基本結構形式可分為幾類？其中閉環控制系統中按設定值的不同形式又可分為幾種？

2、自動控制系統主要由哪些環節組成？各部分的作用是什么？

3、什么是自動控制系統的過渡過程？在節躍干擾的作用下，其過渡過程有哪些基本形式？哪些過渡過程能基本滿足控制要求？

4、衰減振蕩過程的品質指標有哪些？各自的含義是什么？

5、什么是自動控制系統的方塊圖？它與工藝管道及控制流程圖有什么區別？

6、什么是控制系統的動態與靜態？

7、什么是反饋？什么是正反饋和負反饋？負反饋在自動控制中有什么重要意義？

九、本章課后小結

第五章 自動控制儀表

一、目的要求

1.使學生掌握各種控制規律及其特點。

2.使學生熟悉比例度、積分時間、微分時間對控制系統的影響。

二、主要講解內容及時間安排 3學時

1.主要講解內容：（1）控制儀表的作用；

（2）控制器基本控制規律及其對系統過渡過程的影響；

（3）雙位控制器，比例控制器，積分控制器，微分控制器，比例積分微分控制器。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

基本控制規律及其對系統過渡過程的影響。

四、講授難點

雙位控制器，比例控制器，積分控制器，微分控制器，比例積分微分控制器。

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后查閱相關的參考資料并完成課后作業鞏固所學知識點為輔。

六、講課思路

§１概述

１自動控制儀表的作用 ２控制儀表發展的三個階段

§２控制器的基本控制規律及其對系統過渡過程的影響 １雙位控制器 1.1作用規律

1.2雙位控制器的品質指標 1.3特點 1.4適用場合 2比例控制器 2.1工作原理 2.2數學關系 2.3比例控制器的余差 2.4比例控制器小結 3積分控制器 3.1數學關系 3.2工作原理

3.3積分控制器的優缺點 4比例積分控制器 4.1數學關系 4.2積分控制器小結 5微分控制器 5.1理想微分調節作用

5.2實際微分調節作用（比例作用+近似微分作用）5.3 KD、TD、T的意義及作用 6比例、積分、微分控制（PID）6.1數學關系 6.2特點 6.3可調整參數 6.4小結（1）比例調節（2）積分調節（３）微分調節 ７補充作業（見講稿）

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994

（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、控制器的控制規律是指什么？常用的控制規律有哪些？試述常用的幾種控制規律的定義及其特點？

2、什么是積分時間？它對系統過渡過程有什么影響？

3、什么是微分時間？它對系統過渡過程有什么影響？

九、本章課后小結

第六章

執行器

一、目的要求

1.使學生掌握控制閥的流量特性的意義。

2.使學生了解氣動薄膜控制閥的基本結構、主要類型及使用場合。3.使學生理解氣動執行器的氣開、氣關型式及其選擇原則。4.使學生了解電動執行器的基本原理。

二、主要講解內容及時間安排 2學時

1.主要講解內容：

（1）執行器的定義及分類，氣動執行器的結構和分類；（2）控制閥的流量特性；（3）控制閥的選擇；

（4）電動執行器的種類及其優缺點。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

氣動執行器。

四、講授難點

控制閥的流量特性。

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后查閱相關的參考資料并完成課后作業鞏固所學知識點為輔。

六、講課思路

１執行器的作用及分類

2氣動執行器的組成 2.1執行機構 2.2控制機構 2.3常用的輔助裝置 3氣動執行器的結構與分類 3.1執行機構 3.2控制機構 3.3分類

4控制閥的流量特性 4.1直線流量特性 4.2等百分比流量特性 4.3拋物線流量特性 4.4快開特性 5控制閥的選擇

5.1控制閥結構與特性的選擇 5.2氣開式與氣關式的選擇

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994

（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、氣動執行器主要由哪兩部分組成？各起什么作用？

2、控制閥的流量特性是指什么？何為控制閥的理想流量特性和工作流量特性？

3、什么叫氣動執行器的氣開與氣關式？其選擇原則是什么？

九、本章課后小結

第七章

簡單控制系統一、目的要求

1.使學生了解簡單控制系統的結構、組成及作用。

2.使學生掌握簡單控制系統中被控變量和操縱變量選擇的一般原則。3.使學生了解各種基本控制規律的特點及應用場合。4.使學生掌握控制器被控參數的工程整定方法。5.使學生掌握控制器正、反作用的確定方法。

二、主要講解內容及時間安排 4 學時

1.主要講解內容：

（1）簡單控制系統的組成；（2）被控變量的選擇；（3）操縱變量的選擇；

（4）控制器控制規律的選擇；（5）控制器被控參數的工程整定。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

1被控變量的選擇； 2控制器控制規律的選擇； 3控制器參數的整定方法。

四、講授難點 控制器控制規律的選擇；

2控制器被控參數的工程整定。

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后查閱相關的參考資料并完成課后思考題鞏固所學知識點為輔。

六、講課思路

§1簡單控制系統的組成 1定義 2組成

§2被控變量的選擇 1選擇的依據 2選擇的原則 §3操縱變量的選擇

1操縱變量的作用及選擇的依據 2操縱變量選擇的原則 §4控制器控制規律的選擇 1控制規律的確定

2控制系統各單元正反作用方向的確定

§5控制器被控參數的工程整定 1工程整定方法的分類 2臨界比例度法 3衰減曲線法 4經驗湊試法

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、被控變量和操縱變量選擇的一般原則為何？

2、何為簡單控制系統？試畫出簡單控制系統的典型方塊圖。

3、為什么要考慮控制器的正、反作用？如何選擇？

4、控制器參數整定的任務為何？工程上常用的控制器參數整定有哪幾種方法？

九、本章課后小結

第八章

復雜控制系統一、目的要求

1.使學生掌握串級控制系統的結構、工作過程特點及應用場合。

2.使學生掌握串級控制系統中副變量的確定及主、副控制器正、反作用的選擇方法。

二、主要講解內容及時間安排學時

1.主要講解內容：

（1）串級控制系統的工作過程，串級控制系統的特點；（2）串級控制系統中副回路的確定原則；

（3）串級控制系統中主、副控制器控制規律及正、反作用的選擇。2.時間安排：按教學日歷安排進行。

三、講授重點

串級控制系統的特點，副回路的確定原則，主、副控制器控制規律及正、反作用的選擇。

四、講授難點

串級控制系統中主、副控制器控制規律及正、反作用的選擇

五、教學法

以課堂講授為主，學生課后參閱相關的資料為輔。

六、講課思路 1復雜控制系統的定義

2串級控制系統的定義及適用場合 3串級控制系統的工作過程 4串級控制系統的特點 5副回路（副變量）的確定原則

6主、副控制器控制規律及正、反作用的選擇 7例題（見課件）8總復習

七、參考書

（1）杜效榮主編.化工儀表及自動化（第二版）.北京：化學工業出版社，1994（2）厲玉鳴主編.化工儀表及自動化（例題習題集）.北京：化學工業出版社，1999

八、復習思考題

1、什么叫串級控制系統？畫出一般串級控制系統的典型方塊圖。

2、串級控制系統有哪些特點？主要使用在哪些場合？

3、串級控制系統中主、副變量應如何選擇？

4、為什么說串級控制系統中的主回路是定值控制系統，而副回路是隨動控制系統？

5、怎樣選擇串級控制系統中主、副控制器的正、反作用？

6、怎樣選擇串級控制系統中主、副控制器的控制規律？

7、串級控制系統中主、副控制器參數的工程整定主要有哪兩種方法？

九、本章課后小結

第四篇：計算機在化工中的應用

計算機在化工中的應用

安徽理工大學 應用化學 金磊 引言

隨著計算機技術的飛速發展．它在化工設計中的應用范圍日益擴大，由局部輔助發展到全面輔助，計算機的發展對化工設計的影響也越來越重要性已成為必然的趨勢。對化工設計而言．從由分子結構出發預測物質的物性到工藝過程的設計、分析直至繪圖．均可由計算機完成，可用一句話簡單地概括計算機在化工設計中的作用：模擬計算和繪圖。化工過程所涉及到的模擬包括微觀過程或結構分子模擬到研究宏觀過程的流程模擬。繪圖是計算機科學的一個重要分支，在工程設計中用計算機繪圖通常為計算機輔助設計，簡稱CAD。化工設計是一個系統工程，除了工藝路線設計、設備計算、繪圖等以外，還有環境評估，經濟效益，社會效益等大量的工作。這些都可以借助于計算機來完成。計算機與化工兩者互相影響、滲透與結合，已經并將繼續給化工設計帶來影響和改變。[1] 2 計算機在化工教學中的應用

在傳統的教學模式中，教師板書占用時間太計算機在化工教學中的廣泛應用可以增大教學容量、提多，太長，內容必然受到限制，教師與學生之間溝通交流的時間以及學生動腦思考的時間也會縮短。使用多媒體技術可減少板書，不僅可讓學生學習更多的知識，增加知識容量，還可將較多的時間留給學生，讓學生去思考，去探索，去實踐，拓寬知識面。

教學中我們常用PowePoint軟件制作和演示幻燈片，能夠制作出集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的演示文稿，用于展示，介紹作者的學術思想和科研成果。PowerPoinnt的最新版本為PowerPoinnt2007，其用戶界面與 Word相似,主要包括：標題欄、Office按鈕、快速訪問工具欄、工具欄、文檔編輯區、狀態欄等。[6] 3計算機在處理化學數據中的應用

用計算機處理化學數據和繪制圖形我們常用Origin軟件進行處理，這樣可以避免手動處理帶來的人為誤差和因為大意而造成的失誤，并且可以節省時間提高工作效率。Origin為OriginLab公司出品的較流行的專業函數繪圖軟件，是公認的簡單易學、操作靈活、功能強大的軟件，既可以滿足一般用戶的制圖需要，也可以滿足高級用戶數據分析、函數擬合的需要。

Origin是公認的快速、靈活、易學的工程制圖軟件。它的最新的版本號是8.1 SR3，另外分為普通版（Origin 8.1）和專業版（OriginPro 8.1）兩個版本。

Origin具有兩大主要功能：數據分析和繪圖。Origin的數據分析主要包括統計、信號處理、圖像處理、峰值分析和曲線擬合等各種完善的數學分析功能。準備好數據后，進行數據分析時，只需選擇所要分析的數據，然后再選擇相應的菜單命令即可。Origin的繪圖是基于模板的，Origin本身提供了幾十種二維和三維繪圖模板而且允許用戶自己定制模板。繪圖時,只要選擇所需要的模板就行。用戶可以自定義數學函數、圖形樣式和繪圖模板；可以和各種數據庫軟件、辦公軟件、圖像處理軟件等方便的連接。

Origin可以導入包括ASCII、Excel、pClamp在內的多種數據。另外，它可以把Origin圖形輸出到多種格式的圖像文件，譬如JPEG、GIF、EPS、TIFF等等。

Origin里面也支持編程，以方便拓展Origin的功能和執行批處理任務。Origin里面有兩種編程語言——LabTalk和Origin C。

在Origin的原有基礎上，用戶可以通過編寫X-Function來建立自己需要的特殊工具。X-Function可以調用Origin C和 [2]NAG函數，而且可以很容易地生成交互界面。用戶可以定制自己的菜單和命令按鈕，把X-Function放到菜單和工具欄上，以后就可以非常方便地使用自己的定制工具。

4，計算機在化學繪圖方面的應用

所謂計算機繪圖，狹義地理解，用計算機驅動繪圖儀或打印機畫出所需的圖形，在繪圖輸出之前，通常要把所畫圖形預先顯示在計算機屏幕(顯示器CRT)上，以便人們對所國圖形是否正確加以判斷，一旦發現錯誤，即重新調試。這樣就可將很多錯誤消滅在繪圖輸出之前，以保證所繪圖形正確無誤。所以計算機繪圖可廣泛地應用在化學工業中，其工具主要有以下幾種 4.1功能強大的ACDI/Chemsketch 這是一個免費軟件(部分功能受限)，安裝很簡便。主要功能和特點:繪制平面(C2D)和立體(3D3化學結構式、反應式和化學圖形;其繪圖功能十分強大，具有豐富的化學圖形繪制工具，各種化學符號應有盡有;內置包括各種原子、有機物官能團等基本結構的模具工具欄，使得繪制復雜龐大的有機物結構式變得非常便捷，并且可以把繪制好的平面化學結構圖直接轉換為立體圖形:能夠預測分子結構的基本參數如分子量、摩爾體積、極性、密度、介電常數等;可對所繪制的分子結構自動命名文)，可提供有機物的同分異構體(正版才有)等等。其主要功能有：（1）繪制化學結構圖（2）編輯文本和圖形（3）測算各項參數（4）3D轉換和動態旋轉

4.2化學圖文編輯工具Chem/Window[3] 是化Chem Window可用于繪制化學圖形、化學實驗裝置圖、，化工工藝流程圖等，學工作者在教學和科研中的有力助手，其主 要用途有：

（1）編輯化學方程式（2）制作反映過程關系圖（3）繪制化學實驗裝置圖（4）繪制化工流程圖 4.3 Chemoffice系列軟件

Chemoflic。是一套功能十分強大的化學專業應用軟件，它是由ChemDraw , Chem3D和ChemFinder等三個軟件組成的一個軟件包，按發布時間有2002.2004, 2006等版本，根據功能和專業化程度又分為Std, Pro和Ultra三種版本，Ultra版還包含E-notebook及Chemlnfo數據庫，使其應用性更強。4.3.1 ChemDraw的應用

能夠繪制和編輯高質量的化學結構圖，識別和顯示立體結構，具有化學結構式與化學名稱相互轉換的功能:由于內建有NMR數據庫，能夠與Excel數據兼容，能夠進行網絡數據庫信息檢索等。

4.3.2 Chem3 D的應用

①將2D圖形轉化為3D圖形 ②利用Chern3D進行化學計算 4.4 visio 2007 繪制化學化工圖形[4]

是微軟公司出品的一款的軟件，它有助于 IT 和商務專業人員輕松地可視化、分析和交流復雜信息。它能夠將難以理解的復雜文本和表格轉換為一目了然的 Visio 圖表。該軟件通過創建與數據相關的 Visio 圖表（而不使用靜態圖片）來顯示數據，這些圖表易于刷新，并能夠顯著提高生產率。使用 Office Visio 2007 中的各種圖表可了解、操作和共享企業內組織系統、資源和流程 的有關信息。

使用 Office Visio 2007 中的新增功能或改進功能，可以更輕松地將流程、系統和復雜信息可視化：

借助模板快速入門。Office Visio 2007 提供了特定工具來支持 IT 和商務專業人員的不同圖表制作需要。使用 Office Visio Professional 2007 中的 ITIL（IT 基礎設施庫）模板和價值流圖模板，可以創建種類更廣泛的圖表。使用預定義的 Microsoft SmartShapes 符號和強大的搜索功能可以找到合適的形狀，而無論該形狀是保存在計算機上還是網站上。

快速訪問常用的模板。通過瀏覽簡化的模板類別和使用大模板預覽，在新增的“入門”窗口中查找所需的模板。使用“入門”窗口中新增的“最近打開的模板”視圖找到您最近使用的模板。

從示例圖表獲得靈感。在 Office Visio Professional 2007 中，打開新的“入門”窗口和使用新的“示例”類別，可以更方便地查找新的示例圖表。查看與數據集成的示例圖表，為創建自己的圖表獲得思路，認識到數據為眾多圖表類型提供更多上下文的方式，以及確定要使用的模板。

無需繪制連接線便可連接形狀。只需單擊一次，Office Visio 2007 中新增的自動連接功能就可以將形狀連接、使形狀均勻分布并使它們對齊。移動連接的形狀時，這些形狀會保持連接，連接線會在形狀之間自動重排。

Microsoft Office Visio 2007 繪圖和圖表制作軟件有助于 IT 和商務專業人員輕松地可視化、分析和交流復雜信息。它能夠將難以理解的復雜文本和表格轉換為一目了然的 Visio 圖表。該軟件通過創建與數據相關的 Visio 圖表（而不使用靜態圖片）來顯示數據，這些圖表易于刷新，并能夠顯著提高生產率。使用 Office Visio 2007 中的各種圖表可了解、操作和共享企業內組織系統、資源和流程的有關信息。

5 計算機在科技論文撰寫及演講中的應用

科技論文是作者對所從事的研究進行的集假說。數據和結論為一體的概括性論述，是科學研究工作的重要內容。撰寫論文主要目的是與同行交流，介紹作者研究工作，促進科學技術進步，獲得同行專家的意見并改進作者的工作。撰寫科技論文還是對研究工作的整理，總結和精煉的過程，有助于作者系統地思考，調整和完善研究思路。[6] Microsoft Word 2007是目前全世界最流行的文字編輯軟件，可以用它來編輯和發送電子郵件，編輯和處理網頁等。Mircrosoft Word為我們提供了文本和符號的編輯和修改，公式的編輯輸入，有詳細的字體和段落格式的設置以及頁面設置，頁眉頁腳的編輯，表格的制作，圖形的編輯，目錄的操作和文檔的打印等。

在撰寫論文也常常涉及到化工文獻的查詢，如果這項工作沒有計算機，那么其難度將是不可想象的！首先，全面的查閱文獻就成為不可能，化工行業遍布全球，分布之廣就是人力所不能完成的工作，其次，化工文獻眾多，人的大腦是不可能將其全面的進行歸類和總結。而計算機網絡卻能將這些復雜的問題解決掉，為我們的化工事業掃輕障礙。計算機在化工控制方面的應用

70年代，一些著名的儀表公司推出了Dcs集散控制系統，使計算機集中控制和直接數字控制得以在全球迅速推廣應用。80年代，計算機過程控制已進人高一層次，可完成Prn控制、順序控制和能量控制，圖示功能得到增強，并能實現PID參數自整定。90年代以來，發展更為迅速，RISC工作站使圖形窗口更完善，操作更方便，人機接口、容錯技術和通訊網絡都得到進一步發展。化工生產過程自動化的實現，能根本改變勞動方式，提高工人文化技術水平。[5] 6 7 計算機在過程模擬中的應用

人工智能是計算機發展的最高境界，也是計算機應用的重要領域。化學的各個相關學科普遍具有知識量大、過程復雜、相對規律性較差的特點。利用計算機的海量信息存儲能力、準確的邏輯判斷分析能力和強大的計算能力，建立化學類專家系統具有重要的意義。因此需要了解掌握計算機智能化技術，結合邏輯運算、數據庫管理和決策判斷等技術知識，為建立各種化學化工模擬系統做知識儲備。

9結語

本文簡單介紹了計算機在化學化工各個領域中的不同應用，闡述了現代化學與計算機密不可分的關系，為我們在學習化學學習提供了方法和途徑。隨著計算機的高速發展，它在化學化工中的應用必將更加擴大。

參考文獻：

[1] 溫福星.張春娟.計算機在化工中的應用.現代企業教育.2009.5.[2] 溫小明；計算機在化工中的應用廣闊前景；計算機與應用化學；2008 [3]楊剛.ChemWindow 6.0 在化學化工及教學中的應用[J].化學教育,2003,24(10)[4]百度文庫.計算機在化工中的應用

[5]黃如輝；計算機控制技術在化工生產中的應用；上海化工；1994,(06).[6]李謙；毛利群；房曉敏；計算機在化學化工中的應用；化學工業出版社，2010 8

第五篇：應用化工技術

應用化工技術專業2011年單招素養考核實施方案

根據《淄博職業學院2011年單獨招生試點工作實施方案》和《淄博職業學院2011年單獨招生專業素養考核實施細則》，特制定本實施方案。

一、基本原則

考核過程遵循公開、公平、公正、擇優的原則。

二、組織領導

成立由化學工程系系主任任組長，相關專家、紀檢等工作人員組成的專業素養考核工作組，具體負責應用化工技術專業素養考核的組織實施。

三、考核方式

分為面試、專業適應性測試兩項：

（一）面試（時間5分鐘）。

采用考生自我介紹和評委提問考生回答的方式進行測試。首先要求被測試考生利用2-3分鐘的時間進行自我介紹，自我介紹內容要求涉及自己姓名、畢業學校、優缺點、特長愛好、專業認識、學習志向以及自己認為有必要向評委介紹以增強自己第一印象的有關信息；然后由評委提問，考生回答。

（二）專業適應性測試（時間10分鐘）。

主要考核考生對所選專業的認識、學習志向與興趣、專業認知水平、個人愛好特長、未來就業打算及對所選專業其他相關素質的展示等。

普通高中畢業生、復轉軍人

考核考生中學化學基本實驗技能的掌握情況，考生根據給定的測試項目，選擇合適的儀器藥品，完成項目。主要從選擇儀器、藥品的準確性、操作的規范性、熟練程度、項目的完成情況等方面進行綜合賦分。

中職畢業生

考核考生基本化學實驗技能（儀器辨別）的掌握情況，化工單元操作運用能力的掌握情況，考生根據給定的測試項目，選擇合適的設備或方法，完成項目。考核方式為：分組進行，現場操作。

四、考核程序

1、抽簽確定考試順序。

2、面試。

3、專業適應性測試。

五、計分辦法

（一）面試（100分）。其中學生個人自述占50分；回答問題占50分。主要從考生回答問題的準確性、靈活性、邏輯性等方面進行綜合賦分。

（二）專業適應性測試（200分）

普通高中畢業生、復轉軍人

主要從選擇儀器、藥品的準確性、操作的規范性、熟練程度、項目的完成情況等方面進行綜合賦分。

中職畢業生

主要從對實驗技能和化工單元操作運用的掌握熟悉程度、敘述的準確性、規范性、熟練程度、項目的完成情況等方面進行綜合賦分。

六、成績確定

專家評委對每位考生分別進行面試、專業適應性測試獨立評分，由工作人員收取評分表，成績統計員當場統計分值。

所有專家評委對考生的評分，去掉1個最高分和1個最低分，取算術平均值為該考生的專業素養考核最終得分。如最高分和最低分有相同的評分結果，則只除去一個最高分和一個最低分。

七、考核督察

學院紀檢監察室、績效考核辦派員全程實施監督，從面試、專業技能考核、評委評分、評分表的收取及成績統計的整個過程進行監督檢查。

化學工程系

二〇一一年四月二十二日