1.化工自动化：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.实现化工生产过程自动化目的：
（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 （2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）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。 （4）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。
第一章
1.化工生产过程自动化内容：自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制四个方面，其中自动控制是核心。
2.自动检测系统：利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示或记录的，
称为自动检测系统。
3.自动保护系统：生产过程中的一种防止事故发生和扩大的安全装置。
4.自动操纵系统：根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性操作。 5.自动控制系统：用一些自动控制装置，对生产中某些关键性参数进行自动控制，
使它们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时，能自动地控制而回到规定的数值范围的控制系统。
6.自动控制系统的基本组成：被控对象、测量变送系统、控制器、执行器。 7.被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被
控对象，简称对象。
8.反馈：把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的
做法叫做反馈。 反馈信号取负值就叫做负反馈； 如果反馈信号取正值，反馈信号使原来的信号加强，那么叫做正反馈。
9.自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。它与自动检测、自动操纵、等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈。开环系统中，被控变量是不反到输入端的。
10.自动控制系统给定值不同分类: 定值控制系统、 随动控制系统 和 程序控制系统。
11.控制系统静态与动态：在自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态； 把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态 12.系统的过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。
13.自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程有4种基本形式：
(1)非周期衰减过程: 被控变量在给定值的某一侧作缓慢变化，没有来回
波动，最后稳定在某一数值上。
(2)衰减振荡过程: 被控变量上下波动，但幅度逐渐减小，最后稳定在某一
数值上。
(3)等幅振荡过程: 被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变。 (4)发散振荡过程: 被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，即偏离给定
值越来越远。
14.控制系统的过渡过程是衡量控制系统品质的依据。 控制系统的品质指标：
（1）最大偏差：是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。 （2）衰减比：前后相邻两个峰值的比。（B ：B’= 4:1—10:1）
（3）余差：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳定值与给定值
之间的偏差。
（4）过渡时间：从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡
时止，过渡过程所经历的时间。
13.一个自动控制系统概括成两大部分：工艺过程部分 和 自动装置部分 第二章
1. 对象的数学模型：对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。
2.对象的数学模型分为：静态数学模型 和 动态数学模型。静态数学模型描述的是对象在静态时的输入量与输出量之间的关系；动态数学模型描述的是对象在输入量改变以后输出量的变化情况。 动态数学模型是在静态数学模型基础上的发展，静态数学模型是对象在达到平衡状态时的动态数学模型的一个特例。
3.数学模型的表达形式：（1）非参量模型（非参量形式）
（2）参量模型（参量形式）
4.建立对象的数学模型的方法：机理建模 和 实验建模。 5.对象特性的参数：放大系数K、时间常数T、滞后时间t。
第三章
1.检测仪表：用来检测生产过程中各个有关参数的技术工具。 2.传感器：用来将某些参数转换为一定的便于传送的信号的仪表。 3.变送器：当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时，通常称为变送
器。
4.测量误差：由仪表读得的被测值与被测值真值之间，总是存在一定的差距，这一差距称为测量误差。 测量误差的表示方法：绝对误差 和 相对误差。 5.仪表的性能指标：
（1）精确度：将允许误差的“±”和“%”去掉后的数值，便是用来确定仪表
的精确度等级（35页）
（2）变差：指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量
范围内进行正反行程时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。
（3）灵敏度：仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量
之比值称为仪表的灵敏度。
（4）分辨力：指数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。 （5）线性度：是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直
线的吻合程度。
（6）反应时间：当用仪表对被测量进行测量时，被测量突然变化后，仪表指示值总是要经过一段时间后才能准确地显示出来，这段时间就称为反应时间。
6.测量压力或真空度的仪表分类：
（1）液柱式压力计 （2）弹性式压力计（3）电气式压力计 （4）活塞式压力计
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生变形的原理而制成的测压仪表。
压力传感器的作用是把压力信号检测出来，并转换成电信号进行输出。当输出的电信号能够被进一步变换为标准信号时，压力传感器又称为压力变送器。 （注意：先有传感器，后有变送器。） 7. 流量分为：介质流量 和 瞬时流量。
瞬时流量：单位时间内流过管道某一截面的流体数量的大小即瞬时流量。
流量计分为：（1）速度式流量计（如 压差式流量计、转子流量计） （2）容积式流量计 （3）质量式流量计
8.压差式流量计：压差式（也称节流式）流量计是基于流体流动的节流原理，利
用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。 节流现象：流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的
管壁处，流体的静压力产生差异的现象。
9. 转子流量计工作原理：
压差式流量计是在节流面积不变的条件下，以压差变化来反映流量的大小；转子流量计是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的变化。 10.涡轮流量计原理：在流体流动的管道内，安装一个可以自由转动的叶轮，当流体通过叶轮时，流体的动能使叶轮旋转。流体的流速越高，动能就越大，叶轮转速也就越高。在规定的流量范围和一定的流体黏度下，转速与流速成线性关系。因此，测出叶轮的转速或转数，就可确定流过管道的流体流量或总量。 特点：安装方便、测量精度高、可耐高压、反应快、便于远传，不受干扰。 11.物位：把液位、料位和界面统称为物位。？
在容器中液体介质的高低称为液位，
容器中固体或颗粒状物质的堆积高度称为料位 测量液位的仪表称为液位计，测量料位的仪表称为料位计，测量两种不同密度的液体介质的分界面的仪表称为界面计，上述三种仪表称为物位仪表 物位测量的意义：可以正确获知容器设备中所储物质的体积或质量；监视或控制容器内的介质物位，使它保持在一定的工艺要求的高度，或对他的上、下限位置进行报警，以及根据物位来连续监视或调节容器中流入与流出物料的平衡。
12.测温仪表分类：（1）按使用的测量范围：高温计（》600 0C）；温度计（《600 0C）（2）按用途：标准仪表 ；实用仪表
（3）按工作原理：膨胀式温度计；压力式温度计； 热电偶温度计；
热电阻温度计； 辐射高温计
（4）安测量方式：接触式和非接触式两大类。
13.热电偶温度计组成：热电偶、 测量仪表 、连接热电偶和测量仪表的导线 14. 热电阻温度计：热电阻是热电阻温度计的测温元件。
15.现代传感器技术的发展显著特征：研究新材料，开发利用新功能，使传感器多功能化、微型化、集成化、数字化、智能化。
第四章 显示仪表
1. 显示仪表：凡能将生产过程中各种参数进行指示、记录或积累的仪表称为显
示仪表（或称为二次仪表）。
按照显示的方式分：模拟式显示仪表、数字式显示仪表和屏幕显示三种。
第五章 自动控制系统
1.自动控制仪表在自动控制系统中的作用：将被控变量的测量值与给定值相比
较，产生一定的偏差，控制仪表根据该偏差进行一定的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。
2.自动控制仪表分类：（1）基地式控制仪表 （2）单元组合式仪表中的控制单元
(3)以微处理器为基元的控制装置
3.控制规律：指控制器的输出信号与输入信号之间的关系。
控制器的基本规律包括：位式控制、比例控制（P）、积分控制（I）、微分控制（D）及它们的组合形式。 5.数字式控制器： 模拟式控制器采用模拟技术，以运算放大器等模拟电子器件为基本部件；而数字式控制器采用数字技术，以微处理机为核心。
6.可编程逻辑控制器（PLC）：含有大量I/O 。
其主体有三部分：中央处理器CPU 、存储系统 、输入输出接口
第六章 执行器
1. 执行器：是自动控制系统中的一个重要组成部分。其作用是接收控制器送来
的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。
执行器按能源形势分为：气动、电动、液动。 2. 气动执行器由执行机构和控制机构两部分组成。 执行机构是执行器的推动装置，它按控制信号压力的大小产生相应的推动力，
推动控制机构运作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 控制机构是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。
所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。
3.控制阀的流量特性：是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度间的
关系。
第七章 简单控制系统
1.简单控制系统:是指由测量元件、变送器、一个控制器、一个控制阀和一个被
控对象所构成的单闭环控制系统，因此也称为单回路控制系统。
2.被控变量：指生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。 被控变量选择原则：（1）被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工
艺操作状态，一般都是工艺过程的重要参数；
（2）被控变量在工艺操作中经常要受到一些干扰影响而变化。为维持被控变量的恒定，需要较频繁的调节；
（3）尽量采用直接指标作为被控变量，必要时可选择与直接指标有单值对应关系的间接指标作为被控变量；
(4)被控变量应能被检测出来，并具有足够大的灵敏度；
5）选择被控变量时，必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状； （6）被控变量应是独立可控的。
3.操控变量：在自动控制系统中，把用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量称为操纵变量。 操纵变量的选择原则：（1）操纵变量应是可控的，即工艺上允许调节的变量；
（2）操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏 （即较大的放大倍数；较短的滞后时间）； （3）符合工艺的合理性和生产的经济性。
4.目前工业上常用的控制器主要有三种控制规律： 比例控制规律（P）、比例积分控制规律（PI）和 比例积分微分控制规律（PID） 5.比例控制器的特点：控制器的输出与偏差成比例，即控制阀门位置与偏差之间有一一对应关系。 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。
6.比例积分控制器特点：由于在比例作用的基础加上积分作用，而积分作用的输出是与偏差的积分成比例，只要偏差存在，控制器的输出就会不断变化，直至消除偏差为止。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。
7.比例积分微分控制器特点：输出与输入偏差的变化速度成比例，对克服对象的滞后有显著的效果。适用于容量滞后较大，负荷变化大。控制质量要求较高的系统。
8.一个自动控制系统的过渡过程或者控制质量，与被控对象、干扰形式与大小、控制方案的确定及控制器参数整定有着密切的关系。 控制器参数的整定：就是按照已定的控制方案，求取使控制质量最好的控制器参
数值。 （确定最合适的控制其比例δ、积分时间T1和微分时间TD.）
控制器参数整定方法：（1）理论计算的方法 （2）工程整定法 工程整定法包括：临界比例度法、衰减曲线法、 经验凑试法 被控变量：指生产过程中希望借助自动控制保持恒定值的变量。 被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被控
对象，简称对象。
操纵变量：在自动控制系统中，把用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作
用的变量称为操纵变量。
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