过程装备及控制技术
过程装备与控制工程--
过程装备与控制工程1. 引言过程装备与控制工程是一门综合性学科，涉及到工程设计、装备选型、工艺流程控制等方面。
本文将介绍过程装备与控制工程的基本概念、工作范围、应用领域和未来发展方向，以及相关的专业要求和技能。
2. 概述过程装备与控制工程是指在工业生产过程中，通过选择、安装和控制各种装备设备，实现生产工艺流程的稳定运行和效率提升的一门工程学科。
该领域涵盖了化学工程、石油工程、制药工程、食品工程等多个工程领域。
过程装备与控制工程的主要任务是设计、选择和优化各种工艺装备设备，使其能够满足工艺要求，并通过自动化控制系统实现对装备设备的监控和调节。
通过合理的装备选择和控制策略，可以实现生产过程的自动化、连续化和高效化，提高生产效率和质量，降低能耗消耗和环境污染。
3. 工作范围过程装备与控制工程的工作范围包括以下几个方面：3.1 设计与选型在新工艺流程建设或现有工艺改造中，过程装备与控制工程师需要根据工艺要求和设备参数，设计和选型适合的设备。
他们需要考虑到生产规模、反应控制、材料性能等因素，并结合经济、安全和环保等要求做出决策。
3.2 控制系统设计与调试过程装备与控制工程师需要设计和调试自动化控制系统，确保装备设备的稳定运行和流程控制的准确性。
他们需要了解传感器、执行器、控制算法等技术，以及相应的软件和硬件平台。
3.3 运行维护与故障处理过程装备与控制工程师需要进行运行维护和故障处理，包括设备巡检、润滑维护、故障排除等工作。
他们需要及时发现和解决问题，确保生产过程的连续性和稳定性。
3.4 优化与改进过程装备与控制工程师需要对生产过程进行优化和改进，以提高生产效率、质量和可持续发展。
他们需要了解工业自动化技术、控制策略和数据分析方法，通过调整参数、改变流程等手段实现优化与改进。
4. 应用领域过程装备与控制工程在多个行业有广泛的应用，包括但不限于以下几个领域：•石油化工：炼油、化工生产、天然气处理等；•制药工程：药物合成、制剂生产、质量控制等；•食品工程：食品加工、饮料生产、乳品制造等；•能源工程：电力发电、燃气供应、新能源开发等；•环境保护：废气处理、水处理、固体废弃物处理等；5. 未来发展方向随着科技的不断进步和装备技术的不断更新，过程装备与控制工程也会不断发展和创新。
过程装备与控制工程专业就业前景
过程装备与控制工程专业就业前景简介过程装备与控制工程（Process Equipment and Control Engineering）是现代工程领域的一个重要专业。
本文将详细探讨该专业的就业前景，包括就业岗位、薪资待遇、发展趋势等方面。
就业岗位毕业于过程装备与控制工程专业的学生，可以在以下领域找到就业机会：1.石油化工行业：在炼油、化工生产和石油加工等领域中，负责设计、安装和维护工厂的装备和控制系统。
2.能源行业：参与能源发电设备和控制系统的设计和维护工作，如煤电、核电等能源领域。
3.制药行业：负责制药设备和控制系统的设计和改进，确保生产过程的高效性和安全性。
4.自动化领域：在自动化控制系统的开发和应用中发挥重要作用，例如智能制造和工业自动化等。
薪资待遇过程装备与控制工程专业的毕业生通常薪资待遇较为丰厚。
根据调查数据显示，该专业毕业生的起薪约为每月8000-10000元人民币。
随着工作经验的积累和职业发展的提升，薪资水平有望逐渐增加。
发展趋势随着国内外工业领域的不断发展，过程装备与控制工程专业的就业前景将持续看好。
以下是一些发展趋势：1.智能制造：随着工业自动化和智能化的提升，对于过程装备与控制工程专业人才的需求将进一步增加。
2.可持续发展：能源和环境问题的关注促使相关行业对工艺技术的改进和优化需求增加，对该专业人才提出了更高要求。
3.数据分析与处理：大数据时代的到来，过程装备与控制工程专业人才需要具备数据分析和处理的能力，为企业提供更准确的决策依据。
总结过程装备与控制工程专业的就业前景广阔，学生可以在石油化工、能源、制药和自动化等领域找到就业机会。
薪资待遇丰厚，发展趋势也非常乐观。
未来随着智能制造、可持续发展和数据分析的不断发展，该专业的人才需求将继续增加，为毕业生提供更广阔的职业发展空间。
注意：以上内容仅供参考，实际情况可能存在变化。
过程装备与控制工程专业的认识
过程装备与控制工程专业的认识提纲：I. 过程装备与控制工程概述II. 过程装备与控制工程的重要性III. 过程装备与控制工程的应用领域IV. 过程装备与控制工程的发展现状与未来趋势V. 过程装备与控制工程案例分析I. 过程装备与控制工程概述过程装备与控制工程是应用于制造业等生产领域，通过对生产过程的控制和管理，确保产品质量、降低生产成本、提高生产效率和保证生产安全。
这种工程设计的要求是为了适应不同的生产流程，需要掌握一系列的核心技术，如工艺控制、自动化控制、能源控制、设备控制等。
II. 过程装备与控制工程的重要性过程装备与控制工程在制造业中的重要性不言而喻。
通过合理的设计和控制，可以确保生产质量和生产效率的提高。
例如，对于电力工业来说，在发电过程中需要对机组进行控制和管理，保障电力的供应稳定性和质量。
此外，在石化等生产领域，过程装备与控制工程也是至关重要的，对设备的控制和调节可以在一定程度上提高生产效率、节约能耗、降低废弃物处理成本等。
III. 过程装备与控制工程的应用领域过程装备与控制工程在各个生产行业中广泛应用。
其中，制造业、电力工业和石化行业是它的主要应用领域。
在制造业中，过程装备与控制工程可以对生产流程、生产设备和自动化系统进行控制和管理。
在电力工业中，过程装备与控制工程主要应用于发电机组的控制和管理。
在石化行业中，则主要用于石油化工生产流程和设备的控制和调节。
IV. 过程装备与控制工程的发展现状与未来趋势目前，全球各个行业已经开始注重过程装备与控制工程的应用。
随着自动化技术的发展，通过机器学习、人工智能等技术，将会使过程装备与控制工程更加智能化。
未来，这种技术将会被广泛应用于制造业、电力工业、石化行业等领域，使得生产效率更高、成本更低。
V. 过程装备与控制工程案例分析1. 东方电气：蒸汽涡轮发电机自动化控制系统东方电气公司研发出了全球首款蒸汽涡轮发电机自动化控制系统，可以实现发电厂自动控制和在线监控，提高了电厂的生产效率和运营水平。
过程装备与控制工程 一级学科
过程装备与控制工程一级学科过程装备与控制工程是一门综合性的学科，主要研究工业过程中的装备和控制系统的设计、运行和优化。
该学科涉及多个领域，如化学工程、机械工程、自动化控制等，旨在提高工业过程的效率、安全性和可靠性。
一、过程装备工程过程装备是指在工业过程中进行物质转化和能量转换的设备，如反应器、分离器、换热器等。
过程装备工程的目标是设计和选择合适的装备，以满足工业过程的要求。
在过程装备工程中，需要考虑以下几个方面：1.1 设备的选择和设计根据工业过程的特点和要求，选择合适的设备进行物质转化和能量转换。
在设备的设计过程中，需要考虑流体力学、传热学、质量传递等多个因素，以确保设备的性能和可靠性。
1.2 设备的安全性和可靠性在过程装备工程中，安全性和可靠性是非常重要的考虑因素。
需要对设备进行安全评估和风险分析，确保设备在运行过程中不会发生事故或故障，保障人员和设备的安全。
1.3 设备的维护和管理在设备的运行过程中，需要进行定期的维护和管理。
维护包括设备的检修、保养和更换，以确保设备的正常运行和延长设备的使用寿命。
管理包括设备的记录和统计，以便对设备的性能和使用情况进行分析和改进。
二、控制工程控制工程是指对工业过程进行自动化控制的技术和方法。
通过控制系统的设计和调节，可以实现对工业过程的监测、控制和优化。
控制工程主要包括以下几个方面：2.1 控制系统的设计和调节根据工业过程的特点和要求，设计合适的控制系统。
控制系统可以采用不同的控制策略，如比例-积分-微分（PID）控制、模糊控制、模型预测控制等，以实现对工业过程的精确控制和调节。
2.2 控制系统的监测和诊断控制系统需要对工业过程进行监测和诊断，以及时发现和处理异常情况。
监测可以通过传感器和仪表进行，诊断可以通过故障诊断和故障排除进行，以确保控制系统的稳定性和可靠性。
2.3 控制系统的优化和改进通过对控制系统的优化和改进，可以提高工业过程的效率和质量。
优化可以通过参数调节和控制策略改变进行，改进可以通过控制算法和硬件设备更新进行，以实现工业过程的最佳化和升级。
过程装备控制技术-计算机控制系统
过程装备控制技术-计算机控制系统过程装备控制技术是指利用计算机控制系统对工业生产过程中的装备进行控制和监控的技术。
下面是一个详细的过程装备控制技术的计算机控制系统的过程：1. 设计控制系统：首先，需要根据具体的生产过程和装备的特点，设计一个适合的控制系统。
这包括确定需要控制的参数、传感器和执行器的选择以及系统的结构和算法等。
2. 传感器和执行器的安装：根据设计的控制系统，安装相应的传感器和执行器。
传感器用于监测装备的状态和参数，例如温度、压力、速度等；执行器用于控制装备的运动和操作，例如电机、阀门等。
3. 数据采集和处理：传感器采集到的数据通过数据采集系统传输到计算机控制系统中。
计算机控制系统对采集到的数据进行处理和分析，得到装备的状态和参数。
4. 控制算法的实现：根据控制系统的设计，开发相应的控制算法。
控制算法根据装备的状态和参数，计算出相应的控制指令。
5. 控制指令的传输和执行：计算机控制系统将计算出的控制指令传输到执行器，执行器根据指令控制装备的运动和操作。
6. 监控和故障检测：计算机控制系统实时监测装备的状态和参数，进行故障检测和诊断。
如果发现故障，系统会发出警报并采取相应的措施。
7. 数据记录和分析：计算机控制系统会将采集到的数据进行记录和分析，用于生产过程的优化和改进。
这些数据可以用于监测装备的运行情况、故障分析和预测等。
8. 人机界面：计算机控制系统提供一个人机界面，使操作人员可以对装备进行监控和控制。
通过人机界面，操作人员可以查看装备的状态、调整控制参数、进行故障排查等操作。
总结起来，过程装备控制技术的计算机控制系统包括设计控制系统、传感器和执行器的安装、数据采集和处理、控制算法的实现、控制指令的传输和执行、监控和故障检测、数据记录和分析以及人机界面等步骤。
这些步骤相互配合，实现对装备的精确控制和监控。
过程装备与控制工程专业就业前景和就业方向分析优选篇
过程装备与控制工程专业就业前景和就业方向分析优选篇过程装备与控制工程专业就业前景和就业方向分析 1一、过程装备与控制工程专业介绍1、专业简介该专业是以过程装备设计基础为主体，过程原理与装备控制技术应用为两翼的学科交叉型专业。
要研究内容包括：过程装备设计与制造，高效节能装备的开发，成套装置的开发与设计，成套工程，设备结构及强度理论，过程安全理论、技术与装备，流程参数控制理论与技术，制冷技术与装备，粉体理论与技术等。
所培养的学生能够具有较强的过程装备、机械基础、控制工程、计算机及其它基础理论知识，具有较好的工程技术基本素质和综合能力。
2、培养目标本专业培养具备过程装备与过程控制基础知识与应用能力，能够在化工、炼油、医药、轻工、环保、食品等领域从事过程装备与过程控制设计、研究、制造、管理的高级工程技术人员。
3、培养要求本专业学生主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法，受到现代机械工程师的基本训练，具有从事各类热加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。
二、过程装备与控制工程专业所学课程主干课程微机原理及应用、理论力学、材料力学、化工流体力学、机械原理、机械设计、工程材料及机制基础、化工原理、过程装备力学基础、过程设备设计、过程流体机械、过程装备控制技术及应用、过程装备制造与检测、过程装备成套技术等。
学科要求该专业对物理科目要求较高。
该专业适合对机械设计、组装研究的学生就读。
知识能力1、掌握化学工程、动力工程及工程热物理、机械工程、控制工程等学科的基本理论、基本知识；2、掌握化工单元设备和成套装备的设计方法与控制技术；3、具有对新装备、新技术进行开发研究与创新设计以及对化工装置项目进行成本评估与投资决策的初步能力；4、熟悉国家关于化工装备设计、开发、研究、环境保护和安全防灾等方面的方针、政策和法规。
5、了解化工装备与控制工程的理论前沿，了解新装置、新技术、新工艺的发展动态；6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。
过程装备控制技术及应用
过程装备控制是指在过程设备上，配上一些自动化装置以及合适的自动控制系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动，使设计制造、装配、安装等在不同程度上自动的进行。
生产过程自动化系统所包含的内容：自动检测系统、信号连锁系统、自动操作系统、自动控制系统。
工业生产对过程装备控制的要求是多方面的，最终可概括为三项要求：安全性、经济性和稳定性。
安全性是指在整个生产过程中，确保人身和设备的安全，这是最重要也是最基本的要求。
控制系统的分类：1、按给定值的特点划分：定值控制系统，随动控制系统、程序控制系统2、按系统输出信号对操纵变量的影响：闭环控制、开环控制；3、按系统的复杂程度划分：简单控制系统、复杂控制系统；4、按系统克服干扰的方法：反馈控制、前馈控制、前馈-反馈控制系统。
控制系统的过渡过程：发散振荡过程、等幅振荡过程、衰减振荡过程、非振荡的单调过程。
控制系统的性能指标：1、一阶跃响应曲线形式表示的质量指标：最大偏差A(超调量σ)、衰减比n 、回复时间t s 、余差e(∞)、震荡周期T 。
2、偏差积分性能指标：平方误差积分指标（ISE ）j = e 2∞0(t )dt →min 、时间乘平方误差积分指标(ITSE)：J = te 2∞0(t )dt →min 、绝对误差积分指标(IAE):J = e (t ) dt →min ∞0、时间乘绝对误差积分指标(ITAE)J = t e (t ) dt →min ∞被控对象的特性，就是当被控对象的输入变量发生变化时，其输出变量随时间的变化规律（包括变化的大小、速度等）。
被控对象的特性参数有：放大系数K 、时间常数T 、滞后时间τ放大系数：是被控对象重新达到平衡的输出变化量与输入变化量之比。
对控制通道，放大系数适宜最好；对干扰通道越小越好。
时间常数：反应了被控对象受到输入作用后，输出变量达到新稳态值的快慢，他决定了整个动态过程的长短。
对控制通道，时间常数T 大，被控变量变化缓慢，时间常数小，被控变量变化速度快，不易控制，所以适宜最好。
过程装备控制技术及应用
量以外的各种因素。 ⑥偏差信号e：给定值与测量值的差。 ⑦控制信号u：控制器将偏差按一定规律计算得到的量。
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1.4 控制系统的分类
定值控制系统 1. 按给定值特点划分随动控制系统
程序控制系统
①简单控制系统
a.只有一个简单的反馈回路，又称为单回路控制系统。 b.单输入——单输出的线性控制系统。
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②复杂控制系统 a. 系统中包含多个调节器，多个检测变送器或多个执行器。 b. 系统中存在有多个回路或者在系统中存在有多个输入信号
和多个输出信号。
夹 套 式 反 应 器
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①定值控制系统 定值控制系统的给定值是恒定不变的。
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②随动控制系统
随动控制系统的给定值是一个不断变化的信号，而且 这种变化不是预先定好的，即给定值得变化是随机的。
（1）用来精确地跟随或复现某个过程。其特点是输入为未知。 (2） 随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误
开环控制 ①闭环控制
系统输出信号的改变会返回影响操纵变量，即操纵变 量依赖于输出变量。
调节器根据被控变 量偏差信号的大小产生 相应的控制作用，改变 操纵变量，克服干扰作 用的影响。
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②开环控制
系统的操纵变量不受系统输出信号的影响。
一个工业控制系统，当 反馈回路断开，或处于人工手 动操作状态开环控制系统时， 就成为了开环控制系统。
工艺变量需要控制的生产设备或机器。
2.测量元件及变送器
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以指定课题和自选课题相结合的方式，鼓励学生自己选择课题。
指定课题为液氨储罐设计和搅拌反应釜设计。要求每个学生独立完成以下工作：
设计计算说明书一份，设计总装图一张（一律用Autocad绘制）
毕业设计强调以学生为主，老师指导为辅。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研的学习精神和严肃认真，一丝不苟、有错必改、精益求精的工作态度。反对不求甚解、照搬照抄、敷衍塞责、容忍错误的做法。
搅拌反应釜大多是间歇操作，将一定数量的几种反应物料投入釜内，反应完成后卸料，完成一个操作循环。反应过程中还常需加热或冷却，操作温度是在不断变化的，随着反应的进行，操作压力也在不断改变。而且参加反应的各种物料对钢材的腐蚀作用是各不相同的，有的物料对钢材有很强的腐蚀作用，这就应该按照化学生产工艺的要求选择釜体材料，一般在设计任务书上都有推荐的适用钢材。
选择化工容器的材料也是设计中的一个重要问题，应该综合考虑容器的操作条件和钢材的性能、价格等。
氨对钢材的腐蚀作用很轻，但是，置于室外的液氨贮罐，它的操作温度就是当地的大气温度，它的操作压力就是操作温度对应的饱和蒸汽压。随着气温的变化，液氨贮罐的操作温度和压力也将随之变化，制造贮罐的钢材应能承受这种变化。在我国北方严寒地区，冬季最低气温可达-40℃，这对普通碳钢低温脆性（冲击韧性严重下降），就应选用低温设备用钢（如09MnVDR）。
在设计工作中，选择容器的型式是极为重要的。储罐的形状有圆柱形或球形；圆柱形储罐两端的封头有椭圆形、球面形、锥形和平盖等反应釜的传热面是夹套或蛇管，它们的设计方法不同。在分析评价各种容器型式的结构特点和应用场合后，一般都是按照设计任务书指定的容器型式进行设计。
液氨贮罐通常由卧式圆柱形筒体和两端椭圆形端盖组成，按照化学工艺的要求设置进料口、出料口、排污口、压力表、安全阀和液面计等，为了检修方便开设人孔，并用鞍式支座支承于混凝土基地上。
总体设计：选择容器的型式和材料。
设计计算：主要零部件的设计计算；选择并核算容器附件等。
绘制装配图：要求一律用Autocad绘制容器总装图一张。
整理和编写计算说明书：内容一般为目录、设计任务书、正文部分、参考资料四大部分组成。
设计总结和答辩：由学生对设计成果作简要介绍，并就设计思想、参数和结构的选择等作必要的说明，最后总结设计的优缺点和收获。老师针对学生考虑不细的地方提问，目的是使学生通过设计获得比较全面的化工容器设计知识和完成比较系统的设计技能训练。
化工容器的设计一般包括工艺设计和机械设计两部分。工艺设计是根据生产任务提供的工艺条件（物料性能、操作压力和温度、产量等），选择容器的型式和材料，确定容器的主要尺寸（如直径、长度或高度）等机械设计是在工艺设计的基础上，进行强度（或稳定）计算等，确定容器的壁厚，选择并核算容器的附件（法兰、人孔、支座和各种工艺接管等），考虑容器的（焊接）加工要求确定各部分结构，最后绘制化工容器的装配图和各零部件的工作图。
三、毕业设计中应正确对待的几个问题
1、参考已有资料与创新的关系
鼓励学生要善于查找、掌握和使用各种资料。熟悉和利用已有资料，即可减少重复工作，加快设计进度，也是引导学生继承和发展前人积累的经验和成果的一次很好的锻炼。但是，要防止学生盲目抄袭已有资料，要鼓励学生具体问题具体分析，大胆创新。
2、正确使用标准和规范
第一章 概述
一、毕业设计的目的、内容和进行方式
1、目的
毕业设计是本专业学生一次全面的设计综合训练，是校内课程的最后一个重要的教学环节，其基本目的是：培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。掌握化工容器设计的一般方法和步骤，了解和掌握常用的设计过程和进行方式。；完成设计技能的基本训练，例如计算，绘图，运用设计资料、手册、标准、和规范以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。。
设计分阶段进行，每一阶段的设计经认真检查无误后，方可继续进行。
二、毕业设计的一般过程
毕业设计大体按以下几个阶段进行。
设计准备：认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤；通过阅读有关化工容器资料、图纸、参观实物或模型以及进行设计实物的拆装等，以了解设计对象；复习课程有关内容，以熟悉有关的设计方法和步骤；准备好设计需要的图书、资料和用具；拟定设计计划等。第一个月内上交开题报告，经指导老师审阅确认。
设计中正确运用标准，有利于减轻设计工作量，有利于节省设计时间，有利于零件的互换性和加工工艺性，从而收到良好的经济效果。对于国家标准或部门标准都要严格遵守和执行。
第二章 课题的设计过程
一、液氨储罐设计过程
1、设计准备工作、选择容器的型式和材料
2、设计计算筒体和封头
3、选择附件并核算开孔补强
4、绘制装配图
5、编写计算说明书
6、答辩
二、搅拌反应釜设计过程
1、设计准备工作、选择容器的型式和材料
2、设计釜体和夹套
3制装配图
6、编写计算书明书
三、自选课题设计过程
自选课题在经过充分思考，老师同意的情况下，可根据课题的自身特点，拟好设计过程。
第三章
在明确设计的目的，了解设计的一般过程后，学生应该认真研究设计任务书，考资料，加深了解设计对象；复习本课程的有关内容以熟悉设计的方法和步骤；准备好设计所需的图书、资料和用具；按照规定的计划安排进行相应设计工作时间的规划。为确保按时按质量要求完成课题的设计，老师按进程审阅学生所完成设计的任务，经老师审阅无误后方可继续进行下一阶段的设计内容，完成全部设计内容才能参加答辩，评定成绩。
搅拌反应的釜体通常由立式圆拄形筒体和两端椭圆形端盖组成，为了检修方便，顶盖与筒体采用法兰连接。化学反应经常伴随热量变化，常见的传热装置是夹套和蛇管，为加速反应和强化传热，装设搅拌装置。搅拌器的类型众多，应该按照化学生产工艺的要求选择，搅拌的传动装置包括电动机、减速器和机座等，它们和搅拌轴的密封装置一起安装在顶盖上。按照化学生产工艺的要求在釜体或夹套上开设反应物料、加热或冷却介质的进、出口，检测仪表和安全装置的接管，观察反应用的视镱，检修用的人孔或手孔等，反应釜的夹套外常有保温层，并用立式容器的悬挂式支座支承于楼板或基座上。