PART 2
Unit 2
A stability and the time response
The stability of a continuous or discrete-time system is determined by its response to input or disturbance. Intuitively, a stable system is one that remains at rest (or in equilibrium) unless excited by an external source and returns to rest if all excitations are removed. The output will pass through a transient phase and settle down to a steady-state response that will be of the same form as, or bounded by, the input. If we apply the same input to an unstable system, the output will never settle down to a steady-state phase; it will increase in an unbounded manner, usually exponentially or with oscillation of increasing amplitude.
连续或离散系统的稳定性由其对输入或者干扰的响应决定。直观地说，如果一个系统是稳定的，则其停留在稳态（或者平衡点），除非是受到外部激励，且当外部激励去除后，输出又回到稳态点。输出经过瞬态阶段后将回到与输入有相同形式的稳态或者是在输入的附近。如果我们将同样的输入作用于不稳定的系统，其输出将不会回到稳态，而是以无界的方式增长，通常其幅值是指数增长或者振荡增长。
Stability can be precisely defined in terms of the impulse response )(t y δ of a continuous system, Kronrcker delta response )(k y δ of a
discrete-time system, as follows: A continuous (discrete-time) system is stable if its impulse response )(t y δ(Kronecker response )(k y δ) approaches
zero as time approaches infinity.
系统的稳定性可以用连续系统的脉冲响应)(t y δ或者离散系统的Kronrcker
Δ 响应)(k y δ来定义：一个连续（离散）系统是稳定的，如果其脉冲响应)(t y δ（Kronrcker Δ 响应)(k y δ）当时间趋于无穷大时趋于零。
An acceptable system must at minimum satisfy the three basic criteria of stability, accuracy, and a satisfactory transient response. These three criteria are implied in the statement that an acceptable system must have a satisfactory time response to specified inputs and disturbances. So although we work in the Laplace and frequency domains for convenience, we must be able to relate these two domains, at least qualitatively, to the time domain.
一个可接受的系统必须至少满足：稳定性、精度和满意的瞬态响应这三个指标。在陈述：“一个可接受的系统对指定输入和扰动必须有满意的时域响应”已经包含了这三个指标的含义。因此尽管我们为了方便工作在拉氏域或者频率域，
我们必须与时间域（至少是定性的）相联系。
With the transfer function in the form of Eq.(2-2A-1), the order of the system in defined as the order of the characteristic function D(s), the highest power of s appearing in D(s) establishes the order of the system.
在传递函数所在的方程(2-2A-1)中，系统的阶次定义为特征函数D(s)的阶次，因此D(s)的最高次幂决定了系统的阶次。
The first term is the forced solution, due to the input, and the second the transient solution, due to the system pole. Fig.2-2A-2 shows this transient as well as c(t). The transient is seen to be a decaying exponential, and the commonly used measured of the speed of decay is the time constant:
The time constant is the time in seconds for the decaying exponential transient to be reduced to e -1=0.368 of its initial value. Since 1t T e
e --= when t=T, it is seen that the time constant for a simple lag 11
Ts + is T seconds. This is, in fact, the reason a simple lag transfer function is often written in this form. The coefficient of s then immediately indicates the speed of decay, and it takes 4T seconds for the transient to decay to 1.8% of its initial value.
第一项为强迫解，对应于输入；第二项为瞬态解，对应于系统的极点。 在图2-2A-2中，该瞬态解为c(t)。瞬态解看上去为指数衰减的，且通常用于衡量衰减速度的是时间常数：
即指数衰减的瞬态解衰减至其初始值的36.8%所需的时间（秒数）。
因为，当t=T,1t
T e e --= ，对于一阶惯性环节，时间常数是T 秒。这也是为
什么一阶惯性环节要写成这个形式。S 的系数立即给出了衰减的速度。而且，当时间为4T 时， 瞬态解衰减至初始值的1.8%。
B ：Steady State
A control system is designed to control the dynamic behavior( the time response) of a plant subject to commands or disturbances. The designer should be fully aware, however, of the role of the steady equations and errors in the overall process, as well as their influence on the dynamic behavior of the plant.
控制系统设计就是使装置在有指令信号或者干扰时有满意的行为（时域响应）。设计者必须清楚地知道整个过程的稳态方程和误差，以及他们对装置的动态性能的影响。
An accuracy of a system is a measure of how well it follows commands. It is an important performance criterion; a guidance system that cannot place spacecraft on a suitable trajectory is obviously useless no matter how well-behaved its transient response.
衡量系统的精度之一，就是其如何跟踪给定命令。这是一项重要的性能指标。一个导航系统如果不能将飞行器置于合适的轨迹，那么无论有多好的动态性能，都是没有用。
Actual system are also subjected to undesirable inputs, such as noise in command inputs and disturbances arising from changes in the plant parameters or changes in the environment in which the plant is operating. Noise inputs that enter the system with the command input require filtering techniques to remove or suppress them without affecting the command input itself. We shall limit our discussion to disturbance inputs which enter the system at the plant rather than at the controller.
实际系统总是容易受到不希望的输入干扰，例如，命令输入中的噪声以及由于参数改变在被控对象中产生的干扰或者被控对象工作环境变化产生的干扰。随着命令输入进入系统的噪声输入需要滤波器进行驱除或者抑制并不对输入信号产生影响。我们将限于讨论通过被控对象进行系统的噪声而不讨论通过控制器进入系统的噪声。
It is often difficult to minimize both components of the error simultaneously. Obviously, it is necessary to have some knowledge as to the nature of probable disturbance inputs. Both error terms of Eq.(2-2B-7) can be set equal to zero by introducing an integrator into the controller. This additional integrator increases the type of the system ( from 1 to 2, for example) , thus eliminating the velocity error, and by being introduced ahead of the point of entry of the disturbance into the system, eliminates the steady-state error resulting from a step in the disturbance input. This additional integrator must be accompanied by at least one zero if the system is to remain stable.
通常同时将误差的两个部分最小化是困难的。很明显，具有适当的干扰输入特性的一些知识是很有必要的。方程2-2B-7的两个误差项都能通过在控制器中加入积分器而消除。这些附加的积分器增加了系统的型（例如，从1型系统变为2型系统），因此可以消除速度误差，并通过在系统扰动进入点之前引入积分环节，可以消除由输入信号中包含的阶跃扰动引起的稳态误差。如果要保持系统稳定该附加的积分器必须相应增加至少一个零点。
UNIT 3
A：The Root Locus
The root locus technique is a graphical method of determining the location of the roots of the characteristic equation as any single parameter, such as a gain or time constant, is varied from zero to infinity. The root locus, therefore, provides information not only as to the absolute stability of a system but also as to its degree of stability , which is another way of describing the nature of the transient response. If the system is unstable or has an unacceptable transient response, the root locus indicates possible ways to improve the response and is a convenient method of depicting qualitatively the effects of any such
changes.
根轨迹技术是当一个单一的参数，例如增益或者时间常数从零到无穷大变化时，确定特征方程的各个根的位置的图形技术。因此，根轨迹不仅仅提供了系统绝对稳定性的信息，还提供了稳定程度的信息。稳定程度实际上还是描述动态响应特性的方式。如果系统是不稳定的或者动态响应不可接受，根轨迹还可以指出可能改进响应的方法而且可以定性描述改进的效果。
A zero is a value of s that makes Z(s) equal to zero and is given the symbol о. Do not automatically assume that this zero is also a closed -loop zero that makes N(s) equal to zero in the system (closed-loop) transfer function; it may be, but is not necessarily so. A pole is a value of s that makes P(s)equal to zero and is given the symbol× . The s n term represents n poles, all equal to zero and located at the origin of the s plane. A root of the characteristic equation has previously been defined as value of s that makes D(s) equal to zero and is given the symbol □.
零点是使Z(s)为零的s 值，用符号о表示。不能自动地假设这个零点就是使N(s)为零的闭环传递函数的零点。它可能是，但不一定。极点是使P(s)为零的s 值，用符号×表示。s n 表示n 个极点，其值为零，位于s 平面的原点。特征方程的根前面已经定义为使D(s)为零的s 值，用符号□表示。 Since s is a complex variable and the poles and zeros may be complex, ()()
KZ s P s is a complex function and may, therefore, be handled as a vector having a magnitude and an associated angle or argument. Each of the factors on the right side of Eq.(2-3A-2) can also be treated as a vector with an individual magnitude and associated angle, as shown in Fig. 2-3A-1. Note that the angle φ is measured from the horizontal and is positive in the counterclockwise direction.
由于s 是一个复变量，极点和零点也可能是复数，()()
KZ s P s 也是一个复函数，因此有可能视为一个有幅值和相角的向量。方程(2-3A-2)右边的每一个因子都可以视为有各自幅值和相角的向量，并如图2-3A-1.所示。请注意相角φ是按从水平轴逆时针方向为正计算。
If the part of the real axis between two o.l. poles ( o.l. zeros) belong to the loci, there must be a point of breakaway from , or arrival at, the real axis. If no other poles zeros are close by, the breakaway point will be halfway.
如果实轴在两个开环极点（开环零点）之间属于根轨迹，则在其中必定有突破点（汇合点）。如果附近没有极点或者零点，则突破点（汇合点）必定在（两个开环极点/开环零点）的中间。
B：The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams
The nature of the input also influences the choice of techniques to be used for system analysis and design. Many command input merely instruct a system to move from one steady-state condition to a second steady-state condition. This type of input can be described adequately by suitable steps in position, velocity, and acceleration, and the Laplace domain is appropriate for this purpose. If, however, the interval between such step inputs is decreased so that the system never has time to reach the corresponding steady-state, the step representation and Laplace domain are no longer adequate. Such rapidly varying command inputs (or disturbance) may be periodic, random, or a combination thereof. The wind loading of a tracking radar antenna, for example, results from a mean velocity component that varies with time plus superimposed random gusts. If the frequency distribution of these inputs can be calculated, measured, or even estimated, the frequency response can be used to determine their effects upon the system output.
输入信号的特性可以影响到系统分析和设计的技术的选择。许多的系统指令输入仅仅是让系统从一个稳定状态转移到另一个稳定状态。这种类型的输入可以用适当的位置、速度和加速度的阶跃来描述。但是，如果减小这些阶跃输入的间隔，系统没有足够的时间来到达下一个相应的稳态，则阶跃响应以及拉普拉斯域就显得不合适。这些快速变化的指令输入可以是周期的、随机的以及它们的组合。例如跟踪雷达天线的风力负载是由一个随时间变化的平均速度成分与迭加的随机阵风组成的。如果这些输入的频率的分布是可计算、测量、甚至可估计的，则频率响应可以用来决定系统输出的效果。
From these equations we see that sinusoidal input to a linear stable system produces a steady-state response that is also sinusoidal, having the same frequency as the input but displaced through a phase angle Φand having an amplitude that may be different. This steady-state sinusoidal response is called the frequency response of the system. Since the phase angle is the angle associated with the complex function G(j ω0)and the amplitude ratio （c0/r0） is the magnitude of G(jω0), knowledge of G(jω0) specifies the steady-state input-output relationship in the frequency domain. G(jω0) is called the frequency transfer function and can be obtained from the transfer function G(s) by replacing the Laplace variable s by jω0. Consequently, if G(jω0) can be determined from experimental data, G(s) can also be found by replacing jω0 by s.
根据以上方程，将正弦信号输入于一个稳定的线性系统，产生的稳态响应也是一个与输入信号具有相同频率的正弦信号，但是其相角和幅值可能会不同。这个稳态正弦响应称为系统的频响应。由于频率响应的相角就是复函数G(jω
)
的角度。幅值比（c
0/r
）就是的G(jω
)幅值，所以G(jω
)在频率域定义了稳态
输入-输出关系。G(jω
)成为频率传递函数，并可以通过将传递函数G(s)的拉普
拉斯变量s替换为jω
0而得到。，反之，G(jω
)可以通过实验得到，则传递函
数也可以通过将jω
替换为s得到。
UNIT 4
A ：The Frequency Response Methods: Bode Plots
The frequency transfer function of a system or of its ()()
Kz j p j ωωfunction can be presented either by the single Nyquist diagram( a polar plot) or by plots of the amplitude ratio and the phase angle against the input(forcing) frequency. It is customary to plot the amplitude ratio in decibels and the phase angle in degree against the common logarithm of the input frequency. In this form, the two plots are known as Bode plots(after H.W.Bode). There are exact Bode plots, which are best prepared with a computer, and straight-line asymptotic plots, which can be quickly and easily sketched or plotted by hand using the techniques to be developed and discussed in this article.
系统的频率特性可以用Nyquist 图（极坐标图）或者用其幅值（比）和相角为因变量，输入信号的频率为自变量绘图。在绘图时通常幅值（比）用分贝表示，相角用度表示，输入信号的频率按常用对数取值。以上这两个图称为伯德图（以H. W. Bode 命名）。可以用计算机绘出精确的伯德图。在本文中将讨论用手工绘制的技巧简单而快速地绘制直线渐进线图。
Bode plots of the system transfer function are used to determine the effects of various inputs (including a step) upon the steady-stat response of the system. Since the frequency response is a steady-state response, the system must be stable and its stability must be determined before the system Bode plots can be used.
系统传递函数的伯德图可以用于确定各种输入（包括阶跃输入）下系统的稳态响应。因为频率响应为稳态响应，所以系统必须是稳定且其稳定性必须在绘制伯德图之前确定。
Bode plots are most commonly used with the frequency function ()()
Kz j p j ωω to examine the stability of a system. When the function has no pole or zero inside the right-half s plane, i.e. the function is minimum phase, the Bode plots can be sketched rather rapidly with a knowledge of the four elementary factors that appear in the function. These terms are : ①Frequency-invariant terms K.② Zeros and poles at the origin(jω)±n ③ First order terms or real poles and zeros (jωτ+1)±n ④ Second order poles and zeros n
n n j ±??????+-?????221 . 伯德图和频率（特性）函数)
()(??P KZ 一起用来确定系统的稳定性。当该函数
无零点和极点在S 平面右半部时，即系统为最小相位系统，可以使用函数的四个快速地绘出伯德图。这四个量分别是：①与频率无关的系数K 。②在原点的零点
和极点个数。③一阶项，即实数零点和极点个数
n j ±+)1?τ（。④二阶项，即零点和极点n
n n j ±??????+-?????221。 For a product φφφj j j Me e M e M s P s KZ ==Λ2121)()(, Λ21M M M =and Λ++=21φφφ. The phase angle φ is expressed as a sum. The magnitude M will also be expressed as a sum, by using decibels(dB) as units: Λ++==21lg 20lg 20lg 20M M M M db 对于乘积：φφφj j j Me e M e M s P s KZ ==Λ2121)
()(，这里Λ21M M M =，而 Λ++=21φφφ。相角φ表现为和的形式，幅值M 如果使用分贝为单位也表现为和的形式：Λ++==21lg 20lg 20lg 20M M M M db
In Bode plots , the magnitude M in dB and the phase angle φ in degrees are plotted against ω on semilog paper. The development has shown the following: Bode magnitude and phase-angle plots of )
()(ωωj P j KZ are obtained by summing those of its elementary factors. These plot are much easier to make than polar plots or Nyquist diagrams, and can readily be interpreted in terms of different aspects of system performance.
在伯德图中幅值M 使用分贝，相角φ使用度，画在ω为横坐标的半对数纸上。以上推导表明：)
()(ωωj P j KZ 的幅值和相角伯德图可以分别由各个基本因子的伯德图相加而得到。这些伯德图比极坐标图要容易画，且可以方便地解释系统性能。 In Bode plot, the phase margin Φm is the sum of 180°and the phase angle at the frequency where 1=KZ(s)
P(s)(i.e., 0dB). Hence, as shown by the
partial plots in Fig. 2-4A-2, the phase margin Φm is the distance of the
phase-angle curve above -180° at the crossover frequency c ω, where the magnitude plot crosses the 0 dB axis. Similarly, the gain margin equals 1 divided by the magnitude at the frequency where the phase angle is 180-o .
石油化工自动化仪表常见故障分析及处理钟凡 摘要：自动化仪表在石油化工生产工作中具备监管的作用，因此其运行的平稳 性直接影响着企业生产的安全性。深层探索石油化工自动化仪表在工作中经常出 现的故障，了解发生的原因，并提出相对应的解决方案，可以保障自动化仪表在 应用中的效率和质量，提升石油化工生产工作的水平。 关键词：石油化工；自动化仪表；常见故障；处理措施 引言 目前石油化工企业内的自动化仪表主要有温度仪表、压力仪表、流量仪表以 及液位仪表，这些仪表在使用的过程中不可避免的会出现故障问题，企业需要根 据故障出现的原因，结合仪表的运行原理，采用有效的措施及处理步骤，保障自 动化仪表正常运行。 1.温度仪表故障分析及处理措施 1.1温度仪表简介 在石油化工生产工作中，有很多化学反应和化学变化都要在规定条件下进行 操作，因此为了保障生产工作环境的变化符合要求，准确掌握温度的控制范围， 工作人员一定要在生产中安装相应的温度测量仪表。现阶段，对温度的控制主要 选择接触式测量，一般会用热电偶与热电阻等原件来加以控制，并依据生产现场 的总线技术构建自动化测量控制系统。 1.2温度仪表故障分析 这一自动化仪表出现问题后，工作人员要先观察两方面的内容，一方面是仪 表引用电动仪表进行测量、指示及管理；另一方面系统仪表的测量一般要滞后。 具体情况分为以下几点：其一，温度仪表系统的指示数值突然变大或变小通常是 仪表系统出现问题。由于温度仪表系统的测量较为落后，所以不会突然出现问题，此时出现故障的缘由大都是因为热电偶、补偿导线断线等因素带来的；其二，温 度仪表系统指示出现加速震荡问题，一般情况下是由PID调节不正确带来的；其三，温度仪表系统的指示若是出现较大变化，一般是由手工操作带来的，如当时 的操作没有问题，就表明仪表控制系统本身存在问题 1.3处理措施及步骤 在温度仪表日常运行的过程中，一般仪表内的测量组件主要采用的是热电偶，该种类型的组件一般都是采用的双金属显示，所以控制室内的温度测量仪表显示 数值应和现场的温度测量仪表显示数值相同，如果两者的温度不同，则说明温度 仪表出现了故障问题。在处理温度仪表的故障时，由于双金属显示的组件相对较 为简单，所以需要从控制室内的温度仪表入手，首先对热电偶的热电势数值进行 测量，同时查看其对应的温度变化情况，如果热电偶的热电势数值相对较低，这 说明热电偶出现了问题，该种问题大多数都是由于热电偶保护组件内积水造成， 由于热电偶进行温度测量的过程中采用的是点温测量原理，当保护组件内大量积水，会使得热电势大大降低。 2.压力仪表故障分析及处理措施 2.1压力仪表简介 这种仪表的类型有很多种，如变送器、传感器及特种压力等。在石油化工企 业生产工作中应用的压力仪表需要适宜高温环境，且可以在高温、腐蚀性强的环 境下正常测量。通常情况下，石油化工在生产阶段实施压力调节都要以压力变送 器为基础进行操作，此时可以让生产阶段收集的信息传递到控制系统中，以此实
自动化仪表工程主要施工程序 自动化仪表工程施工的原则是：先土建后安装，先地下后地上，先安装设备再配管布线，先两端(控制室，就地盘，现场和就地仪表)后中间(电缆槽，接线盒，保护管，电缆，电线和仪表管道等)。 仪表设备安装应遵循的原则是：先里后外，先高后底，先重后轻。 仪表调校应遵循的原则是：先取证后校验，先单校后联校，先单回路再复杂回路;先单点后网络。 (一) 自动化仪表工程施工程序 施工准备(施工技术，施工现场，施工机具设备，施工人员，标准仪器审查标定)-配合土建制造安装盘柜基础-盘柜，操作台安装-电缆槽，接线箱(盒)安装-取源部件安装，仪表单体校验，调整安装-电缆初验，敷设，导通，绝缘试验，校、接线-测量管、伴热管、气源管、气动信号管安装-综合控制系统试验-回路试验、系统试验-保运-竣工资料编制、-交工验收。 (二) 仪表管道安装 仪表管道有测量管路，气动信号管道，气源管道，液压管道和伴热管道等。 仪表管道安装主要工作内容有：管材管件出库检验;管材及支架的除锈，防腐;阀门压力试验;管路预制，弯制和敷设，固定;测量管道的压力试验;气动信号管道和气源管道的压力试验与吹扫;伴热管道的压力试验;管材及支架的二次防腐。 (三) 仪表设备安装及试验 仪表设备主要有仪表盘，柜，操作台及保护(温)箱，温度检测仪表，压力检测仪表，流量检测仪表，物位检测仪表，机械量检测仪表，成分分析和物性检测仪表及执行器等。 仪表设备安装及试验主要内容有：取源部件安装，仪表单体校验，调整;现场仪表支架预制安装，仪表箱保温箱和保护箱的安装;现场仪表安装(温度检测仪表，压力检测仪表，流量检测仪表，物位检测仪表，机械量检测仪表，成分分析和物性检测仪表等);执行器安装。 (四) 仪表线路安装 仪表线路是仪表电线、电缆、补偿导线、光缆和电缆槽、保护管等附件的总称。其主要工作内容有：型钢的除锈、防腐;各种支架的制作与安装;电缆槽安装(电缆槽按其制造的材质主要为玻璃钢电缆槽架、钢制电缆槽架和铝合金槽架。);现场接线箱安装;保护管安装;电缆，电线敷设;电缆、电线导通、绝缘试验;仪表线路的配线。 (五) 中央控制室内的施工项目 施工项目包括：盘、柜、操作台型钢底座安装;盘、柜、操作台安装;控制室接地系统、控制仪表安装;综合控制系统设备安装;仪表电源设备安装与试验;内部卡件测试;综合控制系统试验;回路试验和系统试验(包括检测回路试验、控制回路试验、报警系统、程序控制系统和联锁系统的试验)。 (六) 工程验收 仪表工程的回路试验和系统试验进行完毕，即可开通系统投入运行;仪表工程连续48h 开通投入运行正常后，即具备交接验收条件;编制并提交仪表工程竣工资料。
关于石油化工自动化仪表技术的应用探讨 发表时间：2019-01-21T15:37:40.093Z 来源：《建筑模拟》2018年第31期作者：牛文海 [导读] 从改革开放以来，国家的社会经济水平一直在努力发展，不断追逐世界的脚步。科学技术的发展促使国家对于各种能源的需求也逐渐增加。 牛文海 青岛石化检修安装工程有限责任公司山东青岛 266043 摘要：从改革开放以来，国家的社会经济水平一直在努力发展，不断追逐世界的脚步。科学技术的发展促使国家对于各种能源的需求也逐渐增加。石油，作为我国能源使用的主要生产原料，其开发采集的油田数量以及石油产量对于整个国家都非常重要。生产采集石油的化工企业，其社会责任也因此变得非常重大，他们必须做到满足国家经济运转和人民生活活动两方面对于石油的双重需要。石油化工领域内，自动化仪表技术经过长久的发展提升，依旧作为保证石油化工企业正常运作的最主要的仪器设备之一。它是企业生产、提升石油质量和产量、降低企业工业化生产原料技术成本的关键性技术，在企业之间的相对竞争力提升方面发挥着巨大的作用。就目前而言，自动化仪表技术已经在石油化工领域取得了一定成就，为企业工业化生产赢取了一定的社会收益和经济收益。本文将通过分析石油企业工业化生产过程中所采用的自动化仪表技术的应用，从而推动自动化仪表技术的优化发展，推广自动化技术在石油化工企业中的实际应用与发展，为后人的研究和使用提供理论依据。 关键词：石油化工；自动化仪表技术；应用探讨 引言 在石化生产中，化工仪表构成了其中的核心部分，运用化工仪表可以测定石化工业的数据及信息，从而为自动化的石化工业控制提供根据。近些年来，石化企业更多运用了新型的自动化技术，在自动化控制的前提下改进了工业仪表，进而确保了化工仪表具备更高的可靠性与精准性，从而创造更优良的石化生产效益。为此对于石油化工领域而言，有必要明确自动化控制的基本特征及其内容；结合自动化仪表技术的运用现状，探究可行的技术措施。 1自动化仪表技术使用的必要性 石油工业化生产过程中始终存在人工依赖问题和环境问题等，这些问题的出现不仅企业生产造成一定不利影响，同时企业生产出的产品质量也会遭受一定的影响。故企业在工业化生产过程中利用自动化仪表技术来改善和控制上述问题的出现是非常必要的，这也是自动化技术在石油化工生产领域内应用的重要性。对于要求生产质量高标准的企业而言，聘用操作人员，在生产过程中采取人工操作的方式很难达到企业所要求的精度标准，采取人工操作不仅会造成原料投入控制不稳定，生产流程和产品质量等方面都难以满足企业的要求，甚至有可能出现温度或压力过高的现象，导致对于最后的成品质量造成巨大的影响。严重时还会出现作业环境中的安全隐患，给操作人员的生命安全带来威胁。多数情况下采取单纯的人工操作会使生产过程中出现工作质量低等问题。石油化工企业的生产流程本身就是比较复杂、庞大的生产作业流水技术流程，如果过度依赖人工操作会产生对于劳动力的严重需求，这样不仅增加企业生产成本，还极有可能出现人力短缺的情况。人工操作的工作效率地下，远不如机械自动化生产的工作效率，所以人工操作的生产方式难以实现企业生产的需要，也无法跟上社会发展的步伐。 2自动化控制的基本技术特征 在传统的生产控制中，石油化工行业通常运用DCS控制的自动化策略来实现生产控制，DCS系统有助于简化流程，操作简单。近些年来，自动化控制相关的技术更新很快，更加先进智能。具体而言，自动化控制应当具备如下的技术特性。 2.1自动化的仪表控制有利于优化技术措施 近些年来，自动化控制的具体措施正在获得改进和提升。从化工领域来讲，大量使用单回路和串级控制。对于控制器规律通常可以选择PID方式。PID设置了独立性的软件包，包含了各种整定方法，智能PID还密切联系了软测量技术与动态变量技术等。目前很多化工企业已意识到PID技术的价值，因而开始尝试大量运用串级控制的仪表测控方式。 2.2交互界面是化工仪表控制的重要一环 化工仪表实现自动化控制，这个过程不能缺少交互性的人机界面。在显示器的辅助下，操作员可以观察到被控参数值，通过输入自动控制的设定值命令现场执行机构动作，进而为化工决策提供必要的参考。这在根本上符合了集成性的化工生产。从现状来看，人性化的交互界面正在逐步推广与普及，特别是新型自动化系统产生后，操作软件访问数据更加简单。交互界面是化工仪表控制的重要一环。 2.3自动化控制在本质上保障了安全性 石化行业表现出较强风险性，大多数生产操作都蕴含危险。为了消除风险，自动化的化工仪表有必要确保安全，对于各项风险都应当予以控制并且尽量消除。对于安全性加以综合考虑，自动化控制最根本的目标就在于在保证安全的前提下提升效益并且杜绝频繁发生化工事故。 3石油化工行业自动化仪表的控制技术的应用 3.1常规控制 常规控制是控制理论中最为基础的控制方式，主要包括顺序控制、批量控制和连续控制等。一般来说，常规控制的内容是比较固定的，即使系统已经升级更新，对于常规控制而言几乎没有变化。传统控制的发展，比如从常规DCS到新一代DCS，电气单元的有机组合等，其中包含的部分和内容如何都基本没发生什么变化。其次，常规控制涵盖的内容主要有：比例调节、分程调节控制、和PID调节等，其中PID调节是控制理论中最简单的调节控制方式。传统控制在控制学中，是对自动化工具最基本部分的控制，由于块数据和控制算法基本维持不变，因此主要通过配置选项和控制方案进行优化。 3.2先进控制 随着科学技术的不断发展，控制理论与多门学科不断地交叉融合，已经进入了现代控制阶段，出现了大量基于现代控制理论的智能算法，而且多变量的控制技术得到了广泛的应用。相较于传统的PID控制，目前，智能PID控制器已经比较常见了，而且应用前景广阔，因为它具有级联控制功能，能够使控制的效率更高，而且比传统的单轨控制系统更稳定。对于石化企业而言，智能PID控制器的出现，能够大大
自动化仪表安装概述 自动化仪表要完成其检测或调节任务，其各个部件必须组成一个回路或组成一个系统。仪表安装就是把各个独立的部件即仪表、管线、电缆、附属设备等按设计要求组成回路或系统完成检测或调节任务。也就是说，仪表安装根据设计要求完成仪表与仪表之间、仪表与工艺管道、现场仪表与中央控制室、现场控制室之间的种种连接。这种连接可以用管道连接（如测量管道、气动管道、伴热管道等），也可以是电缆（包括电线和补偿导线）连接。通常是两种连接的组合和并存。 第一节安装术语与符号 一、安装术语 （1）一次点指检测系统或调节系统工程中，直接与工艺介质接触的点。如压力测量系统中的取压点，温度检测系统中的热电偶（电阻体）安装点等等。一次点可以工工艺管道上，也可以在工艺设备上。 （2）一次部件又称取源部件。通常指安装在一次点的仪表加工件。如压力检测系统中的温度计接头（又称凸台）。一次部件可能是仪表元件，如流量检测系统中的节流元件，也可能是仪表本身，如容积式流量计、转子流量计等，更多的可能是仪表加工件。 （3）一次阀门又称要部阀、取压阀。指直接安装在一次部件上的阀门。如与取压短节相连的压力测量系统的阀门，与孔板正、负压室引出管相连的阀门等。 （4）一次仪表现场仪表的一种。是指安装在现场且直接与工艺介质相接触的仪表。如弹簧管压力表、双金属温度计、双波纹管差压计。热电偶与热电阻不称作仪表，而作为感温元件，所以又称一次元件。 （5）一次调校通称单体调校。指仪表安装前后校准。按《工业自动化仪表工程施工及、验收规范》GBJ93-86的要求，原则上每台仪表都要经过一次调校。调校的重点是检测仪表的示值误差、奕差；调节仪表的比例度、积分时间、微分时间的误差，控制点偏差，平衡度等。只有一次调校符合设计或产品说明书要求的仪表，才能安装，以保证二次调校的质量。 （6）二次仪表是仪表示值信号不直接来自工艺介质的各类仪表的总称。二次仪表的仪表示值信号通常由变送器变换成标准信号。二次仪表接受的标准信号一般有三种：①气动信号，0.02～0.10kpa②Ⅱ型电动单元仪表信号0～10mADC。③Ⅲ型电动单元仪表信号受的标准信４～20mADC.也有个别的不用标准信号，一次仪表发出电信呈，二次仪表直接指示，如远传压力表等。二次仪表通常安装在仪表盘上。按安装位臵又可分为盘装仪表和架装仪表。 （7）现场仪表是安装在现场仪表的总称，是相对于控制室而言的。可以认为除安装在控制室的仪表外，其他仪表都是现场仪表。它包括所有一次仪表，也包括安装在现场的二次仪表。 （8）二次调校又称二次联校、系统调校。指仪表现场安装结束，控制室配管配线完成且校验通过后，对整个检测回路或自动调节系统的检验。也是仪表交付正式使用前的一次全面校准。其校验方法通常是在测量外节上上加一干扰信号，然后
第一章总则 第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。 第1.0.2条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。 第1.0.3条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。 第1.0.4条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。 第1.0.5条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.6条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.7条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。 第1.0.8条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。 第1.0.9条仪表工程应具备下列条件方可施工： 一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全； 二、施工图纸已经过会审； 三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作； 四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。 第1.0.10条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规
范的规定执行。 第二章取源部件的安装 第一节一般规定 第2.1.1条取源部件的安装，应在工艺设备制造或工艺管道预制、安装的同时进行。 第2.1.2条安装取源部件的开孔与焊接工作，必须在工艺管道或设备的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。 第2.1.3条在高压、合金钢、有色金属的工艺管道和设备上开孔时，应采用机械加工的方法。 第2.1.4条在砌体和混凝土浇注体上安装的取源部件应在砌筑或浇注的同时埋入，当无法做到时，应予留安装孔。 第2.1.5条安装取源部件不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。 第2.1.6条取源阀门应按现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定检验合格后，才能安装。 第2.1.7条取源阀门与工艺设备或管道的连接不宜采用卡套式接头。 第二节温度取源部件 第2.2.1条温度取源部件的安装位置应选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方,不宜选在阀门等阻力部件的附近和介质流束呈死角处以及振动较大的地方。 第2.2.2条热电偶取源部件的安装位置，宜远离强磁场。 第2.2.3条温度取源部件在工艺管道上的安装应符合下列规定： 一、与工艺管道垂直安装时，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交。 二、在工艺管道的拐弯处安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。 三、与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相交。 第2.2.4条设计规定取源部件需要安装在扩大管上时,扩大管的安装应符合
自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度（直管段） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球 面，造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 （叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部 位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波 液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。
石油化工自动化仪表技术的的应用分析 摘要：针对石油化工自动化仪表技术的应用进行分析，介绍了石油化工企业当 中自动化仪表技术的几个类型，分别为，物味仪表，流量仪表。结合当前石油化 工企业发展现状，探讨可使用自动化仪表技术的必要性。最后，结合这些内容， 总结石油化工企业自动化仪表技术的应用情况，内容主要有：自适应控制、最优 控制、理性引进、加大科技投入。 关键词：石油化工；自动化仪表；物位仪表 随着科学技术的不断发展，在石油化工企业中也引进了大量的先进技术和先 进设备，石油化工企业具有一定特殊性，对自动化仪表技术进行应用，能够在一 定程度上提升产品生产效率，同时为工作人员的人身安全提供一定保障。因此， 研究当前石油化工企业使用的自动化仪表技术情况，分析不同自动化仪表技术的 适用范围，探讨在对这些设备使用过程中应当注意的问题，对于石油化工企业未 来发展具有重要意义。 1 石油化工自动化仪表的类型 1.1 物味仪表 结合应用对象的不同将物位仪表进行进一步划分，还可以将仪表分成两种类型，分别为料位表和液位表。这两种仪表通常被应用在两相物资的计量中，被人 们称作是相位计。其中电子型物位仪表的应用较为广泛，这种仪表的使用量已经 超过了机械式物位仪表。人们应用的电子型物位仪表当中，使用和发展最为广泛 的是非接触式物位仪表。 1.2 流量仪表 流量仪表主要被应用在对是由输送管道当中的单位时间内流载物体的体积进 行测量，该种类型的仪表同样在石油化工企业当中广泛应用，属于一种自动化仪表。对于流量计而言，其已经被应用在石油开采、石油运输和石油冶炼、石油交 工等领域，伴随着当前我国石油贸易不断增加，能够对大量的输送管道进行测量，同时也可以对微小的输送管道进行测量，该仪器逐渐成为石油化工企业的新能需要。流量仪表使用过程中，稳定性极高，同时还具备一定的耐腐蚀性能，测量精 度较高，并不会因为其他因素而干扰。 2 应用石油化工自动化仪表技术的必要性 对于石油化工企业而言，进行具体生产过程中，存在一定的人工依赖问题， 同时也存在一定环境问题等，这些问题的存在不但给石油化工企业带来一定影响。同时还会对企业生产和质量带来影响。因此，对自动化仪表技术进行科学应用， 并且对其进行进一步改善和控制，十分必要，这也是应用自动化技术的重要性。 当石油化工企业具体生产过程中，一些企业对生产过程要求较高，采用人工 操作方式，难以达到工作精度的需求，这不仅给材料控制带来影响，也导致生产 流程和产品追量等方面很难满足企业对质量的需求。在一定程度上，还有可能会 导致温度超标现象，这种情况下，会给最后的品质带来影响，如果后果严重，可 能会出现安全隐患，从而给工作人员的生命安全带来威胁[1]。 如果过分依赖人工操作方式，会导致操作程度过低、工作效率低下等问题， 这种情况下，所生产出来的产品中会出现一定量的次品。对于对于石油化工企业 而言，可能会有人力短缺的现象出现。对于人力操作而言，其工作效率有限，和 机械相比存在较大的差距，这就促使企业生产需求难以实现，导致企业竞争力下降。如果生产过程中，一个区域中集中大量的工人，也为其安全埋下隐患。
不锈钢公司料场改造工程自动化及仪表施工工程 技术规格书 唐山电通科技有限公司 二零一六年九月
目录
1、工程概况 不锈钢公司料场改造工程自动化仪表施工工程，本着自动控制、远程监管、减员增效、节能减排、安全运行目的而进行编制。创新使用先进的工业控制技术、计算机网络技术实现了远程及自动控制现场设备的功能。 技术规格书作为直接指导施工的依据，在保证工程质量、工期、安全生产、成本的前提下，对加强施工管理、有效的调配人员、提高施工效率、节约工程成本、保证施工现场的安全文明有积极作用。 2、工程范围 本工程主要包括以下专业： 1.电气自动化系统工程安装； 2.自动化仪器仪表安装。 3、技术标准 GB3368《工业自动化仪表电源、电压》 GB777《工业自动化仪表用模拟气动信号》 GB3369《工业自动化仪表用模拟直流电流信号》 GB3386《工业过程测量和控制系统用电动和气动模拟记录仪和指示仪性能测定方法》 GB/T13283《工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表精度等级》 GB4830《工业自动化仪表用气源压力范围和质量》
ZBY120《工业自动化仪表工作条件温度和大气压》 ZBY092《工业自动化仪表电磁干扰电流畸变影响试验方法》 GB4439《工业自动化仪表工作条件～振动》 GB7353《工业自动化仪表盘基本尺寸及型式》 JB/T1396《工业自动化仪表盘盘面布置图绘制方法》 ZBN10004《工业自动化仪表公称通径值系列》 ZBN10005《工业自动化仪表工作压力值系列》 GB1314《流量测量仪表基本参数》 《工业自动化仪表通用试验方法-接地影响》 GB/T8566-1995《计算机软件开发规范》 GB/T 12504-1990《计算机软件质量保证计划规范?》 GB/T 12505-1990《计算机软件配置管理计划规范?》 GB/T 15532-1995《计算机软件单元测试》? GB/T 15538-1995《软件工程标准分类法》? GB/T 15853-1995《软件支持环境》? GJB/Z 102-1997《软件可靠性和安全性设计准则》 JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术防范》 GB/T 《控制系统功能表图的绘制》 GB 16655-1996《工业自动化系统集成制造系统安全的基本要求》
石油化工自动化仪表选型设计规范 SH 3005-1999 3 温度仪表 3.1单位和量程 3.1.1温度仪表的标度(刻度)单位，应采用摄氏度(C)。 3.1.2 温度标度(刻度)应采用直读式。 3.1.3 温度仪表正常使用温度应为量程的50%一70%，最高测量值不应超过量程的90%。多个测量元件共用一台显示表时，正常使甩温度应为量程的20%一90%，个别点可低到量程的10%。 3.2 就地温度仪表 3.2.1就地温度仪表应根据工艺要求的测温范围、精确度等级，检测点的环境、工作压力等因素选用。 3.2.2一般情况下，就地温度仪表宜选用带外保护套管双金属温度计，温度范围为-80一5OOC。刻度盘直径宜为1OOmm；在照明条件较差、安装位置较高或观察距离较远的场合，可选用15Omm。需要位式控制和报警的，可选用耐气候型或防爆型电接点双金属温度计。仪表外壳与保护管连接方式，宜按便于观察的原则选用轴向式或径向式，也可选用万向式。 3.2.3 在精确度要求较高、振动较小、观察方便的场合，可选用玻璃液体温度计，其温度范围:有机液体的为-80一1OO℃。需要位式控制及报警，且为恒温控制时，可选用电接点温度计。 3.2.4 被测温度在-200一50℃或-80一500℃范围内，在无法近距离读数、有振动、低温且精确度要求不高的场合，可选用压力式温度计。压力式温度计的毛细管应有保护措施，长度应小于2Om。 3.2.5 就地测量、调节，宜选用基地式温度仪表。 3.2.6关键的温度联锁、报警系统，需接点信号输出的场合，宜选用温度开关。 3.2.7 安装在爆炸危险场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关，应选用隔爆型或本安型。 3.3集中检测温度仪表
自动化仪表安装施工程 序和要求 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
自动化仪表安装施工程序和要求 一、施工现场准备 1、大中型项目的仪表工程应有材料库房，加工预制厂，仪表库房，仪表调校室及工具。 2、仪表调校室应符合要求：仪表安装前的校准和实验应在室内进行，室温维持10~35℃，空气相对湿度不大于85%。 3、仪表实验的电源电压应稳定：交流电及60V以上的直流电源电压波动不应超过±10%，60V以下的直流电源电压波动不应超过±5%。 4、仪表实验的气源应符合要求：气源清洁、干燥、漏点比最低环境温度低10℃以上。 二、施工机具和标准仪器的准备 1、调校用标准仪器、仪表基本误差的绝对值，不宜超过被校准仪表基本绝对值的1/3. 三、仪表设备及材料的保管要求 1、测量仪表、控制仪表、计算机及其他外部设备等精密设备，宜存放在温度为5~40℃、相对湿度不大于80%的保温库内。 2、仪表设备及材料在安装前的保管期限，不应超过1年； 3、设备由温度低于-5℃的环境移入保温库时，应在库内放置24h后再开箱。
自动化仪表设备安装要求 一、就地仪表的安装位置 1、仪表中心距操作地面的高度为~； 2、显示仪表应安装在便于观察示值的位置； 3、仪表不应安装在有振动、潮湿、易受机械损伤、有强电磁场干扰、高温、温度度变化剧烈和有腐蚀性气体的位置 4、检测元件应安装在能真实反映输入变量的位置 二、压力实验 1、直接安装在管道上的仪表安装完毕后，应随同设备或管道系统进行压力实验，宜在管道吹扫后压力实验前安装，当必须与管道同时安装时，在管道吹扫前应将仪表拆下 三、仪表上接线盒 1、引入口不宜朝上； 2、应采取密封措施。 四、测温元件的安装 1、测温元件安装在易受被测物料强烈冲击的位置，应按设计规定采取防弯曲措施 五、压力检测仪表 1、测量气体介质压力时，变送器安装位置宜高于取压点 2、测量液体或蒸汽压力时，变送器安装位置宜低于取压点
工业自动化仪表工程施工及验收规范
工业自动化仪表工程施工及验收规范 第一章总则 第1.0.1条本规范适用于工业自动化仪表（以下简称仪表）工程的施工及验收。 第1.0.2条仪表工程的施工，应按照设计施工图纸和仪表安装使用说明书的规定进行；当设计无规定时,应符合本规范的规定；设备和材料的型号、规格和材质应符合设计规定；修改设计必须经过原设计部门的同意。 第1.0.3条仪表工程的施工，应做好与建筑、电气及工艺设备、管道等专业的配合工作。 第1.0.4条仪表工程中的电气设备、电气线路以及电气防爆和接地工程的施工,在本规范内未作规定的部分，应符合现行的国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》中的有关规定。 第1.0.5条仪表工程中的焊接工作，应符合现行的国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.6条仪表工程中供气系统的吹扫、供液系统的清洗、管子的切割方法、采用螺纹法兰连接高压管的螺纹和密封面的加工以及管路的连接等应符合现行的国家标准《工业管道工程施工及验收规范》的规定。 第1.0.7条仪表工程所采用的设备及主要材料应符合现行的国家或部颁标准的有关规定。 第1.0.8条待安装的仪表设备，应按其要求的保管条件分类妥善保管，仪表工程用的主要材料，应按其材质、型号及规格，分类保管。 第1.0.9条仪表工程应具备下列条件方可施工： 一、设计施工图纸、有关技术文件及必要的仪表安装使用说明书已齐全； 二、施工图纸已经过会审； 三、已经过技术交底和必要的技术培训等技术准备工作； 四、施工现场已具备仪表工程的施工条件。 第1.0.10条仪表工程的施工除应按本规范执行外尚应按现行的有关标准、规范的规定执行。
第十二章自动化仪表基础知识 第一节测量误差知识 一、测量误差的基本概念 冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点，为了有效地进行工艺操作和生产控制，需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值。虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误。但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。 二、测量仪表的误差。 误差的分类方法多种多样，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的。 1、绝对误差 绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。用公式表示为： △C=Cm-Cr 式（1-1） 试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值)，△C代表绝对误差。事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量，其测量结果当作被测变量的真实值。 绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。绝对误差符号相反的值称为修正值。 2、相对误差 相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。用公式表示为 式（1-2） 式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值。 由上式可见，相对误差C0是一个比值，它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。 如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃。 求得测量的绝对误差 测量的相对误差 3、引用误差(相对折合误差或相对百分误差) 测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对值与测量范围上限或测量表量程的比值，以非分比表示：
自动化仪表安装 1.自动化仪表安装工程主要内容 仪表、仪表箱及仪表接线箱、仪表及控制柜、电缆保护管、接地极根接地母线。 2.施工准备 根据设计图纸、随机技术文件以及相关的规范、规程标准要求，结合施工现场的具体条件编制专业施工技术方案，进行必要的技术培训和详尽的技术交底。做好设计院设计图纸会审工作，根据随机技术文件提供的各种检测系统的技术要求及参数，对已确定的设计图纸及拟采用的施工方法进行核实，确保满足仪表正常工作的技术要求。 按照各类仪表自身对工作环境、保管存放环境的要求，检查施工现场，安装现场环境应有与仪表运行保管存放环境基本相当的条件，现场仪表安装时，其它安装施工应基本结束，现场环境应清洁，温、湿度应满足要求。 根据各种仪表、材质及技术要求，选择适当的脱脂方法，确定施工中必须的机具，备好仪表单位校验、系统模拟试验所需的各种检验设备、仪器仪表。 3.主要施工程序 线路敷设：现场检测仪表、集中控制设备施工定位→配合土建预埋保护管及基础型钢安装→桥架及明设管路安装→接地安装测试→仪表箱盘柜安装及内部接线检验→线缆敷设→接线检验。 仪表安装：仪表开箱检查→仪表清洗→仪表单体检验→现场检测仪表定位→现场检测仪表安装→导压管路随工艺管道试压→检测回路信号线校接→单回路模拟试验。 材料检查及计量器具要求 施工中所用的材料必须是合格产品，并附有产品合格证、质保书、准用证，各种材料的型号、规格、使用环境、电压等级、精度等级等技术指标必须符合设计要求。 设备开箱检查，必须保证供货商、业主或监理、施工诸方共同参加，并对包
装外观、箱号进行检查，依据装箱单核实箱内设备、零部件、随机工具等，设备型号、规格、数量必须与装箱单相符，箱内随机技术文件应齐全，设备不应有机械外伤、变形、锈蚀等缺陷，并对设备表面质量作出宏观初步评价。 施工中所用的检验工具及仪器必须符合《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》（GBJ131-90）附录一要求。 4.施工方法 4.1保护管敷设 安装程序：熟悉图纸→放线定位→材料检查→锉口套丝→配管→质量检查→管内杂物清理→管内穿引线→封闭管口→隐蔽验收。 4.2金属保护管敷设 保护管不应有变形裂缝，内部应清洁无毛刺，管口应光滑，保护管弯曲处不应有凹陷、裂缝和明显的弯扁，弯曲半径；当空铠装电缆或暗敷设时大于10D，当穿无铠装电缆且明敷设时≥6D，保护管直角弯不应小于90度，全长不应超过2个弯，否则应加拉线盒；两端口应装设护线箍。 管子连接一般采用螺纹连接，管端螺纹长度不应小于管接头的1/2，管子连接后应焊跨接地线。 在有爆炸和火灾危险的场所，以及可能有粉尘、液体、蒸汽、腐蚀性或潮湿气体进入管内的地方敷设的保护管，其两端管口应密封。 4.3塑料管敷设 弯管时加热应均匀，管子不应有明显变形与烧焦，用套管加热连接时，管子插入深度宜大于外径的1.5倍，当使用粘合剂连接时，应大于1.1倍。 支架间距：DN25以下≤1m，DN25以上≤1.5m，管端及连接部件的两侧300㎜处应加以固定，管线直线长度大于30m时，应采取热膨胀补偿措施。 与未绝热的高温工艺设备，管道表面间的距离≥500㎜。 4.4保护管安装的其它规定 保护管与检测元件或就地仪表之间，应用金属软管连接，并有防水弯，金属软管应做接地处理，与就地仪表箱、分线箱，接线盒等连接时应密封，并用锁紧螺母将管固定牢固。
当代石油化工自动化仪表的性能评价和发展趋势 一、自动化仪表控制系统的发展方向 科学技术的飞速提升推动了我国石油化工产业的不断发展，从而使其自动化仪表的研究方面也觉得了惊人的成果。自动化仪表的出现，不仅有效的提高了石油化工产业的工作效率，还减轻了石油企业工作人员的总体劳动量，使我國的石油化工企业逐渐实现了信息化管理。从现阶段的情况来看，我国的自动化技术已经克服了传统自动化技术在使用中存在的不稳定现象，获得了各行各业的高度认可。自动化技术的出现，意味着自动化控制系统也将得到及时的更新，并在未来的发展中不断引领新的发展方向。 1.发展中小型DCS 分散控制系统（DCS）因具有体积小、价格低、功能强等优点备受用户的青睐。随着科学技术的进步，DCS采用了性能更强大的微处理器，大大增强了CPU的控制处理能力。中小型DCS独立性比较强，布置方法灵活，使用范围十分广。随着化工生产运行时间延长，DCS 不仅可以满足生产控制的需求，还可以使每个小系统分别控制各个生产环节，切出检修也比较方便快捷。近年来，随着DCS联网技术的发展，多套中小型的DCS通过网络构成了较大规模的DCS，满足整个工艺装置的控制要求，使工厂投资周期短，收益速度更快。 2.发展先进高效安全的通信技术 通信网络技术的DCS十分重要的组成部分，若要保证DCS系统的先进性，就必须研究开发先进、高效安全的通信网络技术。我国DCS 通常由大规模集成电路构成，受静电、杂波的影响比较敏感，导致故障发生频率较高，严重影响着生产过程的控制。为了确保DCS的安全，必须不断开发新一代通信网络技术，提高DCS的整体质量和性能。 3.发展嵌入式人工智能技术
工业自动化仪表工程施工及验收规范 近年来,随着我国自动化技术的提高,工厂自动化也上了一个新台阶。PLC作为一个新兴的工业控制器,以其体积小,功能齐全,价格低廉,可靠性高等方面具有独特的优点,在各个领域获得了广泛应用。 关键字:印刷机三菱PLC 控制 近年来,随着我国自动化技术的提高,工厂自动化也上了一个新台阶。PLC 作为一个新兴的工业控制器,以其体积小,功能齐全,价格低廉,可靠性高等方面具有独特的优点,在各个领域获得了广泛应用。 作为国内最大的印刷机生产厂家---北人集团公司,为了使产品性能稳定,易于维护,我们采用了以PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作,精度高,故其输入,输出点较多,因此采用了双机通讯。上位机采用三菱FX2N- 80MR+32EX+4D/A,主要负责主传动的控制,各机组离合压的控制,以及气泵,气阀的控制等。下位机采用三菱FX2N-64MR+4A/D,主要负责水辊电机的控制,主传动的调速输出,调版电机数据采集等。同时选用了一台三菱5. 7寸触摸屏,主要负责水辊电机速度显示,调版显示,以及整机故障显示等。本系统运行可靠,维护方便,操作简便直观,大大提高了胶印机的档次,受到用户 好评。 2系统结构 上位机与下位机采用了RS485通讯,通讯方便,可靠。对多色机而言,安全因素很重要。在设计中,每个机组既要考虑到安全控制,其中包括本位机组的急停,安全按钮;还要考虑方便操作,包括每个机组均应有正点,反点按钮。因此,一方面输入点增加很多;另一方面,走线也很不方便。采用双机通讯,可以很好地解决此问题,各机组的走线可以按照就近原则,进入离它较近的控制柜内,
石油化工自动化仪表的可靠性及发展趋势分析 由于石油化工生产多采用真空、高温、深冷、高压的生产环境；而且石油化工在生产过程中还面临着易燃、易爆、易腐蚀等危险问题。所以为了保证石油化工生产的安全性，需要对自动化仪表的可靠性进行研究，严格的控制自动化生产过程中的仪表各项参数。传统的仪表使用上由于存在着参数分析能力、信息处理和储存能力明显不足，因此在开展自动化生产过程中这些都是石油化工生产的危险因素。本文结合石油化工企业在自动化仪表的可靠性进行研究，并且针对其发展的趋势进行了探讨。 2石油化工自动化仪表的可靠性分析 随着我国经济的高速发展和现代信息技术的日新月异，石油化工自动化仪表的功能越来越强大，芯片的技术含量越来越高，芯片对数据的处理能力也越来越快，使得石油化工自动化仪表在具体运用中的可靠性越来越高，此外石油化工自动化仪表在对数据的分析上和抗干扰上都有了进一步的突破。 2.1 存储功能更加强大 在信息的存储上能够更多样，记录信息的种类更多。石油化工自动化仪表上都装备着实时储存器，和以前的时序和逻辑电路组成的仪表相比，其数据储存的精准度和抗干扰能力都有了大幅度的提升。这主要有由两个方面决定的，其一是石油化工自动化仪表是建立在电脑控制系统和信息技术的基础上，在对数据进行存储时可以实现多种信息的综合记忆，并能够实现重现和处理，而以前的仪表由于是时序和逻辑电路构成的，它仅仅记录的信息是某一个时点的，如果对下一个时点进行记录则会删除上次记录的信息，不具备连续记忆的功能和重现的功能，并在断电情况下记录的数据将会消失，局限性比较大；其二是石油化工自动化仪表采用电脑控制仪表对信息的测量和储存，和以前的传统仪表相比，其故障率明显下降，这对数据储存的完整性和
自动化仪表安装规则 2012-02-29 11:14:09| 分类：机电工程|举报|字号订阅 一、取源部件的安装 （一）、温度取源部件 1、温度取源部件的安装位置应选在介质温度变化灵敏和具有代表性的地方，不宜选在阀门等阻力部件附近和介质流速成死角处以及振动较大的地方。 2、热电偶取源部件的安装位置，宜远离强磁场。 3、与工艺管理道垂直安装时，取源部件轴线应与工艺管道轴线垂直相交。 4、在工艺管边的拐角处安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相重合。 5、与工艺管道倾斜安装时，宜逆着介质流向，取源部件轴线应与工艺管道轴线相交。 （二）、压力取源部件 1、压力取源部件的安装位置应选在介质流速稳定的地方。 2、压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，应安装在温度取源部件的上游侧。 3、测量带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等混浊介质的压力时，取源部件应倾斜向上安装。在水平工艺管道上宜顺流束，成锐角安装。 4、当测量温度高于60℃的液体，蒸气和可凝性气体的压力时，取源部件应带有环形或U型冷凝弯。 5、测量气体压力时，取压口在工艺管道的上半部。 6、测量液体压力时，取压口在工艺管道的下半部与工艺管道的水平中心线成0～45度夹角的范围内。
7、测量蒸气压力时，取压口在工艺管道的上半部及下半部与工艺管道水平中心线成0～45度夹角的范围内。 （三）、流量取源部件 1、安装节流件所规定的最小直管段，其内表面应清洁，无凹坑。 2、在节流件的上游侧安装温度计时，温度计与节流件间的直管距离应符合下列规定。 A. 当温度计套管直径小于或等于0.03倍工艺管道内径时，不小于5（或3）倍工艺管道内径。 B．当温度计套管的直径在0.03到0.13倍工艺管道内径之间时，不小于20（或10）倍工艺管道内径。 3、在节流件的下游侧安装温度计时，温度计与节流件间的直管距离不应小于5倍工艺管道内径。 4、孔板采用法兰取压时，应符合下列规则： a. 上、下游侧取压孔的轴线，分别与孔板上、下游侧端面间的距离应等于25.4±0.8毫米。 b. 取压孔的直径宜在6～12毫米之间，上下游侧取压孔的直径应相等。 c. 取压孔的轴线，应与工艺管道轴线相垂直。 5、用均压环取压时，取压孔应在同一截面上均匀设置，且上、下游侧取压孔的数量必须相等。 6、测量蒸气量设置冷气器，两个冷凝器的安装标高必须一致。 （四）、物位取源部件 1、物位取源部件的安装位置，应选在物位变化灵敏，且不使检测元件受到物料冲击的地方。 2、补偿式平衡容器的安装，当固定平衡容器时，应有防止因工艺设备的热膨胀而被损坏的措施。