仪表自动化基础知识(二)

冶金
用于监测和控制在冶金生产过 程中的各种参数，如温度、压
力、流量等。
环保
用于监测和控制在环境监测和 治理过程中的各种参数，如气
体成分、水质等。
自动化仪表的发展历程
初期阶段
20世纪初，自动化仪表开始出现， 主要用于工业生产过程中的温度、 压力、流量等参数的测量和记录。
发展阶段
20世纪中叶，随着电子技术和计 算机技术的发展，自动化仪表逐 渐实现了数字化、智能化和网络 化，应用领域也得到了进一步拓
自动化仪表的可靠性提升还体现在对 环境的适应性上，能够在更为恶劣的 条件下稳定工作。
自动化仪表采用了更为先进的材料和 制造工艺，提高了设备的耐用性和稳 定性。
多功能化
多功能化是自动化仪表的一个重要发展趋势，一台仪表可以实现多种测量 和控制功能。
多功能化提高了自动化仪表的使用范围和经济性，减少了设备数量和安装 成本。
根据用途、原理和应用领域，自 动化仪表可分为多种类型，如压 力仪表、温度仪表、流量仪表、 物位仪表等。
自动化仪表的应用领域
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石油化工
用于监测和控制在石油、化工 生产过程中的各种参数，如温
度、压力、流量等。
电力能源
用于监测和控制在发电、输电 、配电等过程中的各种参数，
如电压、电流、功率等。
备件管理
建立备件管理制度，储备必要的备件，确保 维护保养工作的顺利进行。
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自动化仪表的发展趋势与 未来展望
智能化
智能化仪表能够通过内置的微 处理器和算法，实现更为复杂 和精确的数据处理、控制和调 节功能。
智能化仪表能够自动校准、诊 断和修复故障，减少了人工干 预的需求，提高了工作效率。

仪表自动化基础知识 21
5 调节器 5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表 5.1.1调节单元
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5 调节器 5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表 5.1.1调节单元
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5 调节器
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5.1.1调节单元
组成：电Ⅲ型调节器控制单元和指示单元两部分组成。控
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5 调节器 5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表
仪表自动化基础知识
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5 调节器
仪表自动化基础知识
5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表
DDZ—Ⅲ型电动单元组合仪表（简称电Ⅲ型仪表）广泛应
用于石油、化工、电站、轻工、纺织、冶金、机械、动力等工
业的控制系统中，它是实现生产过程自动化，提高产品质量，
件相比，可靠性上了新台阶。
●采用24V DC 集中供电，并有备用电源自动切换，构成无停
电系统。
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5 调节器
仪表自动化基础知识
5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表
电Ⅲ型系统仪表的主要特点：
● 采用二线制信号传送
为提高系统抗干扰能力减少安装维修费，现场仪表一般均
采用二线制传输。但为了照顾传统使用习惯，简化系统配置还
符号说明：△ Pi 被测差压;Fi 输入力;Io 输出电流;Ff
电磁反馈力
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5 调节器 5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表 5.1.2变送单元
电容式差压、压力变送器是工业自 动化控制系统的差压、压力、流量和液 位检测变送单元，将其转换为4～20mADC 信号输出。用于测量差压、压力、流量 (配用节流装置)、液位、密度、粘度等 工业参数，与其他仪表组成自动记录、 调节和执行等工业自动化控制系统。

第二章-----自动化仪表的基本知识（补充）自动化仪表的作用：对运行参数进行自动控制、测量和显示。

按用途分：测量仪表；显示仪表；调节器；执行机构。

按使用能源分：气动仪表；电动仪表。

按结构形式分：基地式仪表；单元组合式仪表。

单元组合式仪表：控制系统的各种功能都分别用一台独立的仪表来实现，包括测量仪表、显示仪表、调节器等。

各仪表间用统一的标准信号联系起来。

气动仪表的统一信号是0.02~0.1MPa。

电动仪表的统一信号是0~10mA或4~20mA基地式仪表把测量、显示仪表和调节器组装在一个壳内，成为一个整体，它们间不用统一信号联系。

自动化仪表的主要品质指标我们希望仪表检测的参数值能完全反映出该参数的实际值。

但实际存在误差。

——仪表的品质（衡量测量值和实际值的一致程度）基本误差和附加误差：基本误差——仪表本身缺陷造成。

附加误差——仪表使用中，由于外界条件的影响（温度、湿度、振动等)引起的误差。

附加误差不可能彻底消除。

绝对误差（指示误差）：被测参数的测量值减去真值。

ΔA=A-A0相对误差δ：仪表的绝对误差所占该仪表指示值的百分数。

仪表的精度：仪表盘或说明书中所写的精度等级。

指测量中的最大指示误差占仪表量程的百分数。

通常用去掉百分号的数字表示仪表精度的等级常见的仪表精度等级有：0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5仪表的灵敏度：仪表对输入信号开始有反映的灵敏程度。

灵敏度越大，越能测出微小的输入变化。

仪表的不灵敏区、灵敏限、变差：不灵敏区指当输入信号有一个微小变化时，输出仍然不变。

灵敏限指引起仪表输出有一微小变化时，所需输入量的最小变化值，一般认为灵敏限等于0.5倍不灵敏区。

变差指外界条件不变时，多次由不同方向使仪表输入为同一真值时，仪表指示值之间的最大误差。

仪表的不灵敏区和变差都是仪表结构不完善程度的标志。

气动仪表的元部件及组成原理常用弹性元件气动仪表的主要元部件：弹性元件、节流元件、气体容室、喷嘴挡板机构和功率放大器等。

DTCO
1-2自动控制系统的组成 1自动化装置的的三大功能 （1）检测 眼睛 （2）运算（思考） 大脑 （3）执行 手 2自动化装置的三个部分 （1）测量元件及变送器（眼睛及神经) （2）自动控制器（大脑分析发出指令） （3）执行器（手动）
(5)磁翻转式液位计
磁翻转式液位计示意图
四、温度检测及仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量，根据测温方式分为接触式和非接触式两种 1、接触式温度测量仪表 ①膨胀式温度计 利用热胀冷缩原理，如玻璃管温度计、双金属温度计 ②压力式温度计 根据封闭系统的液体、气体受热体积膨胀压力升高的原理制成，再用压力表测量压力得到相对应的温度值 ③热电偶温度计 基于热电效应原理，适合500℃以上 ④热电阻温度计 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性，适合500℃以下 2、非接触式温度测量仪表 ①辐射式光学高温计 基于物体热辐射作用 ②红外线光学测温仪 通过测量物体的红外线强度测量温度
引入两个概念
控制 智能控制
内容综述
第一章化工仪表自动化的基本概念 第二章检测仪表及传感器 第三章计算机控制系统 第四章基本控制理论及专业特点
第一章化工仪表自动化的基本概念
1-1化工仪表自动化的主要内容 化工生产过程自动化，主要包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制等方面内容。 1.自动检测系统 利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录称为自动检测系统 2.自动信号和联锁保护系统 在生产中对某些参数超出允许范围进入联锁系统采取紧急措施使系统进入安全状态称为自动信号和联锁保护系统。如ESD、SIS 3.自动操纵及自动开停车系统(顺序控制） 根据预先设定的程序自动对生产设备进行周期性操作的称为自动操纵及自动开停车系统 4.自动控制系统 对生产过程进行监控使其达到预期工艺要求的称为自动控制系统