化工仪表及自动化

化工自动化及仪表引言化工自动化及仪表是现代化工工厂中必不可少的部分。

它集成了传感器、控制系统、执行器和现场仪表等组成的自动化设备，实现了化工过程的自动化控制和监测。

本文将介绍化工自动化及仪表的概念、应用及其优势。

一、概念化工自动化及仪表是将信息技术、电子技术、自动控制技术等应用于化学工业生产过程中的自动控制和监测系统。

它通过采集过程数据、分析数据、进行决策控制，实现化工过程的自动化操作。

化工自动化及仪表系统由五个部分组成：传感器、控制系统、执行器、现场仪表和通信网络。

传感器用于采集物理量和化学量，将其转换成电信号；控制系统用于处理传感器采集到的信号，进行控制和判决；执行器用于执行控制系统的指令，控制化工过程；现场仪表用于监测和显示过程参数；通信网络用于传输数据和命令。

二、应用化工自动化及仪表广泛应用于化学工业的各个环节，包括原材料处理、反应过程、分离工艺、产品制备等。

下面分别介绍几个典型应用场景：1.原材料处理：在化学生产中，原材料的处理是一个重要的环节。

化工自动化及仪表可以通过传感器和控制系统对原材料进行精确的测量和调控，提高原材料的利用率，降低生产成本。

2.反应过程控制：化学反应过程控制是化工自动化及仪表的核心应用之一。

通过传感器对反应过程中的温度、压力、浓度等参数进行实时监测，通过控制系统对反应条件进行调控，实现反应的自动化控制。

3.分离工艺控制：在化学生产中，分离工艺是将混合物中的组分分离出来的关键环节。

化工自动化及仪表可以通过传感器对分离过程中各个组分的浓度进行监测，通过控制系统对分离条件进行调控，提高分离效率，提高产品质量。

4.产品制备：化学工业生产出来的产品通常需要经过多个步骤进行制备。

化工自动化及仪表可以对制备过程中的各个参数进行实时监测和控制，保证产品的质量和一致性。

三、优势化工自动化及仪表具有以下几个优势：1.提高生产效率：化工自动化及仪表可以实现化工过程的连续运行和高效控制，减少人为因素的干扰，提高生产效率。

化工自动化的主要内容：化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。

化工生产过程自动化的意义：（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）能改变劳动方式，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。

自动控制系统的基本组成被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。

简单调节系统是闭合回路和负反馈。

自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。

开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，但被控变量对操纵变量没有影响。

闭环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量，被控变量又对操纵变量产生影响。

定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数，要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数。

调节器参数工程整定法包括有临界比例法、衰减曲线法、经验凑试法。

过渡过程有哪几种形式非周期衰减过程。

衰减振荡过程。

等幅振荡过程。

发散振荡过程。

控制系统的品质指标的参数有最大偏差A 或超调量B 、衰减比N 、余差C 、过渡时间、震荡周期T 或频率等。

数学模型的方法有两种。

其中一种是根据过程的内在机理，通过物料和能量平衡关系，用机理建模的方法求取过程的数学模型。

描述对象特性的三个参数是放大系数K/R 、时间常数T/AR 和滞后时间t ，如果时间常数越大，系统的响应速度越慢，系统的稳定性越好。

特性测取法：阶跃反应曲线法，矩形脉冲法放大系数是总变化值除以量程/阶跃值除以量程DDZ 表示电动单元组合，PI206压力指示工段序号，有横杠集中仪表盘面，没是就地 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的比值，可表示为x a S ∆∆=。

化工仪表及自动化一、引言化工是现代工业的重要组成部分之一，它涉及到许多高危、高难度的操作环节，为了保障工作安全，提高生产效率和产品质量，人们采用了化工仪表及自动化技术，实现对化工生产过程的精确控制和实时监测，并提供可靠的操作和决策支持。

本文将从化工仪表和自动化的定义、分类以及其在化工生产中的应用等方面进行探讨。

二、化工仪表的定义与分类1、化工仪表的定义化工仪表是指在化工生产中，用于对化工生产过程及其现场参数进行监测、测量、记录、分析、控制和管理的设备，通常包括传感器、变送器、显示器、记录仪、控制器、调节器等。

2、化工仪表的分类（1）按测量原理分类化工仪表根据测量原理的不同，可分为压力、温度、流量、液位、PH值、浓度等多种仪表类型。

其中，压力、温度、液位等是针对制程参数测量较多的仪器，而流量、PH值、浓度等则以环保检测仪器较为常见。

（2）按用途分类化工仪表根据具体用途的不同，可分为流程控制仪表（例如调节阀、电机驱动阀门、电磁阀等）和测量控制仪表（例如温度计、压力计、液位计、控制器等）。

三、化工自动化的定义与特点1、化工自动化的定义化工自动化是指利用现代化工仪表技术和计算机技术等手段，实现对化工生产过程及其参数的自动监控和远程控制的一种综合技术。

化工自动化技术的应用不仅可以提高化工生产效率和产品质量，而且可以降低人力成本，提高生产安全性。

2、化工自动化的特点（1）高效性：化工自动化系统可以实现对化工生产全过程的自动化控制，提高工作效率，提高生产的稳定性和安全性。

（2）可靠性：自动化系统采用先进的故障检测及保护措施，能够自动检测和判断工艺参数的变化，及时地采取相应的措施，确保化工生产过程的稳定性和安全性。

（3）实时性：自动化系统能够在线监测和生成化工生产过程及其参数的实时数据，还能够实时反馈设备状态和工艺参数的变化情况，实时掌握化工生产过程的运行状况，及时处理异常情况，保证生产过程连续性。

（4）智能化：自动化系统集成了先进的人工智能算法与模型，在处理和分析大量的数据时，能够快速发现问题和异常情况，自动调整生产参数，避免生产效率和产品质量的下降。

一、单选题1.差压物位计的输出电流应和（）成一一对应关系。

A、容器上方气相的压力B、差压变送器正压室压力C、物位高度D、差压变送器负压室压力答案： C2.在获得校验数据之后，通常需要计算仪表的（）来判断仪表是否合格。

A、最大引用误差B、最大回差C、最大引用误差及最大回差D、灵敏度与分辨力答案： C3.关于数字控制器，下列说法正确的是（）。

A、控制器只能实现PID控制算法B、控制器进行手/自动切换时，为保证无扰动切换，应先调整PID参数C、控制器在任何时刻都应设置为自动状态D、控制器正反作用的选择应使系统构成负反馈答案： D4.关于恒浮力式物位计，下列说法错误的是（）。

A、浮子/浮球所受的浮力在液位变化时保持不变B、浮子/浮球的位置跟随液位的变化而变化C、属于非接触式测量D、属于接触式测量答案： C5.下列关于压力测量说法错误的是：A、所谓压力是指的物理学意义上的压强B、压力的检测还可以用于物位和流量的检测C、所谓真空度，是指被测压力低于大气压力的差值D、压力的国际标准单位为PSI(Pound per Square Inch)答案： D6.关于磁致伸缩物位计，下列说法错误的是（）。

A、属于接触式物位计B、受安装和维护的限制，测量范围不能太大，多用于卧式储罐的物位测量C、介质密度变化不会影响测量精度D、精度很高，可以达到计量级精度答案： C7.气动执行器在石油化工场合使用较多的原因是（）。

A、安全防爆B、价格便宜C、尺寸小D、使用方便答案： A8.浮球式物位计若测量过程中浮球脱落，则物位计的输出会（）。

A、不变B、达到最大C、达到最小D、不确定答案： B9.差压物位计进行零点迁移的实质是（）。

A、改变差压变送器测量范围的上下限，而量程不变B、使得液位高度为测量范围下限时，差压变送器输出4mAC、使得液位高度为测量范围上限时，差压变送器输出20mAD、改变差压变送器测量范围的量程，而测量范围不变答案： A10.DCS控制系统中PID控制算法是由（）完成。