工业自动化仪表及过程控制(计温度)汇总

工业自动化仪表及过程控制(1)Industrial Automation Instrumentations and Process Control第1章检测仪表（1）●热工化工过程检测：●温度、压力、物位、流量、成分等●机械过程检测：●位置、转速、力、转矩、加速度等温度测量(Temperature Measuring) ●测量温度的主要方法：从感受温度的途径来分：●接触式测温—测温元件与被测物接触感知物体温度●非接触式测温—通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度的。

温度测量温度测量非接触式测温例：ST系列红外测温仪激光,望远镜精度:±1%或±1摄氏度测温范围:-30~3000摄氏度主要应用:电力,石化,冶金及各种远距离场合的温度测量温度测量双金属温度计两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成温度测量WS系列双金属温度计•本温度计具有耐振动体积下等特点可适合于各种特殊场合的温度测量。

•双金属温度计是中低温现场检测仪表，也可以直接用于测量气体或液体的温度。

温度测量 WL系列工业玻璃温度计•例：•感温液：水银、蓝液或红液•测温范围: -60℃～ 500℃•分格值(℃): 0.2、0.5、1、2.5•上体直径: 9～20 mm•上体长度: 150、220 mm•下体长度: 40～300 mm•下体直径: 6～10 mm•保护类型: 无保护或具有金属保护管温度测量WT系列压力式温度计•用于生产过程中较远距离的非腐蚀性液体或气体温度的测量。

温度测量•热电偶(TC: Thermocouples) ()()()00,t e t e t t E AB AB -=温度测量•热电偶测温原理；热电效应(Seebeck Effect)Thomas Johann Seebeck1770-1831In 1821 Thomas Seebeck found that anelectric current would flow continuously ina closed circuit made up of two dissimilarmetals if junctions of the metal weremaintained at two different temperatures.温度测量•热电偶: WR系列•分度号，分度表•第三导体定律•补偿导线•冷端补偿第1章检测仪表（12）温度测量•热电偶分度号：K、E、J、T、S、B第1章检测仪表（13）温度测量•热电偶分度表温度测量温度测量•热电阻(RTD: Resistance Thermal Detectors) •WZC•WZP)1(20BT AT R R T ++=温度测量•热电阻•分度号（Pt100、Cu50、Cu100）•分度表•三线制温度测量•热电阻的三线制连接3210)2(R I R R I V t -'+=3210213210::)()(R I R I V then I I if R R I R R I V t t -=='+-'+=温度测量•热敏电阻(Thermistors) •负温度系数热敏电阻使用温度一般为：-50~+300度)11(00T T B T T eR R -=温度测量•热敏电阻特点：•灵敏度高、热惯性小、响应速度快。

第一章绪论1、过程控制概述过程控制是生产过程自动化的简称。

它泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。

在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。

过程控制通常是对生产过程中的压力、液位、流量、温度、PH值、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动尽行。

2、过程控制的特点（1）系统由被控过程和检测控制仪表组成；（2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；（3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；（4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；（5）定值控制是过程控制的主要形式。

3、过程控制的要求与任务要求：（1）安全性：针对易燃易爆特点设计；参数越线报警、链锁保护；故障诊断，容错控制。

（2）稳定性：抑制外界干扰，保证正常运行。

（3）经济性：降低成本提高效率。

掌握工艺流程和被控对象静态、动态特性，运用控制理论和一定的技术手段（计算机、自动化仪表）设及合理系统。

任务：指在了解、掌握工艺流程和被控过程的静态与动态特性的基础上，应用控制理论分析和设计符合上述三项要求的过程控制系统，并采用适宜的技术手段（如自动化仪表和计算机）加以实现。

4、过程控制的功能测量变送与执行功能；操作安全与环境保护功能；常规控制与高级控制功能；实时优化功能；决策管理与计划调度功能。

5、过程控制系统的组成被控参数（亦称系统输出）y(t)：被控过程内要求保持稳定的工艺参数；控制参数（亦称操作变量控制介质）q(t)：使被控参数保持期望值的物料量或能量；干扰量f(t)：作用于被控过程并引起被控参数变化的各种因数；设定值r(t)：与被控参数相对应的设定值；反馈值z(t)：被控参数经测量变送后的实际测量值；偏差e(t)：设定值与反馈值之差；控制作用u(t)：控制器的输出值。

过程控制与自动化仪表知识点过程控制与自动化仪表是现代工业领域中的重要组成部分，对于生产过程的控制和监测具有关键作用。

本文将介绍一些与过程控制与自动化仪表相关的知识点，包括仪表的分类、工作原理以及在工业过程中的应用。

一、仪表的分类在过程控制与自动化领域中，仪表按照测量信号类型和测量原理可以分为多个不同的分类。

常见的仪表分类包括以下几种：1.按照测量信号类型：- 模拟仪表：能够对连续变化的物理量进行测量和显示，如压力、温度等。

- 数字仪表：使用数字方式对物理量进行测量和显示，一般通过传感器将信号转换为数字信号，例：数字压力计、数字温度计等。

2.按照测量原理：- 电气仪表：基于电气效应进行测量，如电流、电压等。

- 机械仪表：通过机械结构完成测量，如转速、位移等。

- 光学仪表：利用光原理进行测量，如光电传感器、光谱分析仪等。

二、仪表的工作原理不同类型的仪表在工作原理上也存在差异。

1.模拟仪表的工作原理：模拟仪表一般通过传感器将被测量的物理量转换为电信号，然后经过放大、调节等处理，最终将结果以模拟信号的形式进行显示和输出。

2.数字仪表的工作原理：数字仪表一般通过传感器将被测量的物理量转换为电信号，然后经过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，数字信号经过处理后以数字方式进行显示和输出。

三、过程控制与自动化仪表的应用过程控制与自动化仪表在各个工业领域中广泛应用，主要包括以下几个方面：1.工艺参数监测与控制：过程控制与自动化仪表能够实时监测生产过程中的工艺参数，如温度、压力、液位等，并根据设定值进行控制，确保生产过程的稳定性和优化。

2.安全监测与报警：仪表还能够监测危险工作环境中的各项参数，如有毒气体浓度、火焰温度等，并及时发出警报，保护工作人员的生命安全。

3.数据采集与分析：过程控制与自动化仪表能够将各种参数数据进行采集和记录，并通过数据分析软件进行分析和优化，帮助企业提高生产效率和质量。

4.远程监控与操作：仪表系统可以与计算机网络集成，实现远程监控和操作，方便运维人员对生产过程进行远程管理和调试。

1、测量温度旳措施：接触式，非接触式。

2、热电偶：当两种不同样导体货半导体连接成闭合回路时，若两个节点温度不同样，回路中就会出现热电动势并产生电流。

3、第三导体定律：除热电偶A、B两种导体外，又插入第三种导体C组合成闭合回路，只要插入旳第三种导体旳两个接点温度相等，它旳接入对回路毫无影响。

4、测量某一点压力与大气压力之差，当这点旳压力高于大气压力时，此差值称为表压。

5、运用弹性元件受压产生变形可以测量压力。

常用旳弹性测压元件有：弹簧管（常用）、波纹管及膜片三类。

6、流量检测仪表：节流式流量计(在管道中放入一定旳节流元件，根据节流元件旳推力或在节流元件前后形成旳压差测量)分为：压差、靶式、转子流量计。

7、热导式气体分析仪是一种物理式旳气体分析仪。

根据不同样气体具有不同样旳热传导能力这一特性，通过测定混合气体旳导热系数，推算出其中某些成分含量。

（0度时H2为7.150，He为7.150）8、调整器旳作用：把测量值和给定值进行比较，根据偏差大小，按一定旳调整规律产生输出信号，推进执行器，对生产过程进行自动调整。

9、调整规律：他旳输出量与输入量（偏差信号）之间具有什么样旳函数关系。

10、比例调整特点：对干扰有及时而有力旳克制作用，但存在静态误差，是一种静差调整。

11、积分调整特点：可以消除静差，即当有偏差存在时积分输出将随时间变化，当偏差消失时输出能保持在某一值上不变。

但动作过于缓慢，过渡过程时间长，易导致系统不稳定。

12、微分调整器：能在偏差信号出现或变化瞬间，立即根据变化趋势，产生调整作用，是偏差尽快旳消除于萌芽状态之中。

但对静态片差毫无克制能力，不能单独使用。

13、在PID三作用调整器中，微分作用重要爱用来加紧系统动作速度，减少超调，克服震荡。

积分作用重要用来消除静态误差。

将比例、积分、微分三种调整规律结合在一起，即可抵达迅速敏捷，又可抵达平稳精确，只要配合得当便可得到满意旳调整效果。

14、数字调整器按其控制回路旳多少可分为：多回路调整器和单回路调整器；按控制程序旳变更措施可分为：固定程序（选择）型和可编程序型。

工业自动化仪表及自动化控制技术摘要：作为世界上最大的制造国家之一，中国的工业自动化发展已经取得了长足的进步。

目前，我国的工业自动化已经应用于各个领域，包括机械制造、电子信息、化工、冶金、航空航天等。

在工业自动化中，涉及到许多仪器设备，也是多种多样，例如：位移传感器、温度传感器、PLC控制器、DCS控制器、PC控制器、电机、电磁阀、气缸、压力计、流量计、以太网、CAN总线、Modbus等。

这些仪器设备都是工业自动化中不可或缺的部分，它们的发展与应用推动了我国工业自动化行业的蓬勃发展。

鉴于上述，本文将针对工业自动化仪表的原理、应用进行深入分析探究，进而有效控制自动化技术，促进我国工业自动化持续发展。

关键词：工业生产；自动化仪表；自动化控制技术；对策措施引言工业自动化大幅提高了生产效率，降低了成本，同时也减少人为操作的误差，提高产品的质量和一致性；工业自动化促进了企业从传统制造向智能制造的转型，加速了工业化进程，从而促进了产业转型升级；业自动化通过优化生产过程，精确控制物料的消耗和能源的使用，从而达到有效节能和环境的保护；工业自动化不仅提升了企业的竞争力，同时也增强了国家的核心技术和产业竞争力，推动我国在世界经济中的地位。

综上所述，工业自动化对于我国的发展十分重要，它不仅是现代工业化的必然趋势，也是我国实现高质量发展的关键所在。

1 工业自动化仪表概述1.1 工业仪表的历史工业仪表是用于测量、监控、调节和控制工业过程和设备的设备和系统。

它们已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。

以下是工业仪表的历史与发展。

19世纪初，随着蒸汽机和化学反应器的发明，工业生产进入了现代化阶段。

此时，工业仪表还处于萌芽状态，主要运用机械式仪表，机械式仪表是指气体、液体涡轮流量计，涡街流量计，电磁流量计等流量计量仪表以及压力开关、差压开关、压力变送器，差压变送器，液位开关，液位计，温湿度记录仪等工业仪器。

按照不同的功能可分为：温度仪表、压力仪表、流量仪表、分析仪表、物位仪表、称重仪表、转速仪表、仪表元件、调节仪表、执行机构、显示记录、阀门类、控制系统几大门类，这些仪表都是通过机械运动来显示物理参数的。