自动化仪表概述课件
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自动化仪表PPT资料(正式版)
热电偶的测温范围及精度
热电偶 类别
分
无差等级
度
号
I
II
误差值{±} 测量范围
误差值{±}
测量范围
镍铬-镍硅（镍铝） 镍铬-铜镍（康铜）
K 1.5℃或0.4％T -40-1000 2.5℃或0.75％T -40-1200 ℃ ℃
E
-40-800 ℃
-40-900 ℃
铁-铜镍（康铜） 铜-铜镍（康铜）
的间隔时间
2、雷达液位计的特点 ① 测量部分无位移、无传动部件。 ② 与介质不直接接触。 ③ 测量不受温度、压力、蒸汽、烟雾、粉尘的限
制，适用于 粘度大、有毒、有腐蚀性介质的液位 测量。 ④ 使用、维护费用低。 ⑤ 精度高 ⑥ 分辩率高
温变
Pt
（一）热电偶
1、热电偶工作原理： 两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回
路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现 象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。 热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量 介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端 （也称为补偿端）； 冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表 会指出热电偶所产生的热电势
与流量存在着一定的函数关系，流量越大，压力差就越大。
工作温度最高850℃ ，最大压力42.
4—20mA
液流位体检 开测始仪流表动时—，—顺雷流达方液向位的计传播时＋间－较短，而逆流方向的传播时间较长。
PLC AI板
压变
24VDC
二、压力检测中的远传仪表 —— 压力变送 器 差压变送器
1、压力变送器 主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量
热称电为偶 补就偿是端利）数用；字这种显原示理进中行读温度取测测量的量，结其中果，、直接故用障作测信量息介质和温工度的作一方端叫式做。工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也
自动化仪表ppt课件
为32，水的沸点定为212,中间分为180份， 开氏温标（热力学温标）： 他们的关系：t=T-273.15K
K=t℃+273.15 ℉=9/5℃+32
四、温度仪表安装注意事项
1、温度一次点的安装位置应选在介质温度变化灵 敏且具有代表性的地方，不宜选在阀门、焊缝等 阻力部件的附近和介质流束呈死角处。 就地指示温度计要安装在便于观察的地方。 热电偶安装地点应远离磁场。 温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装， 应逆着流向。 双金属温度计在≤DN50管道或热电阻、热电偶在 ≤DN70的管道上安装时，要加装扩大管。扩大管 要按标准图制作。 压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。
4、可靠性 仪表的可靠性直接关系到仪表人员的维护量,在济济条件
允许等条件下,尽可能的选用高可靠性仪表。
第五节 自动化调节系统的基本概念
仪表自动化的主要内容一般包括： 自动检测系统？利用各种检测仪表对工艺参数进行检测指示
或记录。 自动信号和连锁保护系统？当参数超过允许范围，信号系统
发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
膜片式弹性元件：膜片式弹性元件根据结构的不同可分为膜片 和膜盒。
波纹管式弹性元件：是一个周围为波纹状的薄壁金属圆桶。
弹簧管压力表：
其用途不同，可分为普通压力表、耐腐蚀 氨用压力表、禁油的氧气压力表。
弹簧管压力表的结构：弹簧管、拉杆、扇 形齿轮、中心齿轮、指针、面板、游丝、 调整螺钉、接头。
K=t℃+273.15 ℉=9/5℃+32
四、温度仪表安装注意事项
1、温度一次点的安装位置应选在介质温度变化灵 敏且具有代表性的地方，不宜选在阀门、焊缝等 阻力部件的附近和介质流束呈死角处。 就地指示温度计要安装在便于观察的地方。 热电偶安装地点应远离磁场。 温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装， 应逆着流向。 双金属温度计在≤DN50管道或热电阻、热电偶在 ≤DN70的管道上安装时，要加装扩大管。扩大管 要按标准图制作。 压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。
4、可靠性 仪表的可靠性直接关系到仪表人员的维护量,在济济条件
允许等条件下,尽可能的选用高可靠性仪表。
第五节 自动化调节系统的基本概念
仪表自动化的主要内容一般包括： 自动检测系统？利用各种检测仪表对工艺参数进行检测指示
或记录。 自动信号和连锁保护系统？当参数超过允许范围，信号系统
发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
膜片式弹性元件：膜片式弹性元件根据结构的不同可分为膜片 和膜盒。
波纹管式弹性元件：是一个周围为波纹状的薄壁金属圆桶。
弹簧管压力表：
其用途不同，可分为普通压力表、耐腐蚀 氨用压力表、禁油的氧气压力表。
弹簧管压力表的结构：弹簧管、拉杆、扇 形齿轮、中心齿轮、指针、面板、游丝、 调整螺钉、接头。
《自动化仪表概述》ppt课件
例如炸弹的爆炸、电子振荡器中振荡过程的产 生等都是正反响系统。
可见,自动控制系统是具有被控变量负反响的闭 环系统。由于具有负反响的闭环系统,它可随时 了解被控对象的情况,有针对性地根据被控变量 的变化情况而改动控制造用的大小和方向,从而 使系统的任务形状一直等于或接近所希望的形 状这是闭环系统的优点。
自动信号和联锁维护系统(自动维护) 当消费过程出现危险时,自动信号系统发出声、光 等报警信号,自动联锁维护系统立刻作出反响,经过 改动阀门的开启度或切断某些通路,或进展紧急停 车,以防止事故的发生或扩展。它是消费过程中的 一种平安安装。
自动支配及自动开停车系统(自动支配) 自动支配系统:按照预先规定的步骤自动地对消费
动态:被控变量随时间变化、自动化安装改动原状 的不平衡形状。
假设一个系统原先处于相对平衡形状即静态,由于 干
扰的作用而破坏了这种平衡时,被控变量就会发生
变化,从而使控制器、控制阀等自动化安装改动原
来平衡时所处的形状,产生一定的控制造用来抑制 干扰的影响,并力图使系统恢复平衡。从干扰发生
开场,经过控制,直到系统重新建立平衡,在这一段时
检测——实施正确控制的第一步
变送——将检测元件输出的各种信号、微弱信号转化 成一致(规范)的电气信号。 过程控制对检测仪表要求：
设备或安装。如冶金炉,加热炉等,也可是一台详 细
的设备或设备的某一部分,如一段管道(贮槽)。
被控变量y:消费过程中需坚持恒定的变量(液位) 。 干扰作用f:在消费过程中引起被控变量偏离给定
值
的外来要素,它是输入信号 (进料流量的改动)。 控制造用:用来抑制外界干扰,使被控变量恢复到
给
定值的操作。
持的参数值(液位)进展比较得出偏向,并按某种运 算
可见,自动控制系统是具有被控变量负反响的闭 环系统。由于具有负反响的闭环系统,它可随时 了解被控对象的情况,有针对性地根据被控变量 的变化情况而改动控制造用的大小和方向,从而 使系统的任务形状一直等于或接近所希望的形 状这是闭环系统的优点。
自动信号和联锁维护系统(自动维护) 当消费过程出现危险时,自动信号系统发出声、光 等报警信号,自动联锁维护系统立刻作出反响,经过 改动阀门的开启度或切断某些通路,或进展紧急停 车,以防止事故的发生或扩展。它是消费过程中的 一种平安安装。
自动支配及自动开停车系统(自动支配) 自动支配系统:按照预先规定的步骤自动地对消费
动态:被控变量随时间变化、自动化安装改动原状 的不平衡形状。
假设一个系统原先处于相对平衡形状即静态,由于 干
扰的作用而破坏了这种平衡时,被控变量就会发生
变化,从而使控制器、控制阀等自动化安装改动原
来平衡时所处的形状,产生一定的控制造用来抑制 干扰的影响,并力图使系统恢复平衡。从干扰发生
开场,经过控制,直到系统重新建立平衡,在这一段时
检测——实施正确控制的第一步
变送——将检测元件输出的各种信号、微弱信号转化 成一致(规范)的电气信号。 过程控制对检测仪表要求：
设备或安装。如冶金炉,加热炉等,也可是一台详 细
的设备或设备的某一部分,如一段管道(贮槽)。
被控变量y:消费过程中需坚持恒定的变量(液位) 。 干扰作用f:在消费过程中引起被控变量偏离给定
值
的外来要素,它是输入信号 (进料流量的改动)。 控制造用:用来抑制外界干扰,使被控变量恢复到
给
定值的操作。
持的参数值(液位)进展比较得出偏向,并按某种运 算
《自动化仪表概述》PPT课件
1. 准备工具和材料
准备好安装所需的工具、材料和仪表。
2. 确定安装位置
根据工艺流程和测量要求确定仪表的安装位置。
安装步骤和操作规范
3. 固定仪表
使用合适的固定件将仪表固定在安装位置上。
4. 连接管路和电缆
按照图纸要求连接好管路和电缆，确保密封性和电气安全。
安装步骤和操作规范
遵守安全规定
在安装过程中遵守安全操作规程 ，确保人身和设备安全。
保持清洁
保持安装环境清洁，防止杂质进入 仪表内部影响测量精度。
正确接线
按照接线图正确接线，避免错接、 漏接导致仪表损坏或测量误差。
调试过程及验收标准
1. 外观检查
检查仪表外观是否完好，有无损坏或变形。
2. 通电检查
给仪表通电，检查显示是否正常，有无报警或故障提示。
调试过程及验收标准
3. 功能测试
因和改进措施
5. 总结实验经验和教训， 提出改进意见和建议
感谢您的观看
THANKS
度对仪表造成损害。
常见故障现象及原因分析
仪表显示异常
可能原因包括电源故障、显示器损坏、内部电路故障等。
仪表测量不准确
可能原因包括传感器故障、信号处理电路故障、校准不当等。
仪表无法通信
可能原因包括通信接口损坏、通信协议不匹配、通信线路故障等 。
排除故障策略和实例分享
1 2 3
针对显示异常
首先检查电源是否正常，然后检查显示器及内部 电路是否损坏，根据具体情况进行更换或维修。
VS
系统稳定
在联调过程中系统运行稳定，信号传输准 确可靠。
04
使用维护与故障排除技巧
日常维护保养方法
保持仪表外部清洁
准备好安装所需的工具、材料和仪表。
2. 确定安装位置
根据工艺流程和测量要求确定仪表的安装位置。
安装步骤和操作规范
3. 固定仪表
使用合适的固定件将仪表固定在安装位置上。
4. 连接管路和电缆
按照图纸要求连接好管路和电缆，确保密封性和电气安全。
安装步骤和操作规范
遵守安全规定
在安装过程中遵守安全操作规程 ，确保人身和设备安全。
保持清洁
保持安装环境清洁，防止杂质进入 仪表内部影响测量精度。
正确接线
按照接线图正确接线，避免错接、 漏接导致仪表损坏或测量误差。
调试过程及验收标准
1. 外观检查
检查仪表外观是否完好，有无损坏或变形。
2. 通电检查
给仪表通电，检查显示是否正常，有无报警或故障提示。
调试过程及验收标准
3. 功能测试
因和改进措施
5. 总结实验经验和教训， 提出改进意见和建议
感谢您的观看
THANKS
度对仪表造成损害。
常见故障现象及原因分析
仪表显示异常
可能原因包括电源故障、显示器损坏、内部电路故障等。
仪表测量不准确
可能原因包括传感器故障、信号处理电路故障、校准不当等。
仪表无法通信
可能原因包括通信接口损坏、通信协议不匹配、通信线路故障等 。
排除故障策略和实例分享
1 2 3
针对显示异常
首先检查电源是否正常，然后检查显示器及内部 电路是否损坏，根据具体情况进行更换或维修。
VS
系统稳定
在联调过程中系统运行稳定，信号传输准 确可靠。
04
使用维护与故障排除技巧
日常维护保养方法
保持仪表外部清洁
《自动化仪表概述》课件
液位控制器
用于控制液体的液位，并保持在 设定值范围内。
执行器
执行器负责根据仪表或控制器的指令执行相应的操作，比如控制阀门、开关 等。
PLC
可编程逻辑控制器（PLC）是一种专用计算机，用于控制工业过程中的各种电气和机械设备。
DCS
分散控制系统（DCS）是一种用于控制和监控大型工业过程的集中式控制系统。
仪表分类
流量计
用于测量流体的流量和速度。
温度计
用于测量物体或环境的温度。
压力计
用于测量气体或液体的压力。
液位计
用于测量容器中液体的高度。
分析仪
分析仪用于检测和分析工业过程中的化学组分和物理性质。
控制器
温度控制器
用于自动控制温度，并保持在设 定值范围内。
压力控制器
用于控制液体和气体的压力，并 保持在设定值范围内。
《自动化仪表概述》PPT 课件
本课件将介绍自动化仪表的概述、分类以及各种不同类型的仪表和相关技术。 通过本课件，您将深入了解自动化仪表的基本知识和应用领域。
仪表概述
仪表是自动化控制系统中的关键元素，用于测量、监测和控制各种工业过程 参数，如温度、压力、流量和液位等。
自动化控制系统
自动化控制系统是通过传感器、执行器和控制器等设备实现工业过程
自动化仪表简介-PPT课件
• 两线制变送器就是将供电的电源线与信号的传 输线合并起来，一共只用两根导线。其优点： ①节省电缆，布线方便；②有利于防爆（因减 少了通往现场的导线）。
图示ST30型压力变送器，是二线制变送器，取 合适的取样电阻，可输出4~20mA的标准电流。
二线制变送器接线方法
变 送 器
24V
4~20mA
250Ω
自动化仪表简介
生产过程自动化(过程控制)系统的一般性框图:
干扰 + 给定值
e
－
控制器
u
执行器
被控过程
被控参数
ห้องสมุดไป่ตู้反馈值
变送器
在过程控制系统中，一般将控制器（调节器）、执 行器、变送器、显示器等统称为自动化仪表。
温度变送器
压力变送器
流量变送器
液位变送器
单回路调节器
单回路调节器
单回路调节器
单回路调节器
调节器
调节器
电/气转换器
气/电转换器
隔离式安全栅 气动单座调节阀 电动单座调节阀
• 非电量测量一般要用传感器。 • 由于传感器输出信号种类多，且能量小，一般 不能直接驱动显示或调节仪表，必须经放大或 再一次的能量转换，才能将传感器输出的微弱 信号变换为能远距离传送的统一标准信号。起 这一作用的环节称为变送器。 • （自动化仪表）电动模拟仪表信号制国际标准： ①模拟直流电流信号为4~20mA DC，负载电 阻250Ω，（现场传送信号用）；②模拟直流 电压信号1~5V DC，（控制室内各仪表间联络 信号用）。 我国的DDZ- Ⅲ型仪表也采用这一信号标准。
中控仪表
两线制变送器接线演示
Uo
接地
巴基斯坦贾姆肖罗电厂
巴基斯坦古杜电厂
自动化仪表培训(全)ppt课件
CHAPTER 05
自动化仪表在工业生产中的 应用案例
石油化工行业应用案例
原油储罐液位测量
采用雷达液位计进行连续测量，实现 高精度、高可靠性的液位监测。
化学反应釜温度控制
采用温度变送器和控制器实现精确控 温，确保产品质量和生产安全。
石油管道流量测量
采用质量流量计进行贸易交接计量， 确保计量准确、公正。
CHAPTER 04
自动化仪表选型与使用注意 事项
选型原则及步骤
明确测量需求
根据工艺要求，确定测量参数（如压力、温 度、流量等）及测量范围。
选择合适型号
根据测量需求和仪表性能，选择适合的型号 和规格。
了解仪表性能
熟悉不同类型自动化仪表的测量原理、精度 等级、稳定性等性能指标。
考虑环境因素
根据安装环境和使用条件，选择具有相应防养建议
使用注意事项
遵守操作规程，避免超量程使用；保持仪表清洁干燥，防止腐蚀和损 坏。
日常维护
定期检查仪表显示是否正常，接线是否松动；清理表面积尘和油污等 杂物。
定期保养
按照厂家推荐的保养周期和方法进行保养，包括更换易损件、清洗内 部管路等。
故障处理
发现故障时及时停机检查，根据故障代码或现象判断故障原因并排除 ；若无法自行解决，请联系厂家或专业维修人员进行维修。
自动化仪表培训(全 )ppt课件
目 录
• 自动化仪表概述 • 自动化仪表基本原理 • 自动化仪表组成结构 • 自动化仪表选型与使用注意事项 • 自动化仪表在工业生产中的应用案例 • 自动化仪表市场前景与发展趋势
CHAPTER 01
自动化仪表概述
定义与分类
定义
自动化仪表是用于测量、显示、 记录和控制各种工业过程参数的 设备，具有自动化、智能化、高 精度等特点。
仪表自动化基础知识ppt课件
仪表自动化基础知识
仪表自动化基础知识
1
目录
仪表自动化基础知识
4 显示仪表 4.1 模拟显示仪表 4.2 数字显示仪表 4.3 无纸记录仪 5 调节器 5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表 5.2 数字单回路调节器
2
4 显示仪表
仪表自动化基础知识
显示仪表直接接收检测组件、传感器、变送器送来的信号
上指示或记录被测参数的数值。
6
4 显示仪表
仪表自动化基础知识
4.2 数字显示仪表
数字式显示仪表直接以数字形式显示被测变量，其测量速
度快，抗干扰性能好，精度高，读数直观，工作可靠，且有自
动报警、自动打印和自动检测等功能，更适用于控制室集中监
视和控制。现普遍应用于各行业。
常用的有：数字式电压表、温度表、流量表、压力表和转
16
5 调节器
仪表自动化基础知识
电Ⅲ型系统仪表的主要特点：
● 采用国际标准信号
电Ⅲ型，按照国际电工委员会（IEC）的规定，远传信号
采用4～20mA DC，控制室内联络信号采用1～5V DC和4～20mA
DC作为辅助信号，便于构成大型复杂控制系统又可与进口仪表
兼容。是扩展性非常广泛的设备。
● 本质安全防爆结构
微分时间：在阶跃输入偏差作用下，取微分作用输出等于比例作用的输 出的一段时间。用Td表示。
28
5 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
5.1.2变送单元
DDZ-Ⅲ型差压变送器由四个部分组成,即:测量部分,杠杆
系统,位移检测放大器,电磁反馈装置,其构成方框图如下:
程中的
Rp
R2
温度、压力、流量、物位及成分等各种参－ E数＋。
仪表自动化基础知识
1
目录
仪表自动化基础知识
4 显示仪表 4.1 模拟显示仪表 4.2 数字显示仪表 4.3 无纸记录仪 5 调节器 5.1 DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表 5.2 数字单回路调节器
2
4 显示仪表
仪表自动化基础知识
显示仪表直接接收检测组件、传感器、变送器送来的信号
上指示或记录被测参数的数值。
6
4 显示仪表
仪表自动化基础知识
4.2 数字显示仪表
数字式显示仪表直接以数字形式显示被测变量，其测量速
度快，抗干扰性能好，精度高，读数直观，工作可靠，且有自
动报警、自动打印和自动检测等功能，更适用于控制室集中监
视和控制。现普遍应用于各行业。
常用的有：数字式电压表、温度表、流量表、压力表和转
16
5 调节器
仪表自动化基础知识
电Ⅲ型系统仪表的主要特点：
● 采用国际标准信号
电Ⅲ型，按照国际电工委员会（IEC）的规定，远传信号
采用4～20mA DC，控制室内联络信号采用1～5V DC和4～20mA
DC作为辅助信号，便于构成大型复杂控制系统又可与进口仪表
兼容。是扩展性非常广泛的设备。
● 本质安全防爆结构
微分时间：在阶跃输入偏差作用下，取微分作用输出等于比例作用的输 出的一段时间。用Td表示。
28
5 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
5.1.2变送单元
DDZ-Ⅲ型差压变送器由四个部分组成,即:测量部分,杠杆
系统,位移检测放大器,电磁反馈装置,其构成方框图如下:
程中的
Rp
R2
温度、压力、流量、物位及成分等各种参－ E数＋。
自动化仪表培训(全)ppt课件
接线如图所示： （三）校验及量程修改：
50
P
t
温变
安全栅
阻 电
S500
24VD C
FLUKS74 4
温变
1、校验:
将温度变送器从安装管线上拆下来，按上图将FLUKE与温变连接好。打开FLUKE
电源→按MEAS/SOURCE键，选择“SOURCE”→按TC/RTD键两次→按▽键，选择
“Pt100(385)”→按SETUP键→按ENTER键→按▽键，选择“24VDC”→按ENT
• （二）工作原理 • 压力表弹簧管在压力和真空作用下，产生弹性变形引起管端位移，其位移通
过机械传动机构进行放大，传递给指示装置，再由指针在刻有法定计量单位的 分度盘上指出被测压力或真空量值。
（三）使用中注意事项
• 1、在测量范围内,示值误差,不应大于允许误差,（允许误差 =±精度×量程％ ）。 • 2、在测量范围内，回程误差应不大于允许误差绝对值。 • 3、轻敲位移，轻敲表壳后,指针示值变动量应不大允许误差绝对值的1/2。 • 4、外观： • （1） 压力表的零部件装配应牢固,无松动现象。 • （2）压力表安全孔上应有防尘装置，当发现防尘橡胶盖脱落时要重新安好。 • （3）压力表按其所测量介质不同,在压力表上应有下表中规定的色标,并注名特殊
• （四）接线
•
压力变送器采用二线制接线方式，由PLC柜内24VDC直流电源提供工作电
压,输出4—20mA信号经防雷端子接到PLCD模拟输入板（AI板）。
防雷击端子
＋－
4—20mA
PLC AI板
压变
24VDC
（五）日常维护 1、巡检时要注意检查压变引压管有无渗漏情况；现场指示值与站控机上 的显示值是否一致。 2、当发现压变引压管出现轻度渗漏时，关闭压变根部阀前要和调度联系， 采取相应保护措施，因为有些压变的测量值参与了工艺调节控制，在受 控设备运行时，关闭些压变的根部阀会引起误动作，引起事故。 3、当发现压变测量值不准，很有可能是引压管内有空气或根部阀没有打 开。 4、当发现压变就地值和远传值都没有显示时，很有可能是防雷击端子损 坏或接线松动。
自动化仪表课件
电容式传感器
这种传感器可以用于压力、位移、角度、
加速度、荷重等非电量的测量。它的工作 原理是：利用上述这些非电量去改变电容 器两极板的距离d，使电容器的电容C（C=） 发生变化，进而使电容器上的电压发生变 化，这样，便将上述非电量的变化转变成 为电量的变化，实现对非电量的测量。
SIEMENS TYPE:pointek cls 200
缺少的组成部分，它能将感受的非电量直 接变换成为电信号。例如利用变换元件的 位移直接推动电位器的滑动臂而输出相应 的电压，构成位移电阻式传感器；又如可 以直接把温度的变化转换成为电信号的热 电偶元件，等等。
传感器的分类
按输入的物理量分类 按工作原理分类 按传感器输出性质分类
按输入的物理量分类
自动化仪表
主讲人：
二0一八年八月
主要内容：
1.传感器简介及应用 2.转速元件及设备 3.液位元件及设备 4.振动元件及设备 5.同期装置 6.变送器及表计 7.压力、流量元件及设备 8.继电器
自动化元器件
一般说来，凡是用于系统设备的数据采集、处理 以及对设备实施控制的元件和设备，均属于自动 化元件设备的范畴。对于一个电站，是指机组开 机、运行、停机、事故停机及事故报警等所用的 自动化装置，主要指温度、转速、液位、物位、 压力、流量、压差、振动等非电量的监测、转换、 操作等所使用的装置，一般不包括电气二次回路、 发电机继电保护等电量监测、保护及操作的装置； 有时也不考虑电站中央集控室中所需要的自动化 装置及元器件。若干个自动化元件设备可组成一 个系统，完成某一共同功能。
例如压力传感器，它首先把压力转换成为位
移，然后再利用位移变成为电信号，电容压 力传感器就是根据这个原理制造的。需要指 出的是，并不是所有的传感器都需要设置变 换器，有些被测的非电量也能直接变成电量， 例如热电偶，它可以将温度的变化直接变成 电压。
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现代仪器仪表技术的最新发展成果。它将具有数字 通信能力的现场智能仪表连成网络系统，并同上一 层监控级、管理级联系起来成为全分布式的新型控 制网络。
第12 页
EXIT
（三）按信号类型分：
模拟式控制仪表 传输信号通常为连续变化的模拟量。这
类仪表线路较简单，操作方便，价格较低使 用上均有较成熟的经验。
数字式控制仪表
DDZ?Ⅰ? DDZ?Ⅱ ? DDZ?Ⅲ? 数字式（智 能式）控制仪表 ? DCS系统 （PLC ）? 现场总线? 以太网
EXIT
第7页
三、过程控制仪表的分类及特点
（一）按能源形式分： 1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表
（二）结构形式分： 1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式 综合控制装置 4.数字化控制仪表 5.集散控制系 统 6.现场总线控制系统。
现场信号根据传输距离或功能 不同连接到现场 I/O 设备上，各 现场 I/O 设备与控制站间通过网 络（现场总线）连接。
过渡型结构
EXIT
第21 页
—— 直接数字量控制
起始于50年代末期，开辟了一个 轰轰烈烈的计算机工业应用时代
SP
过程控制计算机
AI 、DI
AO、DO
本质—— 用一台计算机取代一组模拟
EXIT
第 11页
5.集散型控制系统 将集中一台计算机完成的任务分派给各个微
型过程控制计算机，再配上数字总线以及上一级过 程控制计算机，组成各种各样的、能适应于不同过 程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了“控 制分散”或“危险分散”，管理高度集中。
6.现场总线控制系统 是计算机网络技术、通信技术、控制技术和
EXIT
第5页
一、过程控制仪表与控制系统
关系：
过程控制系统是实现生产过程自动化的 平台,而过程控制仪表与装置是过程控制 系统不可缺少的重要组成部分。
EXIT
第6页
二、过程控制仪表的发展概况
50年代? 60年代? 70年代? 80年代? 90年代 ? 21世纪至今
QDZ ?Ⅰ? QDZ ?Ⅱ ? QDZ ?Ⅲ
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第4页
四 示个仪基表本根环据节 需：要被可控选对）象、阀…泵检门…：测：开仪调关节泵表阀、、、变控电频磁泵制阀器、、气动执蝶行阀器（显
通常安装
于控制室
x e = x-z 控制器
-
通常安装
于 现场
干扰
pqyFra bibliotek控制阀
被控对象
z
显示 仪表
变送器
温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪 （通常输出：4~20mA、1～5V 等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off信号)传感器（Pt100 、 热电偶……）……
2.单元组合控制仪表 电动单元组合仪表： DDZ? Ⅰ型 ；DDZ?Ⅱ型 ；
DDZ? Ⅲ型 电源：220V AC ；24V DC ；
电信号：电流 0～10mA DC ； 4～20mA DC ；
Vo：1～5V DC
气动单元组合仪表：气源： 140 kPa ；
气信号： 20～100 kPa
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3. 组装式控制仪表 一种功能分离、结构组件化的成套仪表装置。
工程实际中已很少使用。
4 .数字控制仪表 以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外形
结构、面板布置保留了模拟式仪表的一些特征， 但其运算、控制功能更为丰富，通过组态可完成 各种运算处理和复杂控制。可和计算机配合使用， 以构成不同规模的分级控制系统。
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例:一贮罐液位控制系统。 要求贮罐液位保持一定，以满足生产需要；
图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。
分析:
贮罐液位由 液位变送器 转 换成相应的标准信号送到 控制器 ，与给定值相比较， 控制器按比较得到的偏差， 以一定的控制规律发出控 制信号，控制 执行器 的动 作，通过改变贮罐液体出 料的流量，从而使贮罐液 位保持在与给定值基本相 等的数值上。
自动化仪表概述
EXIT
第1页
自动化仪表概述
一、过程控制仪表与控制系统 二、过程控制仪表的发展概况 三、过程控制仪表的分类及特点
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一、过程控制仪表与控制系统
回顾: 什么是自动控制 ?
自动控制是指在没有人直接参与的情况下， 利 用外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装 置）， 使被控对象的工作状态或参数（压力、 物位、流量、温度、 PH值等）自动地按照预定 的规律运行。
计算机控制系统的发展过程
DDC 控制
集中型计 算机控制
始于 50 末期
本质： 用一台计算机取
本 传质统： 一 D台C计S算机取代
代一组模拟调节器，构 成闭环控制回路 特点： 具有里程碑意义
PLC尽 特_可 点B能 ：as多控e的d制模集D拟中C调S节器 IPC_Bas信ed息D集中CS
问题： 价格、性能
EXIT
第16 页
测量精 确值
测量百 分值
输出精 确值
输出百 分值
Better Control 可编程 调节器
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气动执 行机构
气动阀门 定位器
电动执 行机构
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第18 页
直通单、 双座控 制阀
直通单、 双座控 制阀
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第19 页
闸阀
球阀
三通阀
蝶阀
角阀
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第20 页
（三）按信号形式分： 1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表
EXIT
第8页
（一）按能源形式分：
气动控制仪表的特点： 结构简单、性能稳定、安全防爆、易于维修。
电动控制仪表的特点： 信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机
联用。
EXIT
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（二）结构形式分：
1.基地式控制仪表 以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构。
传输信号通常为断续变化的数字量。这
些仪表和装置是以微型计算机为核心，其功
能完善，性能优越，它能解决模拟式仪表难
以解决的问题，满足现代化生产过程的高质
量控制要求。
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常用的控制仪表及装置
压力 变送器
压力 变送器
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差压 变送器
测量膜合
双法兰差压送器
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无纸 记录仪
危险集中
问题： 性能
DCS 控制
始于 70年代 本质： 采用过程控制－ 过程管理－生产管理等 多层结构 特点： 控制分散
信息集中 半数字，半分散
FCS
分布式 IO DCS
本质： 支持双向、多节点、 总线式的 全数字 通讯，将全 厂最基础的现场级仪表和装 置均通过现场总线连接起来 特点： 把控制任务下移到智 能现场设备， 全分散 控制
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EXIT
（三）按信号类型分：
模拟式控制仪表 传输信号通常为连续变化的模拟量。这
类仪表线路较简单，操作方便，价格较低使 用上均有较成熟的经验。
数字式控制仪表
DDZ?Ⅰ? DDZ?Ⅱ ? DDZ?Ⅲ? 数字式（智 能式）控制仪表 ? DCS系统 （PLC ）? 现场总线? 以太网
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三、过程控制仪表的分类及特点
（一）按能源形式分： 1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表
（二）结构形式分： 1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式 综合控制装置 4.数字化控制仪表 5.集散控制系 统 6.现场总线控制系统。
现场信号根据传输距离或功能 不同连接到现场 I/O 设备上，各 现场 I/O 设备与控制站间通过网 络（现场总线）连接。
过渡型结构
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—— 直接数字量控制
起始于50年代末期，开辟了一个 轰轰烈烈的计算机工业应用时代
SP
过程控制计算机
AI 、DI
AO、DO
本质—— 用一台计算机取代一组模拟
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5.集散型控制系统 将集中一台计算机完成的任务分派给各个微
型过程控制计算机，再配上数字总线以及上一级过 程控制计算机，组成各种各样的、能适应于不同过 程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了“控 制分散”或“危险分散”，管理高度集中。
6.现场总线控制系统 是计算机网络技术、通信技术、控制技术和
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一、过程控制仪表与控制系统
关系：
过程控制系统是实现生产过程自动化的 平台,而过程控制仪表与装置是过程控制 系统不可缺少的重要组成部分。
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二、过程控制仪表的发展概况
50年代? 60年代? 70年代? 80年代? 90年代 ? 21世纪至今
QDZ ?Ⅰ? QDZ ?Ⅱ ? QDZ ?Ⅲ
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四 示个仪基表本根环据节 需：要被可控选对）象、阀…泵检门…：测：开仪调关节泵表阀、、、变控电频磁泵制阀器、、气动执蝶行阀器（显
通常安装
于控制室
x e = x-z 控制器
-
通常安装
于 现场
干扰
pqyFra bibliotek控制阀
被控对象
z
显示 仪表
变送器
温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪 （通常输出：4~20mA、1～5V 等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off信号)传感器（Pt100 、 热电偶……）……
2.单元组合控制仪表 电动单元组合仪表： DDZ? Ⅰ型 ；DDZ?Ⅱ型 ；
DDZ? Ⅲ型 电源：220V AC ；24V DC ；
电信号：电流 0～10mA DC ； 4～20mA DC ；
Vo：1～5V DC
气动单元组合仪表：气源： 140 kPa ；
气信号： 20～100 kPa
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3. 组装式控制仪表 一种功能分离、结构组件化的成套仪表装置。
工程实际中已很少使用。
4 .数字控制仪表 以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外形
结构、面板布置保留了模拟式仪表的一些特征， 但其运算、控制功能更为丰富，通过组态可完成 各种运算处理和复杂控制。可和计算机配合使用， 以构成不同规模的分级控制系统。
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例:一贮罐液位控制系统。 要求贮罐液位保持一定，以满足生产需要；
图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。
分析:
贮罐液位由 液位变送器 转 换成相应的标准信号送到 控制器 ，与给定值相比较， 控制器按比较得到的偏差， 以一定的控制规律发出控 制信号，控制 执行器 的动 作，通过改变贮罐液体出 料的流量，从而使贮罐液 位保持在与给定值基本相 等的数值上。
自动化仪表概述
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自动化仪表概述
一、过程控制仪表与控制系统 二、过程控制仪表的发展概况 三、过程控制仪表的分类及特点
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一、过程控制仪表与控制系统
回顾: 什么是自动控制 ?
自动控制是指在没有人直接参与的情况下， 利 用外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装 置）， 使被控对象的工作状态或参数（压力、 物位、流量、温度、 PH值等）自动地按照预定 的规律运行。
计算机控制系统的发展过程
DDC 控制
集中型计 算机控制
始于 50 末期
本质： 用一台计算机取
本 传质统： 一 D台C计S算机取代
代一组模拟调节器，构 成闭环控制回路 特点： 具有里程碑意义
PLC尽 特_可 点B能 ：as多控e的d制模集D拟中C调S节器 IPC_Bas信ed息D集中CS
问题： 价格、性能
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测量精 确值
测量百 分值
输出精 确值
输出百 分值
Better Control 可编程 调节器
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气动执 行机构
气动阀门 定位器
电动执 行机构
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直通单、 双座控 制阀
直通单、 双座控 制阀
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闸阀
球阀
三通阀
蝶阀
角阀
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（三）按信号形式分： 1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表
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（一）按能源形式分：
气动控制仪表的特点： 结构简单、性能稳定、安全防爆、易于维修。
电动控制仪表的特点： 信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机
联用。
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（二）结构形式分：
1.基地式控制仪表 以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构。
传输信号通常为断续变化的数字量。这
些仪表和装置是以微型计算机为核心，其功
能完善，性能优越，它能解决模拟式仪表难
以解决的问题，满足现代化生产过程的高质
量控制要求。
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常用的控制仪表及装置
压力 变送器
压力 变送器
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差压 变送器
测量膜合
双法兰差压送器
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无纸 记录仪
危险集中
问题： 性能
DCS 控制
始于 70年代 本质： 采用过程控制－ 过程管理－生产管理等 多层结构 特点： 控制分散
信息集中 半数字，半分散
FCS
分布式 IO DCS
本质： 支持双向、多节点、 总线式的 全数字 通讯，将全 厂最基础的现场级仪表和装 置均通过现场总线连接起来 特点： 把控制任务下移到智 能现场设备， 全分散 控制