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资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载PRY环境工程仪表与自动化复习资料整理地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容环境工程仪表与自动化第一章：自动化控制系统概述一、自动控制系统经历的四个阶段：（P2）①20世纪50年代是以基地式控制器等组成的控制系统（原理简单，维修方便，但调整设定不易，仍未淘汰，有所发展，但比重少）②20世纪60年代出现单元组合仪表组成的控制系统，分电动和气动两大类：气动仪表（ODZ系列）为20-100kPa气压信号电动仪表信号为0-10mA（已不使用，0mA做为故障值设定）直流电流信号（DDZ-II系列）和4-20mA（广泛使用）直流电流信号（DDZ-III系列）③20世纪70年代出现计算机控制系统，DDC（直接数字控制系统）被DCS （集散控制系统）替代④20世纪80年代后出现二级优化控制，在DCS的基础上实现先进控制和优化控制二、PID控制原理简单，易于实现对无时间延迟的单回路控制系统极为有效，直到目前为止，在工业过程控制中有80%～90%的系统还使用PID控制规律。
（P1）三、闭环与开环控制系统有何不同？（P5）在反馈控制系统中，被控变量送回输入端与设定值比较后根据偏差进行控制，整个系统形成一个环，称为闭环控制。
其特点在于按偏差进行控制，只要出现偏差就会起到控制作用。
但其却有控制不够及时，若系统内部各环节配合不好甚至会使系统失去控制。
开环控制方式不需要对被控制量进行测量，只需根据输入信号进行控制。
但系统受到扰动作用后被控变量偏离设定值并无法消除，这是缺点所在。
四、自动控制系统的品质指标（P12-P14，重点：衰减比n）一个控制系统在受到外作用时，要求被控变量要平稳、迅速和准确地趋近或恢复到设定值。
环境工程仪表与自动化第一章：自动化控制系统概述一、自动控制系统经历的四个阶段：（P2）①20世纪50年代是以基地式控制器等组成的控制系统（原理简单，维修方便，但调整设定不易，仍未淘汰，有所发展，但比重少）②20世纪60年代出现单元组合仪表组成的控制系统，分电动和气动两大类：1、气动仪表（ODZ系列）为20-100kPa气压信号2、电动仪表信号为0-10mA（已不使用，0mA做为故障值设定）直流电流信号（DDZ-II系列）和4-20mA（广泛使用）直流电流信号（DDZ-III系列）③20世纪70年代出现计算机控制系统，DDC（直接数字控制系统）被DCS（集散控制系统）替代④20世纪80年代后出现二级优化控制，在DCS的基础上实现先进控制和优化控制二、PID控制原理简单，易于实现对无时间延迟的单回路控制系统极为有效，直到目前为止，在工业过程控制中有80%～90%的系统还使用PID控制规律。
（P1）三、闭环与开环控制系统有何不同？（P5）在反馈控制系统中，被控变量送回输入端与设定值比较后根据偏差进行控制，整个系统形成一个环，称为闭环控制。
其特点在于按偏差进行控制，只要出现偏差就会起到控制作用。
但其却有控制不够及时，若系统内部各环节配合不好甚至会使系统失去控制。
开环控制方式不需要对被控制量进行测量，只需根据输入信号进行控制。
但系统受到扰动作用后被控变量偏离设定值并无法消除，这是缺点所在。
四、自动控制系统的品质指标（P12-P14，重点：衰减比n）一个控制系统在受到外作用时，要求被控变量要平稳、迅速和准确地趋近或恢复到设定值。
在稳定性、快速性和准确性三个方面提出各种单项控制指标和综合性控制指标。
这些控制指标仅适用于衰减振荡过程。
1.衰减比n：第一个波的振幅与同方向第二个波的振幅之比。
n越小，稳定度越低；n接近1，控制系统的过渡过程接近于等幅振荡过程；n越大，稳定度越高；n无穷大，过渡过程接近非振荡过程。
为保持足够的稳定裕度，一般希望过渡过程有两个波左右，与次对应的衰减比在4：1到10：1的范围内。
仪表及自动化控制系统管理制度模版第一章总则第一条为了加强对仪表及自动化控制系统的管理，确保设备的安全性、可靠性和正常运行，根据国家有关法律、法规和标准，制定本管理制度。
第二条本制度适用于本单位的仪表及自动化控制系统的管理。
第三条本制度的宗旨是：科学、规范、高效、安全。
第四条本单位应当配备专业技术人员，负责仪表及自动化控制系统的管理工作，为设备的使用和维护提供技术支持。
第二章仪表及自动化控制系统的分类第五条仪表可分为传感器、检测仪表、示值仪表、控制仪表等。
第六条自动化控制系统可分为PLC控制系统、DCS控制系统、SCADA系统等。
第三章仪表及自动化控制系统的安全管理第七条仪表及自动化控制系统在安装、调试、操作、维护等过程中，必须严格按照规定的操作程序进行操作。
第八条仪表及自动化控制系统的设备必须符合国家标准的要求，经过合理的安装和调试后方能投入使用。
第九条仪表及自动化控制系统的设备必须进行定期的检查和维护，发现问题及时进行处理。
第十条仪表及自动化控制系统的设备必须进行定期的演练，培训操作人员掌握正确的操作技术和紧急故障处理方法。
第四章仪表及自动化控制系统的维护管理第十一条仪表及自动化控制系统设备的维护管理应遵循以下原则：（一）定期检修：根据设备的使用情况和维护手册的要求，进行定期的检修工作。
（二）日常维护：根据设备的使用情况和维护手册的要求，进行日常的维护工作，包括清洁、润滑、调整等。
（三）故障维修：对于发生故障的设备，应立即进行维修，确保设备的正常运行。
第十二条仪表及自动化控制系统设备的维护管理应做到以下几点：（一）制定维护计划：根据设备的使用情况和维护手册的要求，制定合理的维护计划。
（二）配备维护人员：按照设备的规模和复杂程度，配备足够的维护人员，并对其进行培训。
（三）建立维护档案：对设备的维护情况进行记录和归档，方便追溯和查询。
第五章仪表及自动化控制系统的安全防护第十三条仪表及自动化控制系统必须按照国家有关法律法规的要求，建立健全的安全防护制度，确保设备的安全性。
仪表及自动化控制系统管理制度范本第一章总则第一条为了加强对仪表及自动化控制系统的管理，确保其安全、稳定、可靠运行，提高设备管理的水平和效益，制定本制度。
第二条本制度适用于本单位所有仪表及自动化控制系统的安装、使用、维护和管理。
第三条本制度的目的是规范仪表及自动化控制系统的管理，保证设备的正常运行，预防和排除故障，提高设备的可靠性和使用寿命。
第四条本制度遵循安全第一的原则，坚持预防为主、维修为辅的方针，实行总责任制、分工负责制、综合管理制，建立健全防范和保障体系。
第五条仪表及自动化控制系统管理制度是本单位设备管理的基本制度，各级管理人员和工作人员都必须遵守执行。
第二章基本要求第六条本单位的仪表及自动化控制系统必须符合现行的国家法律法规、标准和技术规范的要求，经过合格的设计、制造、安装、调试和验收才能投入使用。
第七条仪表及自动化控制系统必须经过定期的巡视、检查、维修和保养，保证设备长期稳定运行。
第八条仪表及自动化控制系统必须建立完善的备份和恢复机制，确保数据的安全性和完整性。
第九条仪表及自动化控制系统必须做到实时监测、及时报警，保证设备在出现故障时能够及时采取措施，避免事故发生。
第十条仪表及自动化控制系统必须每年进行巡检，发现问题要及时整改，确保设备的正常运行。
第三章责任制度第十一条设备管理部门是仪表及自动化控制系统管理的主体，负责设备的日常管理、巡检、维护和保养工作。
第十二条设备管理部门应建立健全设备档案，记录设备的基本情况、使用情况和维护保养情况。
第十三条设备管理部门应定期制定设备巡检计划，并组织人员进行巡检工作，对设备进行维护和保养。
第十四条设备管理部门应编制设备维修计划，及时组织人员进行维修工作，确保设备正常运行。
第十五条使用部门是仪表及自动化控制系统的责任主体，负责设备的安全使用和正常运行。
第十六条使用部门应派专人负责设备的操作和监控工作，做好设备的日常维护和保养。
第十七条使用部门应按照设备管理部门的要求，做好设备巡检、维修和保养工作。
.自动控制系统：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械（被控对象)自动地按预定规律运行,或使其某个参数（被控量）按预定要求变化。
控制对象：在生产过程中被控制的反应构筑物或生产设备，可指各种装置、设备、反应器,或反应系统中某一相关部分.被控量：被控参数y：按工艺要求对某些参数进行调节控制。
调节器输出：按照工艺规律,按一定控制算法,得到的控制调节作用的电信号或其他信号。
干扰f：破坏系统平衡，引起被控参数变化的外界因素。
传感器:直接感受被测参数变化的装置。
.变送器：将感应信号变为标准信号的原件或装置。
方框图：控制系统的元件作用图。
图中每一个方框表示组成系统的一个部分（如元件或设备），称之为环节，用带箭头的直线表示信号的相互联系和传递方向.组成：测量元件、比较元件、调节元件自动控制系统的分类：1 闭环控制2 开环控制a按给定值控制b按干扰补偿3 复合控制闭环特点：据被控量与给定值的偏差进行控制,最终达到消除或减少偏差;闭环;反馈控制。
开环特点：受控对象是被控量,但控制装置仅接受给定值，信号只有倾向作用，无反向联系。
传递函数:一个环节或一个自动控制系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之比，称为该系统或该环节的传递函数。
过渡过程:系统在动态过程中被控量不断变化，这种随时间而变化的过程称为自动控制系统的过渡过程。
稳定的过度过程：(a)单调过程：这是一种非周期过程，被控变量在某一侧偏离给定值后．经过相当的时间又慢慢地接近给定值.(b）衰减振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动．但振幅逐渐减小，最终能回到给定值。
不稳定的过渡过程:（c）等幅振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动且振幅不变，最终也不能回到给定值。
(d）发散振荡过程：被控变量在给定值附近来回波动，且振幅逐渐变大,偏离给定值越来越远.（e)非周期发散过程：被控变量在给定值的某一侧，逐渐偏离给定值，而且随时间t的变化，偏差越来越大，永远回不到给定值。
仪表及自动化控制系统管理制度一、总则为规范仪表及自动化控制系统的管理，在企业生产过程中维护正常运行，保证生产安全和效益，特制定本制度。
二、适用范围本制度适用于所有使用仪表及自动化控制系统的部门和岗位。
三、仪表及自动化控制系统管理职责1. 仪表及自动化控制系统管理员负责仪表及自动化控制系统的日常管理、维护和安全运行。
2. 相关部门负责对仪表及自动化控制系统进行使用培训和监督，并对仪表及自动化控制系统的使用进行定期检查和评估。
四、仪表及自动化控制系统的操作规范1. 仪表及自动化控制系统的操作人员必须熟练掌握相关操作技能，并按照操作手册进行操作。
2. 仪表及自动化控制系统的操作人员必须严格按照操作程序和规范进行工作，不得擅自操作或进行未经授权的改动。
3. 仪表及自动化控制系统的操作人员必须做好相关记录和报告，及时反馈异常情况，并采取相应措施进行处理。
4. 仪表及自动化控制系统的操作人员必须妥善保管仪表及自动化控制系统的设备和资料，不得私自借用或乱放乱丢。
五、仪表及自动化控制系统的维护规范1. 仪表及自动化控制系统的维护人员必须按照维护手册和计划进行维护工作。
2. 仪表及自动化控制系统的维护人员必须定期对系统进行巡检和保养，及时发现并处理异常情况。
3. 仪表及自动化控制系统的维护人员必须记录系统的维护情况，包括维护时间、维护内容和维护结果等，并及时向上级汇报。
4. 仪表及自动化控制系统的维护人员必须及时处理系统的故障，并记录和报告故障情况，提出改进建议。
六、仪表及自动化控制系统的安全管理1. 仪表及自动化控制系统的管理员必须熟悉并执行相关安全管理制度和标准。
2. 仪表及自动化控制系统的使用人员必须遵守安全操作规程和注意事项，如发现异常情况要立即向管理员报告。
3. 仪表及自动化控制系统的管理员负责对系统进行安全评估和风险控制，并制定相应的应急预案。
4. 仪表及自动化控制系统的使用人员必须加强安全意识，定期参加安全培训，并按照培训要求进行操作。
.自动控制系统：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械（被控对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（被控量）按预定要求变化。
控制对象：在生产过程中被控制的反应构筑物或生产设备，可指各种装置、设备、反应器，或反应系统中某一相关部分。
被控量：被控参数y：按工艺要求对某些参数进行调节控制。
调节器输出：按照工艺规律，按一定控制算法，得到的控制调节作用的电信号或其他信号。
干扰f：破坏系统平衡，引起被控参数变化的外界因素。
.传感器：直接感受被测参数变化的装置。
.变送器：将感应信号变为标准信号的原件或装置。
方框图：控制系统的元件作用图。
图中每一个方框表示组成系统的一个部分（如元件或设备），称之为环节，用带箭头的直线表示信号的相互联系和传递方向。
组成：测量元件、比较元件、调节元件自动控制系统的分类：1 闭环控制2 开环控制a按给定值控制b按干扰补偿3 复合控制闭环特点：据被控量与给定值的偏差进行控制，最终达到消除或减少偏差；闭环；反馈控制。
开环特点：受控对象是被控量，但控制装置仅接受给定值，信号只有倾向作用，无反向联系。
传递函数：一个环节或一个自动控制系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之比，称为该系统或该环节的传递函数。
过渡过程：系统在动态过程中被控量不断变化，这种随时间而变化的过程称为自动控制系统的过渡过程。
稳定的过度过程：(a)单调过程：这是一种非周期过程，被控变量在某一侧偏离给定值后．经过相当的时间又慢慢地接近给定值。
(b)衰减振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动．但振幅逐渐减小，最终能回到给定值。
不稳定的过渡过程：（c)等幅振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动且振幅不变，最终也不能回到给定值。
(d)发散振荡过程：被控变量在给定值附近来回波动，且振幅逐渐变大，偏离给定值越来越远。
(e)非周期发散过程：被控变量在给定值的某一侧，逐渐偏离给定值，而且随时间t的变化，偏差越来越大，永远回不到给定值。
过渡过程的5个品质指标：（1）最大偏差A：被控参数测量值与给定值的最大差值，最大偏差不能超过允许范围，希望最大偏差尽量小。
第一峰值与新稳定值的偏差又称超调量B。
（2）过渡时间ts：从干扰到建立新平衡所经历的时间ts过渡时间越短，稳定过程越快，控制质量越高。
（3）余差C：控制调节时间结束，被控参数新的稳定值与给定值的偏差，余差的大小反应了控制系统的控制精度。
（4）衰减比Ψ：相邻两个波峰值的比值，B：B’＝Ψ，定值系统低一些，随动系统高一些，一般4:1~10:1。
（5）振荡周期Tp：相邻两个波峰值之间的时间成为过渡过程振荡周期，倒数为振荡频率，周期与过渡时间成正比。
传感器作用：感受被检测参数的变化，直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一相应的输出信号。
变换器作用：将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性化或转变成统一的信号，供给显示器。
仪表的性能指标1）仪表的量程2）绝对误差3）相对误差4）引用误差5）精度等级6）灵敏度（7）分辨率（8）有效度（9）响应时间pH测量原理电极电位法的原理是用两个电极插在被测量溶液中，其中一个电极为指示电极(如玻璃PH电极)，它的输出电位随被测溶液中的氢离子活度变化而变化；另一个电极为参比电极（例如氯化银电极)，其电位是固定不变的.这两个电极在溶液中构成了一个原电池，该电池所产生的电动势E的大小与溶液的pH值有关，可用下式表示：E=E*—D*PH式中 E —测量电池产生的电动势；E*——测量电池的电动势常数(与温度有关)pH——溶液的pH值；D——测量电极的响应极差(与温度有关)。
因此，若已知E*和D，则只要准确地测量两个电极间的电动势，就可以测得溶液的pH值了。
电导率检测仪表原理:对于特定的电导仪，有确定的电极常数Q。
根据此电极常数Q和在此条件下测得的溶液的电导S．便可算出溶液的电导率k。
K=SL/A—SQ溶解氧检测仪表原理（1）氧电极法:氧电极对氧活度的测定是基于电流的测量。
包含一个阴极与一个阳极的氧电极由一种电解质传导连接。
加在阳极与阴极之间的适宜的极化电位在阴极上选择性地将氧还原。
阴极：O2+2H2O+4e == 4OH－阳极: 4Ag+4C1－== 4AgC1↓+4e 化学反应产生一个与氧浓度成正比的电流。
（2）实验室溶解氧分析：碘量法（硫酸锰和碱性碘化钾）（3）电导测定法用非导电的金属铊或其他化合物与水中溶解的氧反应生成能导电的离子Tl＋。
2Tl + 0.5O2+H2O== 2Tl＋＋2OH－通过测定水样电导率的增量，可求得溶解氧的浓度。
实验表明：每增加0.035S/cm的电导率相当于1ml/L的溶解氧。
浊度检测仪表原理:目前各种类型的浊度仪，全是利用光电光度法原理制成的。
悬浊液体是光学不均匀性很显著的分散物质。
当光线通过这种液体时，会在光学分界面上产生吸收、反射、散射等光学现象。
由于这些光学现象，当射入试样水的光束强度固定时，透过水样后的光束强度或散射光的强度将与悬浊物的成分、浓度等形成函数关系。
根据比尔—朗伯定律和雷莱方程式，可提出如下的函数式：通过光电效应又可将光束强度转换为电流的大小，用以反映浊度。
这就是当前各类浊度仪的基本工作原理。
BOD检测仪表:（1）五天培养法：水样经稀释后，在（20±1）℃条件下培养五天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值记为BOD5。
（2）检压法：将水样置于装有一个有CO2吸收剂小池的密闭培养瓶中，当水样中的有机物被微生物氧化分解时，消耗的溶解氧则由气体管中的氧气补充，产生的CO2又被吸收池中的吸收剂吸收，结果导致密闭系统内的压力降低，用压力计测出的压力降低值来求出水样的BOD（3）检压库仑法：装在培养瓶中的水样用电磁搅拌器进行搅拌，微生物降解消耗溶解氧，培养瓶内空间中的氧溶解进入水样，生成的二氧化碳从水中逸出被置于瓶内的吸附剂吸收，使瓶内的氧分压和总气压下降，电极式压力计检出下降量，并转换成电信号，自动控制电解产生氧气供给培养瓶，待瓶内气压回升至原压力时，继电器断开，电解电极停止工作，一直使培养瓶内空间始终保持恒压状态。
根据法拉第定律，由恒电流电解所消耗的电量便可计算耗氧量。
仪器能自动显示测定结果，记录生化需氧量曲线。
（4）微生物电极法：当将电极插入恒温、溶解氧浓度一定的不含BOD物质的底液时，微生物电极输入一稳态电流；如果底液中加入了BOD物质，则电极输出的电流值不恒定，而是在几分钟内逐渐减小至新的稳定值。
在适宜的BOD物质浓度范围内，电极输出电流降低值与BOD物质浓度之间呈线性关系，因此可算出BOD值。
COD：氧化1L水样中还原性物质所需氧化物质的量COD检测方法：（1）重铬酸钾法CODCr（2）酸性高锰酸钾法CODMn（3）其他方法有1）密封管法2）比色法3）氧化还原电位滴定法：4）恒电流库仑分析法紫外（UV）吸收检测仪表测定方法：分光光度法是选一定波长的光照射被测物质溶液，测量其吸光度，再依据吸光度计算出被测组分的含量。
2依据理论：朗伯—比尔定律：指当一束平行单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比，即：A=KCL总有机碳（TOC）检测仪表测定方法及基本原理：1方法：燃烧氧化－非分散红外吸收法。
2原理：将一定量水样注入高温炉内的石英管，在900~950℃温度下，以铂和三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化为CO2，然后用红外线气体分析仪测定CO2含量，从而确定水样中碳的含量（TC）。
总需氧量是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量余氯在线检测仪表原理 a.测量原理：比色法和电极法1比色法（邻联甲苯胺DPD），0-5mg/L，与标准方法一致，无需校准，维护量小，可以测量余氯和总氯，只须每个月更换一次试剂，不受pH影响，反应时间较慢；测量总氯时需要加入碘化钾。
2电极法，测量范围比较宽：0-60mg/L，更适用于污水消毒，需要校准, 受pH影响,维护量较大,反应时间较快,部分产品不能测量总氯。
流量检测仪表：1节流流量计：原理：利用节流装置前后的压差与平均流速或流量的关系，根据压差测量值计算出流量的。
2容积流量计原理：使流体充满具有一定体积的空间，然后把这部分流体送到流出口排出．类似于用翻斗测量液体的体积。
3面积流景计工作原理：利用浮子在流体中的位置确定流量，当浮子在上升水流中处于静止状态时．其位置与流量存在关系。
4叶轮流量计原理：置于流体中的叶轮是按与流速成正比的角速度旋转的。
流速可由叶轮旋转的角速度获得，而流体通过流量计的体积将从叶轮旋转次数求得。
5电磁流量计6超声波流量计7量热式流量计8毕托管9层流流量计10动压流量计11用堰、槽测量流量12质量流量计13流体振动流量计14激光多普勒流速计15标记法测流量PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置PLC的特点：可靠、安全、灵活、方便、经济PLC的工作原理：（1）扫描工作原理：用扫描工作方式分时操作逐条执行用户程序（串行工作），但CPU运行速度很快，宏观来看几乎是同时完成。
（2）扫描工作过程：扫描工作过程包括：内部处理、通信服务、输入采样、执行程序、输出刷新等五个阶段。
（3）执行程序过程：输入采样到映像寄存器中；按顺序执行应用程序；输出刷新。
给水泵与给水管道：(1)城市供水系统(2)城市雨水、污水排水系统(3)小区、建筑的给水系统(4)小区、建筑的排水系统调节内容：(1)对水泵的开停双位控制：按照液位(或压力值)、流量等参数的要求，改变每台水泵的开、停状态或改变水泵的运行台数。
(2)对水泵工作点的调节控制：按照液位(或压力)、流量等参数的要求，改变水泵的工作点。
控制是按流量和压力控制，实现恒压或恒流控制，恒流属于一级泵站保证取水流量恒定，恒压属于二级泵站保证用户水压恒定。
双位控制的特点：高效节能、用水压力恒定、延长设备使用寿命、功能齐全恒压给水：1）双位控制系统：按水位(水压)的高低两个界限值控制给水泵的开停。
当高低水位相差不大、水压波动较小时，可近似看作恒压给水系统，如前述的高位水箱给水系统以及气压给水系统。
2）定值控制给水系统：按某一压力控制点的水压目标值进行调节控制。
可以采用变频调速等技术，改变水泵特性，对水泵工况连续调节，将水压控制在很小的波动范围内。
给水处理工艺流程：原水预处理控制、混凝控制、沉淀控制、过滤控制、加氯控制混凝控制的方法和特点：①经验目测法：可靠性较低。
常采用过量投药的方法，但药量浪费大，水质保证率也不高。
②烧杯试验法：缺点：生产反应池与试验的烧杯的几何相似性有待研究。
另外，还存在结果的不连续性及滞后性问题。
优点：在评价混凝剂性能、混凝剂品种筛选、混凝条件选择等方面，烧杯试验是一种很有效的手段③模拟滤池法：优缺点：几何相似性问题和结果的滞后性问题。
