生产过程自动化仪表与识

1.测量仪表的概念在工业生产过程中，为了有效地进行生产操作和自动控制，需要对工艺生产中的一些主要参数进行自动测量。

用来测量这些参数的仪表称为测量仪表。

2.参数检测的基本过程3.传感器与变送器传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于靠着的输出信号，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。

由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0~10mA、4~20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表称为变送器。

4.测量误差由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测仪表(精度较低)和标准表(精度较高)在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。

即：Δ＝x i－x0也即绝对误差。

5.测量仪表的精确度在自动化仪表中，通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。

由于仪表的绝对误差在测量范围内的上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差：δ＝最大绝对误差/量程＝Δmax/(X max-X min)*100%仪表的精度等级(精确度等级)是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。

把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“%”号，便可以用来确定仪表的精度等级。

目前，按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。

所谓的0.5级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5%，以此类推。

精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上。

仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。

精度等级数值越小，表示仪表的精确度越高。

精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级数值一般大于等于0.5。

浅谈化工行业自动化仪表的常见种类与功能毕业论文现代科学技术的发展，给我们的生活、生产都带来了极大的改变，尤其是自动化技术的出现，更是极大的解放了劳动力，提高了生产的效率和质量，保障了生产的安全性。

从技术层面来讲，自动化生产的体系结构非常复杂，它需要依靠众多技术设备在空间和逻辑上的组合协调才能正常有效地运行，如监控传感技术设备、信息传输技术设备、控制技术设备等。

文章主要就化工行业自动化生产中的自动化仪表进行相关的分析与探讨。

自动化指机器设备、系统或是管理过程、生产过程等，在没有人或少有人直接参与的情况下，按照预先设定的计划，通过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，来实现预期目标。

自动化是伴随多种现代科学技术发展而出现的，它对这些多种科学技术进行了整合，其中涉及到计算机技术、电子学技术、系统工程技术、控制技术、信息传输技术等。

如今，不论是生产领域还是交通运输、医疗、军事、家居等领域，都在向着自动化的方向发展。

因为自动化技术可以有效代替人的劳动力投入，使人可以更加专注于更有价值的事务，改善人们的生活、生产模式，提升人的创造力、创新力。

化工自动化生产是指通过对自动化技术的应用，实现自动化生产。

它是通过将若干的自动化技术设备在空间和逻辑上组合成一个系统，并直接作用于化工生产设备，以代替以往的人工操作，实现自动化的生产过程。

化工生产是非常重要而且对于当前的社会来说是不可缺少的，与其他的行业生产不同，化工生产具有一定的特殊性，如操作精准度要求高、生产环境封闭、危险性高等。

人工进行操作容易对工作人员的健康造成损害，而且较为容易出错，轻者会导致生产不合格，降低生产质量，重者会引起安全事故，造成人员伤亡。

而自动化技术在化工生产中的应用，则可以取代人的劳动，提高生产操作的精准度，严格控制生产工艺指标，确保生产效率、生产质量，同时有效保障人的安全。

自动化生产的体系结构非常复杂，需要依靠众多技术设备在空间和逻辑上的组合协调才能正常有效地运行。

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, 测量温度的方法：接触式，非接触式。

2, 热电偶：当两种不同导体货半导体连接成闭合回路时，若两个节点温度不同，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，只要插入的第三种导体的两个接点温度相等，它的接入对回路毫无影响。

4, 测量某一点压力及大气压力之差，当这点的压力高于大气压力时，此差值称为表压。

5, 利用弹性元件受压产生变形可以测量压力。

常用的弹性测压元件有：弹簧管（常用）, 水纹管及膜片三类。

6, 流量检测仪表：节流式流量计(在管道中放入肯定的节流元件，依据节流元件的推力或在节流元件前后形成的压差测量)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的气体分析仪。

依据不同气体具有不同的热传导实力这一特性，通过测定混合气体的导热系数，推算出其中某些成分含量。

（0度时H2为7.150，He为7.150）8, 调整器的作用：把测量值和给定值进行比较，依据偏差大小，按肯定的调整规律产生输出信号，推动执行器，对生产过程进行自动调整。

9, 调整规律：他的输出量及输入量（偏差信号）之间具有什么样的函数关系。

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

11, 积分调整特点：能够消退静差，即当有偏差存在时积分输出将随时间变化，当偏差消逝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，易造成系统不稳定。

12, 微分调整器：能在偏差信号出现或变化瞬间，马上依据变化趋势，产生调整作用，是偏差尽快的消退于萌芽状态之中。

但对静态片差毫无抑制实力，不能单独运用。

13, 在PID三作用调整器中，微分作用主要爱用来加快系统动作速度，削减超调，克服震荡。

积分作用主要用来消退静态误差。

将比例, 积分, 微分三种调整规律结合在一起，即可达到快速灵敏，又可达到平稳精确，只要协作得当便可得到满足的调整效果。

化工仪表及自动化知识点整理在化工生产过程中，化工仪表及自动化技术起着至关重要的作用。

它不仅能够实时监测生产过程中的各种参数，还能实现对生产设备的自动控制，从而提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本以及保障生产安全。

下面，我们来对化工仪表及自动化的一些重要知识点进行整理。

一、化工仪表的分类与特点化工仪表种类繁多，按照测量参数的不同，可以分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。

温度仪表用于测量化工生产中的温度，常见的有热电偶、热电阻等。

热电偶基于热电效应工作，测量范围广，但精度相对较低；热电阻则是利用电阻值随温度的变化来测量温度，精度较高，但测量范围相对较窄。

压力仪表用于测量压力，包括压力表、压力变送器等。

压力表结构简单，直接显示压力值；压力变送器则将压力信号转换为标准电信号输出，便于远程监测和控制。

流量仪表用来测量流体的流量，常见的有节流式流量计、转子流量计、电磁流量计等。

节流式流量计通过测量节流元件前后的压差来计算流量；转子流量计基于浮子在锥形管内的位置变化来反映流量；电磁流量计则是利用电磁感应原理测量导电液体的流量。

液位仪表用于测量液位，有玻璃管液位计、差压式液位计等。

玻璃管液位计直观简单，但适用范围有限；差压式液位计通过测量液位产生的压差来确定液位高度。

二、化工自动化系统的组成化工自动化系统通常由被控对象、检测仪表、控制器和执行器四部分组成。

被控对象是需要进行控制的生产设备或过程，例如化学反应器、精馏塔等。

检测仪表用于获取被控对象的各种参数信息，并将其转换为易于处理和传输的信号。

控制器是自动化系统的核心，它根据检测仪表提供的信号，按照预定的控制策略计算出控制信号。

执行器则根据控制器的输出信号，对被控对象进行操作，实现控制目的。

常见的执行器有调节阀、变频器等。

三、自动控制系统的分类根据不同的分类标准，自动控制系统可以分为多种类型。

按照给定值的形式，可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

化工自动化仪表及在生产中的应用摘要：化学工业的发展对化工生产提出了更高的要求。

化工仪表作为日常生产的重要组成部分，其性能和使用效果将直接影响化工生产的质量。

随着自动化技术的不断发展，化工仪表自动化有助于提高化工生产的精度，实现化工生产的高效控制和智能管理，对优化化工生产水平起着重要作用。

分析了化工自动化仪表及其在化工生产中的应用，旨在进一步提高化工自动化仪表的管理水平，确保化工生产的顺利进行。

同时，通过高质量的智能管理和控制，确保化工企业的生产安全和可靠性，从而确保产品质量和产量。

关键词：化工自动化；仪表；生产；应用1化工自动化仪表管理问题1.1缺乏对化工仪表管理的正确认识在化工生产阶段，需要对数据和材料进行合理的控制和监督。

在日常监督管理过程中，为了保证仪器的正常使用，有必要做好仪器的日常维护和性能测试的准备工作。

然而，从大多数化工企业的角度来看，制剂不够全面和充分，导致仪器在后续使用中出现各种问题。

此外，企业缺乏完善的仪表管理管理计划和策略，导致员工对化工自动化仪表管理缺乏正确认识，无法实施。

1.2 质量控制不完善在自动化仪表的生产制造过程中，容易出现质量问题。

然而，在实际生产过程中，一些化工企业对仪表应用中的质量问题不重视，影响了仪表的功能。

原因是：一方面，生产准备不足，某一环节出现问题，进一步影响化工生产进度，导致化工自动化仪表应用效果差；另一方面，在企业的生产过程中，由于缺乏质量管理，导致化学仪器在实际操作过程中出现故障，没有得到彻底解决，甚至导致严重的生产安全事故。

1.3 自动化仪表管理漏洞目前，我国大多数化工企业在实际生产中，自动化仪表的管理还存在许多漏洞。

例如，由于人员缺乏必要的生产培训，对仪器的理解不全面，操作中容易出现各种问题，难以提高仪器的应用水平；然而，企业在人员和设备方面缺乏有效的投入，缺乏相应的专业技术人员，制约了自动化仪表在化工生产中的使用效果。

现代科学技术的飞速发展，对化工生产提出了更高的要求。

化工仪表及自动化知识要点第一章1化工自动化一般包括 自动检测系统、自动信号和联锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统、自动控制系统。

2自动控制系统的基本组成1）被控对象 2）自动化装置：测量元件与变送器、自动控制器、执行器3自动控制系统方框图4自动控制系统的方框图与控制流程图的区别：方框图中的每一个方框都代表一个具体的装置。

方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联系，并不代表方框之间的物料联系。

方框之间连接线的箭头也只是代表信号作用的方向，与工艺流程图上的物料线是不同的。

工艺流程图上的物料线是代表物料从一个设备进入另一个设备，而方框图上的线条及箭头方向有时并不与流体流向相一致。

5在自动控制系统将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象，简称对象。

6生产过程中所要保持恒定的变量，称为被控变量。

7工艺上希望保持的被控变量数值，即给定值。

8具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。

9自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。

10与自动检测、自动操纵等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈，开环系统中，被控（工艺）变量是不反馈到输入端的。

11仪表位号是由字母代号组合和阿拉伯数字编号两部分组成。

第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能阿拉伯数字编号写在圆圈的下半部，其第一位数字表示工段号，后续数字（二位或三位数字）表示仪表序号。

12将控制系统按照工艺过程需要控制的被控变量的给定值是否变化和如何变化来分类，这样可将自动控制系统分为三类，即定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

13静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态；动态——被控变量随时间变化的不平衡状态 。

14控制系统的过渡过程 系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。

15采用阶跃干扰的优点：（1） 这种形式的干扰比较突然、危险，且对被控变量的影响也最大。

如果一个控制系统能够有效地克服这种类型的干扰，那么一定能很好地克服比较缓和的干扰。

过程控制与自动化仪表介绍1. 引言过程控制是指在工业生产中，通过监测和调整工艺参数，以实现对生产过程的控制和优化。

自动化仪表则是过程控制的重要工具，用于测量、传输和处理工艺参数，为控制系统提供准确的反馈信息。

本文将详细介绍过程控制与自动化仪表的基本概念、原理和应用。

2. 过程控制的基本概念过程控制是指通过监测和调整工艺参数，使生产过程达到预期目标的过程。

这里的工艺参数可以是温度、压力、流量、液位等物理量，也可以是其他关键的过程指标。

过程控制分为反馈控制和前馈控制两种方法。

反馈控制是根据测量到的实际过程参数值与预期目标值之间的差异，通过调整控制器输出信号来纠正偏差，使过程参数保持在合理范围内。

前馈控制则是根据已知的过程变化规律，提前调整控制器输出信号，以使过程参数能够在预期的变化中保持稳定。

3. 自动化仪表的基本原理自动化仪表是过程控制的关键设备，可以完成对工艺参数的测量、传输和处理。

常见的自动化仪表包括温度传感器、压力传感器、流量计、液位计等。

3.1 温度传感器温度传感器用于测量和监控物体或环境的温度。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线传感器。

热电偶利用两种不同金属的电动势差来测量温度，热电阻则利用电阻与温度呈线性关系的特性来测量温度。

3.2 压力传感器压力传感器用于测量和监控气体或液体的压力。

常见的压力传感器有压阻式传感器和压电式传感器。

压阻式传感器通过测量电阻的变化来间接测量压力，而压电式传感器则是利用压电晶体的压电效应来直接测量压力。

3.3 流量计流量计用于测量和监控液体或气体的流量。

常见的流量计有浮子流量计、涡轮流量计和电磁流量计等。

浮子流量计通过测量浮子位置的变化来间接测量流量，涡轮流量计则是利用涡轮的旋转速度与流体的流速成正比关系来测量流量。

3.4 液位计液位计用于测量和监控液体的液位高度。

常见的液位计有浮子液位计、压力液位计和超声波液位计等。

浮子液位计通过测量浮子的位置变化来间接测量液体的液位，而超声波液位计利用超声波的传播时间来直接测量液位的高度。

知识点1自动化系统的分类:自动检测系统，自动信号和联锁保护系统，自动操纵及自动开停车系统，自动控制系统知识点2开环系统：自动机在操作时，一旦开机，就只能是按照预先规定好的程序周而复始地运转。

这时被控变量如果发生了变化，自动机不会自动地根据被控变量的实际工况来改变自己的操作。

闭环系统：有针对性地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。

知识点3自动控制系统的分类：定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统知识点4静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态（变化率为0，不是静止）。

动态——被控变量随时间变化的不平衡状态。

知识点5控制系统的品质指标假定自动控制系统在阶跃输入作用下，被控变量的变化曲线如下图所示，这是属于衰减振荡的过渡过程知识点6研究对象的特性，就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。

这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。

分为静态数学模型和动态数学模型知识点7数学建模有机理建模，实验建模和混合建模知识点8放大系数：在稳定状态时，对象一定的输入就对应着一定的输出，这种特性称为对象的静态特性。

K 在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。

K 越大，就表示对象的输入量有一定变化时，对输出量的影响越大，即被控变量对这个量的变化越灵敏。

时间常数越大，表示对象受到干扰作用后，被控变量变化得越慢，到达新的稳定值所需的时间越长。

当对象受到阶跃输入后，被控变量达到新的稳态值的63.2％所需的时间，就是时间常数T ，实际工作中，常用这种方法求取时间常数。

显然，时间常数越大，被控变量的变化也越慢，达到新的稳定值所需的时间也越大。

知识点9大气压力绝对压力表压p p p -=绝对压力大气压力真空度p p p -=知识点10弹性式压力计:弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。

化工生产控制自动化及仪表探究【摘要】化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科，综合利用自动控制的仪表学科，以及计算机学科的理论服务于化学工程学科更是我们所研究的目标。

文章对化工仪表进行了简单概述和分类，探究了仪表自动化应用的发展方向及建议。

【关键词】控制自动化仪表中图分类号：p634.3+6文献标识码： a 文章编号：化学工业是创造价值经济的重要组成部分,它直接影响国计民生，和国民经济的其他部门密切相关。

化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,是在对于工作人员不利的情况下连续进行的。

此外,不少介质还是直接伤害人体的化学性质。

因此,为了响应“以人为本”的号召,使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化,而对这些数据的控制和维持,最直观的就是化工生产自动化的仪表部分。

一、化工仪表概述及分类自动化仪表分类方法很多。

根据不同原理可以进行相应的分类。

例如按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表(很少见)；按仪表组合形式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；随着微处理器的蓬勃发展，根据仪表有否引入微处理机(器)又可分为自动化仪表与非自动化仪表。

根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等等。

仪表覆盖面比较广。

任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分得井井有序，它们中间互有渗透，彼此沟通。

例如变送器具有多种功能，温度变送器可以划归温度检测仪表，差压变送器可以划归流量检测仪表，压力变送器可以划归压力检测仪表，若用差压法测液位可以划归物位检测仪表，很难确切划归哪一类，中外单元组合仪表中的计算和辅助单元也很难归并。

二、对我国化工业常用的自动化仪表进行分析根据实际应用情况，我国工业化生产中，常用的化工仪表自动化种类有如下几种：1、压力仪表。

化工生产中，压力仪表至关重要，因为没有压力，厂房设备和人员的安全都无从谈起，生产的顺利进行更是无法保障。

过程控制与自动化仪表介绍过程控制与自动化仪表的工作原理是通过传感器采集各种生产参数，如温度、压力、流量、液位等，然后将这些参数转换成电信号，并送到控制器进行处理。

控制器根据预设的控制算法，可以自动地调节各种执行器，如阀门、电机等，来达到控制生产过程的目的。

这样就能够实现对生产过程的自动化控制。

过程控制与自动化仪表的种类多种多样，根据其功能可以分为传感器、控制器、执行器等多种类型。

传感器可以根据所测量的参数种类分为温度传感器、压力传感器、流量传感器等；控制器可以分为PID控制器、PLC控制器、DCS控制器等不同类型；执行器可以分为阀门执行器、电机执行器等多种类型。

在工业生产中，过程控制与自动化仪表的应用可以帮助实现对生产过程的精确控制，提高生产效率，降低能耗成本，提高产品质量，减少人为因素对生产过程的影响，从而使得生产过程更加稳定和可靠。

同时，过程控制与自动化仪表还可以实现远程监测和操作，方便管理人员对生产过程的监控和调整。

总的来说，过程控制与自动化仪表是工业生产中不可或缺的重要设备，它能够帮助实现生产过程的自动化、稳定和高效运行，是提高工业生产质量和效率的重要手段。

过程控制与自动化仪表在工业生产中扮演了至关重要的角色。

它们不仅能够确保生产设备的稳定运行和生产质量的一致性，还可以实现高效的生产过程，节约能源并降低成本。

在本文中，我们将深入探讨过程控制与自动化仪表的工作原理、类型、应用以及未来发展趋势。

## 工作原理过程控制与自动化仪表的工作原理基于控制系统的闭环反馈原理。

首先，传感器可以通过各种不同的检测方法，如电阻、电容、光电、超声波等，来实时获取生产过程中的各种参数。

接下来，传感器将这些参数转换成电信号，并通过电缆或者wifi等传输方式传送给控制器。

控制器是过程控制与自动化仪表的核心部件，它接收传感器传来的信息，并通过预设的算法来处理这些信息。

比如，通过PID控制算法，控制器可以根据实际测量到的参数值与设定的目标值之间的差异，来调节执行器。