仪表控制系统成套供货要求1、供方对设备本体保护及控制装置负有配合的责任，供方供货范围内的检测仪表、控制设备和被控设备可控性满足自动化投入率10％的要求。 2、供方提供完整的资料，并以书面形式详细说明对测量、控制、联锁、保护等方面的要求，提供详细的运行参数，报警值及保护动作值。 3、供方提供的仪控设备、控制系统及安装附件等都要详细说明其规格、型号、安装地点、接口尺寸、连接方式、插入深度、用途及制造厂家等信息，特殊检测装置提供安装使用说明书。 4、在确定设备及材料的类型及尺寸时，应将环境条件及工艺条件的影响考虑在内，例如温度、压力、湿度、振动、气蚀、腐蚀、障碍物、空气杂质和腐蚀性药品。在必要的地方应采取冷却或加热等措施。 5、现场仪表、变送器等应保持连续运行，除非特殊要求，环境温度在-25～65℃范围内变化时，测量仪表应保持它的精度等级。 6、如果环境不要求更高的防护，对现场仪表通常采用的防护等级一般为IP65（IEC529）。如果会接触易爆炸气体，设备或控制回路必须满足所在危险区域的防爆要求。 7、所有的仪表、组件、变送器、转换器等都应有表示位号和用途的铭牌，仪表位号编制在开工会上确定。8、所有的就地仪表、变送器在运输前应在工厂内进行标定（在量程范围内，最少五点），提供每台仪表的标定校核记录。 9、所有仪表设备必须带产品检验合格证书、产品使用说明书（进口产品必须带中文说明书、产地证明等证件）。在单体设备包装上注明其用途及主要
参数，如量程等。流量检测装置必须带机加工图纸、计算书等资料。 10、供方将其提供的仪表及控制设备连到供方提供的接线盒/箱或现场控制盘上，所有模拟接口信号是4～20mA标准信号（热电偶及热电阻除外），开关量仪表输出触点为无源接点，容量为20VAC 3A/20VDC1A。 1、控制盘柜的要求： （1）配供的控制盘、柜为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。控制柜的防护等级满足环境要求，放置在控制室及电子设备间的设备将为IP32，其它为IP54。放置在相临位置的控制盘、柜尺寸要统一，详细要求在技术澄清会/开工会讨论后确定。（2）控制盘、柜内所有组件的布置和安装应符合国家标准。接触器、继电器选用Schneider，配电回路保护组件采用Schneider、AB 空气开关，操作按钮、开关、信号灯选用Schneider产品。（3）控制、信号回路连接用线为铜芯绝缘线，最小截面不小于 1.5m 2。所有导线应牢固的加紧，设备端子均有标字牌。（4）对外引接电缆均经过端子排，每排端子排留有15%的备用端子，采用PhoenixUT系列螺钉接线端子产品，交流、直流端子颜色不同，且端子排分开设置。 （5）所有柜体需着色部分的颜色均为浅灰色，色标号为RAL7035，底座颜色均为深灰色，色标号为RAL702。（6）配电设备的结构应保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。 （7）每台箱体上应有一块永久性附贴的防锈铭牌，它的字迹清晰可读，其
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？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、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或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。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差
如何正确选择仪表设备 1、自动化仪表选型的一般原则 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： 1.工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 2.操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。 一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型； 对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式； 而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制； 对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算； 一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 3.经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。
为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 4.仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。 2、温度仪表的选型 一、一般原则 1.单位及标度（刻度） 温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。 2.检出（测）元件插入长度 插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。 在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。 检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。 安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。
仪表控制系统成套供货要求 1、供方对设备本体保护及控制装置负有配合的责任，供方供货范围内的检测仪表、控制设备和被控设备可控性满足自动化投入率10％的要求。 2、供方提供完整的资料，并以书面形式详细说明对测量、控制、联锁、保护等方面的要求，提供详细的运行参数，报警值及保护动作值。 3、供方提供的仪控设备、控制系统及安装附件等都要详细说明其规格、型号、安装地点、接口尺寸、连接方式、插入深度、用途及制造厂家等信息，特殊检测装置提供安装使用说明书。 4、在确定设备及材料的类型及尺寸时，应将环境条件及工艺条件的影响考虑在内，例如温度、压力、湿度、振动、气蚀、腐蚀、障碍物、空气杂质和腐蚀性药品。在必要的地方应采取冷却或加热等措施。 5、现场仪表、变送器等应保持连续运行，除非特殊要求，环境温度在-25～65℃范围内变化时，测量仪表应保持它的精度等级。 6、如果环境不要求更高的防护，对现场仪表通常采用的防护等级一般为IP65（IEC529）。如果会接触易爆炸气体，设备或控制回路必须满足所在危险区域的防爆要求。 7、所有的仪表、组件、变送器、转换器等都应有表示位号和用途的铭牌，仪表位号编制在开工会上确定。 8、所有的就地仪表、变送器在运输前应在工厂内进行标定（在量程范围内，最少五点），提供每台仪表的标定校核记录。 9、所有仪表设备必须带产品检验合格证书、产品使用说明书（进口产品必须带中文说明书、产地证明等证件）。在单体设备包装上注明其用途及主要参
数，如量程等。流量检测装置必须带机加工图纸、计算书等资料。 10、供方将其提供的仪表及控制设备连到供方提供的接线盒/箱或现场控制盘上，所有模拟接口信号是4～20mA标准信号（热电偶及热电阻除外），开关量仪表输出触点为无源接点，容量为20VAC 3A/20VDC1A。 1、控制盘柜的要求： （1）配供的控制盘、柜为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。控制柜的防护等级满足环境要求，放置在控制室及电子设备间的设备将为IP32，其它为IP54。放置在相临位置的控制盘、柜尺寸要统一，详细要求在技术澄清会/开工会讨论后确定。 （2）控制盘、柜内所有组件的布置和安装应符合国家标准。接触器、继电器选用Schneider，配电回路保护组件采用Schneider、AB 空气开关，操作按钮、开关、信号灯选用Schneider产品。 （3）控制、信号回路连接用线为铜芯绝缘线，最小截面不小于1.5m 2。所有导线应牢固的加紧，设备端子均有标字牌。 （4）对外引接电缆均经过端子排，每排端子排留有15%的备用端子，采用PhoenixUT系列螺钉接线端子产品，交流、直流端子颜色不同，且端子排分开设置。 （5）所有柜体需着色部分的颜色均为浅灰色，色标号为RAL7035，底座颜色均为深灰色，色标号为RAL702。 （6）配电设备的结构应保证工作人员的安全，且便于运行、维护、检查、监视、检修和试验。 （7）每台箱体上应有一块永久性附贴的防锈铭牌，它的字迹清晰可读，其上
仪表的选型以掌握工艺流程为前提 温度、压力、液位等测量仪表是保证连续化生产设备安全,经济及自动化运行的重要装备之一,并为自动调节和控制这些参数乃至整个生产过程提供精确的、可靠的最基本真实的信息。 测量仪表适应生产发展的需要而发展,又促进生产向更高级的阶段发展,科学技术的发展推动着测量仪表的发展。 射频导纳液位计技术是一种从电容式物位控制技术发展起来的,“射频导纳”中“导纳”的含义为电工学中阻抗的倒数(包括阻抗﹑容抗﹑感抗成分综合而成)。通俗的讲,“射频”即“高频”,所以射频导纳技术可以理解为高频测量导纳。高频正弦振荡器输出一个稳定的测量信号源,利用电桥原理,将传感导纳测量元件安装在被测介质中,在直接接触的工况下,仪表的输出信号随着被测介质物位的升高降低而变化。因此,射频导纳液位计测量液位更可靠,更准确,更真实的反映介质的工作状况,为安全生产提供可靠﹑准确的参数数据。 由于射频导纳技术是对传统电容技术的进一步改进,所以解决了测量一次元件与二次仪表连接电缆屏蔽和温度漂移的问题。同时也解决了传统传感器垂直安装时根部挂料问题。 所以,连接一二次仪表间的电缆可采用普通控制电缆,为工程造价大大减少了一笔屏蔽电缆的费用。 频率在16Hz～20kHz之间能引起听觉的振动,叫做声波振动,声振动的传播过程叫作声波。频率在20kHz以上的振动,叫做超声波振动,超声振动在介质中的传播过程叫作超声波。超声波测量物位时就是发射和接受超声波的过程。 超声波测量物位由其许多优越性:它不仅可以定点和连续测量,而且能够很方便地提供摇测和摇控所需要的信号。该测量技术可以适用于液体,也适应于气体,固体等作为传声媒质。超声波测量不受光线,被测介质粘度的影响,其传播速度并不直接与媒质的介电常数,电导率,热
一、自动化仪表选型的一般原则 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： ①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。 为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。 二、温度仪表的选型 1．一般原则 （1）单位及标度（刻度） 温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。 （2）检出（测）元件插入长度 1）插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。 2）在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。 （3）检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。 （4）安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。 2．就地温度仪表的选型 （1）精确度等级 1）一般工业用温度计：选用1.5级或1级。 2）精密测量和实验室用温度计：应选用0.5级或0.25级。 （2）测量范围 1）最高测量值不大于仪表测量范围上限值的90％，正常测量值在仪表测量范围上限值的1／2左右。 2）压力式温度计测量值应在仪表测量范围上限值的1／2～3／4之间。 （3）双金属温度计 1）在满足测量范围、工作压力和精确度的要求时，应优先选用。
第三章过程控制仪表与装置 教学要求：掌握基本控制规律的数学表示形式 掌握基本控制规律对过渡过程的影响掌握气动、电动执行器的组成和特点了解DDZ-川控 制器的组成及特性掌握工作流量特性和理想流量特性掌握执行器的选型、气开气闭方式的 选择了解可编程控制器的编程方法了解可编程控制器的组成、工作过程 点：基本控制规律对过渡过程的影响 理想流量特性执行器气开、气闭方式的选择 点：基本控制规律对过渡过程的影响 直线流量特性分析 执行器气开、气闭方式的正确选择 §3.1 概述 、过程控制仪表与装置的分类和特点 控制仪表---- 控制器、执行器、运算器以及可编程控制器等。 按所用能源分类：气动、电动、液动等。电动仪表和气动仪表应用的最多。 按信号类型分类：模拟式和数字式两种。 气动控制仪表的特点。 电动控制仪表的特点。 模拟式传输信号通常为连续变化的模拟量，其线路简单，操作方便，价格较低模拟式仪表：基地式单 元组合式组件组装式仪表 数字式传输信号为断续变化的数字量。 现场级数字仪表 可编程调节器 可编程控制器 信号制及供电方式 气动控制仪表：0.02?0.1MPa的模拟气压信号，作为仪表间的标准联络信号。 电动控制仪表：0?10mA( DC)电流信号作为电动n型仪表的统一标准联络信号， 20mA ( DC)电流信号和1?5V (DC )电压信号确定为过程控制系统 ^4
中电动川型仪表统一标准的模拟信号。 电动仪表信号之间的传输方式是： 进出控制室的传输信号采用电流信号， 控制室内部各仪表间联络信号采用电压信号, 电动仪表的供 电方式有交流供电和直流集中供电两种形式。 §3.2基本控制规律及其对控制过程的影响 、基本控制规律概述 1.控制规律概述 控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号随时间变化的规律。 正作用控制器：输入 e 与输出△ y 的变化方向相同； 反作用控制器：输入 e 与输出△ y 变化方向相反。 本节中以正作用的控制器为例进行研究。 工程实际中应用最广泛的控制规律为比例（ P ）、积分（I ）、微分（D ）控制规律，简称 PID 控制规律，各种控制器的运算规律均由这些基本控制规律组合而成。 2.控制规律的表示形式 PID 控制器的一般形式为： △ y = f （e ） 几种常用控制规律的微分方程表达式可分别 表示为: 比例作用（P ） 比例积分微分作用（PID ） 二、PID 控制规律对控制过程的影响 1 .比例控制规律对控制过程的影响 当控制器只具有比例控制规律时， 关系为 △ y = K p e K P 是一个重要的系数，它决定了比例控制作用的强弱。 K p 越大，比例控制作用越强。 K P 越小，比例控制作用越弱。 K p e 比例积分作用（PI ） K p (e T i t 0edt) 比例微分作用（PD ） K p (e T D 》 K P (e — T I 1 0edt T D 些) 0 dt 称此控制器为比例控制器。 比例控制的输出与输入的
工程自控设计仪表选型 (自控专业) 姓名： 专业：工程自控 公司：研究院 日期：2016.8.9
目录 一、概述 (2) 二、仪表选型知识 (3) 1、温度仪表的选型及注意事项 (3) 2、压力仪表的选型及注意事项 (8) 3、液位仪表的选型及注意事项 (12) 4、流量仪表的选型及注意事项 (23) 5、分析仪表的选型及注意事项 (33) 6、调节阀的选型及注意事项 (55) 7、PLC及I/O卡件的选型及注意事项 (73) 8、DCS及I/O卡件选型及注意事项 (75) 9、继电器、安全栅的选型及注意事项 (75) 三、参考资料 (77) 1、HGT20507-1998自动化仪表选型设计 (77)
一、概述 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： ①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。 为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。
自动化仪表选型 （一）检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： 1、工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、安保等问题。 2、操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制等功能选定的依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需要经常监视变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录型；而一些对工艺过程影响较大的，又需要随时监控变量的，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；对可能影响生产或安全的变量，应设报警。 3、经济性和统一性 仪表选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能及价格比。便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一厂家的产品。 4、仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性可靠的；同时要注意到选用的仪表应该是货源供应充沛订单，不会影响工程的施工精度。 （二）温控表选型 一、一般原则 1、单位及刻度 温度仪表的刻度单位，一般采用摄氏度。 2、检出（测）元件插入长度 插入长度的选择应以测量元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。 测量元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。 安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度测量元件和变送器等，应选用防爆型。 二、就地温度仪表选型 1、精确度等级 一般工业用温度计：选用1.5级或1级。 精密测量和实验室用温度计：应选用0.5级或0.25级。 2、测量范围
温度仪表如何选型浅说 随着工厂新机试修的完善，需要购进的温度仪表越来越多，现在对仪表选型进行系统分析，从经济、功能、用途、应用环境等角度介绍，给大家以提供帮助。 一、工业中常用接触式温度计 工业中常用接触式温度计选用原则：①满足对测温范围的要求；②满足对测温准确度的要求； ③满足对指示、记录和报警及温度控制方面的要求；④满足对使用环境条件的要求；⑤在满足上述前提下选用价格低廉，坚固耐用，维修方便的仪表。 玻璃温度计一般使用范围0~300℃，分普通和精密两种，普通用温度计:选用1.5级或l 级。精密测量用温度计:应选用0.5级或0.25级。线性度好，响应一般，仅作现场显示，不需要配其他仪表，带电接点的可作位控用。结构简单、使用方便、价格便宜以及精度高等优点，但不便远距离测温，结构脆弱、易碎，不允许超过温度计上限，不能与记录和控制仪表连接。 压力式温度计一般使用范围0~125℃，分气体式和液体式两种，气体式使用范围-100~500℃，1.0~1.5%精度，液体式使用范围-50~500℃，1.0~2.5%精度。结构简单，价格一般，抗震性好，可近距离远传测量设备内气体、液体、蒸汽温度，仪表刻度清晰，带电接点的可作位控用，对环境条件要求不高，但仪表时间常数大，准确度不是太高，避免使用标尺前1/3的位置，不能与记录和控制仪表连接。 双金属温度计适合测量中、低温的现场检测工业仪表，可用来直接测量气体、液体、和蒸汽的温度。线性度好，响应慢，准确度低，只做作现场显示，不能与记录和控制仪表连接，带电接点的可作位控用。他们与工业水银温度计相比较，具有无汞害，易读数，坚固和耐振等优点，可代替工业玻璃水银温度计。 热电偶 1检出(测)元件热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。必须配二次仪表，其优点是： ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到 -269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 2根据温度测量范围及精度，选用相应分度号的热电偶、 使用温度在1300~1800℃，要求精度又比较高时，一般选用B型热电偶；要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800℃一般选用钨铼热电偶；使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶；在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400℃一般用E型热电偶；250℃下以及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而且精度高。 3使用气氛的选择 S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原气氛中使用，J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛，若使用气密性比较好的保护管，对气氛的要求就不太严格。 4 型式的选择 装配式热电偶适用于一般场合;铠装式热电偶适用于要求耐振动或耐冲击，以及要求提高响应速度的场合。 5 耐久性及热响应性的选择
化工自动化控制仪表选型的探讨 对化工自动化控制的概述，详细探讨化工自动化仪表的种类及选型，从而建立完善的化工自动化控制系统，为初步涉及化工自动化技术人员提供参考。 标签：化工自动化；仪表；DCS； 引言 目前我国化工安全生产形势严峻，江苏响水“321”特别重大爆炸事故的发生暴露出的许多突出问题。为进一步搞好化工安全生产工作，对化工生产全过程连续化、自动化的要求在不断提高，对化工自动化人才数量的需求和素质的要求也在不断提高。一套高质量的化工自动化控制系统能有效的防范事故的发生，以达到真正的安全生产，化工自动化控制系统中仪表的正确选型是非常关键环节。 一、关于化工自动化系统的概述 （一）化工生产自动化控制是将化工生产过程各种参数传送到中央控制室进行监视与控制，其中温度、压力、液位、流量、物位、是最常见的过程变量，对这些过程变量进行监视并控制的系统称为集散控制系统，（DCS，Distributed Control System），是集中监视、分散控制的简称。所谓集中监视是指在控制室内通过计算机监控生产过程各种信息，所谓分散控制是指在控制室内通过计算机控制分布在生产现场各种可执行元件。集散控制系统软件是控制系统的核心，国内外相当成熟。国内知名公司有杭州和利时MACS6、浙江中控SUPCONJX-300Xp、南京科NT6000等；国外有霍尼韦尔Plant Scape、西门子SPPA-T3000等。 集散控制系统依据工艺流程而建立，工艺流程中各种仪表的正确选型是系统成败的关键，一套完美的控制系统必须集中工艺、设备、电仪专一技术人员的力量才能完成。 二、化工自动化仪表的选型 化工自动化仪表是检测化工生产过程各种参数的必备器件。常规检测参数有温度、压力、液位、流量、在线PH值等。 （一）温度的检测及选型 常见温度传感器有铂电阻、热电偶。一般500℃以下选用铂电阻，超过500℃用热电偶，铂电阻的优点是性能稳定、精度高、使用寿命长，缺点是温度响应速度略慢；热电偶的优点是耐高温、响应速度快，缺点是精度略低、需要专用信号线；远距离传输信号必须用模块一体化热电偶。选型时需考虑介质的温度、腐蚀、安装形式、插入深度、防爆防护等级。化工生产过程温度检测绝大部分用铂电阻，铂电阻信号传输到DCS系统有三线制和二线制两种形式。二线制的称为温度变
仪表及自动控制系统管理规定 1 2020年4月19日
文档仅供参考 仪表及自动控制系统管理规定 第一章总则 第一条为加强仪表及自控系统管理工作，保障仪表及自控系统安全运行，依据国家法律、法规，集团公司、股份公司相关制度和规定，特制定本规定。 第二条本规定适用于炼油与化工分公司归口管理的炼化企业。 第三条仪表及自动控制系统是指在炼化生产过程中所使用的各类检测仪表、控制监视仪表、计量仪表、过程控制计算机系统、先进过程控制系统、安全仪表系统、在线分析仪表、可燃气及有毒气体检测报警仪表、执行器、工业视频监视系统、火灾报警监测系统、化验分析仪器及其附属单元等。 第二章管理职责 第四条炼油与化工分公司按照《炼化企业设备管理制度》的规定，依据其职责，全面管理各地区公司仪表及自控系统工作，指导各地区公司不断改进和加强仪表及自控系统管理工作，提高仪表及自控系统技术和管理水平。 第五条地区公司仪表及自动控制系统管理职责 （一）负责贯彻上级部门仪表及自动控制系统管理的有关规定、制度，组织制定仪表及自动控制系统管理规章、制度、发展规划和实施细则，并
文档仅供参考 监督执行。 （二）负责编制审批的仪表及自动控制系统年度大修、更新及日常检 修计划，并组织实施。 （三）负责组织仪表及自动控制系统故障分析和处理，制定防范措施，提高仪表及自动控制系统保障能力。 （四）掌握仪表及自动控制系统的运行情况，每年定期组织对本企业 仪表及自动控制系统管理工作的检查及考核，保证公司仪表及自动控制系 统的完好。 （五）了解国内外仪表及自动控制的新技术、新设备发展动态，组织 交流推广先进技术和管理经验，不断提高生产装置的自动化水平。 （六）组织基建、技改、技措、安措、环措等项目中仪表及自动控制 系统选型、设计方案审查、签订技术协议和竣工验收工作。 1
1.自控系统环节,作用? 被控对象:被控制的设备或装置.被控变量:需要对其进行控制的工艺变量.操纵变量:受执行机构操纵用于克服扰动影响的变量.扰动:影响被控变量的各种扰动作用.检测变送:把被测出来并转换成标准信号,送控制器.控制器:根据设定值与测量值间偏差按控制规律输出信号的设备.执行器:接受控制器输出信号控制操纵变量的设备. 2.按给定值控制系统可分哪几类? 可分为开环控制系统和闭环控制系统.其中闭环控制系统按其设定值不同可分为1定值控制系统2随动控制系统3程序控制系统 3.什么是自动系统过渡过程?有哪几种分类? 系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程为过渡过程.形式：稳定系统的过渡过程：单调衰减过程、振荡衰减过程；不稳定系统的过渡过程：振荡发散过程；临界稳定系统的过渡过程：等幅振荡过程； 4.自控系统衰减振荡过渡过程品质指标?影响因素? 1) 衰减比n：前后相临两个峰值的比。2)超调量：指被调量的第一个波峰与新稳态值之差。3）最大动态偏差：被控变量偏离给定值最大数值。4）余差（残差）：过渡过程终了时，被控变量所达到的新稳态于给定值之间的偏差，亦即过渡过程终了时的剩余偏差。5）调节时间：过度过程同向两波峰或波谷之间的间隔时间，其倒数为振荡频率影响因素:被控对象和自动调节装置. 5.什么是对象特征?研究对象特征的目的是什么? 答：对象的动态特征：描述对象特征的数学模型。即输入和输出的函数关系，研究控制对象的动态特性对控制系统的研究具有重要的理论和实践意义，如判断系统的稳定性和为控制系统选配合适的控制仪表以及控制系统的参数调整等。 6.反映对象特性的参数有哪些?物理义意,对控制系统影响? 1放大系数K:是当对象达到稳态时把输入量放大的倍数.K越大被控变量对输入量越灵敏.2时间常数T:对象输出以是大变化速度达到新的稳定值所需时间.T越长调节时间越长.3自衡度:控制对象受扰动后,被控量的变化引起物质或能量的流量产生变化,而使自身恢复到平衡态的能力.自衡度越大说明系统的自我调节能力强.4灵敏度:对象受到干扰平衡破坏后被调量的变化速度.灵敏度越大,系统的调节速度越快.5滞后时间:传递滞后t0由于传出距离导致被控量的变化比控制量的变化所落后的时间长度.t0越长调节时间越长恢复时间就越长. 7.什么是控制器规律?控制器有哪些规律? 控制器规律又称控制特性,是指控制器的输入与输出的关系U(t)=f(e(t)基本控制规律:比控制:△U=Kc*e 积分控制: △U=Ui∫edt 微分控制: △U=Td de/dt 8.比例控制规律?它产生余差原因? 比例控制规律是输入与偏差成比例的调节规律.原因:比例控制作用中,调节量偏差的极限状态(e=0),即比例度=0的状态不能实现,所以产生余差. 9.比例控制器的比例度对过程有什么影响?选择比例度注意问题? 影响:比例度指在偏差带内△u与e具有比例关系,比例度d越小,Kc越大其比例作用越强,但d太小时则容易产生振荡.注意问题:选择比例度时应注意大小合适,太小时系统不稳定太大时则产生余差也变大,因此,一般选择应使其衰减比在4——10之间的比例度. 10.写出积分控制规律的数学表达式,为什么积分作用能消除余差? U=Vi∫edt 原因:1微分作用的输出与偏差的变化成正比,输出变化量的大小仅取决于偏差的大小而且取决于偏差存在的时间长短,只要有输入偏量存在,输出就一直变化,只有在输入偏差为0时,输出才不再变化.可见积分作用能消除余差. 11.理想微分控制规律的数学表达式?微分控制不能单独使用? 微分控制规律:原因:1微分作用的输出与偏差的变化成正比,有超前调节作用.其作用强弱有Td决定,Td月打控制作用越强,到了终了时有余量.2 一旦出现固定不变的偏差不管这一偏差有多大都没有调节作用即使很大的偏差也调节不了.3 若扰动量很小,被调量的变化以调节器不能察觉的速度爬行,微分作用为零,但经过相当长的时间后,也可积累很大的偏差,以上决定了微分作用不能单独使用. 12.试分析比例,积分,微分控制规律各自特点 答：1.比例控制作用特点:比例作用的输出与偏差的大小成正比,其作用的强弱与比例系数(Kc)或比例度(δ=1/Kc)有关,Kc越大(δ越小)控制作用越强.有余差,控制作用及时. 2. 积分作用的特点:积分作用的输出与偏差的变化积分成正比,输出变化量的大小不仅取决于偏差的大小,而且取决于偏差存在的时间长短,只要有输入偏差存在,输出就一直变化,只有输入偏差为0时,输出才不现变化,可见积分作用能消除余差.积分作用的强弱由积分时间决定,积分时间越小,控制作用越强. 3.微分作用特点:微分作用输出与偏差的变化速率成正比,有超前调节作用,其作用强弱由Td决定，Td越大，控制作用越强。调节终了时有余差一旦出现固定不变的偏差，不管这一偏差有多在，都没有调节作用，即使很大的偏差也调节不了。 13.过程控制系统方案设计的基本要求：
仪器仪表选型规定 一、仪器仪表选型的一般原则 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： ①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。 为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。 二、温度仪表的选型 1．一般原则 （1）单位及标度（刻度） 温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。 （2）检出（测）元件插入长度 1）插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。 2）在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。 （3）检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。 （4）安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。 2．就地温度仪表的选型 （1）精确度等级 1）一般工业用温度计：选用1.5级或1级。 2）精密测量和实验室用温度计：应选用0.5级或0.25级。 （2）测量范围 1）最高测量值不大于仪表测量范围上限值的90％，正常测量值在仪表测量范围上限值的1／2左右。 2）压力式温度计测量值应在仪表测量范围上限值的1／2～3／4之间。 （3）双金属温度计 1）在满足测量范围、工作压力和精确度的要求时，应优先选用。 2）表壳直径一般选用φ100mm，在照明条件较差、位置较高及观察距离较远的场所，应选用φ150mm。 3）仪表外壳与保护管连接方式，一般应选用万向式，也可以按照观测方便的原则选用轴向式或径向
显示、调节仪表的选型 一、显示、调节仪表选型的一般原则 （1）显示、调节仪表的选型，应符合总的仪表选型原则，并注意到仪表装盘后能监控方便、实用、美观。 （2）仪表电动、气动型式的选择应符合下列要求： ①信号传送距离较远（譬如超过100m），或要求信号处理迅速，或运算规律比较复杂，以及要与数据处理或计算机系统联用时，都应选用电动式仪表。 要求功能丰富、操作灵活、精确、高度可靠时，宜选用电动式仪表中带微处理器的智能型仪表，并根据智能化要求的高低，分别选用其中较完善或简易的品种。 对于比较简单的显示、调节系统，可选用一般的数字式仪表或其它简易式电动仪表。 ②仪表投资较少、系统简单、技术经济指标（包括增加气源装置的投资等）合理时，可选用气动式仪表。 ③就地仪表盘安装的仪表，应考虑环境条件。对于环境比较恶劣，要求防爆、防腐、防潮等的就地仪表盘，一般可选用气动仪表。当选用电动式仪表时，这些仪表必须具备相应的防护功能。 （3）仪表功能的选用应符合下列原则： 仪表的指示、记录、积算、报警、自动调节、手动操作、自动程序控制等功能，应根据工艺过程的实际需要选用。
?对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，宜设指示；变化不频繁，但必须操作的变量，可设手动操作。 ?对工艺过程影响较大，需随时监控的变量，宜设自动控制。 ?对需要了解其变化趋势的变量，宜设自动记录。 ?对可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ?要求计量或经济核算的变量，宜设积算。 ?对需要按时间、工况参数等条件作监控的变量，宜设自动程序控制。 ?需要和智能仪表、程控（PLC）、分散型控制（DCS）和数据处理等计算机系统联网的仪表，应设通讯。 （4）仪表精确度应按工艺过程的要求和变量的重要程度选定。一般指示的精确度不应低于1级，记录的精确度不应低于1.5级。 （5）仪表刻度或量程示值的使用范围如下： 对于0～100％线性刻度的模拟显示仪表，变量的正常值宜使用在刻度为50％～70％的范围，最大值可用到90％，刻度10％以下不宜使用。液位正常值一般用在刻度50％左右。 对于0～10方根刻度的模拟显示仪表，变量的正常值宜使用在刻度为7～8.5的范围内，最大值可用到9.5，刻度3以下不宜使用。 对于数字显示仪表，变量的最大示值、最小示值必须在量程示值范围之内。 二、显示仪表选型