过程控制与自动化仪表 自动驾驶仪讲解
过程控制及自动化仪表总结
自动化仪表在制药行业中的应用如温度、压力、流量等参数的监测和控制。 自动化仪表在制药行业中的优势如提高生产效率、降低能耗、保证产品质量等。 自动化仪表在制药行业中的具体应用案例如某制药公司的生产流程控制、自动化配料系统等。 自动化仪表在制药行业中的未来发展趋势如智能化、网络化、高精度化等。
自动化仪表的分类 与特点
定义：温度仪表是用于测量温度的仪表通过热膨胀、热电阻、热电偶等原理实现温度的测量。
分类：温度仪表可分为接触式和非接触式两类。接触式温度仪表需要与被测物体直接接触而非接触 式温度仪表则通过红外线、微波等非接触方式测量温度。
特点：温度仪表具有测量精度高、稳定性好、可靠性高等特点广泛应用于工业生产、科研实验等领 域。
自动化仪表：用于自动 测量、显示、记录和控 制的仪表是实现过程控 制的重要工具。
分类：按测量参数可 分为温度、压力、流 量、液位等仪表；按 工作原理可分为电动 、气动、液压等类型 。
应用领域：石油、 化工、电力、冶金 、制药等工业生产 领域。
监测生产过程确保稳定运 行
提高生产效率降低能耗
及时发现异常预防事故发 生
添加项标题
连续控制系统：通过连续检测和调节实现控制稳定性好适用于 温度、压力等参数的控制
添加项标题
离散控制系统：采用离散的控制器或计算机实现控制精度高适 用于大规模、复杂的过程控制
添加项标题
分布式控制系统：采用多台计算机分别控制不同的设备和系统 具有较高的灵活性和可扩展性
添加项标题
集散控制系统：集中管理、分散控制通过通讯网络实现数据传 输和信息共享适用于大规模、复杂的工业自动化系统
优化工艺流程提升产品质 量
添加项标题
机械式仪表：早期的工业仪表采用机械结构实现测量和显示功 能。
自动化仪表与过程控制培训课件课件(PPT165页)
自动化仪表与过程控制培训课件(PPT1 65页) 工作培 训教材 工作汇 报课件 管理培 训课件 安全培 训讲义P PT服务 技术
过程控制与自动化仪表
8
自动化仪表与过程控制培训课件(PPT1 65页) 工作培 训教材 工作汇 报课件 管理培 训课件 安全培 训讲义P PT服务 技术
考核方式
1.点名作业20% 2.试验成绩10% 3.期末考试70%
产品的反应过程。典型设备：反应器
4 ．精馏过程 精馏是一种分离过程。典型设备：精馏塔
5 ．传质过程 不同组分的分离和结合，如液体和气体之间的解
吸、汽提、去湿或润湿，不同非溶液体的萃取、液体 与固体之间的结晶、蒸气或干燥等都是传质过程。其 目的是获得纯的出口物料。
过程控制与自动化仪表
6
一、生产过程及其特点
➢系统由被控过程和检测控制仪表组成
过程控制采用各种检测仪表、控制仪表和计算机等自动化工具，对整个生产过 程进行自动检测、自动监督和自动控制。检测仪表把工艺参数转换为电信号或 气信号，反映生产过程状况；控制仪表接受检测信号对过程进行控制。
➢被控过程的多样性
生产规模不同、工艺要求各异、产品品种多样导致过程的结构性、动态特性多 样。通常被控过程属于多变量、大惯性、大时延特征，还有非线性与时变特性。 （锅炉、热交换器、精馏塔）
➢控制方案的多样性
被控对象复杂导致控制方案多样性。单/多变量控制系统、常规仪表控制/计算 机集散控制系统、提高控制品质的和实现特定要求的控制系统。单回路、串级、 前馈、比值、均匀、分程、选择性、大时延、多变量系统，还有先进过程控制 系统(自适应、预测、补偿、智能、非线性控制等)。
自动化仪表与过程控制培训课件(PPT1 65页) 工作培 训教材 工作汇 报课件 管理培 训课件 安全培 训讲义P PT服务 技术
精品课件-自动化仪表与过程控制-1 自动化仪表的基本知识
检测仪表：检测生产过程参数的仪表 传感器 ：将参数转换为便于传送的信号 变送器 ：将参数转换为便于传送的标准信号
2、标准信号
1） DDZ-Ⅲ：4~20mADC、1~5VDC 2） DDZ-Ⅱ：0~20mA DC 、0~10vDC。 3）气压信号，20--100KPa（0.02--0.1MPa）
尼；F——限幅；C——选择。
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
知识就是力量，感谢支持 ！
----谢谢大家！！
智能仪表与过程控制 一 自动化仪表的基本知识
1 自动化仪表的基本知识
1.1自动化仪表概述 1.2检测技术的基本知识 1.3控制仪表的基本知识
1.1自动化仪表概述
热工测量系统 ：温度、压力、流量 机械量：位移、速度、加速度 环境量：PM2.5、气体浓度、PH …
温度检测仪表
压力检测仪表
流量检测仪表
物位检测仪表
成分分析仪表 PH计
电导率 仪
热值仪
浓度计
氧化锆氧量计
机械量检测仪表
位移检测仪 表
厚度检测仪表
力检测仪 表
转速传感器
加速度检测仪表
模拟调节器
数字（智能）调节器
电动执行器
气动执行器
液动执行器
1.2检测技术的基本知识 1、构成
被测 量
敏 感
转 换
转 电量 换
元
元
电
件 1.1 传件感器组成框路图
现场仪表可实现两线制 电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有
利于识别断电和断线等故障
3、性能指标 精确度（简称精度）
允许误差
仪表允许的最大绝对误 差值
允 测量范围上限值 测量范围下限值 100 %
自动化仪表与过程控制培训课件(PPT165页)
日—月级
时—日级 分—秒级或 分—时级
小于1秒
小于1秒
决策管理与计划调度
实时优化 常规控制或高级
过程控制 操作安全与环境保护
测量、变送与执行 被控过程
过程控制与自动化仪表
14
过程控制发展概况
● 20世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验 人工控制生产过程，劳动生产率很低。
作用----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。
过程控制与自动化仪表
3
自动化仪表
自动化仪表----- 用于生产过程自动化的仪器或
设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术 工具。 特点----- 兼容性、统一标准
用自动化装置来管理连续或间歇生产过程的综
合性技术就称为生产过程自动化，简称为过程控制
（Process Control ）。
过程控制与自动化仪表
2
过程控制
过程控制----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，其被控量通常为压力、液位、流量、 温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成 部分。
过程控制与自动化仪表
8
考核方式
1.点名作业20% 2.试验成绩10% 3.期末考试70%
过程控制与自动化仪表
9
第一章 过程控制与自动化仪表概述
过程控制的特点
➢系统由被控过程和检测控制仪表组成
过程控制采用各种检测仪表、控制仪表和计算机等自动化工具，对整个生产过 程进行自动检测、自动监督和自动控制。检测仪表把工艺参数转换为电信号或 气信号，反映生产过程状况；控制仪表接受检测信号对过程进行控制。
过程控制与自动化仪表知识点
1.过程控制系统由被控过程和自动化仪表两部分组成。
2.自动化仪表按能源形式分为：液动、气动和电动。
按信号类型分为：模拟式和数字式。
3.模拟仪表的信号可分为气动仪表的模拟信号与电动仪表的模拟信号。
4.气动仪表的输入/输出模拟信号统一使用0.02~0.1MPa 的模拟气压信号。
5.按照国际电工委员会规定，过程控制系统的模拟直流电流信号为4~20mA DC ，负载电阻为250Ω；模拟直流电压信号为1~5V DC 。
DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表就是这种信号标准。
6.气动仪表与电动仪表的能量供给分别来自于气源和电源。
1.过程参数检测仪表通常由传感器和变送器组成。
2.引用误差计算公式：%100x x minmax ⨯-∆=γ（其中△为最大绝对误差，等于实测值x 减真值a x 的最大差值，即a1x x -=∆，min max x x 与为测量表的上下限值）3.精确度及其等级：最大引用误差去掉“±”与“%”。
例：±5%的精度等级为0.5。
4.热电阻在500℃以下的中、低温度适合作测温元件（理解公式()()[]00t t 1t -+=αR R ，其中R(t)为被测温度t 时的电阻值；R 0为参考温度t 0时的电阻值，通常t 0=0℃，α为正温度系数）；金属热电阻适用于-200℃~500℃；热敏电阻为-50~300℃。
5.热电阻接线有二线制、三线制、四线制三种接法，其中三线制可利用电桥平衡原理消去导线电阻。
6.热敏电阻由于互换性较差，非线性严重，且测温范围在-50~300℃左右，所以通常较多用于家电和汽车的温度检测和控制。
7.由于热电偶具有测温精度高、在小范围内线性度与稳定性好、测温范围宽、响应时间快等优点，因此在工业生产过程中应用广泛。
当温度高于2000℃时热电偶不能长期工作，需采用非接触式测温方法。
8.当被测为运动物体时，采用非接触式测温方法。
体积流量表示瞬时流量与累积流量：瞬时：A A A υυ==⎰d q v 累积：⎰=t 0v v dt q Q 质量流量表示瞬时流量与累积流量：瞬时：v m q q ρ= 累积：v m Q Q ρ=（ρ为流量密度）标准状态下的体积流量：n v n m vn /q /q q ρρρ==（n ρ为标准状态下气体密度）9.典型流量检测仪表有容积式流量计、速度式流量计、直接式质量流量计。
过程控制与自动化仪表知识点
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。
过程控制与自动化仪表
过程控制与自动化仪表1. 引言过程控制与自动化仪表是现代工业生产中不可缺少的一部分，它们在监测、控制和优化工业过程中起着重要的作用。
过程控制与自动化仪表技术的应用可以提高工业生产的效率、质量和安全性，减少人力资源的消耗，实现工业自动化。
本文将介绍过程控制与自动化仪表的基本概念、发展历程以及在工业生产中的应用。
同时还会讨论一些常见的过程控制与自动化仪表的类型和工作原理，以及它们在不同行业中的具体应用案例。
2. 过程控制与自动化仪表基本概念过程控制与自动化仪表是指一系列用于监测、控制和调节工业过程的设备和系统。
它们可以通过测量和分析过程变量，控制工艺参数并实现自动化控制。
通过使用合适的传感器、执行器和控制算法，可以实现对工业过程的精密控制和优化。
过程控制与自动化仪表主要由以下几个组成部分构成：•传感器：用于测量各种物理量，如温度、压力、流量等；•控制器：根据传感器测量值和设定值进行逻辑运算，生成控制信号；•执行器：接收控制信号，并执行相应的动作，如开关、阀门等；•监控系统：用于监视和记录工业过程中的各种参数和状态；•人机界面：提供工业过程的可视化显示和人机交互界面。
3. 过程控制与自动化仪表的发展历程过程控制与自动化仪表的发展可以追溯到工业革命时期。
在工业革命之前，工业生产主要依靠人工操作，效率低下且易出错。
随着机械设备和工业化的发展，工业生产越来越复杂，对自动化控制的需求也越来越迫切。
20世纪初，工程师们开始研究和开发过程控制与自动化仪表技术。
最早的控制系统是基于机械和电气设备的。
随着电子技术的发展，电子仪表逐渐取代了机械仪表，实现了对工业过程更加精确的控制。
到了20世纪中叶，随着计算机技术的进一步发展，数字化控制系统开始应用于工业生产。
数字化控制系统通过采集和处理大量数据，实现了对工业过程的智能化控制，并提高了系统的可靠性和稳定性。
近年来，随着互联网和物联网技术的快速发展，过程控制与自动化仪表也越来越趋向于网络化和智能化。
过程控制与自动化仪表
过程控制与自动化仪表1. 引言过程控制与自动化仪表是现代工业生产中非常重要的一部分。
通过使用自动化仪表，可以实现对工业过程的监测、控制和调整，从而实现生产过程的自动化。
本文将介绍过程控制与自动化仪表的基本概念、分类、应用场景以及相关技术。
2. 过程控制与自动化仪表的基本概念过程控制是指通过对工业过程的监测和调整来实现目标产量或质量。
自动化仪表是过程控制的关键组成部分，通过测量各种物理量，并将其转换为电信号，进而控制工业过程的运行。
过程控制与自动化仪表可分为两个基本部分：测量和控制。
测量部分主要涉及采集、转换和传输过程中产生的各种信号，如压力、温度、流量等。
控制部分则是根据测量到的信号进行反馈控制，通过对工业过程的调整来实现预定的目标。
3. 过程控制与自动化仪表的分类根据功能和应用场景的不同，过程控制与自动化仪表可分为以下几类：3.1. 测量仪表测量仪表是用于测量工业过程中各种物理量的仪器。
根据测量原理和测量范围的不同，测量仪表可分为压力仪表、温度仪表、流量仪表等。
其主要功能是对工业过程中各个物理量进行准确的测量。
3.2. 控制仪表控制仪表是用于调节和控制工业过程的仪器。
根据控制方式的不同，控制仪表可分为手动控制仪表和自动控制仪表。
手动控制仪表需要人工干预进行操作和调整，而自动控制仪表则能根据测量到的信号自主进行控制策略的调整。
3.3. 信号传输和处理仪表信号传输和处理仪表是用于采集、传输和处理过程中产生的各种信号的仪器。
根据信号传输方式的不同，信号传输和处理仪表可分为模拟仪表和数字仪表。
模拟仪表通过模拟电信号进行传输和处理，而数字仪表则将信号转换为数字形式进行传输和处理。
4. 过程控制与自动化仪表的应用场景过程控制与自动化仪表广泛应用于各个行业的工业生产过程中。
以下是一些常见的应用场景：•石油化工行业：用于控制反应器温度、压力和流量等参数，确保生产过程的稳定和安全。
•电力行业：用于监测和控制发电机的电压、电流和频率等参数，保证电力系统的稳定运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 当飞机偏离原有姿态时，敏感元件检测变 化，计算机算出修正舵偏量，伺服机构将 舵面操纵到所需位置。 • 如同飞行员操纵飞机一样，自动驾驶仪控 制飞机是通过控制飞机的三个操纵面（升 降舵、方向舵、副翼）的偏转，改变舵面 的空气动力特性，已形成围绕飞机重心的 旋转力矩，从而改变飞机的飞行姿态和轨 迹。
飞机自动驾驶仪稳ห้องสมุดไป่ตู้俯仰角控制系 统的原理方框图
自动驾驶仪
姓名：XX，XX 学号：***********，***********
自动驾驶仪（autopilot）
• 是按技术要求自动控制飞行器轨迹的调节 设备，其作用主要是保持飞机姿态和辅助 驾驶员操纵飞机。对无人驾驶飞机，它将 与其他导航设备配合完成规定的飞行任务。 导弹上的自动驾驶仪起稳定导弹姿态的作 用，故称导弹姿态控制系统。自动驾驶仪 是模仿驾驶员的动作驾驶飞机的。它由敏 感元件、计算机和伺服机构组成。
飞机自动驾驶仪系统原理图
• 控制任务：系统在任何扰动作用下，保持飞机仰 角不变。 • 控制对象：飞机。 • 被控量：飞机的俯仰角θ。
• 由给定电位器、垂直陀螺仪、放大器、舵机、反 馈电位器组成的自动驾驶仪起控制装置的作用。 • 工作原理：飞机的俯仰角用垂直陀螺仪测量。当 飞机按给定俯仰角作水平飞行时，陀螺仪电位器 没有电压输出。如果飞机受到扰动，使俯仰角向 下偏离给定值，则陀螺仪电位器输出与俯仰角偏 差成正比的信号，经放大器放大后驱动舵机，一 方面推动升降舵面向上偏转，产生使飞机抬升的 力矩，减小俯仰角偏差；于此同时，带动反馈电 位器电刷，产生与舵面偏转角成正比的信号并反 馈到输入端。随着俯仰角偏差信号的减小，陀螺 仪电位器输出信号越来越小，舵面的偏转角也随 之逐渐减小，直到俯仰角恢复到给定值为止，这 时舵面也回到原来状态