自动化仪表基础知识(内部培训)
自动化仪表知识培训
自动化仪表知识培训一、教学内容本次课程主要针对自动化仪表的基本原理和应用进行讲解。
教材章节包括：自动化仪表的分类及性能，传感器原理，执行器原理，自动控制系统的基本概念。
具体内容如下：1. 自动化仪表的分类及性能：介绍压力表、温度计、流量计、液位计等常见仪表的原理、结构及性能。
2. 传感器原理：讲解电阻式、电容式、电感式、光电式等传感器的原理及应用。
3. 执行器原理：介绍电磁阀、电动调节阀、气动调节阀等执行器的原理及应用。
4. 自动控制系统的基本概念：讲解自动控制系统的组成、分类、性能指标等基本概念。
二、教学目标1. 使学生了解自动化仪表的基本原理和性能，掌握传感器的原理及应用。
2. 培养学生对执行器的理解，了解自动控制系统的基本概念。
3. 提高学生对自动化仪表在工程实际中的应用能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：传感器和执行器的原理及应用。
2. 教学重点：自动控制系统的基本概念及应用。
四、教具与学具准备1. 教具：自动化仪表模型、传感器实物、自动控制系统示意图。
2. 学具：教材、笔记本、绘图工具。
五、教学过程1. 实践情景引入：介绍自动化仪表在工业生产中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 理论知识讲解：讲解自动化仪表的分类、性能，传感器的原理及应用，执行器的原理及应用，自动控制系统的基本概念。
3. 例题讲解：分析实际工程中的自动化仪表应用案例，讲解传感器和执行器在其中的作用。
4. 随堂练习：让学生绘制自动控制系统的示意图，加深对知识点的理解。
5. 课堂互动：提问学生对知识点的理解，引导学生进行思考和讨论。
六、板书设计1. 自动化仪表的分类及性能2. 传感器原理及应用3. 执行器原理及应用4. 自动控制系统的基本概念七、作业设计1. 作业题目：绘制一个简单的自动控制系统示意图，并标注出主要组成部分。
2. 答案：略。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：引导学生深入研究自动化仪表在工程实际中的应用，探索新技术和发展趋势。
自动化仪表培训(全)
制，确保水力发电的稳定运行。
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03
自动化仪表在新能源发电中的应用
在风能、太阳能等新能源发电中，自动化仪表可实现对风力机组、光伏
板等设备的自动控制和优化运行。
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冶金行业应用案例
自动化仪表在钢铁冶炼中的应用
通过自动化仪表对高炉、转炉等冶炼设备的温度、压力、流量等参数进行实时监测和控
制，提高钢铁冶炼的效率和产品质量。
纺织机械运行过程中需要监测和控制 多个参数，如张力、速度、温度等， 自动化仪表可实现这些参数的自动调 节和优化控制，提高纺织品的生产效 率和质量。
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THANKS
感谢观看
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熟悉模拟信号的特点及处理方法 ，如放大、滤波、转换等。
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数字信号处理
了解数字信号的优势及处理方法， 如采样、量化、编码等。
信号处理算法
掌握常见信号处理算法的原理及应 用，如傅里叶变换、滤波算法等。
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03
自动化仪表组成及功 能
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输入设备与输出设备
输入设备
将各种非电量信号转换为电量信号的装置，如温度传感器、压力传感器等。
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调试方法及验收标准
要点一
安全性评估
评估仪表在异常情况下的安全性能，如过载保护、断电保 护等。
要点二
文档资料
检查供应商提供的文档资料是否齐全，如使用说明书、合 格证等。
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05
自动化仪表操作与维 护保养
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操作规程和注意事项
仪表自动化基础知识
其中第三种分类方法最普遍
二、自动控制系统分类
（一）按被控变量分类
被控变量
温度控制系统 T
压力控制系统 P
液位控制系统 L
流量控制系统 F
……
温度控制系统
它由蒸汽加热器、温 度变送器、调节器和蒸 汽流量阀组成。控制目 标是保持出口温度恒定。 当进料流量或温度等因 素的变化引起出口物料 的温度变化时，通过温 度仪表测得的变化，并 进料 将其信号送至调节器与 给定值进行比较，调节 器根据其偏差信号进行 运算后将控制命令送至 调节阀，改变蒸汽量维 持出口温度。
测量仪表的品质指标
举例
例1-1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表 时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的相对百分 误差与准确度等级。 解 该仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8%
700 200
如果将该仪表的δ去掉“±”号与“％”号，其数值为0.8。 由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误 差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的 精度等级为1.0级。
图1-1 测量仪表的变差
测量仪表的品质指标
3.灵敏度与灵敏限
仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引 起这个位移的被测参数变化量的比值。
仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参 数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允 许绝对误差的一半。
测量仪表的品质指标
4.反应时间
反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变 化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才能 给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。
给定值x按照已知规律(时间函数)变化的系统 称为程序控制系统，又称顺序控制系统。
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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。
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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。
自动化仪表培训(版)
自动化仪表培训一、引言随着科学技术的不断发展，自动化仪表在工业生产、科研实验等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高自动化仪表的使用效率，保障生产安全和产品质量，开展自动化仪表培训显得尤为重要。
本文将详细介绍自动化仪表培训的目的、内容、方法及意义，以期为相关企业和个人提供参考。
二、培训目的1.提高操作人员对自动化仪表的认识，掌握基本原理、性能和操作方法。
2.培养操作人员具备分析和解决自动化仪表故障的能力，确保生产安全稳定运行。
3.提升操作人员在实际工作中的技能水平，提高工作效率。
4.增强操作人员的团队协作能力，提高整体工作水平。
三、培训内容1.自动化仪表基础知识：介绍自动化仪表的定义、分类、发展历程及在工业生产中的应用。
2.自动化仪表原理与性能：详细讲解各类自动化仪表的工作原理、性能指标及选型方法。
3.自动化仪表安装与调试：介绍自动化仪表的安装方法、注意事项及调试步骤。
4.自动化仪表操作与维护：教授操作人员掌握自动化仪表的操作方法、维护保养技巧及故障排除方法。
5.自动化仪表安全管理：强调自动化仪表在生产过程中的安全风险，传授安全管理知识和操作规范。
6.实际案例分析：通过分析实际工作中遇到的问题，引导操作人员掌握解决方法，提高应对突发事件的能力。
四、培训方法1.理论授课：邀请专业讲师进行系统性讲解，使操作人员掌握自动化仪表的基本知识和操作技能。
2.实践操作：组织操作人员进行现场实操，巩固理论知识，提高动手能力。
3.案例分析：通过分析实际案例，引导操作人员学会分析问题、解决问题。
4.互动交流：鼓励操作人员积极参与讨论，分享经验和心得，提高团队协作能力。
5.考核评估：对培训效果进行评估，确保操作人员达到培训目标。
五、培训意义1.提高操作人员技能水平：通过培训，使操作人员熟练掌握自动化仪表的操作技能，提高工作效率。
2.保障生产安全：强化操作人员的安全意识，规范操作行为，降低生产事故风险。
3.提升企业竞争力：培养一批高素质的自动化仪表操作人才，为企业发展提供有力支持。
自动化仪表培训(全)
自动化仪表培训（全）一、引言随着我国经济的快速发展和科技的不断进步，自动化仪表在各行各业中的应用越来越广泛。
自动化仪表是一种利用传感器、执行器、计算机等技术实现自动检测、控制、调节和监控的设备。
为了提高自动化仪表的使用效果和维护水平，对相关人员进行专业培训显得尤为重要。
本文将详细介绍自动化仪表培训的内容、目的、方法和效果评估。
二、培训内容1.自动化仪表基础知识（1）自动化仪表的定义、分类及特点（2）自动化仪表的组成及工作原理（3）常用自动化仪表的选型与应用2.自动化仪表安装与调试（1）自动化仪表的安装方法及注意事项（2）自动化仪表的调试步骤及方法（3）自动化仪表的校准与标定3.自动化仪表维护与故障处理（1）自动化仪表的日常维护与保养（2）自动化仪表的故障诊断与处理方法（3）自动化仪表的维修技巧与注意事项4.自动化仪表管理与技术发展（1）自动化仪表的管理制度与规范（2）自动化仪表的技术发展趋势与创新（3）自动化仪表在行业中的应用案例与经验分享三、培训目的1.提高参训人员对自动化仪表的认识和了解，掌握自动化仪表的基本知识和应用技能。
2.培养参训人员具备自动化仪表安装、调试、维护和故障处理的能力，提高工作效率。
3.传播自动化仪表管理与技术发展方面的知识，促进参训人员综合素质的提升。
4.加强企业内部技术交流，提升企业整体自动化水平。
四、培训方法1.理论讲授：邀请具有丰富实践经验和理论水平的专家进行授课，确保培训内容的科学性和实用性。
2.实践操作：组织参训人员进行现场操作，使理论与实践相结合，提高动手能力。
3.案例分析：通过分析典型自动化仪表应用案例，使参训人员更好地理解自动化仪表在实际工作中的运用。
4.互动交流：鼓励参训人员提问、分享经验，促进知识共享和技能提升。
五、效果评估1.考试考核：培训结束后，对参训人员进行书面考试，检验培训效果。
2.实践操作考核：组织参训人员进行实际操作考核，评估动手能力。
3.问卷调查：收集参训人员对培训内容、教学方法、组织安排等方面的意见和建议，不断优化培训方案。
自动化仪表培训
温度检测中旳远传仪表—— 1、温度变送器
（防爆型铂电阻） 2、平均温度计
（一）概述
各站选用旳是美国罗斯蒙特企业生产旳智能型温度变送器。主要安装在部分阀门
后、进出站等工艺管线上，用以测量油品温度值，温度变送器一般都是垂直安装
在输油管线上。另外，在现场还安装一种温变用于测量站内地温。 有关性能参数： 型号：SQ-PT-Z-80E-0205 精度：±0.1％ 量程±0.1℃ 量程：0----50℃； -10---30℃ 环境温度：-40—85℃ 输出：4—20mA和HART信号 电源：12—42.4Vdc 传感器：PT100，A级，四线制
D sin
D sin
D
2V cos
t t 2 t1 C V cos
C V cos
sin
(
)
C 2 V 2 cos 2
V t (C 2 V 2 cos 2 ) sin C 2tg t
2D
cos
2D
∴ 声波顺流时旳传播时间： T1 = t1+τ
1，构造 压变主要有传感器、信号放大器、模-数转换器、微处理器、数-模转换器、操作 键、显示屏等几部分构成。
2，原理
传感器产生旳信号被信号放大器放大后，经模-数转换器转换成数字信号，在微处理 器中经线性和温度校正后，在经数-模转换器转换成直流4-20mA输出信号。涉及测量元件 旳电子数据和变送器功能参数数据都被存储在两个EEPROM中，经过3个输入调整键直接 在测量点进行参数调整。也能够在数字显示中读取测量成果、故障信息和工作方式。
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 ER键→
仪表基础知识培训ppt(共107张PPT)精选全文
灵敏度：测量的反应时间
仪 表
显
反应时间：显示值变化相 示
值
对于实际值变化的滞后时间。
被测变量
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检测系统的构成图
被
敏
信
信
测 参 数
感
号
元 件
变 换
号 传 输
+ -
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显示
信
号
测
记录
量
控制
A/D
PLC
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仪表的分类
自动化控制仪表可简单的分为 检测仪表 显示仪表 控制仪表 执行器
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检测仪表的性能
5. 可靠性
仪表可靠性是化工企业仪表专业重点关心的另一重要性能指标 ，仪表可靠性和仪表维护量是成反比的，仪表可靠，则仪表维
护量就小。通常用平均无故障时间（MTBF）来描述仪表可靠 性，MTBF越大，仪表可靠性越高。
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检测仪表的性能
6. 灵敏度与反应时间
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检测仪表的性能
3. 重复性
重复性是指在不同测量条件下，如不同方法，不同观测者， 在不同的测量环境对同一被测的量进行检测时，得到测量结 果的一致程度。与变差相反，随着智能仪表的发展，重复性 将成为仪表的重要性能指标。
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检测仪表的性能
4. 稳定性
在规定工作条件下，仪表某些性能随时间保持不变的能力称未 稳定性。仪表稳定性在我们化工仪表中是一个需重点关心的指 标，由于化工企业的环境比较恶劣，压力、稳定及腐蚀性因素 会使仪表部件随应用时间变长而保持稳定能力降低，仪表稳定 性也会下降。
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按信号类型分： 模拟式仪表和数字式仪表 按单元组合方式分： 气动单元组合仪表和电动单元组
合仪表
标准信号: 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： 电动Ⅱ型:0～10mA（DC）电流信号 电动Ⅲ型:4～20mA（DC）电流信号
CIPS 利用计算机技术，对整个企 业的运作过程进行综合管理和控制， 包括市场营销、生产计划调度、原材 料选择、产品分配、成本管理，以及 工艺过程的控制、优化和管理等全过 程。分布式控制系统，先进过程控制 策略以及网络技术、数据库技术等将 是实现CIPS 的重要基础。
4、分类
一般将自动化仪表 分为过程检测仪表和 过程控制仪表
过程控制系统安调与检修
第第一一章章
过过程程控控制制系系统统 基基本本概概念念
过程控制系统基本概念
1-1 绪论 1-2 过程控制系统的性能指标 1-3 自动化仪表基础知识 1-4 防爆与防护
1-3 自动化仪表基础
1-3 自动化仪表基础
3-1 概述 3-2 分类 3-3 基本技术指标 3-4 测量基本知识
3-1 概述
1、定义：自动化仪表不是指 电流表、电压表、示波器这些 通用仪表，而是指生产自动化 中，特别是连续生产过程自动 化中必需的一类专门的仪器仪 表
2、作用：
代替人们对生产过程进行 测量、控制、监督和保护，是 实现生产过程自动化必不可少 的技术工具。
3、发展过程
(1)仪表化与局部自动化阶段(20 世纪50～60 年代) 这个阶段的主要特点是：采用 的过程检测控制仪表为基地式 仪表和部分单元组合式仪表， 而且多数是气动仪表。
过程控制系统的结构绝大多数 是单输入—单输出系统。
被控参数主要是温度、压力、 流量和液位四种工艺参数，控制 的目的主要是保持这些工艺参数 的稳定、确保生产安全。
过程控制系统分析、综合的理 论基础是以频率法和根轨迹法为 主体的经典控制理论。
(2) 综合自动化阶段(20 世纪60～ 70 年代中期)
可编程调节器 可编程制器
可编程调节器：
具有比传统模拟仪表更为丰 富的运算和控制功能，它可以提 供多种软件功能模块，由用户根 据生产控制的要求通过组态完成 各种运算处理和复杂控制，具有 很大的应用灵活性，但其软件系 统比较复杂。
3-3 测量基本知识
1、分类 （1）直接测量 （2）间接测量 （3）组合测量
单元组合式仪表
按各组成环节的不同功能和使用要求， 将整套仪表分为若干单元，各单元能独立 实现某种功能，使用时可以按生产工艺的 不同要求挑选需要的单元加以组合，其特 点是应用灵活，通用性强，使用维护方便， 特别适用于中、小企业的过程控制系统；
基地式仪表
1. 一般与检测装置、显示装置一起组 装在一个整体之内
一次仪表 过程检测仪表
二次仪表
自动化仪表
调节器、可编程调节器 过程控制仪表 执行器
操作器
一次仪表-----将被测量转换为便于 计量的物理量所使用的仪表。
二次仪表-----将测得的信号变送转 换为可计量的标准电气信号并显示 的仪表。即包括变送器和显示装置。
按使用能源分： 液动仪表、气动仪表和电动仪表 按结构形式分： 基地式仪表、单元组合式仪表和
大量采用单元组合仪表(包括 气动和电动)和组装式仪表。与此 同时，计算机开始应用于过程控 制领域，实现了直接数字控制 (Direct Digital Control，DDC) 和设定值控制(Statistical Process Control，SPC)。
在自动化仪表过程控制系统的 结构方案方面，相继出现了各种 复杂的控制系统，如串级控制、 前馈—反馈复合控制、Smith 预 估控制以及比值、均匀、选择性 控制等，一方面提高了控制质量， 另一方面也满足了一些特殊的控 制要求。
自动化仪表控制系统的分 析与综合的理论基础，由经典 控制理论发展到现代控制理论。 控制系统由单变量系统转向多 变量系统，以解决生产过程中 遇到的更为复杂的问题。
(3) 全盘自动化阶段(20 世纪70年代 中期至今)
开始采用以微处理器为核心的 智能单元组合仪表(包括可编程序控 制器等)；成分在线检测与数据处理 的应用也日益广泛；模拟调节仪表 的品种不断增加，可靠性不断提高， 电动仪表也实现了本质安全防爆， 适应了各种复杂过程控制的要求。
1～5V（DC）电压信号
气动控制仪表的特点：结构简单，性能稳定可 靠，维护方便，价格便宜，并且具有本质安全 防爆性能，特别适用于石油、化工等有爆炸危 险的场所。
电动控制仪表的特点：可以实现无滞后的远距离传送， 同时又具有能源简单、便于和计算机配合的特点。由于 采取安全火花防爆措施解决了防爆问题，电动仪表同样 也能应用于易燃易爆的危险场所，因此在工业生产过程 中得到越来越广泛的应用。
2. 同时具有检测、控制与显示的功能 3. 结构简单、价格低廉、使用方便 4. 通用性差，信号不易传递 5. 一般应用于简单控制系统中。
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。 数字式仪表： 现场级数字仪表
在过程控制系统的结构方面， 由单变量控制系统发展到多变量 系统，由生产过程的定值控制发 展到最优控制、自适应控制，由 自动化仪表控制系统发展到计算 机分布式控制系统等。
(4)计算机时代
当前，自动化仪表控制已进 入了计算机时代，进入了所谓 计算机集成过程控制系统 (Computer Integrated Process System，CIPS)的时代。
按被测量在测量过程中的状态 （1）动态测量 （2）静态测量
2、组成
（1）传感器 （2）变送器 （3）传输通道 （4）显示装置
3、误差
(1) 绝对误差和相对误差
绝对误差：测量结果与被测量的 真值之间的差值。 绝对误差=测量值－真值