自动化仪表装置
自动化控制仪表安装工程
1、检测仪表及控制仪表安装及单体调试包括温度、压力、流量、差压、物位、显示仪表、组合仪表、调节仪表、执行仪表，均以“台块”为计量单位，放大器、过滤器等与仪表成套的元件、部件或者是仪表的一部分，其工程量不得分开计算。
2、仪表在工业设备、管道上的安装孔和一次部件安装，按预留好和安装好考虑，并已合格，估价表中已包括部件提供、配合开孔和配合安装的工作内容，不得另行计算。
3、电动或者气动调节阀按成套考虑，包括执行机构与阀、手轮或者所带附件成套，不能分开计算工程量。
但是，与之配套的阀门定位器、电磁阀另行计算。
执行机构安装调试不包括风门、挡板或者阀。
执行机构或者调节阀还应此外配置附件，组成不同的控制方式，附件选择按估价表所列项目。
4、蝶阀、多通电动阀、多通电磁阀、开关阀、 O 型切断阀、偏心旋转阀、隔膜阀等在工业管道上已安装好的调节阀门，包括现场调试、检查、接线、接管和接地，不得此外计算运输、安装、本体试验工程量。
5、管道上安装节流装置，只计算一次安装工程量并包括一次法兰垫的制作安装。
6、工业管道上安装流量计、调节阀、电磁阀\,节流装置等，由自控仪表专业配合管道专业安装，其领运、清洗、保管的工作包括在自控仪表估价表的相应项目内。
不在工业管道或者设备上的仪表系统用法兰焊接和电磁阀安装，是仪表安装范围，应执行相应项目。
7、放射性仪表配合有关专业施工人员安装调试，包括保护管安装、安全防护、摹拟安装，以“套”为计量单位。
放射源保管和安装特殊措施费，按施工组织设计另行计算。
8、钢带液位计、储罐液位称重仪、重锤探测料位计、浮标液位计现场安装以“套”为计量单位，包括导向管、滑轮、浮子、钢带、钢丝绳、钟罩和台架等。
9、仪表设备支架、支座制作安装执行第二册《电气设备安装工程》金属铁构件制作安装。
10、系统调试项目设备用于仪表设备组成的回路，除系统静态摹拟试验外，还包括回路中管、线、缆检查、排错、绝缘电阻测定及回路中仪表需要再次调试的工作等,但不合用于计算机系统和成套装置的回路调试，应按各有关章说明执行。
过程控制与自动化仪表——执行器仪表_图文
快开流量特性研究
阀门的工作流量特性
工作流量特性 在实际使用时,调节阀安装在管道上, 或者与其他设备串联,或者与旁路管道并联,因而调节 阀前后的压差是变化的。此时,调节阀的相对流量与阀 芯相对开度之间的关系称为工作流量特性。
阀门的工作流量特性
阀门的工作流量特性
阀门的工作流量特性
并联管道的情况
克服调节阀的非线性
如果系统对调 节阀线性度的要求 比较高则可以采用 左图的处理方法,组 成流量调节子回路, 这时流量的大小是 由检测仪表来保证 的,在这种情况下调 节阀最好采用等百 分比阀.
调节阀的尺寸选择
2.调节阀尺寸的选择
令
C为调节阀的结构参数称为流通能力
机械效率较低，在小 流量时不宜使用
泵不容易超压 可以使用小口径高压 阀进行调节。
其他常用执行器介绍
c 调速控制法
效率高能耗小，适用 于流量大范围波动的场合 。
设备费用高。 被控制系统响应速度慢。
其他常用执行器介绍
d 离心风机的喘振
其他常用执行器介绍
管路特性
其他常用执行器介绍
2 液压系统
控制力：阀门开度改变时，相对流量的改变比值。
10%处： （6.58%-4.68%）/4.68%≈41% 50%处： （25.7%-18.2%）/18.2%≈41% 80%处： （71.2%-50.6%）/50.6%≈41%
Q/Q100
s=1 L/Lmax
快开流量特性研究
开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快 就达到最大，故称为快开特性。适用于迅速启闭的切断阀或 双位控制系统。
其他常用执行器介绍
工业自动化仪表及控制装置设备的分类标准及基础知识
工业自动化仪表及控制装置设备的分类标准及基础知识！随着生产规模的不断扩大和生产技术的发展，对生产过程自动化水平提出了越来越高的要求。
因此，工业仪表也经历了一个从无到有、由简单到复杂，由单一功能向多功能的发展过程。
从最初的只能在现场测量并显示温度（如玻璃温度计）、压力（如U形管压力计）、流量（如玻璃转子流量计）、液位（如玻璃管液位计）的就地检测仪表和只能进行简单控制的就地调节器，逐步向远传集中显示、远程控制的方向发展。
除检测各种参数的检测元件和检测仪表愈加齐全外，过程控制仪表的发展更是日新月异，经历了由气动单元组合仪表、电动单元组合仪表、电子式综合控制装置到工业计算机控制系统的飞跃。
工业自动化仪表品种繁多，从信息的获得、传递、反映和处理的过程把工业自动化仪表分为五大类；（1）检测仪表；（2）显示仪表；(3)控制仪表；（4）执行器；（5）集中监测与控制装置。
检测仪表生产过程中，介质在设备、管道不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量瞬息万变，始终处于变化之中。
检测仪表就是用以检测上述物理量在每个瞬间的量值。
按照所测量工艺参数的不同，检测仪表可分为如下几种：1．温度仪表：常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式（温包）温度计、温度开关、热电偶、热电阻，还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。
2．压力仪表：压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。
根据其工作原理可分为：弹性式压力计（按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等）；传感式压力计（如电阻式、电容式、电感式、霍尔式压力计等）；液柱式压力计（如U形管、直管、倾斜管压力计)；还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。
3．流量仪表：流量测量仪表品种繁多，目前应用最为广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。
常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。
其他常用的流量仪表还有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、旋涡流量计、阿钮巴流量计、质量流量计等。
过程控制与自动化仪表PPT
图1-9 过渡过程品质指标示意图
假定自动控制系统在阶跃输入作用下，被控变量的 变化曲线如上图所示，这是属于衰减振荡的过渡过程
过程控制与自动化仪表
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五种重要品质指标之一
1. 最大动态偏差或超调量
最大动态偏差是指在过渡过程中，被控变量偏 离稳态值的幅度。在衰减振荡过程中，最大偏差 就是第一个波的峰值。特别是对于一些有约束条 件的系统，如化学反应器的化合物爆炸极限、触 媒烧结温度极限等，都会对最大偏差的允许值有 所限制。
发散震荡过程
X
过程控制与自动化仪表
34
预备知识
○、数学模型的基本概念 一、控制系统的运动微分方程 二、非线性数学模型的线性化
微分方程 传递函数 脉冲响应函数
三、拉氏变换和拉氏反变换 四、传递函数
五、系统方框图和信号流图
六、控制系统传递函数推导举例
11/19/2019 过程控制与自动化仪表
自动化仪表 与
过程控制
1
概念
自动化：机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没
有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、 信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。
电力
过程控制 石油
煤炭
自动化钢铁运动控制Fra bibliotek冶金 化工
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
态，这种状态就是静态。
过程控制与自动化仪表
29
动态——被控变量随时间变化的不平衡状态 。
从干扰作用破坏静态平衡，经过控制，直到系统 重新建立平衡，在这一段时间中，整个系统的各个环 节和信号都处于变动状态之中，这种状态叫做动态。
自动化仪表中的计量检测技术分析
自动化仪表中的计量检测技术分析摘要：计量是检测技术的重要手段之一。
然而，随着科学技术的不断发展，对检测装置提出了更高的要求。
随着社会经济的快速发展，很多高校都会加大对仪表装置的投资和购置，以提高实验的效率，促进教学水平的提高。
为了保证教学质量，一些高校还采用了引进的方法。
另外，对仪表装置的检测进行管理也是十分重要的。
关键词：计量检测；管理策略；工作流程1以计量检测为基础的管理目标1.1加强高校实验教学质量加强对自动化仪表检测技术的研究，对提升其在相关专业招生中的竞争力具有重要意义。
不同院校在开展相关专业实验教学时，不仅在专业人才、实验质量上存在着较大的竞争，而且在实验手段上也有较大的差异。
因此，加强对电子仪表装置的检测工作，提升学校实验室业务素质，增强学校招生竞争能力的一项重要措施。
为了保证管理工作的顺利进行，各高校实验室都十分重视对检测仪表装置的质量，加强对人员的管理，从而不断地提升实验技术。
另外，在计量管理工作中，也能通过计量检测，找出各类安全隐患。
比如仪表的指针转动有问题，内部接线不牢固等。
有关管理者应尽量降低对仪表检测的人为影响，尽量使用先进的检测技术，提高计量检测的精度，这样才能给高校实验室更多的发展机遇，使高校实验室的总体仪表计量能力得到提高，为有关产业输送更多高素质的人才。
1.2如何提高检测的准确性自动化仪表是一种非常重要的检测装置，它的好坏对检测结果的准确性有很大的影响。
尤其进入了新世纪，各行各业都需要更高的计量精度。
本项目的实施，不仅可以提升高校实验室的地位，也可以为自动化仪表的应用理念提供有力支撑，解决因检测精度不高而影响仪表实际应用的问题。
所以，如何保证其在计量工作中充分发挥其优越性，就成为计量与检测仪表管理的重要目的。
通过对其进行检测，可使其准确度得到适当的提高，从而使其符合试验检测工作的实际要求。
温度计和压力传感器是目前最常见的一种自动化仪表，它们的检测精度对检测结果的可信度有很大影响。
仪表基本知识
• • • •
自动控制系统通则
• 2 自动控制系统的调试 • 控制系统调试过程中需断开控制回路中的一点，形成开环系统， 其方块图如下： • 2.1 将操作器切换到“手动”位置，全部仪表投入运行被测信号 准确无误。 • 2.2 手动操作维持工况正常 • 2.3 断开控制回路，比如断开执行器与调节机构的联系，[见上 图]使系统处于开环状态。 • 2.4 将操作器开关无扰动地切换到“自动”位置。 • 2.5 改变给定值或施加一些扰动信号[如动──动变送器内部杠杆 机构或瞬时断开调节器与执行器间的连接]。 • 2.6 检查系统各环节间信号传递的极性，检查记录、指示、报警 等仪表是否正常工作。如系统各环节工作正常，则闭合控制回路 进入下一步调节器参数整定。
仪表维护检修技术规程
• 维护检修人员应具备如下条件： • a.熟悉本规程及相应仪表的产品使用说明书或技术手 册等有关技术资料； • b.了解工艺流程及该仪表在其中的作用； • c.掌握电工技术基础、电子技术基础、化工测量仪表 及维修、化工仪表机械基础等有关方面的基础理论知 识； • d.掌握该仪表维护、检修、投运及常见故障处理的基 本技能； • e.掌握常用测试仪器和有关的标准仪器的使用方法。
仪表专业术语
• 25 气源管道 ：为气动仪表提供气源的管道。 • 26 仪表线路 ：仪表电线、电缆、补偿导线、光缆和 电缆槽、保护管等附件的总称。 • 27 电缆槽 ：敷设和保护电线电缆的槽形制成品，包 括槽体、盖板和各种组成件。 • 28 保护管 ：敷设和保护电线电缆的管子及其连接件。 • 29 回路 ：在控制系统中，一个或多个相关仪表与功 能的组合。 • 30 伴热 ：为使生产装置和仪表设备、管道中的物料 保持规定的温度，在设备、管道旁敷设加热源，进行 跟踪加热的措施。
自动化仪表课件
20kPa(0.2kgf/c㎡ )
（2）电动仪表的信号标准 中国国家标准GB339《化工自动化仪表用模拟直流电流信号》规定了 电动仪表的信号，如表1-3所示。 表1－3
序号
模拟直流电流信号及其负载电阻
电流信号
4－20mADC 0-10mADC
负载电阻
250-750Ω 0-1000Ω 0-3000Ω
1
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1.1.2. 控制仪表与装置的分类及特点
通常，控制仪表与装置可按能源形式、信号类型、 和结构形式来分类。
1.1.2.1.按能源形式分类
可分为电动、气动、液动和机械式等几类。工业上普 遍使用电动控制仪表和气动控制仪表，两者之间的比较如 表1-1所示。
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表1－1
电动控制仪表和气动控制仪表的比较
1.1.3. 信号制
信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。
1.1.3.1. 信号标准
（1）气动仪表的信号的信号标准
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中国国家标准GB777《化工自动化仪表用模拟气动信号》规定了气动仪表的 信号的下限值和上限值，如表1-2所示
表1－2
下限
模拟信号的下限值和上限值
上限 100kPa(1kgf/c㎡ )
1.2.1. 采用单个放大器的仪表分析方法
1.2.1.1.采用单个放大器的仪表特点
这一类仪表一般具有如图1-3所 示的典型结构，即整个仪表可以划分 为三部分：输入部分、放大器和反馈 部分 。
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由图1-3可以求得整个仪表的输出与输入关系为
Ki K y x 1 KK f
(1-1)
式中 K i——输入部分的转换系数； K ——放大器的放大系数； K f ——反馈部分的反馈系数。 当满足KKf>>1的条件时
化工自动化的基本概念
概述 化工自动化的基本概念一、化工自动化概述所谓化工自动化就是用自动化装置（自动化仪表、自动装置、计算机等）来代替人，对化工生产过程进行控制和管理的措施（办法）。
如图１、图２所示。
图１ 人工对贮罐液位进行控制 图２ 自动化装置对贮罐液位进行控制化工自动化的基本内容概括起来大致有以下几个方面：图３ 化工自动化的基本内容 １、自动检测系统在化工生产过程中，人们要想知道生产过程状况进行的如何，是通过了解反映生产过程状况的某些物理量的大小来实现的。
通常把这些物理量称为过程变量。
化工生产中常常通过温度、压力、流量、液位、物料、成份等过程变量的大小来反映生产过程状况的好坏。
自动检测系统就是对各种生产过程变量自动地进行检测，并且把检测的结果随时指示或记录下来的自动化系统。
２、自动操纵系统在化工生产过程中，往往会有一些周期循环重复的操作。
这种操作单调乏味容易使人疲劳。
例如：用煤造气的生产过程中，有吹风、上吹、下吹、回收这四个步骤组成一组单调的、周期重复的操作。
为了摆脱这种单调的重复操作，人们设置了由自动机（顺序控制器）和执行器组成的自动操纵系统去自动地完成这组操作。
这种能够按照人们事先规定好的操作顺序，自动地进行单调、周期性重复操作的自动化系统称为自动操纵系统（也称顺序控制系统）。
3、自动控制系统化工生产过程是连续的生产过程，各种过程变量都是连续变化的模拟量。
在化工生产中，常常要求通过操作使得某些表征化工生产过程状况的、重要的过程变量，相对地稳定在生产工艺要求的数值上。
例如：在精馏塔的操作中，提馏段的温度是否稳定在某个量值上，将直接影响到精馏塔工作状况的好坏和产品质量的优劣，通常设置一个自动控制系统对提馏段温度进行自动操作。
这种操纵某种物料量或能量的大小，使得某个过程变量保持在生产工艺要求的给定值上的自动化系统，叫自动控制系统。
4、自动报警系统、自动联锁保护系统在化工生产过程中常常会遇到这样的情况，当某个过程变量的数值超过或低于一定的限制时，就会影响生产的正常进行，甚至会造成种种事故。
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第一章 绪论
(2)误差
绝对误差：示值与公认的约定真值之差称为绝对误差，即 绝对误差= 示值－约定真值 相对误差：绝对误差与约定真值之比称为相对误差，常用百 分数表示，即 相对误差（%）=绝对误差/约定真值 引用误差：用绝对误差占约定真值的百分数来衡量仪表的精 度比较合理，但仪表多应用在测量接近上限值的量，因而用 量程取代约定真值则得到引用误差如下式所示 引用误差（%）=绝对误差/量程 最大引用误差（%）=最大绝对误差/量程
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。
第一章 绪论
自动化控制仪表按使用能源分，有液动仪表、气动仪表和电 动仪表；
按结构形式分，有基地式仪表、单元组合式仪表和组装式仪 表等；
按信号类型分，有模拟式仪表和数字式仪表。 单元组合式仪表又分为气动单元组合仪表和电动单元组合仪
第一章 绪论
(3) 全盘自动化(20 世纪70年代中期至今)阶段
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。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
第一章 绪论
(3)精确度 仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百 分号(%)后的数字来衡量的。 按仪表工业规定，仪表的精确度划分成若干等级， 简称精度等级，如0.1 级、0.2级、0.5 级、1.0级、 1.5 级、2.5 级等。由此可见，精度等级的数字越小， 精度越高。 例：某温度计的刻度由-50℃～200℃，即其测量范围 为250℃，若在这个测量范围内，最大测量误差不 超过2.5℃，则其相对百分误差δ=2.5/250=1.0%
第一章 绪论
自动化仪表的分类
一般将自动化仪表分为过程检测仪表和过程控制仪表
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
第一章 绪论
检测仪表-----将检测元件、变送器及显示装置统称为检测仪 表。
一次仪表-----一般为将被测量转换为便于计量的物理量所使 用的仪表，即为检测元件。
第一章 绪论
例：某台测温仪表的工作范围为0~500℃，工 艺要求测温时测量误差不超过±4℃，试问如 何选择仪表的精度等级才能满足要求？ 解 根据工艺要求，仪表的最大引用误差为 去掉最大引用误差的“±”号和“%”号，其数 值为0.8，介于0.5~1.0之间，若选择精度等 级为1.0级的仪表，其最大绝对误差为±5℃， 超过了工艺上允许的数值，故应选择0.5级的 仪表才能满足要求。
第一章 绪论
小结：在确定一个仪表的精度等级时，要求 仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时 所得到的最大引用误差；而根据工艺要求来 选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应 该小于或等于工艺上所允许的最大引用误差。 这一点在实际工作中要特别注意。
第一章 绪论
第一章 绪论
自动化仪表的发展
(ห้องสมุดไป่ตู้)仪表化与局部自动化(20 世纪50～60 年代)阶段 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；
表。
第一章 绪论
仪表的基本技术指标 (1)测量范围、上下限及量程
每个用于测量的仪表都有测量范围，它是该仪表按 规定的精度进行测量的被测变量的范围。测量范围 的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限， 简称下限和上限。 仪表的量程可以用来表示其测量范围的大小，是其 测量上限值与下限值的代数差，即 量程= 测量上限值-测量下限值
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。
第一章 绪论
(2) 综合自动化(20 世纪60～70 年代中期)阶段 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。
自动化仪表装置
四川工程职业技术学院电气化教研室
张斌
第一章 绪论
自动化仪表的概念 自动化仪表的发展 自动化仪表的分类 仪表的基本技术指标 典型的自动化仪表控制系统
第一章 绪论
自动化仪表的概念 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。其中包括 对工艺参数进行测量的检测仪表、根据测量值对给 定值的偏差按一定的调节规律发出调节命令的调节 仪表以及根据调节仪表的命令对进出生产装置的物 料或能量进行控制的执行器等。这些仪表代替人们 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。
制系统等。
第一章 绪论
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。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。