自动化仪表基础知识.

第五节 自动化调节系统的基本概念
仪表自动化的主要内容一般包括：
自动检测系统？利用各种检测仪表对工艺参数进行检测指示
或记录。 自动信号和连锁保护系统？当参数超过允许范围，信号系统 发出声光告戒操作人员。如工况已达到危险状态连锁系统立 即自动打开安全阀或紧急停机防止事故进一步发生。 自动操作系统？根据预先规定的步骤自动的使生产进行周期 性的操作。 自动调节系统？由于各种工艺条件是不断变化的，生产中的 参数就可能偏离或波动，这就需要一些自动调节装置对某些 偏离的参数进行调节。
第三节、仪表图纸中常用的文字代号 代表的含义
1）、被测变量的文字代号
“F”-流量 “P”-压力 “L”-液位 “T”-温度
“A”-分析 2）、仪表常用的功能文字代号 “A”-报警 “C”-控制 “E”-检测元件 “I”-指 示 “T”-变送 “R”-记录 “V”-阀 “Z”-执行器
第二章 检测仪表
第一节压力检测仪表
一 、压力的基本概念及单位换算
压力：均匀垂直地作用于单位面积上的力。
工业上常常遇到比大气压高很多的高压和 真空度。 P=F/S 1Pa=1N/m2 1MPa=106 Pa
绝对压力、表压、真空度地关系：示意图如下
P表 大气压力Pa
P绝
P真
P绝
P表压=P绝对压力-P大气压力 ； P真空度= P大气压力- P绝对压力
压力表的分类：按其转换原理的不同，大致可分为四大类。 1、液柱式压力计：依据流体静力学原理，简单、方便测量范 围窄测较低压或真空度。 2 、弹性式压力表；将被测压力转换成弹性元件变形的位移进 行测量，如弹簧管压力表，波纹管压力计等。 3、电器式压力表；通过机械或电器元件将被测压力转换为电 量（电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。如电容式、 电阻式、应变片式或霍尔片式等压力表。 4、活塞式压力计：根据水压机液体传送的原理（帕斯卡定 律），将被侧压力转换成活塞上所加砝码的质量来进行测 量，精度很高。
按被测量的工艺参数分：P、T、H、Q、V、 在长输管道控制系统中常用的仪表有: 检测仪表: 1、压力检测仪表:压力变送器大都采用了西 门子或ROSEMOUNT 的3051。 2、温度检测仪表:双金属温度计、铂电阻。 3、流量检测仪表:涡轮流量计、孔板、差压 变送器。 4、分析仪表:在现色谱分析仪、露点分析仪、 硫化氢分析仪。
1、显示仪表:
采用计算机和工业控制组态软件组成 2、调节仪表: 可变程控制器 3、执行器: 电动流量调节阀、电液流量调节阀
第二节、常用的概念
测量：以确定被测对象量值为目的的全部操作。
量程：测量范围的上限值和下限值之差。 绝对误差：测量结果与被测量真实值之间的差值。
相对误差：测量的绝对误差与被测量真实值的比
检测仪表
执行器
调节仪表

图G
如图G： 检测仪表： 测量某些工艺参数如压力、温度、电 压、频率、振动等。 显示仪表：指针式、数字式记录仪、工业电视、 图象显示器 集中控制装置：包括巡回调节仪、程序控制仪、 可编程序调节器、可编程序控制器 调节仪表根据需要对信号进行运算如放大、积分、 微分等，也包括各种气动、电动调节器及用来代 替调节器的微处理机。 执行器：接受调节系统的来的信号或直接来自操 作人员的指令，对生产过程进行操作和控制。包 括各种电、液、气动执行机构和调节阀、开关等。
4 各种压力换算表： 1兆帕=103千帕=106帕=10巴=1.45×102磅/
英寸2 1兆帕=10.197工程大气压（kgf/cm2）≈10 工程大气压 1物理大气压（atm） =1.03323工程大气压 = 1.0133×105帕 1物理大气压=760汞柱（mmHg ）=10.33 水柱（mH2O）=14.7磅/英寸2
值。 引用误差：绝对误差与仪表的测量范围或测量上 限之比。 分度值：仪表分度盘相邻两刻度线所代表的量值 之差。 绝对压力：绝对真空下的压力称为绝对零压，以 绝对零压为基准来表示的压力。
给定值：在自动调节系统中，生产要求保持的工

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艺指标。 偏差：在自动调节系统中，给定值与测量值之差。 变送器：输出量为标准信号的传感器。 调节器：将接收到的检测信号与给定值比较，按 比较差值，经一定调节规律产生调节作用信号的 仪表。 定值调节系统：给定值不变的调节系统。 准确度：表示测量结果与被测量真实值的一致程 度。 数字信号：具有两种状态的电信号，如“开”或 “关”，“高”或“低”。 模拟信号：一种连续变化的电信号。它可以从温 度、压力等传感器中获得。
第四节 、仪表的性能指标
1、精度 引用误差：（绝对误差/仪表量程）*100%
仪表的精度

为仪表的最大引用误差。 2、复现性(重复性) 在不同等条件下对同仪检测参数进行检测时,测量结果的 一致程度。一般指工作压力、工作温度对仪表精度影响的 程度。 3、稳定性 在工作的条件内,仪表性能随时间保持不变的能力,通常用 零点漂移反映。 4、可靠性 仪表的可靠性直接关系到仪表人员的维护量,在济济条件 允许等条件下,尽可能的选用高可靠性仪表。
自动化仪表基础知识
第一章 仪表的基础知识


第一节 仪表的分类
检测与过程控制仪表（通常称为自动化仪 表）分类方法很多，如按仪表在测量与控 制系统中的作用划分，一般分为检测仪表、 显示仪表、调节控制仪表和执行器四大类。 集中控制装置显示仪表生产过程检测仪表 执行器调节仪表

集中控制装置 显示仪表
生产过程
3 标准大气压： 地球表面充满着一层厚的大气，俗称大气
层，气体也有重量对地面上的一切都有压 力叫，叫大气压。与当地的海拔高度、气 候条件有关通常把纬度45o的海平面上的大 气压叫标准大气压，相当于0℃时， 760mmHg高的水银柱底部的压力。 北京759.2mmHg； 济宁1021hPa。
自动调节系统的组成：
调 节 器 输 出 调节器
-
给定值 x
+
偏 差
e
调 节 作 用 调节阀
干扰作用f
被 调 参 数
y 调节对象
测量值 z
变送器 测 量 元 件
自动调节系统的分类： 按被调参数分类；温度、压力、流量、液
位、组分、速度、振动等。 按调节规律来分：比例P、比例积分PI、比 例微分PD、 比例积分微分PID。