仪表自动控制
仪器仪表及自动控制管理制度
仪器仪表及自动控制打点制度第一章总那么第一条为加强仪器仪表及自动控制设备〔以下简称“仪表设备〞〕打点工作，提高仪表设备打点程度，保障仪表设备安然经济运行，依据国家相关法律、法规及中国石化设备打点制度、中国石油化工集团公司设备打点方法，特制定本制度。
第二条仪表设备打点的主要目标是对仪表设备从规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、补缀、改造、更新直至报废的全过程进行科学的打点，使仪表设备处于良好的技术状态。
第三条本制度所称仪表设备是指在我公司出产、经营过程中所使用的各类检测仪表、自动控制监视仪表、执行器、过程控制计算机系统、阐发仪器仪表、可燃〔有毒〕气体检测报警器及其辅助单元等。
第四条本制度适用于公司本部各单元，分公司、子公司参照执行。
第二章打点机构与职责范围第五条仪表设备由机动处负责归口打点。
各单元在设备打点部分应设相应岗位和专职技术人员。
机动处在主管设备打点的副经理带领下，负责公司仪表设备的打点。
第六条机动处仪表设备打点职责：〔一〕贯彻执行国家有关仪表设备打点工作的方针、政策和法规，贯彻执行集团公司仪表设备打点制度、规程和规定。
〔二〕组织制定和修订公司仪表设备打点制度、规程、尺度和规定。
〔三〕查抄各单元执行仪表打点制度、规程、尺度和规定的情况。
〔四〕参与新建装置、更新或技措等重点工程中仪表设备的规划、设计选型等前期打点工作。
〔五〕负责审批公司各单元上报的仪表设备零购、更新方案，汇总到供销部采购，负责审批公司各部上报的仪表设备报废、仪表检修方案。
〔六〕负责审查或制定公司各单元仪表设备及其系统的技改技措工程方案。
〔七〕负责公司仪表设备的日常运行、维护打点工作，按时汇总、上报自动化仪表技术状况表。
〔八〕负责审核公司重要仪表设备的检修工程及方案，参与重要仪表工程验收工作。
〔九〕负责组织仪表设备新产物、新技术的交流及打点经验交流。
〔十〕参加公司仪表设备的重大变乱查询拜访与阐发。
及时上报仪表设备变乱阐发陈述，催促所属各单元及时上报仪表设备变乱阐发陈述。
仪表及自动化控制系统管理制度
1.1 为加强仪器仪表及自动控制设备(以下简称“仪表设备”)管理工作，提高仪表设备管理水平，保障仪表设备安全经济运行，依据国家相关法律、法规及《公司管理制度》，特制定本制度。
1.2 仪表设备管理的主要目标是对仪表设备从规划、设计、创造、选型、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的管理，使仪表设备处于良好的技术状态。
1.3 本制度所称仪表设备是指在我公司生产、经营过程中所使用的各类检测仪表、自动控制监视仪表、执行器、过程控制计算机系统、分析仪器仪表、可燃(有毒)气体检测报警器及其辅助单元等。
2.1 仪表设备由公用配套负责归口管理。
公用配套应设相应岗位和专职技术人员。
公用配套在主管经理领导下，负责公司仪表设备的管理。
2.2 公用配套仪表设备管理职责：2.2.1 贯彻执行国家有关仪表设备管理工作的方针、政策和法规，贯彻执行公司仪表设备管理制度、规程和规定。
2.2.2 组织制定和修订公司仪表设备管理制度、规程、标准和规定。
2.2.3 检查执行仪表管理制度、规程、标准和规定的情况。
2.2.4 参预新建装置、更新或者技措等重点项目中仪表设备的规划、设计选型等前期管理工作。
2.2.5 负责审批公用配套上报的仪表设备零购、更新计划，汇总到设备采购，负责审批仪表车间上报的仪表设备报废、仪表检修计划。
2.2.6 负责审查或者制定公司仪表设备及其系统的技改技措项目计划。
2.2.7 负责公司仪表设备的日常运行、维护管理工作。
2.2.8 负责审核公司重要仪表设备的检修项目及方案，参预重要仪表项目验收工作。
2.2.9 负责组织仪表设备新产品、新技术的交流及管理经验交流。
2.2.10 参加公司仪表设备的重大事故调查与分析。
及时上报仪表设备事故分析报告，及时上报仪表设备事故分析报告。
2.2.11 组织建立健全公司仪表设备台帐及档案。
3.1 仪表设备的前期管理是全过程管理中规划、设计、选型、购置、安装、竣工、投运阶段的全部管理工作，是综合管理的重要内容，为使寿命周期费用最经济，综合效率最高，必须重视前期管理工作。
4第四章 自动控制仪表
双位控制的特点是：控制器只有最大与最小两个输出值， 调节机构只有开与关两个极限位置。
因此，对象中物料量或能量总是处于严重不平衡状态。 也就是说，被控变量总是剧烈振荡，得不到比较平稳的控 制过程。
怎么办？
25
如何克服在双位控制系统中产生持续的等幅振荡过程？？
为了避免这种情况，应该使控制阀的开度(即控制器 的输出值)与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大 小，控制阀可以处于不同的位置， 这样就有可能获得与对象负荷相适应的操纵变量，从 而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。
图4-4 具有中间区的双位控制过程
20
具有中间区的双位控制过程
当液位y低于下限值 yL时，电磁阀是开的，流体流入贮槽。 由于进入的流体大于流出的流体，故液位上升。 当升至上限值yH时，阀门关闭，流体停止流入。由于此时 槽内流体仍在流出，故液位下降，直到液位值下降到下限 值yL 时，电磁阀再重新开启，液位又开始上升。 图 中上面的曲线是调节机构（或阀位）的输出变化与时 间的关系；
13
Note:
特别注意
控制器总是按照人们事先规定好的某种规律来动作的， 这些规律都是长期生产实践的总结。 控制器可以具有不同的工作原理和各种各样的结构型 式，但是它们的动作规律不外乎几种类型。 在工业自动控制系统中最基本的控制规律有：双位控 制、比例控制、积分控制和微分控制四种，
下面几节将分别叙述这几种基本控制规律及其对过渡 过程的影响。
4
第一节 概论
自动控制仪表（控制器）在自动控制系统中的作用
控制器是自动控制系统中的核心组成部分。
它的作用是将被控变量的测量值与给定值相比较， 产生一定的偏差，控制器根据该偏差进行一定的 数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往 执行器，以实现对被控变量的自动控制。
自动控制仪表(ppt 64页)
比例控制系统的控制结果会产生余差，这是比例控制器的固 有控制特性所决定的。余差的产生也可以从比例控制的特性来 说明。
为了减少余差，可以增大比例放大倍数，也就是减小了比例度。但 这会使系统的稳定性变差。一般地，适当地增大比例放大系数，即 减小比例度，使比例控制作用增强。此时，最大的偏差减小，余差 减小，工作频率提高，周期缩短，系统的振荡加剧，稳定性下降。
8
二、比例控制
在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生 持续的等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控 制阀的开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大 小，控制阀可以处于不同的位置，这样就有可能获得 与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于 稳定，达到平衡状态。9Biblioteka 如左图，根据相似三角形原理
15
三、积分控制
当对控制质量有更高要求时，就需要在比例控制的 基础上，再加上能消除余差的积分控制作用。
积分控制作用的输出变化量p与输入偏差 e的积分成正比，即
pKI edt
当输入偏差是常数A时
图5-9 积分控制器特性
pKI AdK t IAt
结 当有偏差存在时，输出信号将随时间增长（或减小）。 论 当偏差为零时，输出才停止变化而稳定在某一值上，
At
17
图5-11积分时间对过渡过程的影响
积分时间T大小表示曲线的斜率和输出曲线上升速度快慢， 积分时间T是表征积分控制作用强弱的一个重要参数。当 积分时间T越小（K越大）时，直线上升越快，积分控制作 用越强。反之，T越大（K越小），直线上升越慢，积分作 用越弱。
仪表自动化控制系统投用前进行检查确认的内容
仪表自动化控制系统投用前进行检查确认的内容
仪表自动化控制系统投用前进行检查确认的内容包括但不限于以下几项：
1. 仪表设备完整性检查：检查仪表设备是否完整，包括仪表仪器、控制器、传感器、执行器等，确保没有缺失或损坏。
2. 连接线路检查：检查仪表设备之间的连接线路是否正确连接，是否有接触不良或短路情况。
3. 仪表设备安装位置检查：检查仪表设备的安装位置是否符合设计要求，是否与周围设备或结构物有适当的间隔，确保能够正常运行并方便维修。
4. 动力供应检查：检查仪表设备的动力供应是否正常，包括电源电压、频率、功率等是否满足设备要求。
5. 仪表设备校准检查：对新安装的仪表设备进行校准，确保测量准确度和稳定性符合要求。
6. 控制逻辑检查：对仪表自动化控制系统的控制逻辑进行确认，包括检查控制器的参数设置、控制算法是否正确、输出信号是否能够正常控制执行器等。
7. 仪表设备防护措施检查：检查仪表设备的防护措施是否到位，包括防尘、防水、防腐蚀等措施是否有效。
8. 仪表设备操作手册检查：检查仪表设备的操作手册是否完整、准确，是否能够正确指导操作和维护。
9. 仪表设备通信检查：对需要与其他设备进行通信的仪表设备，检查通信接口是否正常工作，是否能够实现数据传输和控制命令交互。
10. 仪表设备安全性检查：对仪表设备的安全性进行检查，确
保设备没有安全隐患，防止发生事故。
以上是投入前仪表自动化控制系统的基本检查确认内容，具体检查项目和方法可以根据实际情况进行调整和补充。
第四章 自动控制仪表
B
0
VT
' 1
1 3 VS VB
' ' 2 3
I I I
VB
0
F
输入电路
1 VO1 V B 2 0 i F F R1 R4 R5 1 1 V F Vi VO1 V B 3 2
比例积分控制器
由于积分控制动作缓慢，一般与 比例控制组合使用，这样既能及 时控制，又能消除余差。 比例积分控制规律可表示为：
p K p (e K I edt) 1 K p (e TI
edt)
积分时间TI的物理意义：在阶跃信号作用下，控制器 积分作用的输出等于比例作用的输出所经历的时间。
什么是控制规律？
在分析自动化系统时，偏差采用e=x-z，但在单 独分析控制仪表时，习惯上采用测量值减去给定 值作为偏差。 控制器的输出信号就是控制器送往执行器（常用 气动执行器）的信号p。 所谓控制器的控制规律就是指p与e之间的函数关 系，即
p f (e) f ( z x)
1—自动-软手动-硬手动切换开关；2—双针垂直指示器；3—内给定设定轮； 4—输出指示器；5—硬手动操作杆；6—软手动操作板键；7—外给定指示 灯；8—阀位指示器；9—输出记录指示；10—位号牌；11—输入检测插孔； 12—手动输出插孔
DDZ-Ⅲ型调节器输入电路
R5 R1 Vi
R2
主要作用:
0.4
0.6
0.8
1 Time (sec)
1.2
1.4
1.6
1.8
2
比例控制
自动化仪表控制系统管理制度(3篇)
自动化仪表控制系统管理制度第一章总则第一条为加强对自动化仪表控制系统的管理，确保其正常运行和安全可靠，根据国家相关法律法规，制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于公司内所有涉及自动化仪表控制系统的管理活动。
第三条自动化仪表控制系统是指用于对生产过程、设备设施进行控制的自动化仪表系统，包括但不限于传感器、执行机构、PLC控制器等。
第四条公司将加强自动化仪表控制系统的维护和管理，提高运行效率，优化控制流程。
第五条建立和完善自动化仪表控制系统管理的制度和规范，加强对自动化仪表控制系统的监督和管理，确保其安全、稳定地运行。
第六条全体员工应遵守本管理制度，不得违反或规避有关法律法规。
第二章自动化仪表控制系统管理的职责第七条相关部门的主管负责全面指导和监督自动化仪表控制系统的管理工作。
第八条技术部门负责自动化仪表控制系统的维护、保养、升级和改造工作。
第九条安全保卫部门负责制定自动化仪表控制系统的安全管理制度，组织开展系统安全检查和排查工作，确保系统安全可靠。
第十条运维人员负责日常的自动化仪表控制系统维护和巡检工作。
第十一条生产部门负责对自动化仪表控制系统的运行情况进行监控和管理，提出相关的优化措施。
第十二条待添加根据公司实际情况组织挂职待遇制定章节详情第三章自动化仪表控制系统的建设和改造第十三条公司应根据生产需要，合理规划和布局自动化仪表控制系统。
第十四条自动化仪表控制系统建设和改造应编制详细的设计方案，并根据方案进行合理的运营。
第十五条建设和改造过程中必须有相关资格认证的单位进行验收，并按照验收意见进行整改。
第十六条自动化仪表控制系统的建设和改造需经公司领导批准，并报相关行政部门备案。
第四章自动化仪表控制系统的维护和保养第十七条每个自动化仪表控制系统都应有专人负责维护和保养工作，传感器的清洁，控制器的校验等工作。
第十八条系统维护人员应制定详细的维护计划，并定期进行维护和保养。
第十九条对于出现故障的自动化仪表控制系统，维护人员应及时进行排查，并修复故障。
第五章 自动控制仪表
偏差
测量信号
-
放大器
输出信号
反馈环节
二、DDZ-III型电动控制器 1. DDZ—Ⅲ型仪表的特点 (1).采用标准信号。标准电流信号(4-20mADC)通过转换 电阻250Ω,转换为标准电压信号(1-5VDC)。 ①.电气零点不是从零开始,且不与机械零点重合,可线性 化,且易识别断电、断线等故障。 ②. 改变转换电阻值,控制室仪表可接收1:5的其他电流信号, 如将1-5mA或10-50mA,再转换为电压信号(1-5V)。 ③.实现现场变送器与控制室仪表的两根导线连接。 (2).采用集成电路,可靠性提高,维修量减少。
二、比例控制 (P) 例如:DDZ-Ⅱ型比例控制器,其温度刻度范围为400-800℃, 控制器输出工作范围是0-10mA。当指示指针从600℃移 到700℃时,控制器相应的输出从4mA到9mA,比例度为:
700-600 9-4 ( / ) 100% 50% 800 400 10 0
当H>Ho时,电极接触流 体,J接通,V全关,流体不 再流入贮槽。 电磁阀V 给定值Ho
电磁阀频繁动作而易损坏。
具有中间区的双位控制。
一、双位控制
p pmax 开
3.具有中间区的双位控制 偏差在中间区内,控制机构不动作。 e e e min max 当e>emax时,控制器输出为最大pmax, pmin 关 控制机构打开(或关)； 实际的双位控制特性 当e<emin时,控制器输出为最小pmin, 阀门关闭 控制机构关闭(或开) 。 阀门打开
• 实际的PID控制规律较为复杂。 因PID控制器有δ (KP).TI. TD三个 参数可选择, 适用范围广,在温度和 成分分析控制系统中得到广泛应用。 PID特点:控制速度快,消除余差,有较好的控制性能。 但这并不意味着它在任何情况下都是最合适的,必须根据 过程特性和工艺要求,选择最为合适的控制规律。
仪表自动化控制系统日常维护保养制度
仪表自动化控制系统日常维护保养制度仪表自动化控制系统日常维护保养制度1：引言1.1 目的本文旨在规范仪表自动化控制系统的日常维护保养工作，确保系统的可靠性、稳定性和安全性。
1.2 适用范围本制度适用于本公司及其附属单位的仪表自动化控制系统。
2：维护保养责任2.1 仪表自动化控制系统运维部门负责制定和执行维护保养计划，并组织相关人员实施。
2.2 运维部门需设立专职维护保养人员，负责日常巡检、维修、校准等工作。
2.3 具体的维护保养工作责任分配及人员资质要求可参见附件1：3：维护保养计划3.1 定期维护保养3.1.1 每月定期检查设备状态，包括检查仪表仪器、传感器等的正常工作状态，及时清理和维护。
3.1.2 每季度进行设备校准，确保仪表读数的准确性和可靠性。
3.1.3 每年进行大规模维护保养，包括设备的维修、更换关键部件或仪表仪器等。
3.2 预防性维护保养3.2.1 通过定时更换易损件和老化设备，预防设备故障和停机事故。
3.2.2 定期清洁设备及其周围环境，防止灰尘和杂物进入影响设备正常运作。
3.3 应急维护保养3.3.1 在设备故障或突发事件发生时，立即启动应急维护保养，快速恢复设备的正常运行。
4：维护保养记录4.1 运维人员需按照规定，对每次维护保养进行记录，包括具体操作、维修情况、校准结果等。
4.2 维护保养记录要追溯、真实、准确，便于日后查询和分析故障。
4.3 维护保养记录需按照要求存档，可参见附件2：附件1：维护保养责任分配及人员资质要求1：仪表自动化控制系统的维护保养责任分配如下：- 仪表自动化控制系统运维部门：负责制定和执行维护保养计划，组织相关人员实施。
- 专职维护保养人员：负责巡检、维修、校准等工作。
2：维护保养人员资质要求：- 具备相关专业的学历和工作经验。
- 熟悉仪表自动化控制系统的原理和操作流程。
- 具备技术操作、维修、校准等相关证书。
附件2：维护保养记录存档要求1：维护保养记录需按照时间顺序进行编号，并存档至系统指定位置。
仪器仪表中的自动化控制及其应用
仪器仪表中的自动化控制及其应用自动化控制是指通过现代化的仪器仪表和控制设备对工业制造过程进行监视和控制的一种技术应用方式。
它的发展为工业制造提供了高效、安全、可靠的生产方式，同时还能提高工作效率，降低成本。
仪器仪表是自动化控制的关键设备。
现代化仪表有着精度高、稳定性好、反应快的特点，能够对工业制造过程中的各种参数进行测量、监测。
这些参数包括温度、压力、流量、液位、PH值等。
同时，仪器仪表还能将这些参数通过数字、信号等方式进行传递和处理，从而帮助工程师掌握和分析数据，实现对制造过程的自动化控制。
自动化控制在工业生产中的应用非常广泛。
主要有以下几个方面：1.工业过程控制工业制造是自动化控制的主要应用领域之一。
自动化控制系统通过对工业制造过程中的各种参数进行监测，控制各种设备的操作实现对整个制造过程的控制。
比如，通过对压力、流量等参数的监控，自动化控制系统可以自动调节机器的工作模式，保证制造过程中压力、流量的稳定性，从而提高制造质量。
2.环境监测及污染治理环境监测和污染治理是自动化控制的另一个重要应用领域。
自动化控制系统可以对工业制造过程中的各种污染物进行监测和治理。
它可以通过对废气、废液、废固体等污染物的监测和净化，保证生产过程中的环境安全和健康。
3.电力监测及配电控制电力生产和配电也是自动化控制的重要应用领域。
自动化控制系统可以对电力生产过程中的各种参数进行监测和处理，可以调节发电机组的输出功率和频率，保证电力生产过程的稳定性。
同时，自动化控制系统也可以对配电系统进行监测和控制，确保电力供应的稳定性和可靠性。
4.交通运输管理交通运输管理也是自动化控制的重要应用领域之一。
自动化控制系统可以对车辆、船舶和飞机等交通工具进行监测和调度。
它可以对道路、桥梁、机场等交通设施进行监控和管理，确保交通运输的安全和效率。
总之，自动化控制是现代工业制造的基础，它能够提高生产效率、降低成本，同时还能帮助环境治理、电力生产和交通管理等应用领域实现数字化和智能化。
仪表自动控制系统操作手册
仪表自动控制系统操作手册简介本操作手册旨在提供相关指导和说明，帮助用户熟悉和操作仪表自动控制系统。
本系统旨在实现高效、准确的自动控制，并帮助用户提高工作效率。
系统概述仪表自动控制系统由以下主要组件构成：1. 传感器：用于采集环境和进程相关数据。
2. 控制器：根据传感器数据进行计算和决策，并发送相应命令。
3. 执行器：根据控制器的命令执行相应操作。
4. 人机界面：提供用户与系统交互的界面，用于监视和调整系统的参数和状态。
操作步骤以下是操作仪表自动控制系统的基本步骤：1. 启动系统：将系统电源开启，并等待系统初始化完成。
2. 联机与校准：确保系统与传感器、执行器等设备正确连接，并进行校准操作，以确保数据的准确性。
3. 参数设定：根据具体需求，设定系统的运行参数，例如控制算法、目标数值等。
4. 系统运行：启动系统运行，在人机界面上监视传感器数据和系统状态，确保系统正常运行。
5. 故障处理：如果系统出现故障或异常，及时停止系统运行，并根据故障代码和报警信息进行排查和处理。
6. 系统维护：定期检查系统设备的工作状态，保持设备干净和正常运行。
定期备份系统数据并更新系统软件。
注意事项在操作系统时，请注意以下事项：1. 请保证系统设备的安全性，避免损坏或意外事故。
2. 在设定运行参数时，请根据具体需求进行合理设定，避免过高或过低的参数值导致系统运行异常。
3. 注意传感器的准确性和稳定性，确保采集到的数据具有可靠性。
4. 在处理故障时，请参考故障处理指南，并及时与维修人员联系。
5. 如果对系统操作有疑问或遇到困难，请参考本操作手册或与技术支持人员联系。
总结本操作手册提供了仪表自动控制系统的基本操作步骤和注意事项。
在使用系统时，请确保遵循操作手册所述的步骤，并注意安全和数据的准确性。
如有问题，请随时与相关技术人员联系。
祝您使用愉快！以上是文档的全部内容，希望能帮助到您。
如有其他问题，请随时告诉我。
自动控制仪表简述
自动控制仪表简述一．自动控制仪表的作用自动控制是指再没有人直接参与的情况下，利用控制装置（控制器），使机器、设备或生产过程（被控对象）的某一工作状态或参数（被控量）自动按照预定的规律运行。
自动控制是可以在检测的基础上，在应用控制仪表（常称为控制器）和执行器来代替人工操作。
自动控制仪表在自动控制系统中的作用是将被控变量的测量值与给定值相比较，产生一定的偏差，控制仪表根据该偏差进行一定的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对于被控变量的自动控制。
二．自动控制仪表的分类及其特点1.按控制仪表的结构形式分类（1）基地式控制仪表⑴原理：基地式控制仪表是将测量、变送、显示及控制等功能集于一身的一种控制仪表。
它的结构比较简单，常用于简单控制系统。
⑵目前流行的仪表：有MOOR公司的XCT340 D-B、SMAR公司的LD301和KF系列。
⑶存在的问题：①气动基地式仪表(例如KF系列)要比电动基地式仪表的价格贵l倍还要多；②目前电动基地式仪表还未国产化，尚需进口；③气动基地式仪表对气源质量要求高。
往往由于气源净化不好而不能投入自动。
⑷发展方向：电动基地式仪表的发展趋势是全部采用现场总线技术，将一些本属于控制室中控制器的功能下放到现场型仪表中，从而更加拓宽了其使用范围。
不但简化了系统，节约了投资。
而且利用现场总线的双向通信功能，可由现场向控制室发出测量参数、维修预报以及故障诊断等信号，同时，也可在控制室对电动基地式仪表进行在线组态、设定、维护及调整。
（2）单元组合式仪表⑴原理：单元组合式仪表把整套仪表按照其功能和使用要求，分成若干独立作用的单元，个单元之间用统一的标准信号联系，使用时，针对不同的要求，将个单元以不同的形式组合，可以组成各种各样的自动检测和控制系统。
图1-1用电动单元组合仪表构成的调节系统⑵单元组合式仪表的分类（按使用的能源来分）①气动单元组合式仪表：以电作为能源及传送信号的仪表．这种仪表具有响应快速，易于控制和远距离传送，便于与各种电子装置、计算机等配合，可构成各种复杂的综合控制系统，发展十分迅速，在生产中被广泛应用。
仪表及自动化控制系统管理制度
仪表及自动化控制系统管理制度
是指企业或组织为了规范仪表及自动化控制系统的运行管理而制定的一系列规章制度。
该制度主要包括以下内容：
1. 系统管理责任：明确仪表及自动化控制系统的管理责任主体，并确定相关人员的职责和权限。
2. 设备管理规定：规定仪表及自动化控制系统的设备选型、采购、安装、验收和维护等管理流程，确保设备的正常运行。
3. 运行管理规定：制定系统的运行管理规程，包括运行维护、巡检、保养等管理要求，确保系统的稳定运行。
4. 数据管理规定：要求对仪表及自动化控制系统所产生的数据进行存档和备份，以便于后续分析和查询。
5. 安全管理规定：制定系统的安全管理措施，包括防火、防爆、防雷击等安全措施，确保系统的安全运行。
6. 应急管理规定：制定突发情况下的应急预案，包括系统故障、设备损坏等应急处理措施，保证系统的可靠性。
7. 培训管理规定：要求对使用仪表及自动化控制系统的人员进行培训，提高他们的操作技能和安全意识。
8. 监督检查规定：设立监督检查机构，对仪表及自动化控制系统的管理情况进行定期检查和评估，及时发现和解决问题。
通过制定和执行仪表及自动化控制系统管理制度，可以提高系统的运行效率和安全性，降低事故的发生率，保证企业生产的正常进行。
第 1 页共 1 页。
化工仪表自控控制仪表概述、原理与应用
图4-1 理想双位控制特性
图4-2 双位控制示例
缺点：执行器在频繁工作，容易出现故障。
2.1位式控制
二、具有中间区的双位控制
将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成 为一个具有中间区的双位控制器，见下图。
由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，控制 机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为 降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。
1 8 6 1 3 0 /4 /1 2 0 0 0 10 0 10 % 0 4 0% 0
2.2比例控制
说明
当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到
10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化p是
成比例的。当温度变化超过全量程的40%时 (在上例中即温 度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着变化了。
这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,比例 度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏差改变量 占满量程的百分数。
2.2比例控制
将式（4-5）改写后得 e(pmaxpmi)n10% 0
p xmaxxmin
即
1(pmaxpmi)n10% 0 （4-6）
Kp xmaxxmin
对于一只具体的比例控制器，仪表的量程和控制器的 输出范围都是固定的,令
2.2比例控制
二、比例度及其对控制过程的影响
1.比例度
比例度 是指控制器输入的变化相对值与相应 的输出变化相对值之比的百分数。
xma exxmi/npma pxpmin10% 0 （4-5）
输入的最大变化量
输出的最大变化量
2.2比例控制
可以从控制器表面指示看出比例度具体意义：
1. 比例度就是使控制器的输出变化满刻度时（也就是控制 阀从全关到全开或相反），相应的仪表测量值变化占仪 表测量范围的百分数。
仪表及自动控制基础知识
第一节 仪表的基本概念
3. 控制系统的分类 按控制系统的基本结构分类，可以分为闭环控
制系统和开环控制系统。
（1）闭环控制系统：系统的输出信号返回到系统 的输入端（反馈），对系统起控制作用，整个系 统构成了一个闭合的反馈回路，也称为反馈控制 系统。
武汉分公司教育培训中心
第一节 仪表的基本概念
武汉分公司教育培训中心
第一节 仪表的基本概念
（2）过渡过程的质量指标包括衰减比（B/B′)、 余差(C)、最大偏差(A)、过渡过程时间和振荡周期
武汉分公司教育培训中心
第一节 仪表的基本概念△
①衰减比（n）：它是衡量系统稳定程度的指标。 有n>1;n=1和n<1三种情况。一般希望n在4-10范 围内较为理想。 ②最大偏差A：它是描述被控变量偏离设定值最大 程度的指标。 ③余差C:它是控制系统过渡过程结束时，被控变 量的新稳态值与设定值之间的偏差。 ④过渡时间：指被控变量从原有稳态值到新稳态 值的±5%或±3%所需时间。 ⑤振荡周期：过渡过程同向两波峰之间的时间间 隔。在衰减比相同时，周期与过渡时间成正比。
武汉分公司教育培训中心
第三节 执行器—气动薄膜调节阀
图1-7 调节阀气开、气关组合方式图 武汉分公司教育培训中心
第三节 执行器—气动薄膜调节阀
1.3 调节阀的气开、气关形式的选择。 气动薄膜调节阀有气开和气关两种形式。选择
气开或气关，主要是从工艺生产的安全要求出发， 其选择可以依据四条原则： （1）首先从生产安全出发。当控制信号消失， 阀位的自然位置应能够保证生产人员和工艺设备 的安全不致于发生事故。 （2）从保证产品质量出发，不发生或尽量少发 生产品质量事故。（精馏塔回流控制阀）
- 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)。
化工专业实验报告
实验名称：仪表自动控制
实验人员：同组人:
实验地点：天大化工技术实验中心20-615室实验时间：2014年6月13日
班级/学号：14级材料学19组2014207320 指导教师：李老师
实验成绩：
实验一仪表自动控制
一、实验目的
1、通过实验对自控仪表和控制元器件有一具体认识。
2、了解自控原理，锻炼动手能力。
学习并安装不同的温度自控电路。
3、通过对不同电路的调试和数据测量，初步掌握仪表自控技术。
二、实验原理
仪表自动控制在现代化工业生产中是极其重要的，它减少大量手工操作，尤其是在化工生产和实验中使操作人员避免恶劣、危险环境，还可以使大量的重复性、简单的手工操作由仪器仪表自动控制装置完成。
并可在极大的程度上提高实验和工业生产上的操作精度及数据测量的准确性，可完成数据的远程传输。
图1所示是本实验整套装置图。
按图由导线连接好装置，首先设置“人工智能控制仪”的最终温度，输出端输出直流电压用于控制“SSR”（固态继电器），则当加热釜温度未达到最终温度时“SSR”是通的状态，电路导通，给加热釜持续加热；当加热釜温度达到最终温度后“SSR”是不通的状态，电路断开，加热釜加热停止。
本实验研究的数据对象有两个：其一，测量仪表在加热釜开始加热后测量的升温过程，即温度随时间变化；其二，当温度达到最终温度并且稳定后，测量温度沿加热釜轴向的分布，即稳定温度随空间分布。
本实验就是仪表自动控制在化工生产和实验中非常重要的一个分支——温度的仪表自动控制。
图1 所示是本实验整套装置图。
图1 实验装置图
1、控温仪表
2、测温仪表3和4、测温元件（热电偶、热电偶）5、电加热釜式反应器 6、保险7、电流表 8、固态调压器9、滑动电阻10、固态继电器（SSR）11、中间继电器12、开关
实验装置中部分仪器的工作原理：
1、控温仪表：输出端输出直流电压控制SSR，当加热釜温度未达到预设温度时，SSR 使电路导通，持续加热；当达到最终温度后，SSR使电路断开，加热停止。
2、测温仪表：与测温的热电偶相连，实时反馈加热釜内温度的测量值。
3、4 热电偶：分别测量加热腔和反应芯内的温度。
工作原理：热电阻工业上常用的一种测温元件。
它是由两种不同材料的导体焊接而成。
焊接的一端插入被测介质中，感受被测温度，称为热电偶的工作端或热端。
另一端与导线连接，称为自由端或冷端。
若将其两端焊接在一起，且两段存在温度差，则在这个闭路回路中有热电势产生。
如在回路中加一直流毫伏计，可见到毫伏计中有电势指示，电势的大小与两种不同金属的材料和温度有关，与导线的长短无关。
图2 热电偶
5、中间继电器工作原理（如图3）：中间继电器有常开、常闭两组触点。
电磁线圈不通电时，电磁铁T 不吸合，此时触点 B，B’导通，称为常闭触点。
触点 A，A’不导通称为常开触点。
反之，电磁线圈通电时，电磁铁T 吸合，触点 B，B’的状态由闭合变为打开不导通，而触点 A，A’的状态由打开变为闭合而导通。
图3 中间继电器
6、RSA 固态调压器原理：通过电位器手动调节以改变阻性负载上的电压，来达到调节输出功率的目的。
7、SSR 固态继电器工作原理：固态继电器是一种无触点通断电子开关，为四端有源器件。
其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端。
中间采用光电隔离，作为输入输出之间电器隔离（浮空）。
在输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导
通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。
可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。
图4 固态继电器
三、实验仪器
控温仪表，测温仪表，热电偶 2 个，中间继电器，固态继电器，固态调压器，电流表，开关，保险丝，导线若干，工具(螺丝刀2个)，电加热釜式反应器。
四、实验步骤
1．根据图1 和指导教师提供的仪表、电器元件及电加热炉等，组装成仪表自动控制加热系统。
2．组装完毕后，需经指导教师检查后方可通电。
3．设置控制仪表参数和温度。
设置目标温度为300℃，加热电流为0.8A。
4．打开电源，测定升温曲线(每间隔 2 分钟进行一次记录，控制仪表和显示仪表都要记录)。
5．待加热釜内温度达到目标温度稳定在300℃后，再测量温度30分钟，则温度随时间变化测量完毕。
接下来测量轴向温度分布（由下至上每间隔1厘米测一个点）。
6．实验完毕后，拆除控制电路。
所用仪表、元器件、工具等放回原处。
五、实验数据记录
如表1、表2 所示分别是加热釜升温数据记录和加热釜轴向温度分布数据记录。
表1 加热釜升温数据记录
表2 加热釜轴向温度数据记录
六、数据处理
根据表1可以绘制加热釜升温图
其中横坐标表示时间/min，纵坐标表示温度/℃
图5 加热釜升温图
根据表2绘制加热釜稳态轴向温度分布图
其中横坐标表示抽出长度/cm，纵坐标表示温度/℃
图6 加热釜稳态轴向温度分布图
由图5可以看出，随着时间的推移，加热釜的加热腔温度上升很快，总的变化是：开始以比较快的速度上升，基本是以恒定速率快速上升，到12分钟左右温度停止上升，达到300℃，此后温度一直在300℃附近以极小的数值变化，基本稳定。
由图6可以看出，随着距离变化，反应芯内的稳定温度有所不同，中心部分的温度最高，而底部和顶部的温度最低，整体呈现“凸”形分布，所有轴向温度相对于中心温度基本为对称分布。
七、分析与讨论
本实验旨在学习仪表自动化测量温度的方法，实验测量了加热釜的加热腔和反应芯的温度随加热时间的变化以及稳态时反应芯内温度的轴向分布。
虽然未记录反应芯的温度变化数据，但从第二个记录表中可以得到一些定性的分析。
从图5可以得出结论，加热腔和反应芯之间的壁传热导致反应芯内的温度上升变缓了，相比加热腔内要慢得多。
温度稳定时，内外温度相差很大，可能有如下两个原因：
1、腔与芯之间的传热壁传热效率很低，由于此反应器设计的很好，估计不会引起热量
的如此大的损失，因此这个原因的可能性较小；
2、加热炉丝距底部较远，此原因可能性较大，因为实验中先测的是反应芯底部温度随
时间变化，因此它可能很低，加热炉丝到底大概在什么位置，从图7温度轴向分布可知。
从图6可以看出，温度相对中心位置成对称分布，则可以得出结论：加热炉丝在反应芯中心的壁外左右，由于其具体形状未知，只能说炉丝也是以此为中心对称缠绕的。
温度分布大概呈现出正态分布，但我们也能发现此曲线与二次曲线也有极高的拟合度，所以不能简单
认定此为正态分布，有如下原因：1、实验中只测了40个点，由这有限的样本推算正态分布方程有多种方法，不同方法的结果不相同，意义也不同；2、加热炉丝的位置未知，无法从查阅参考资料来明确认定此加热体系内温度一定为正态分布，或许有一定程度的偏差。
八、思考题
1、热电偶冷端的温度补偿有几种方法，并叙述。
1）冷端恒温法：将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使其温度保持0℃不变，它可消除 t不等于0℃而引入的误差。
2）计算修正法：当热电偶的冷端温度不等于0℃时，测得的热电势 E(t,t0)与冷端0℃时测的E(t,0℃)不同，可利用下式：E(t,0℃)=E(t,t0)+E(t0,0℃)来修正，右式第一项为毫伏表直接测得的热电势，第二项是由t0 在该热电偶分度表查出的补偿值，二者相加即可。
3）仪表机械零点调整法：当热电偶的冷端温度比较恒定，对测量精度要求不太高时，可将机械零点调整至热电偶实际所处的t处，相当于在输入热电偶的电势前就给仪表预输入一个电势，此法虽有一定误差，但很简便常用。
4）电桥补偿法：此法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。
5）补偿导线法：此法将热电偶的冷端温度从温度较高、变化大的地方转移到温度较低、变化小的方向，等于延长了热电偶。
2、试解释影响温度测量精度的因素和改善措施。
以热电偶为例，误差来源有以下几方面。
1）温度计感温部分所在处被测物质的温度不等于待测温度时引起的误差。
解决方法是合理选择不同的热电偶和足够的插入深度。
2）冷端引起的误差，改善方法见问题 1。
3）热电特性不同引起的误差。
解决方法是补偿导线和热电偶的搭配连接要适当，采用匀质热电偶材料。
4）绝缘不良引起的误差。
热电偶两级之间以及与大地之间应绝缘性好，否则严重影响仪表正常工作。
5）显示仪表精度和读数引起的误差，即分度误差。
除采用高精度仪表外，要将其合理计算入误差分析。
6）热交换引起的误差。
即热电偶热断点处由于向环境散热从而低于所在处被测物体温度。
改善方法主要有：加绝热侧、防辐射罩，减小偶丝直径、传热电阻等等。
3、比较热电偶和热电阻的优缺点和适用范围。
适用范围：温度500℃以上、只测量点温时选择热电偶，温度在500℃以下、测空间平均温度时选择热电阻。
优缺点：热电偶测量范围广，但需冷端补偿，低温段测量时精度低；热电阻测温精度高，但不能测高温，体积大所以无法测点温。
二者均可用于多点、集中测量和自动控制。
热电偶所测量的是电势，可进行远距离传输。
而热电阻在远距离传输时，导线
电阻会随着传输距离的增加而增大，使测量误差加大。