化工仪表及自动化ppt完整版(第三版).

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化工仪表自动化ppt课件(最新)

03 化工仪表的种类与功能
温度仪表
接触式温度仪表
通过测量物体与测温元件接触部分的温度来反映被测对象的温度，如热电阻、热电偶等。
非接触式温度仪表
利用物体的热辐射性质来测量温度的仪表，如红外测温仪等。
压力仪表
弹性式压力仪表
利用弹性元件受压变形的原理来测量压力的仪表，如弹簧管压力表、膜片压力表等。
，测量精度低。
02 03
发展阶段
20世纪50年代至80年代，随着电子技术和计算机技术的发展，化工仪表自动化开始起步，逐渐实现了从模拟仪表到数字仪表、从单机控制到集中控制的转变。
成熟阶段
20世纪90年代至今，随着网络技术、通信技术、人工智能等技术的飞速发展，化工仪表自动化进入了成熟阶段，实现了从集中控制到分布式控制、从单一功能到多功能集成的转变。
能化功能，提高运维效率。
网络化发展趋势
工业物联网技术应用
通过工业物联网技术，实现仪表设备的远程监控、数据采集和传输，提高生产过程的透明度和可追溯性。
云计算技术应用
利用云计算平台对大量仪表数据进行存储、分析和处理，提供强大的数据支持和决策依据。
网络安全保障
加强网络安全防护，确保仪表数据的保密性、完整性和可用性，防止网络攻击和数据泄露。
逻辑控制
PLC控制系统以逻辑控制为核心，可以实现复杂的顺序控制和逻辑运算。
模块化设计
PLC采用模块化设计，易于扩展和维护，同时降低了系统成本。
通讯功能
PLC控制系统具有强大的通讯功能，可以与其他智能设备进行数据交换和远程控制。
现场总线控制系统
现场设备互联
现场总线控制系统实现了现场设备之间的互联互通，降低了布线成本和维护难度。

化工仪表及自动化ppt完整版(第三版)

f
f m a x 仪表量程
100%
图1-2 线性度示意图
式中，δf为线性度（又称非线性误差）；Δfmax为校准曲线对于理论直线的最大偏差（以仪表示值的单位计算）。
14
检测仪表的品质指标
化学工业出版社
6.重复性
重复性表示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。若标定的特性曲线一致,重复性就好,重复性误差就小。
误差去掉“±”号及“％”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05， 0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。
7
检测仪表的品质指标
化学工业出版社
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。
能根据工艺要求,正确地选用和使用常见的检测仪表及控制仪表;
能了解化工自动化的初步知识,理解基本控制规律,懂得控制器参数是如何影响控制质量的;
12
本学科的作用
化学工业出版社
能根据工艺的需要,和自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案;
能为自控设计提供正确的工艺条件和数据;
x：被校表的读数值，x0 ：标准表的读数值
相对误差
x x0 或 xI xt
x0
x0
xt
4
检测仪表的品质指标
1.测量仪表的准确度（精确度）
两大影响因素绝对误差和仪表的标尺范围
化学工业出版社
说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是，仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此，常说的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。

化工仪表及其自动化PPT第一章PPT

02
化工仪表的基本原理
化工仪表的测量原理
总结词
测量原理是化工仪表的核心，它决定了仪表的准确性和可靠性。
详细描述
化工仪表的测量原理基于物理或化学原理，通过传感器将待测参数（如温度、压力、流量、液位等）转换成电信号或气信号，以便后续处理和显示。常见的测量原理包括热电效应、压电效应、光电效应等。
03
化工仪表的自动化技术
化工仪表的自动化概述
化工仪表自动化是现代工业生产中的重要技术，通过自动化技术实现化工仪表的数据采集、处理、控制等功能，提高生产效率和产品质量。
化工仪表自动化技术涉及多个领域，包括控制理论、电子技术、计算机技术等，需要综合运用多种技术手段来实现。
化工仪表自动化技术的应用范围广泛，涵盖了化工、石油、制药等多个行业，对工业生产的发展具有重要意义。
化工仪表及其自动化ppt 第一章
• 化工仪表概述 • 化工仪表的基本原理 • 化工仪表的自动化技术 • 化工仪表的选型与使用
01
化工仪表概述
化工仪表的定义与分类
总结词
化工仪表是用于化工生产过程中各种参数检测、显示和控制的工具，根据用途可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表等。
详细描述
化工仪表是化工生产过程中不可或缺的设备之一，主要用于检测、显示和控制温度、压力、流量、液位等参数。根据不同的用途和功能，化工仪表可以分为多种类型，如温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表等。这些仪表在化工生产中发挥着重要的作用，能够确保生产过程的稳定性和安全性。
化工仪表的信号传输原理
总结词
信号传输是化工仪表实现远程监控和自动控制的关键环节。
详细描述
化工仪表的信号传输原理通常采用模拟信号或数字信号，通过电缆、光纤等传输介质将传感器采集的信号传输到控制器、显示器或执行器等设备。信号传输过程中需要进行抗干扰处理，的发展历程

化工仪表及自动化全套课件完整ppt课件完整版(2024)

绿色化
环保意识的提高将促使化工仪表向绿色化方向发展，采用环
保材料和低能耗技术。
9
02
自动化基础知识
2024/1/29
10
自动化概念及原理
2024/1/29
自动化的定义
指机器设备、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。
2024/1/29
39
现场总线技术实践
2024/1/29
01 02 03
现场总线概述
现场总线是一种用于连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。它将传统的4-20mA模拟信号传输方式转变为数字信号传输方式，提高了信号传输的准确性和可靠性。
现场总线技术实践
在化工生产中，现场总线技术被广泛应用于设备间的通信和数据传输。通过现场总线技术，可以实现设备间的实时数据交换和远程控制，提高生产过程的透明度和可控性。
控制器
接收变送器输出的标准信号，与
设定值进行比较，得到偏差信号，并根据偏差信号的大小和方向
输出控制信号。
执行器
接收控制器输出的控制信号，动作改变被控对象的参数。
测量元件
用于测量被控对象的各种工艺参数，如温度、压力、流量等。
被控对象
需要实现自动控制的机器设备、系统或过程。
2024/1/29
12
易于维护
化工仪表需要定期维护和校准，因此需要具备易于维护的特点。
8
化工仪表发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，化工仪表将越来越智能化，能够实现自适应控制、远程监控等
功能。
2024/1/29

化工仪表及自动化全套课件

2024/1/26
21
流量测量与控制技术应用案例
水处理行业
在水处理过程中，流量是一个重要的参数。通过流量测量仪表和自动控制系统，可以实时监测和调整水流的流量，确保水处理过程的稳定性和效率。
石油化工行业
在石油化工生产过程中，原料、产品和中间体的流量都需要精确控制。通过流量测量仪表和自动控制系统，可以实现流量的精确测
化工仪表及自动化全套课件
2024/1/26
1
2024/1/26
CONTENTS
• 化工仪表基础知识 • 自动化控制系统概述 • 化工仪表的选型与安装 • 自动化控制系统的设计与实施 • 化工仪表及自动化技术应用案
例 • 化工仪表及自动化技术发展趋
势与展望 2
2024/1/26
01
化工仪表基础知识
15
自动控制系统的设计原则与方法
2024/1/26
设计原则
满足工艺要求，保证系统稳定性、可靠性和经济性；采用先进技术和设备，提高自动化水平；注重人机交互，方便操作和维护。
设计方法
根据工艺要求和控制目标，确定控制方案；选择合适的测量仪表和执行机构；设计控制算法和逻辑控制程序；进行系统仿真和优化。
仪表等措施。
6
2024/1/26
02
自动化控制系统概述
7
自动控制系统的组成与分类
组成
自动控制系统通常由控制器、执行器、被控对象、检测变送环节等部分组成。
分类
根据控制原理的不同，自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统；根据信号传递方式的不同，可分为模拟控制系统和数字控制系统。
2024/1/26
量和控制，提高生产效率和产品质量。

2024版化工仪表及自动化ppt课件教学教程

课件教学教程•化工仪表概述•自动化基础知识•化工仪表测量原理与技术•化工仪表选型与安装维护目•化工自动化控制系统设计与实践•化工仪表及自动化技术应用拓展录化工仪表概述定义作用分类特点化工仪表具有高精度、高可靠性、防爆防腐、适应性强等特点，能够满足化工生产过程中的各种特殊要求。

化工仪表发展趋势网络化智能化化工仪表正逐渐向着网络化的方向发展，实现远程监控和数据共享，提高生产效率和安全性。

集成化自动化基础知识自动化概念及原理自动化定义自动化原理自动化系统组成要素控制器传感器与变送器执行器被控对象石油化工自动化技术在石油化工行业应用广泛，包括炼油、化肥、乙烯等生产过程的自动化控制。

冶金工业冶金工业中的高炉、转炉、连铸等生产过程的自动化控制，以及轧钢过程的自动化电力工业机械制造自动化技术应用领域化工仪表测量原理与技术压力单位与测量方法介绍压力的国际单位制单位以及常用测量方法，如直接测量法和间接测量法。

压力仪表分类及特点阐述不同类型压力仪表的工作原理、结构特点以及适用场景，如弹性式压力计、电气式压力计等。

压力传感器技术介绍压力传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如压阻式传感器、压电式传感器等。

压力测量系统组成及调试详细讲解压力测量系统的组成部分，包括传感器、变送器、显示仪表等，并介绍系统调试方法和注意事项。

温度单位与测量方法温度测量系统组成及调试温度仪表分类及特点温度传感器技术介绍温度的国际单位制单位以及常用测量方法，如接触式测量法和非接触式测量法。

介绍温度传感器的种类、工作原理及其在化工生产中的应用，如热敏电阻传感器、红外传感器等。

流量单位与测量方法流量测量系统组成及调试流量仪表分类及特点流量传感器技术物位单位与测量方法物位测量系统组成及调试物位仪表分类及特点物位传感器技术化工仪表选型与安装维护选型原则及注意事项选型原则注意事项安装前准备安装步骤调试方法030201安装调试方法与步骤维护保养策略及周期维护保养策略维护保养周期化工自动化控制系统设计与实践确保系统安全、稳定、可靠，满足生产工艺要求，提高生产效率和产品质量。

化工仪表及自动化(厉玉鸣)(第三版)第1章

18
检测仪表与测量方法的分类
2.测量方法的分类
按照测量结果的获得过程
直接测量
间接测量
19
检测仪表与测量方法的分类
（1）直接测量利用经过标定的仪表对被测参数进行测量，直接从显示结果获得被测参数的具体数值的测量方法。根据被测参数获得方式的不同，直接测量又有偏差法与平衡法（零位法）之分。
除此之外,还有一种将平衡法与偏差法结合起来的微差法
输出信号正行程读数x正 4 8 12.01 16.01 20 /mA 正行程读数x反 4.02 8.10 12.10 16.09 20.01 试根据以上校验数据确定该仪表的变差、准确度等级与线性度。
23
解:该题的解题步骤如下。 (1)根据仪表的输出范围确定在各温度测试点的输出标准值x标。任一温度值的标准输出信号(mA)为
变
变 max 20 4 100 % 0 . 625 %
由于该变差数值在1.0级表允许的误差范围内, 故不影响表的准确度等级。注意若变差数值Δ变max 超过了绝对误差Δmax ,则应以Δ变max来确定仪表的准确度等级。
27
(5)由计算结果可知,非线性误差的最大值Δfmax = 0.10 , 故线性度δf为
16
检测系统中信号的传递形式
1. 模拟信号
在时间上是连续变化的, 即在任何瞬时都可以确定其数值的信号。
2. 数字信号
数字信号是一种以离散形式出现的不连续信号, 通常用二进制数“0”和“1”组合的代码序列来表示。
3. 开关信号
用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。
17
检测仪表与测量方法的分类
间接测量测量实质：是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。

化工仪表及自动化精PPT课件

完善维护计划
制定完善的维护计划，包括定期检查、保养、校准、调试等内容，确保系统的长期稳定运行。
建立应急预案
建立完善的应急预案，明确系统故障时的应对措施和恢复流程，以最大限度地减少故障对生产的
影响。
06
化工仪表及自动化技术的发展趋势与展望
智能化技术在化工仪表ຫໍສະໝຸດ 的应用智能化传感器01
采用先进的微处理器和人工智能技术，实现传感器信号的自适
执行器的类型与特点
电动执行器
以电动机为驱动元件，通过减速机构将电动机的旋转运动转换为输出轴的直线运动或角位移。具有动作快、精度高、体积小等优点，但需要电源供电。
气动执行器
以压缩空气为动力源，通过气缸将气体的压力能转换为机械能。具有结构简单、动作可靠、维护方便等优点，但需要气源和配套的气动元件。
验收标准
根据设计要求和相关标准，制定验收标准。对仪表的测量精度、稳定性、可靠性等进行全面评估。
验收流程
组织专家和相关人员对仪表进行验收。按照验收标准，对仪表的各项指标进行检查和评估。填写验收报告，提出改进意见和建议。
04
自动化控制系统在化工生产中的应用
温度控制系统
温度传感器
将温度转换为可测量的电信号，常用的有热电偶、热电阻等。
经济性原则
在满足测量要求的前提下，尽可能选择价格合理、维护方便的仪表。
先进性原则
在满足以上原则的基础上，优先选择具有先进技术、高自动化程度的仪表。
化工仪表的安装要求与步骤
安装前准备
熟悉仪表安装图纸和技术要求，准备安装工具和材料。
01
安装位置选择
02 根据工艺流程和测量要求，选择合适的安装位置，确保测量准确、维护方便。

化工仪表及自动化资料ppt课件

化工仪表及自动化资料ppt课件目录CATALOGUE•化工仪表概述•化工仪表的基本原理•化工仪表的选型与安装•化工自动化概述•化工仪表与自动化的关系•化工仪表及自动化的应用案例01CATALOGUE化工仪表概述用于测量、显示、记录和控制工业生产过程中各种工艺参数的装置或系统。

仪表的定义温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表等。

按测量对象分类机械式仪表、电子式仪表、智能式仪表等。

按工作原理分类实验室仪表、工业用仪表、过程控制仪表等。

按使用场合分类仪表的定义与分类高精度测量化工生产对工艺参数的精度要求较高，因此化工仪表需要具备高精度测量的能力。

宽测量范围化工生产过程中工艺参数的变化范围较大，要求化工仪表具有较宽的测量范围。

•高可靠性：化工生产环境恶劣，要求化工仪表能够在高温、高压、腐蚀等环境下稳定工作。

测量工艺参数实时测量并显示生产过程中的温度、压力、流量、物位等工艺参数。

控制生产过程根据工艺要求，通过控制阀等执行机构对生产过程进行自动控制。

保障生产安全及时发现并处理生产过程中的异常情况，保障生产安全。

化工仪表的发展历程早期阶段以机械式仪表为主，如弹簧管压力表、浮子流量计等。

这些仪表结构简单，但精度较低，功能单一。

电子化阶段随着电子技术的发展，电子式仪表逐渐取代机械式仪表。

电子式仪表具有更高的精度和更多的功能，如数字显示、远程传输等。

智能化阶段近年来，随着计算机技术和人工智能技术的发展，智能式仪表开始得到广泛应用。

智能式仪表具有自学习、自适应、自诊断等功能，能够进一步提高生产过程的自动化水平和生产效率。

02CATALOGUE化工仪表的基本原理利用弹性元件受压变形的原理，将压力转换为位移或应变进行测量。

压力测量温度测量流量测量物位测量基于热电偶、热电阻等测温元件，将温度转换为电信号进行测量。

通过测量流体流过管道截面的面积和流速，计算得到流量值。

利用浮力、静压等原理，检测容器内液体或固体的位置高度。

测量原理传输原理模拟信号传输将测量信号转换为标准模拟信号（如4-20mA），通过电缆进行传输。

化工仪表及自动化ppt完整版(第三版

通过采用DCS控制系统和先进的控制策略，实现聚丙烯生产过程中的温度、压力、流量等参数的自动控制，提高生产效率和产品质量。
合成氨生产自动控制系统
通过采用PLC控制技术和智能传感器，实现合成氨生产过程中的氢气、氮气等原料的自动配比和流量控制，提高合成效率和产品质量。
30
06
化工仪表及自动化的未来发展
定义
化工仪表是用于化工生产过程中测量、显示、记录和控制各种工艺参数的仪表设备。
分类
根据测量原理、使用场合和功能特点，化工仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表、分析仪表等。
2024/1/25
4
化工仪表的发展历程
早期阶段
以机械式仪表为主，如压力表、温度计等，功能单一，精度有限。
中期阶段
2024/1/25
12
化工仪表的安装要求与步骤
安装要求
确保安装位置符合工艺要求，避免干扰和振动，便于观察和操作。
安装步骤
准备工具和材料，检查仪表和附件是否完好，按照安装图纸进行安装，调试并投入使用。
2024/1/25
13
化工仪表的维护与保养
2024/1/25
日常维护
01
保持仪表清洁，定期检查和紧固接线端子，及时处理异常情况
32
自动化技术的发展趋势与展望
2024/1/25
工业互联网
自动化技术将与工业互联网深度融合，实现设备、生产线和工厂之间的互联互通，构建数字化、网络化和智能化的生产体系。
先进控制技术
随着控制理论的不断发展和计算机技术的不断进步，未来化工自动化将实现更加先进的控制技术，如模型预测控制、自适应控制等，提高生产过程的稳定性和优化程度。
2024/1/25

化工仪表及自动化完整版第三版

化工仪表及自动化技术为新能源领域提供技术支持在太阳能、风能等新能源领域中，化工仪表及自动化技术的应用提高了能源利用效率和生产效益
随着新能源技术的不断发展，化工仪表及自动化技术将发挥更加重要的作用，推动新能源产业的可持续发展未来，化工仪表及自动化技术将在新能源领域中发挥更加广泛的应用前景，为人类创造更加美好的生活和未来
的可靠性。
优化系统设计和配置，提高其稳定性和可
靠性。
加强人员培训和管理，提高操作和维护水
平。
智能仪表：具备远程通信、数据处理和自适应能力超声波流量计：无需接触测量，适用于多种流体介质无线传感器网络：实时监测，降低维护成本新型防腐仪表：提高设备耐腐蚀性能，延长使用寿命
化工仪表及自动化新技术：智能传感器、执行器、控制系统等化工仪表及自动化智能化技术发展趋势：集成化、网络化、自动化、智能化化工仪表及自动化智能化技术的应用：提高生产效率、降低能耗、保障安全化工仪表及自动化智能化技术的挑战与机遇：技术创新、人才培养、市场需求
化工仪表及自动化技术的起源
化工仪表及自动化技术的发展阶段
化工仪表及自动化技术的现状
化工仪表及自动化技术的未来发展趋势
石油化工：用于监测和控制系统中的温度、压力、流量等参数，提高生产效率和安全性。
化学工业：在各种化学反应过程中，需要实时监测和控制温度、压力、流量等参数，以确保产品质量和生产安全。
理与报告
自动化技术应用：数据采集、传输、处理和监控等环节实
现自动化
定期检查仪表的外观和连接是否正常定期清洁仪表的表面和内部部件，保持清洁干燥定期检查仪表的电源和信号线是否完好，避免短路或断路定期对仪表进行校准，确保测量准确度

化工仪表及自动化ppt完整版(第三版-厉玉鸣)

如： 1.5
1.0
9
检测仪表的品质指标
化学工业出版社
注意
在工业上应用时,对检测仪表准确度的要求, 应根据生产操作的实际情况和该参数对整个工艺过程的影响程度所提供的误差允许范围来确定, 这样才能保证生产的经济性和合理性。
10
检测仪表的品质指标
2.检测仪表的恒定度
化学工业出版社
对检测元件输出的物理量信号作进一步信号转换
将检测结果以指针位移、数字、图像等形式, 准确地指示、记录或储存。
8
化工仪表及自动化系统的分类
2.自动信号和联锁保护系统
化学工业出版社
对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装臵，是生产过程中的一种安全装臵。
自动信号联锁保护电路按主要构成元件不同分类：
8
检测仪表的品质指标
化学工业出版社
仪表的准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多在0.5级以下。仪表的精度等级一般可用不同的符号形式标志在仪表面板上。
举例
2. 数字信号
数字信号是一种以离散形式出现的不连续信号, 通常用二进制数“0”和“1”组合的代码序列来表示。
3. 开关信号
用两种状态或用两个数值范围表示的不连续信号。
17
检测仪表与测量方法的分类
1.检测仪表的分类
化学工业出版社
①依据所测参数的不同,可分成压力 (包括差压、负压)检测仪表、流量检测仪表、物位 (液位)检测仪表、温度检测仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。 ②按表达示数的方式不同,可分成指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等。 ③按精度等级及使用场合的不同,可分为实用仪表、范型仪表和标准仪表,分别使用在现场、实验室和标定室。

化工仪表及自动化ppt课件教学教程

化工仪表及自动化
目的和意义
在化工等连续性生产设备上，配备一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，称为化工自动化。
实现化工自动化的目的是： 1. 加快生产速度，降低生产成本，提高产品数量和质量。 2. 降低劳动强度，改善劳动成本。 3. 确保生产安全学习本课程的意义在于：扩大知识面，适应生产现代化需
– 在扰动或给定值变化的情况下，被控量偏离给定值和在控制调节作用下，接近给定值或跟随给定值变化的过程。
控制系统的动态特性
– 被控参数向给定值变化过程的特性。
控制系统的静态特性
– 经过调节作用后，被控参数处于稳定范围时的特性。
第五节自动调节的过度过程和系统品质指标
飞升曲线：
– 在单位阶跃输入（因扰动或设定值变化，使被控参数和设定值之间出现阶跃性变化）下，过度参数的变化曲线。
变送器
x+ -
z
流程图表示方式
蒸汽
TC
TT
进料
凝液
出料
控制流程图符号意义
序号
安装位置
图形符号
备注
序号安装位置
图形符号
备注
1 就地安装仪表
2
集中仪表盘面安装仪表
3
就地仪表盘面安装仪表
集中仪表盘后
4
安装仪表
嵌在管道中
就地仪表盘后
5
安装仪表
控制流程图字母意义
字
第一位字母
后继字母字
母被测变量修饰词功能母
王骥程祝和云主编，化学工业出版社
4. 化工过程控制基础
化学工业出版社
第一章自动调节系统基本概念
第一节化工自动化的主要内容第二节自动调节系统的组成第三节自动调节系统的表示方法第四节自动调节系统的分类第五节自动调节的过度过程和系统品质指