工业自动化及仪表概述
自动化与仪器仪表
目录
• 自动化概述 • 仪器仪表概述 • 自动化与仪器仪表的关联 • 自动化与仪器仪表的实际应用案例
01
自动化概述
自动化的定义与特点
定义
自动化是指机器或装置在无人干 预的情况下，按照规定的程序或 指令自动进行操作或控制的过程 。
特点
自动化能够提高生产效、降低 成本、减少人工干预、提高产品 质量和生产安全。
携带和集成到其他系统中。
仪器仪表在自动化中的作用
实现生产过程的监测和控制
仪器仪表能够实时监测生产过程，并将数据反馈给控制系统，实 现对生产过程的精确控制。
提高生产效率和产品质量
仪器仪表能够提供精确的测量数据，帮助企业优化生产过程，提高 生产效率和产品质量。
保障生产安全
仪器仪表可以监测生产过程中的异常情况，及时发出警报，保障生 产安全。
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自动化与仪器仪表的实际 应用案例
工业自动化中的仪器仪表应用
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自动化生产线监控
仪器仪表用于实时监测生产线 上各种设备的状态和参数，确
保生产流程的稳定运行。
能源管理
通过仪器仪表对工厂能源使用 进行监测和优化，降低能耗，
提高能源利用效率。
质量检测
仪器仪表用于检测产品各项性 能指标，确保产品质量符合标
环境监测中的自动化与仪器仪表应用
大气监测
仪器仪表用于检测空气中的污染物浓 度，评估空气质量。
水质监测
对饮用水、河流、湖泊等水体的水质 进行实时监测。
噪声监测
对城市或特定区域的噪声污染进行监 测和评估。
土壤监测
检测土壤中的重金属、农药残留等污 染物，评估土壤质量。
化工仪表及自动化
06
未来化工仪表及自动化的发展趋势
利用高强度、耐腐蚀、耐高温等高性能材料，提高化工仪表的耐用性和稳定性。
高性能材料
复合材料
智能材料
利用复合材料的特点，结合多种材料的优点，开发出具有特殊功能的化工仪表。
利用智能材料的自适应和自修复功能，提高化工仪表的自我调节和故障应对能力。
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实现化工设备和仪表的动化技术能够提高生产过程的安全性。通过实时监测和控制各种参数，可以及时发现潜在的安全隐患，避免事故发生。此外，自动化技术还能够减少人工操作失误，降低事故发生的概率。
环保问题
化工生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成严重污染。通过使用环保型的化工仪表和自动化技术，可以减少废物的产生和排放，降低对环境的负面影响。同时，自动化技术还能够提高生产效率，减少能源消耗，进一步降低环境污染。
系统集成与调试
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问题诊断与解决
一旦发现问题，及时进行故障诊断，采取有效措施予以解决，确保系统稳定可靠。
文档整理
整理调试过程中的相关资料和记录，形成完整的文档，为后续维护和管理提供依据。
优化建议
根据调试结果和实际运行情况，提出针对性的优化建议，提高系统的性能和可靠性。
调试步骤
按照设计要求对每个环节进行逐一调试，检查系统的功能和性能是否达到预期目标。
05
化工仪表及自动化在生产中的应用
物位仪表
物位仪表用于测量液体或固体物料的位置或高度。在化工生产中，物位控制对于防止溢料和空料至关重要。
温度仪表
在化学反应过程中，温度是关键的控制参数。通过温度仪表，可以实时监测反应温度，确保温度稳定在最佳范围内。
工业自动化控制四大仪表是什么？四大仪表出现故障原因及解决办法
工业自动化控制四大仪表是什么？四大仪表出现故障原因及解决办法为实现工业生产的自动化，需要对生产过程中温度、压力、流量、物位等数据进行全面监控，这些功能通过相应的检测仪表来实现，仪表一旦发生故障，将对工业生产的正常进行造成严重影响。
因此，工控人员必须熟练掌握四大仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等，能够准确地对仪表故障进行诊断和处理，从而保证工业生产的正常进行。
一、工业自动化控制四大仪表
1温度仪表
石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行，为实时监测温度变化、精密掌控温度范围，必须在生产中布设一定数量的温度仪表。
目前对于生产温度主要采取接触测量，通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据，并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。
热电偶与热电阻的识别
工业用热电偶和热电阻保护套管的外形几乎是一样的，有的测温元件外形很小，如铠装型的，两者外形又基本相同。
1、在有铭牌，知道型号的情况下，可采通过铭牌识别。
热电偶：原理为热电效应，其分度号为S、B、E、K、R、J、T七种标准化型号。
热电阻：原理为电阻的热效应（导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性），其分度号为Pt10、Pt100、Pt1000、Cu50和Cu100。
其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。
2、在没有铭牌，又不知道型号的情况下，可采用以下方法识别。
（1）看测温元件的引出线，通常热电偶只有两根引出线，如果有三根引出线就是热电阻了。
但对于有四根引出线的，需要测量电阻值来判断是双支热电偶，还是四线制的热电阻。
先。
化工自动化及仪表第九章
化工自动化及仪表第九章1. 引言本章主要介绍化工自动化及仪表的第九章内容。
在化工生产过程中，自动化技术的应用日益广泛。
仪表是自动化系统中的核心组成部分，负责对化工过程进行监测和控制。
本章将重点介绍化工自动化系统的组成、仪表的分类及其工作原理。
2. 化工自动化系统的组成化工自动化系统通常由以下几个部分组成：2.1 控制中心控制中心是化工自动化系统的核心，负责对整个系统进行监控和控制。
它通常由计算机和控制器等设备组成，能够实时获取和处理化工过程中的数据，并根据事先设定的控制策略进行相应的操作。
2.2 信号传输网络信号传输网络是将控制中心和仪表之间的信号进行传输的通道。
常用的信号传输方式包括有线传输和无线传输。
有线传输主要采用电缆，而无线传输主要采用无线电波传输。
2.3 仪表设备仪表设备是化工自动化系统中最关键的组成部分，用于对化工过程进行监测和控制。
常见的仪表设备包括压力传感器、温度传感器、流量计、液位计等。
这些仪表设备能够将经过转换的信号传输给控制中心，实现对化工过程的监控和控制。
2.4 执行机构执行机构是负责对化工过程进行实际操作的设备，如阀门、泵等。
它们接收来自控制中心的信号，根据信号的指令进行相应的动作，以实现对化工过程的控制。
3. 仪表的分类根据仪表的功能和特点，可以将仪表分为以下几类：测量仪表主要用于对化工过程中的各种参数进行测量，如温度、压力、流量等。
它们能够准确地获取并显示参数的数据，为控制中心提供有关化工过程的重要信息。
3.2 控制仪表控制仪表主要用于对化工过程进行控制，如调节温度、压力、流量等。
它们能够根据控制中心提供的信号，控制执行机构的运行，从而实现对化工过程的精确控制。
保护仪表用于对化工过程进行安全保护，如检测阀门是否正常、管道是否泄漏等。
它们能够及时发现潜在的风险并采取相应的措施，避免事故的发生。
3.4 记录仪表记录仪表主要用于对化工过程中的各种参数进行记录和保存。
它们能够将参数的变化情况记录下来，并以图表或曲线的形式展示，为分析和评估化工过程提供依据。
《自动化仪表》PPT课件
选择经过实践证明性能稳定、可靠性高的仪表。
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经济性：在满足工艺和可靠性要求的前提下，尽量选用价格合理、维护方便的仪表。
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考虑环境条件
根据安装环境选择适合的防护等级和温度范围的仪表。
了解仪表性能
熟悉仪表的工作原理、测量范围、精度等级等技术参数。
了解供应商资质
校验仪表参数
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CHAPTER
自动化仪表在工业生产中的应用案例
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自动化仪表在石油化工环保治理中的应用
实时监测和治理废气、废水等污染物排放，降低环境污染。
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自动化仪表在石油化工原料储运中的应用
实现原料的自动计量、混合、输送和存储，提高储运效率和安全性。
信号处理
对转换后的电信号进行放大、滤波、线性化等处理，以提高信号的信噪比和抗干扰能力。常见的信号处理方法有模拟电路处理、数字电路处理以及微处理器处理等。
信号输出
将处理后的信号以适当的形式输出，如模拟量输出、数字量输出、开关量输出等，以便与后续控制系统或显示装置进行接口。
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自动化仪表的误差来源主要包括原理误差、制造误差、使用误差等。其中，原理误差是由于测量原理不完善引起的；制造误差是由于仪表制造过程中的因素（如材料、工艺等）引起的；使用误差则是由于仪表使用过程中的因素（如环境条件、操作方法等）引起的。
选择有良好信誉和售后服务的供应商。
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自动化仪表及系统
自动化仪表及系统1. 简介自动化仪表及系统是指将计算机技术与仪表控制技术相结合，实现自动化控制和监测的系统。
自动化仪表及系统广泛应用于工业领域，可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量和安全性。
2. 自动化仪表的分类自动化仪表可以根据其功能和应用领域进行分类。
2.1 过程控制仪表过程控制仪表主要用于对工业生产过程中各种参数进行测量和控制。
常见的过程控制仪表有压力传感器、温度传感器、流量计等。
这些仪表可以实时监测生产过程中的各种参数，并通过控制系统对参数进行调整，以实现生产过程的自动化控制。
2.2 环境监测仪表环境监测仪表用于实时监测环境中的各种参数，如温度、湿度、气体浓度等。
这些仪表可以帮助我们了解环境状况，并采取相应措施进行调整，以保持良好的环境质量。
2.3 实验室仪器实验室仪器是指用于科学研究和实验室工作的仪器设备。
如离心机、pH计、天平等。
这些仪器可以帮助科研人员进行实验和研究工作，并提供精确的实验数据。
3. 自动化仪表系统的特点自动化仪表系统具有以下几个特点：3.1 高精度自动化仪表系统采用先进的传感器和测量技术，能够实现高精度的测量和控制。
3.2 多功能自动化仪表系统可以同时完成多种测量和控制任务，提高工作效率和生产能力。
3.3 实时监测自动化仪表系统能够实时监测参数的变化，并及时做出相应的调整，保证生产过程的稳定性和安全性。
3.4 网络化自动化仪表系统可以通过网络与其他设备进行连接和通信，实现远程监控和控制。
4. 自动化仪表系统的应用自动化仪表系统在各个领域都有广泛的应用，包括工业生产、环境监测、医疗卫生、科学研究等。
4.1 工业生产在工业生产中，自动化仪表系统可以监测和控制各种参数，如温度、压力、流量等，保证生产过程的稳定性和产品质量。
4.2 环境监测自动化仪表系统可以用于环境监测，如监测大气污染、水质污染等，及时发现问题并采取相应措施。
4.3 医疗卫生自动化仪表系统在医疗卫生领域的应用也日益广泛，如医用仪器设备的监测和控制、患者监测等。
2024版化工仪表及自动化ppt课件
THANKS
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确定安装位置和方式，准 备好安装工具和材料。
安装完成后，进行调试和 校验，确保仪表正常工作。
化工仪表的维护与保养
01
日常维护
02
保持仪表清洁，定期清理灰尘和污垢。
03
定期检查仪表的接线是否松动或损坏，及时进行紧 固或更换。
化工仪表的维护与保养
• 定期检查仪表的测量准确性和稳定性，发现问题及时处理。
文档齐全
保留完整的系统设计文档 和实施记录，便于后期维 护和升级。
培训操作人员
对操作人员进行专业培训， 确保他们熟练掌握系统操 作和维护技能。
自动化控制系统的优化与改进
控制算法优化
针对特定应用场景，优化控制算法以提高控 制精度和响应速度。
系统结构优化
改进系统结构，提高系统稳定性和可靠性。
自动化控制系统的优化与改进
分类
根据测量原理和使用功能，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。
化工仪表的发展历程
01
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03
早期阶段
以机械式仪表为主，如压 力表、温度计等。
中期阶段
随着电子技术的发展，出 现了电子式仪表，如电子 电位差计、电子温度计等。
现代阶段
随着计算机技术和自动化 技术的发展，化工仪表向 智能化、网络化、集成化 方向发展。
化方向发展。
02
自动化基础知识
自动化的概念与原理
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。
自动化的原理
采用各种检测仪表对工艺参数进行测量，将测量结果送入控制 器与给定值比较得到偏差，按一定规律（算法）产生控制作用， 通过执行器对被控对象（如阀门开度）进行控制，使工艺参数 稳定在给定值上。
化工仪表及自动化
自动化控制系统组成及工作原理
传感器与执行器
传感器负责检测化工过程中的各种参 数（如温度、压力、流量等），将参 数转换为标准信号；执行器根据控制 信号对化工过程进行调节。
控制器
通信网络
实现控制器、传感器、执行器之间的 数据传输，构建自动化控制系统的信 息通道。
接收传感器信号，按照预设的控制算 法进行计算，输出控制信号给执行器 。
按照厂家提供的安装说明进行正确安装， 确保化工仪表安装牢固、接线正确。
定期校准
加强维护
定期对化工仪表进行校准，确保其测量精 度和稳定性，避免因误差过大而影响生产 安全。
加强日常维护和保养工作，及时发现并处 理潜在问题，确保化工仪表长期稳定运行 。
05 化工仪表的发展 趋势与挑战
发展趋势分析
智能化
集成化
化工仪表不断向集成化方向发展，将多个测量参数集成在 一个仪表中，方便用户使用和管理，同时降低了成本。
当前面临的挑战与问题
化工生产涉及高温、高压、易燃易爆等危险因素，对 仪表的安全性要求极高。如何确保仪表在恶劣环境下
的稳定运行是当前面临的挑战之一。
输入 可靠标性题问题
化工生产连续性强，一旦仪表出现故障，可能导致整 个生产线的停工。提高仪表的可靠性和稳定性是亟待 解决的问题。
02 化工仪表基础知 识
测量原理与方法
直接测量与间接测量
直接测量是直接获取被测量的值，如温度、压力的直接读 取；间接测量则是通过测量与被测量有确定函数关系的其 他量，再经过计算得到被测量的值。
接触式测量与非接触式测量
接触式测量是测量仪表与被测介质直接接触，如热电偶测 量温度；非接触式测量是测量仪表不与被测介质接触，如 红外测温仪。
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。
工业控制及自动化仪表基础知识
工业控制及自动化仪表基础知识工业控制及自动化仪表基础知识一、概述1.1 工业控制和自动化仪表的定义1.2 工业控制和自动化仪表的发展历史1.3 工业控制和自动化仪表的应用领域二、控制系统基础知识2.1 控制系统的组成和基本原理2.1.1 控制系统的基本组成部分2.1.2 控制系统的闭环原理2.1.3 控制系统的开环原理2.2 控制系统的分类2.2.1 按控制对象分类2.2.2 按控制方式分类2.2.3 按控制策略分类2.3 控制系统的性能指标2.3.1 稳态性能指标2.3.2 动态性能指标2.3.3 鲁棒性能指标三、自动控制器3.1 自动控制器的概述3.2 PID 控制器3.2.1 PID 控制器的原理3.2.2 PID 控制器的参数调整方法 3.3 其他常见的自动控制器3.3.1 模糊控制器3.3.2 遗传算法控制器3.3.3 神经网络控制器四、传感器与仪表4.1 传感器的基本原理和分类4.1.1 传感器的基本原理4.1.2 传感器的分类4.2 常见的传感器及其工作原理4.2.1 温度传感器4.2.2 压力传感器4.2.3 流量传感器4.2.4 位置传感器4.3 仪表的基本原理和分类 4.3.1 仪表的基本原理4.3.2 仪表的分类4.4 常见的仪表及其工作原理 4.4.1 电流表4.4.2 电压表4.4.3 水平计4.4.4 示波器五、现场总线技术5.1 现场总线的概述5.2 现场总线的工作原理5.3 常用的现场总线协议5.3.1 Profibus5.3.2 Modbus5.3.3 Foundation Fieldbus六、安全与监控系统6.1 安全系统的概述6.2 安全系统的设计原则6.3 监控系统的概述6.4 监控系统的结构和功能附件：附件1：控制系统案例分析附件2：PID 控制器参数调整方法总结法律名词及注释：1、法律名词1：解释12、法律名词2：解释2：：：。
工业自动化仪表及自动化控制技术
工业自动化仪表及自动化控制技术摘要：作为世界上最大的制造国家之一，中国的工业自动化发展已经取得了长足的进步。
目前，我国的工业自动化已经应用于各个领域，包括机械制造、电子信息、化工、冶金、航空航天等。
在工业自动化中，涉及到许多仪器设备，也是多种多样，例如：位移传感器、温度传感器、PLC控制器、DCS控制器、PC控制器、电机、电磁阀、气缸、压力计、流量计、以太网、CAN总线、Modbus等。
这些仪器设备都是工业自动化中不可或缺的部分，它们的发展与应用推动了我国工业自动化行业的蓬勃发展。
鉴于上述，本文将针对工业自动化仪表的原理、应用进行深入分析探究，进而有效控制自动化技术，促进我国工业自动化持续发展。
关键词：工业生产；自动化仪表；自动化控制技术；对策措施引言工业自动化大幅提高了生产效率，降低了成本，同时也减少人为操作的误差，提高产品的质量和一致性；工业自动化促进了企业从传统制造向智能制造的转型，加速了工业化进程，从而促进了产业转型升级；业自动化通过优化生产过程，精确控制物料的消耗和能源的使用，从而达到有效节能和环境的保护；工业自动化不仅提升了企业的竞争力，同时也增强了国家的核心技术和产业竞争力，推动我国在世界经济中的地位。
综上所述，工业自动化对于我国的发展十分重要，它不仅是现代工业化的必然趋势，也是我国实现高质量发展的关键所在。
1 工业自动化仪表概述1.1 工业仪表的历史工业仪表是用于测量、监控、调节和控制工业过程和设备的设备和系统。
它们已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
以下是工业仪表的历史与发展。
19世纪初，随着蒸汽机和化学反应器的发明，工业生产进入了现代化阶段。
此时，工业仪表还处于萌芽状态，主要运用机械式仪表，机械式仪表是指气体、液体涡轮流量计，涡街流量计，电磁流量计等流量计量仪表以及压力开关、差压开关、压力变送器，差压变送器，液位开关，液位计，温湿度记录仪等工业仪器。
按照不同的功能可分为：温度仪表、压力仪表、流量仪表、分析仪表、物位仪表、称重仪表、转速仪表、仪表元件、调节仪表、执行机构、显示记录、阀门类、控制系统几大门类，这些仪表都是通过机械运动来显示物理参数的。
工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用
工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用工业自动化是指利用先进的仪表与自动化控制技术来实现生产过程的自动化和智能化，以提高生产效率、降低成本和提高产品质量。
随着科学技术的不断发展，工业自动化领域的仪表与控制技术得到了广泛的应用和发展。
本文将从工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用进行探讨。
一、工业自动化仪表的问题及应用1.问题在工业生产过程中，仪表是关键的组成部分，它们用于监测、测量和控制各种参数，如温度、压力、流量等。
在使用过程中，仪表可能会出现精度不准确、故障频繁等问题，其中最常见的问题包括：（1）精度问题：由于仪表长期使用或者受到外界环境的影响，可能导致其测量精度下降，造成生产过程的不稳定性。
（2）故障频繁：有些仪表可能存在质量问题，导致频繁故障，影响生产的正常进行。
（3）维修保养难度大：一些仪表设计复杂，维修保养难度较大，这给生产管理带来一定的困难。
2.应用为了解决这些问题，工业自动化仪表逐渐向数字化、智能化和网络化发展。
数字化技术使仪表的测量更为准确和精确，智能化技术使得仪表具备了自我诊断和故障预测的能力，网络化技术使得仪表可以实现远程监控和远程操作。
这些技术的应用大大提高了工业自动化仪表的性能和可靠性，为工业生产提供了更加可靠的保障。
自动化控制技术是工业生产过程中的另一个重要领域，它用于实现生产过程的自动控制和优化，但在实际使用过程中也会面临一些问题，主要包括：（1）控制精度不高：由于生产环境的复杂性和控制对象的多变性，某些控制系统的精度可能不高，导致生产过程的不稳定性。
（2）系统响应速度慢：有些控制系统的响应速度较慢，无法及时响应生产过程的变化，影响生产效率。
（3）故障难以排查：某些控制系统设计复杂，一旦出现故障难以排查和修复。
为了解决这些问题，自动化控制技术也在不断发展。
现代的控制系统逐渐向分布式控制系统、模型预测控制系统、智能控制系统等方向发展。
分布式控制系统使得控制系统的响应速度大大提高，模型预测控制系统使得控制系统的精度得到显著提高，智能控制系统使得控制系统具备了自适应和自学习的能力。
化工仪表与自动化知识点
知识点1自动化系统的分类:自动检测系统，自动信号和联锁保护系统，自动操纵及自动开停车系统，自动控制系统知识点2开环系统：自动机在操作时，一旦开机，就只能是按照预先规定好的程序周而复始地运转。
这时被控变量如果发生了变化，自动机不会自动地根据被控变量的实际工况来改变自己的操作。
闭环系统：有针对性地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。
知识点3自动控制系统的分类：定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统知识点4静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态（变化率为0，不是静止）。
动态——被控变量随时间变化的不平衡状态。
知识点5控制系统的品质指标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下图所示，这是属于衰减振荡的过渡过程知识点6研究对象的特性，就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。
这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。
分为静态数学模型和动态数学模型知识点7数学建模有机理建模，实验建模和混合建模知识点8放大系数：在稳定状态时，对象一定的输入就对应着一定的输出，这种特性称为对象的静态特性。
K 在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
K 越大，就表示对象的输入量有一定变化时，对输出量的影响越大，即被控变量对这个量的变化越灵敏。
时间常数越大，表示对象受到干扰作用后，被控变量变化得越慢，到达新的稳定值所需的时间越长。
当对象受到阶跃输入后，被控变量达到新的稳态值的63.2％所需的时间，就是时间常数T ，实际工作中，常用这种方法求取时间常数。
显然，时间常数越大，被控变量的变化也越慢，达到新的稳定值所需的时间也越大。
知识点9大气压力绝对压力表压p p p -=绝对压力大气压力真空度p p p -=知识点10弹性式压力计:弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。
工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用
工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用
工业自动化仪表是工业生产过程中用于测量、控制和调节的设备，主要用于监测和控制工艺参数，以实现生产过程的自动化。
工业自动化控制技术是利用各种控制手段和方法对工业生产过程进行自动化控制的技术。
它包括传感器、执行器、控制器和通信网络等组成的系统，可以实现对生产过程的实时监测和精确控制。
1. 测量误差：工业自动化仪表在测量过程中可能存在误差，导致测量结果与实际情况存在偏差。
这主要是由于仪表本身的精度、环境因素和测量方法等因素引起的。
3. 故障检测：工业自动化仪表和控制系统可能存在故障，导致测量和控制功能无法正常运行。
这需要通过故障检测技术对系统进行监测和诊断，及时发现和修复故障。
4. 通信问题：工业自动化仪表和控制系统通常需要进行数据的传输和交换，这涉及到通信协议、通信接口和通信速率等问题。
如果通信出现故障或不稳定，将影响系统的正常运行。
1. 生产过程监测：工业自动化仪表可以对生产过程中的温度、压力、流量、液位等参数进行实时监测，确保生产过程的稳定和安全。
2. 过程控制：工业自动化控制技术可以对生产过程中的各种参数进行控制，使生产过程达到预定的目标值，并对控制过程进行优化，提高生产效率和质量。
4. 数据分析与优化：工业自动化仪表和控制系统可以收集和存储大量的生产数据，通过数据分析和处理，找出生产过程中存在的问题，并进行优化和改进。
工业自动化仪表与自动化控制技术在工业生产中起到了关键的作用，通过对生产过程的监测和控制，可以提高生产效率和质量，降低成本和能源消耗，实现工业生产的智能化和自动化。
化工自动化及仪表之控制器概述
化工自动化及仪表之控制器概述引言化工自动化及仪表在化工工业中具有重要地位，控制器是其中的核心组件之一。
本文将对化工自动化及仪表之控制器进行概述，介绍其基本定义、分类、功能以及在化工领域中的应用。
定义控制器是一种可以控制设备、系统或过程的装置。
在化工自动化及仪表中，控制器主要用于控制化工过程中的各种参数，如温度、压力、液位等，以达到预定的目标。
分类控制器根据控制方式的不同可以分为以下几种类型：1.开环控制：开环控制器是最简单的控制器形式，它通过设定一个固定的控制信号来控制过程。
开环控制器没有反馈环路，无法对控制过程进行实时调整。
因此，在化工领域中，开环控制器的应用较为有限。
2.闭环控制：闭环控制器基于反馈原理，通过实时监测过程变量并与设定值进行比较，从而对控制信号进行实时调整。
闭环控制器可以提供更为精确的控制效果，并能够自动校正由于外界干扰或设备变化引起的偏差。
3.模糊控制：模糊控制器是一种基于模糊逻辑的控制方法，它模拟人类思维的模糊性，对输入变量进行模糊化处理，并通过规则库进行推理，最终得出控制信号。
模糊控制器适用于一些复杂的非线性系统，在化工领域中有着广泛的应用。
4.自适应控制：自适应控制器能够根据过程的变化自动调整控制参数，以提供更好的控制效果。
它通常基于模型预测控制或神经网络控制的原理，能够适应系统动态特性的变化，对于一些非线性、强耦合的化工过程具有较好的控制效果。
功能控制器在化工自动化及仪表中具有以下几个主要功能：1.调节功能：控制器能够根据设定值和实际值之间的差异来调整控制信号，以使实际值逐渐趋近于设定值。
通过不断的调整，控制器可以控制过程参数在一定范围内稳定工作。
2.保护功能：控制器能够监测过程中的异常情况，并采取相应的措施保护设备和系统的安全。
例如，当温度超过设定范围时，控制器可以自动切断加热源，以防止设备因温度过高而受损。
3.优化功能：控制器能够通过自动调节控制参数来优化系统的运行效率。
工业智能自动化仪器仪表的应用和发展
工业智能自动化仪器仪表的应用和发展摘要：我国的社会经济发展自改革开放以来一直在迅速增长，但这一增长是由资本、劳动力和自然资源推动的。
现阶段，我国工业不在高精度机械领域，但在造船、铁路车辆、集装箱、工程机械和精密工业等汽车领域，在全球竞争中占有优势，大部分设备都是因为进口。
今后，我国工业部门的发展方向和趋势将从基本阶段向更高层次发展，从大规模投资的粗放性增长向技术创新的产业化发展。
关键词：智能自动化;仪器仪表;工业领域;应用;展望引言：新时代，智能技术密集发展，在各行业、各领域得到广泛推广，智能设备在工业上得到了积极的应用和发展.现代自动化智能家电意味着集成电路、微处理器技术、通信技术等家电的集成，家电功能的广泛应用、自动化和智能化。
智能量化和自动化的主要目标是改进输入信号处理和补偿过程中的控制，有效地传播数据，达到逐步扩大数据使用的目的。
智能化自动化设备的使用可以大大提高工业生产中设备的可用性，也可以方便机器与设备之间的信息交换，从而显著提高数据交换和信息通信能力。
一、智能自动化仪器概述智能自动化仪器是在生产计量仪器、集成微机、测量和传感器技术，如智能自动化等方面，与传统的工业和热工仪器不同，采用智能软件制造而成的一种新型工业仪器。
特别是硬件配置包括键盘、数据采集和I/O技术监视器，目前智能自动化设备的开发和自动化并不是一个独立的发展领域，而是相互融合的发展，共同推进工业仪器的智能化与自动化，最终实现远程控制与自动化。
总的来说，智能自动仪器是将人工智能、计算机科学、信号收发、微电子等最新技术与传统工业仪器相结合的创新产品，既提高了现代仪器的性能，又简化了操作过程，使监控数据更加准确和及时，具有操作方便、指标高效、数据收集和自我控制的特点。
二、工业智能自动化测量应用1、提高工业生产自动化的智能化水平它主要由微处理器和自动化技术组成，大大提高了仪器的精度。
在运行过程中，相关信息和数据可以通过网络传输和分析，利用网络系统资源进一步优化系统性能配置和智能机器自动化，提高工业智能化和生产自动化水平。
工业自动化技术
工业自动化技术工业自动化技术是指将机械、电子、控制及计算机等技术有机地结合起来，通过自动化设备和系统，实现对生产流程、工厂设备和机械的自动化控制和管理，提高生产效率和质量。
本文将从工业自动化技术的概念、应用领域以及优势和挑战等方面进行探讨。
一、工业自动化技术概述工业自动化技术是在工业生产中应用的一种机电一体化技术，通过计算机控制系统对生产设备和工艺过程进行自动化操作和管理。
它涵盖了自动化仪表、自动控制系统、传感器及执行机构等多个方面。
工业自动化技术的核心思想是通过把传感器、执行器、控制装置和计算机等设备有机地结合在一起，实现生产过程的自动化与数字化。
二、工业自动化技术的应用领域1. 制造业领域：工业自动化技术在制造业中具有广泛的应用，如汽车制造、电子设备制造、机械设备制造等。
自动化技术可以提高生产效率、减少人力成本、提高产品质量，并且可以实现生产过程的数字化和智能化。
2. 能源与环保领域：工业自动化技术在能源生产和环境保护中发挥着重要作用。
通过自动化控制系统对能源设备进行智能化的调控和管理，可以提高能源利用效率，减少能源浪费。
同时，在环境保护方面，自动化技术可以实现对废气、废水和固体废物等的自动处理和监测。
3. 化工领域：工业自动化技术在化学工业中应用广泛，可以实现对化工过程的自动监测、控制和优化，提高化工生产的效率和安全性。
例如，自动化技术可以实现对反应温度、压力、流量等参数的实时监测和调节。
4. 电力行业：工业自动化技术在电力行业中的应用主要包括电力发电、输配电和用电自动化控制等方面。
通过自动化技术，可以实现对电网设备的远程监控与控制、系统自动化调度和用电负荷的优化控制。
三、工业自动化技术的优势和挑战1. 优势：（1）提高生产效率：工业自动化技术可以实现生产过程的自动化控制，减少人工操作和干预，从而提高生产效率和产品质量。
（2）降低生产成本：自动化设备可以代替一部分人力工作，减少人力成本，并且可以实现生产过程的连续化、规模化和智能化。
《自动化与仪器仪表》课件
感谢观看
总结词：自动化技术的应用领域非常广泛，包括工业自动化、农业自动化、军事自动化、交通自动化和家庭自动化等。
02
仪器仪表的种类与原理
节流式流量计、涡轮式流量计、电磁式流量计、超声波流量计等。
种类
基于不同的物理原理，如节流原理、电磁感应原理、超声波传播原理等，测量流体流量。
原理
广泛应用于石油、化工、电力、环保等领域，用于测量流体流量，监控生产过程。
控制与调节
仪器仪表能够实时监测系统的能耗情况，通过优化控制策略，降低能源消耗，提高经济效益。
节能降耗
随着物联网、云计算等技术的发展，仪器仪表将越来越智能化，能够实现远程监控、数据挖掘等功能。
智能化
集成化
可靠性
节能环保
随着工业自动化的发展，仪器仪表将越来越集成化，能够实现多种参数的测量和控制。
随着工业生产对安全稳定性的要求越来越高，仪器仪表的可靠性将越来越受到重视。
《自动化与仪器仪表》ppt课件
自动化技术概述仪器仪表的种类与原理自动化与仪器仪表的结合应用自动化与仪器仪表的实际案例
contents
目录
01
自动化技术概述
自动化的定义是指机器或装置在无人干预的情况下，按照规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。其特点包括高效性、准确性、可靠性和快速响应等。
总结词
02
原理
基于不同的物理原理，如热胀冷缩原理、热电效应原理、红外辐射原理等，测量温度。
03
自动化与仪器仪表的结合应用
用于测量和控制系统中的温度，如热电阻、热电偶等。
温度仪表
用于测量和控制系统中的压力，如压力传感器、压力表等。
压力仪表
用于测量和控制系统中流体流量，如涡街流量计、电磁流量计等。
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三、职业规划 �自动化人才现状？
1、市场大就业广； 2、人才缺口大； 3、工作环境相对优越； 4、技术含量高； 5、可替代性差； 6、人才素质要求高；
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三、职业规划
�自动化行业职业发展范围是否有局限性？
生产企业的运行条件 1、产品——研发 2、业务交易——销售 3、产品运行实施——工程 4、产品服务——售后 5、企业运行过程中的业务支持——财务、人力、行政、经营管理
一、工艺与工艺设备 工业平台组成——工艺设备平台
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
HOLLiAS MACS6 工业自动化及仪表概述
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课程目标
学完本章后，您应该能够了解工艺与自动化及其仪表间的关系。
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一 工艺与工艺设备
目 二 仪表与自动控制 录 三 职业规划
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一、工艺与工艺设备 �工业平台组成
信息管理设备平台 DCS控制设备平台 现场工艺设备平台
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一、工艺与工艺设备 �工业平台组成
，每个仪表都有其自身的性能指标。 � 在工程上表征仪表性能的主要指标有 精确度、变差、灵敏度、复现性
、稳定性、可靠性。随着仪表制造技术的提高，现在对于越来越多的化 工行业更注重仪表的稳定性与可靠性。
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二、仪表与自动控制
被测变量和仪表功能的字母代号
字母
A C D E F I K L M P Q R S T V W Y Z
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一、工艺与工艺设备
�工业平台组成——工艺设备平台
�工艺流程
指工业品生产中，从原料到成品各项工序安排的程序。 也称"加工流程"或"生产 流程"。简称"流程"。
�例如：
离散工业
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一、工艺与工艺设备
�工业平台组成——工艺设备平台
�例如： 啤酒生产流程
流程工业
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一、工艺与工艺设备
�工业平台组成——工艺设备平台
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
自动化企业运行过程的每个环节都需要相应的自动化人才
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三、职业规划 �应聘的敲门砖——简历
1、学习成绩 2、实践经历 3、针对性的简历制作
更了解你的岗位，更体现你的专业，更有优势得到机会
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谢谢！ Thanks for your attention ！
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� 在工业控制中最通用的仪表分类就是按照第6种分类方式去分类仪表。这类分类方法比较 合理，并且仪表覆盖面比较广。
� 但是任何一种划分方法都不能够把所有的仪表分门别类的划分开，因为仪表之间是相互渗 透彼此沟通。
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二、仪表与自动控制 �自动化控制
�测量—检测仪表 � 判断一个仪表在工业中的使用价值我们首先要从仪表的性能指标来判断
� 自动化仪表(生产过程测量控制仪表)分类方法很多,根据不同原则进行相应分类。 下面介绍几种常用的分类方法： 1 按仪表所使用的能源分：气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见，少数执行器）。 2 按仪表组合形式：基地组合仪表、单元组合仪表、综合控制装置。 3 按安装形式：现场仪表、盘装仪表、架装仪表。 4 按是否引入微处理器：智能仪表、非智能仪表。 5 按仪表信号的形式：模拟仪表、数字仪表。 6 按在过程测量控制系统中的作用分：检测仪表、显示仪表、调节（控制）仪表、执行器。
第一位字母
被测变量
分析 电导率 密度 电压 流量 电流 时间或时间程序 物位 水分或湿度 压力或真空 数量或件数 放射性 速度或频率 温度 黏度 力 供选用 位置
修饰词 差 比（分数）
积分、累积 安全
后继字母
功能
报警 控制（调节）
检测元件
指示 自动-手动操作器
积分、累积 记录或打印 开关、联锁 传送 阀、挡板、百叶窗 套管 继动器或计算器 驱动、执行或未分类的终端执行机构
批量控制
离散+连续
DCS控制
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二、仪表与自动控制 �工业控制系统
DCS在工业结构中的作用
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二、仪表与自动控制
�工业控制系统
水处理
交通
楼宇自动化
食品加工
个人及家电
社会生活的各个方面
医疗
化工
电力
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三、职业规划
�在工业生产企业，自动化专业初步就业岗位？
�初步工作岗位 仪表/热工/自控工程师 能力要求： 1、有扎实的专业基础知识； 2、熟悉仪器仪表控制原理，现场施工管理。 3、熟悉化工装置仪表技术、质量标准。 4、熟悉DCS控制系统及调试、熟悉PID控制。 5、现场分析和处理问题能力较强 。 6、英语熟练。 7、吃苦耐劳，能承受工作压力；
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二、仪表与自动控制
�自动化控制
�测量—检测仪表
温度检测仪表
压力检测仪表
流量检测仪表
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二、仪表与自动控制
�自动化控制
�测量—检测仪表
物位检测仪表
分析检测仪表
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二、仪表与自动控制 �自动化控制
�测量—检测仪表
执行器—阀门
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二、仪表与自动控制
�工艺流程指实现制造产品的过程。 仪表是为工艺服务。
流程工业
不间断连续生产方式
水泥&玻璃 化工&石化 电力行业 食品&饮料 冶金业 矿业 石油&天然气 制药&生物 造纸业 纺织业 水处理
离散工业
非连续性生产
航空航天&国防 服装、鞋及皮革业 汽车制造业 楼宇自动化 半导体 金属 制造业 家具业&木制业 机械 医疗产品 塑料&橡胶制品 印刷出版业
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流程控制
不间断连续生产方式
DCS控制
水泥&玻璃 化工&石化 电力行业 食品&饮料 冶金业 矿业 石油&天然气 制药&生物 造纸业 纺织业 水处理
离散控制
非连续性生产
PLC控制
航空航天&国防 服装、鞋及皮革业 汽车制造业 楼宇自动化 半导体 金属 制造业 家具业&木制业 机械 医疗产品 塑料&橡胶制品 印刷出版业
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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一、工艺与工艺设备
�工艺设备平台—管道、静设备、动设备
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二、仪表与自动控制
�自动化控制
�什么是控制？
请同学们自由发言身边的手动控制与自动控制实例！
手动控制
自动控制
自动 如何自动控制？ 控制 如何实现自动控制？
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�自动化控制
�控制过程
二、仪表与自动控制
目的：控制工艺参数的稳定运行
测量
控制运算
执行
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二、仪表与自动控制 �自动化控制
�测量—检测仪表
目的：检测工艺关键温度、压力、流量、差压、液位、化学分析等参量的实时值。
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二、仪表与自动控制 �自动化控制
�测量—检测仪表
目的：检测工艺关键温度、压力、流量、差压、液位、化学分析等参量的实时值。
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二、仪表与自动控制
仪表安装位置的图形符号表示
序 安装位 图形符号 号置
1
就地安装 仪表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
备注
序号 安装位置
嵌在管道中 4
集中仪表 盘后安装 仪表
图形符 号
备注
2 集中仪表
盘面安装 仪表
3 就地仪表
盘面安装 仪表
5 就地仪表 盘面安装 仪表
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二、仪表与自动控制
�工业控制系统
工业分类