自动控制仪表_化工仪表
化工仪表自动化
化工仪表自动化1. 简介化工仪表自动化是指利用先进的仪器、设备和控制系统，实现化工过程中的测量、控制、调节和监视等自动化操作。
它在化工生产中起着至关重要的作用，能够提高生产效率、保证产品质量，同时降低人为错误和事故风险。
2. 化工仪表分类化工仪表按功能和用途可以分为以下几类：2.1 测量仪表测量仪表是用来测量化工过程中液体、气体、固体等物理量的仪器。
常见的测量仪表包括压力传感器、温度传感器、液位传感器等。
它们能够将被测量的物理量转换成电信号，并通过控制系统进行处理。
2.2 控制仪表控制仪表主要用于对化工过程中各种参数进行调节和控制。
比如，对温度、压力、流量等参数进行实时监测，并根据设定值自动调节执行机构，从而保持参数在可控范围内。
2.3 分析仪器分析仪器主要用于对化工产品的成分和质量进行分析和测试。
它们能够对液体、气体和固体样品进行成分分析、物性测试，从而保证产品的质量稳定和一致性。
2.4 监视仪表监视仪表用于对化工过程中各种参数的状态进行监视和报警。
当某个参数超出设定范围时，监视仪表能够及时发出警报信号，以便操作人员能够采取相应措施。
3. 化工仪表自动化的优势化工仪表自动化相比传统的手动操作具有以下优势：3.1 提高生产效率化工仪表自动化能够实现实时监测和控制，以及对参数进行精确调节。
相比手动操作，自动化系统更加高效和准确，能够大大提高生产效率，减少生产过程中的时间损失。
3.2 保证产品质量化工仪表自动化能够对关键参数进行持续监测和调节，确保产品的质量稳定和一致性。
它能够自动对参数进行校正和调整，避免人为误差，提高产品的合格率。
3.3 降低劳动强度化工生产过程中，许多操作需要人工进行，存在一定的劳动强度。
而化工仪表自动化能够代替人工操作，减少操作人员的劳动强度，提高工作效率，降低人员疲劳和事故风险。
3.4 提高安全性化工过程中存在一定的安全风险，如高温、高压等。
化工仪表自动化能够实现实时监测和报警，及时发现异常情况并采取安全措施。
化工仪表自动化(自己总结的)
第一章1.化工自动化:是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，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，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、化工自动化的主要内容：包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
3.自动控制系统：对生产中某些关键性参数进行自动控制，使他们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时，能自动的控制而回到规定的数值范围内，为此目的而设置的系统就是自动控制系统。
4、自动控制系统主要组成：测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
测量元件与变送器：用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号、电压、电流信号等）；控制器：将测量元件与变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的给定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号送住执行器。
执行器：能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入（或流出）被控对象的物料量或能量，从而克服扰动影响，实现控制要求。
被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象。
被控变量：被控对象内要求保持给定值的工艺参数。
给定值：被控变量的预定值。
操纵变量：受控制阀操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持给定值的物料量或能量。
5.方块图：是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。
6.图所示为一反应器温度控制系统示意图。
化工自动化控制仪表作业(原版)
化工自动化控制仪表作业(原版)1. 简介化工自动化控制仪表是在化工生产中起控制作用的检测、测量、转换和输出信号的装置。
化工生产过程中，需要对各种物理量（如温度、压力、流量、物位、液位等）进行实时监测和控制，以保证生产过程的稳定性和安全性。
化工自动化控制仪表通过采集和转换这些物理量的信号，将其转化为电信号，在控制系统中实现自动反馈调节，完成工艺过程的自动控制。
2. 化工自动化控制仪表的分类化工自动化控制仪表按照功能可分为检测仪表、测量仪表、变送器和终端控制器等几类。
2.1 检测仪表检测仪表是检测生产现场的各种物理量的装置，包括温度计、压力计、流量计、浮球液位计等。
这些仪表是生产过程中最基础的仪表，用于获取基础数据，进而实现对生产环境的监测。
2.2 测量仪表测量仪表是用来测量各种物理量的仪表，是化工自动化控制中最常用的仪表。
主要包括温度计、压力计、流量计、液位计等。
2.3 变送器变送器是将从测量仪表上获得的物理量转化为标准的电信号输出，以便于传输、处理和控制的装置。
它一般包含了多种功能，如信号放大、隔离、线性化、补偿等。
2.4 终端控制器终端控制器是低层次控制装置，通常用于远程数据采集、处理和传输。
其主要功能包括数据采集、控制调节、报警等。
3. 化工自动化控制仪表的工作原理3.1 信号采集化工生产现场的各种物理量都需要通过传感器进行实时采集。
传感器采集到的信号是一些模拟信号，如温度信号、压力信号、流量信号等。
这些信号需要先经过放大和隔离等处理，然后再通过A/D转换器转换成数字信号，最终送入控制器或计算机系统。
3.2 信号处理经过采集后的信号需要进行处理，以得到可靠的测量结果。
信号处理的过程包括信号放大、滤波、线性化、补偿等环节。
其中，信号放大是将传感器采集到的微弱信号放大到一定的范围，以便于后续步骤的处理；信号滤波是为了去除信号中存在的噪声和干扰，保证信号精度；信号线性化是为了使得信号和被测物理量之间呈线性关系；信号补偿是为了消除仪表和被测物理量之间的误差。
化工自动化控制仪表作业证使用范围
化工自动化控制仪表作业证使用范围化工自动化控制仪表作业证是化工行业中一种重要的资格证书，它的使用范围广泛。
下面将详细介绍化工自动化控制仪表作业证的使用范围。
化工自动化控制仪表作业证可以用于化工生产过程中的仪表操作。
在化工生产过程中，需要进行各种仪表的操作和调试，以确保生产过程的正常运行和产品的质量。
化工自动化控制仪表作业证持有人可以根据生产工艺要求，准确地操作各种仪表设备，包括温度传感器、压力传感器、液位传感器等，以实现生产过程的控制和监测。
化工自动化控制仪表作业证可以用于化工设备的维护和检修。
在化工生产过程中，设备的维护和检修是非常重要的，它们直接关系到生产安全和设备的可靠性。
化工自动化控制仪表作业证持有人可以根据设备的维护手册和操作规程，对仪表设备进行日常维护和定期检修，包括清洁、校准、更换零部件等工作，以确保仪表设备的正常运行和准确性。
化工自动化控制仪表作业证还可以用于化工生产过程的数据分析和优化。
在化工生产过程中，数据分析和优化是提高生产效率和产品质量的重要手段。
化工自动化控制仪表作业证持有人可以根据生产数据，利用计算机软件和仪表设备，对生产过程进行实时监测和数据分析，以找出问题和改进生产过程，提高生产效率和产品质量。
化工自动化控制仪表作业证还可以用于化工行业的技术支持和培训。
化工自动化控制仪表作业证持有人可以为化工企业提供仪表设备的技术支持和培训，包括仪表设备的选型、安装调试、故障排除等方面的工作，以提高企业的技术水平和竞争力。
化工自动化控制仪表作业证的使用范围非常广泛，涉及到化工生产过程中的仪表操作、设备维护和检修、数据分析和优化，以及技术支持和培训等方面。
持有化工自动化控制仪表作业证的人员具备了相关的知识和能力，可以为化工行业的发展和进步做出贡献。
化工自动化控制仪表操作资格培训资料
04 化工过程参数检测与仪表 应用实例
温度检测仪表
热电偶温度计
利用热电效应测量温度，具有测 量范围广、精度高、稳定性好等
特点。
热电阻温度计
利用金属或半导体材料的电阻随温 度变化的特性测量温度，适用于中 低温测量。
红外测温仪
通过测量物体辐射的红外能量来确 定物体的温度，适用于远距离、非 接触式测温。
分类
根据测量参数的不同，化工自动化 控制仪表可分为温度仪表、压力仪 表、流量仪表、液位仪表等。
工作原理及结构组成
工作原理
化工自动化控制仪表通过传感器将被测参数转换为标准信号，经过变送器放大、转 换后，送入显示仪表或控制系统进行处理，最终实现参数的自动检测和控制。
结构组成
化工自动化控制仪表通常由传感器、变送器、显示仪表或控制系统等部分组成。其 中，传感器负责将被测参数转换为标准信号，变送器对信号进行放大和转换，显示 仪表用于显示测量值，控制系统则根据测量值进行自动控制。
在化工生产中的应用
提高生产效率
保障生产安全
降低能耗和排放
促进产业升级
通过自动化控制仪表对工艺参 数进行实时监测和控制，可以 确保生产过程的稳定性和连续 性，从而提高生产效率。
化工生产过程中涉及高温、高 压、易燃易爆等危险因素，自 动化控制仪表能够及时发现并 处理异常情况，保障生产安全。
通过对工艺参数的精确控制， 自动化控制仪表可以降低生产 过程中的能耗和废弃物排放， 实现绿色生产。
等。
选型建议
根据生产过程的实际需求，选择 适当的输入/输出设备类型、精 度等级和信号范围。同时，要考 虑设备的可靠性、稳定性和维护
方便性等因素。
控制器类型及其特点分析
模拟控制器 采用模拟电路实现控制功能，具有结构简单、价格低廉等 优点。但受元器件参数影响，控制精度和稳定性相对较低。
石油化工自动化控制仪表常见故障原因
石油化工自动化控制仪表常见故障原因摘要：近年来，随着科学技术的发展，石化生产装置逐步普及了各种自动控制仪表，有效地提高了装置的监测和管理水平，保证了各项运行指标的稳定，降低了操作人员的工作压力，从而在很大程度上提高了机组运行的自动化程度和生产效率。
然而，在石油化工自动化控制仪表的运行过程中，经常会发生这样或那样的故障。
在总结石化自动化控制仪表类型的基础上，分析了其故障原因及对策，以确保石化自动化控制仪表的安全性和高效性。
关键词：石油化工仪表；安全自动控制；常见故障；原因分析1.导言在石油化工行业的发展过程中，石油化工自动控制仪表发挥了非常重要的作用。
只有加强石化自控仪表的运行维护，重视故障分析和处理，才能更好地保证石化发电的安全高效。
现场仪表根据不同的应用场合采用不同的测量原理，通过各种现场测控仪表、系统产品、可视化数据管理、记录单元和软件，进行可靠、准确的测量，满足不同的测量要求，支持现场仪表与不同自动化系统的无缝集成，提高生产过程的控制水平2.石油化工自动化控制仪表的分类2.1流量仪表本仪器主要是一种用于流量监测的石油化工自控仪表设备。
人们每天测量各种介质的流量，如水、天然气、蒸汽、矿物油、化学品或废水。
根据其监测方法，可将其分为两种石油化工自动控制仪表：容积和流量。
在化工生产过程中，流量仪表需要涉及到各个生产环节的方方面面，因此有必要借助流量仪表优化介质流量，为生产提供数据，为其他工艺参数的控制提供依据。
石油化工装置中的流量仪表主要有：差压流量计（节流孔板、文丘里管）、转子流量计、电磁流量计和质量流量计2.2压力仪表石油化工生产中的压力仪表有很多种。
通过配置压力传感器和变送器，可以实现工艺流程中压力、差压等参数的测量和传输。
事实上，石化行业的生产环境非常恶劣。
在某些工作条件下，仪器处于高温、高压甚至强腐蚀的特殊环境中。
需要配置各种可靠的压力仪表，将数据实时传输到控制系统，以实现相应的控制要求。
探讨化工生产自动化控制仪表
探讨化工生产自动化控制仪表摘要：随着我国工业化水平不断提高，化工仪表自动化研究备受关注。
生产实践中的自动化控制是一门综合性的技术学科，自动化仪表的应用为化工行业过程控制提供了先进的手段，同时其必不可少的控制仪器为自动控制仪表。
本文从化工生产角度出发探讨了自动化控制仪表的含义分类、产生发展、工作属性、功能开发及其未来的应用发展趋势，对提升化工生产效率、企业经济效益，社会综合效益，巩固仪表控制的安全操作性、灵活应用性有积极有效的促进作用。
关键词：化工生产自动化控制仪表一、前言化学工业直接影响国计民生，是创造价值经济的重要组成部分。
化工生产实践过程中，自动化即在化工设备中科学配置一些具有自动化装置可部分取代人工式直接操作，令各环节生产在不同程度上自动进行的科学工作方式。
研究化工生产的实践过程特点我们不难发现，其往往工作于封闭容器及设备中，即便在对工作人员不利情况下也是连续运行的。
对各类化工生产数据的维持与控制最直观的效果就是合理促进化工生产中的自动化控制仪表科学发挥优势功能。
如化工生产中常用的反应釜需要进行压力和温度的控制。
那就需要测量温度的热电阻和测量压力的压力变送器通过二次仪表或dcs,plc系统对调节阀发出调节信号，控制反应釜进料或反应釜的加热系统达到反应釜的温度压力的自动控制。
二、化工仪表含义及分类在化工生产中自动化的仪表仪器分类方式较多，依据不同的使用原则及生产特点我们可进行科学的分类。
例如依据仪表的工作使用能源可将其分为气动型仪表、电动型仪表以及液动仪表等。
而依据其组合形式可将其分为基地式、单元组合式及综合控制仪表装置等。
依据安装形式可将化工仪表分为现场控制仪表、盘装及架装仪表等。
随着行业发展中微处理器的逐步应用，还可依据仪表是否对其引入分为自动化与非自动化仪表。
依据仪表包含的信号形式可将其分为模拟型仪表与数字化仪表等。
依据以上众多的分类方式我们不难看出化工仪表的覆盖面较广，我们无法用任何一种统一的分类方式涵盖所有种类的仪表属性，令其种类划分井然有序，相反在各类仪表之间存在的是一种相互渗透、相互沟通，你中有我，我中有你的特征关系。
石油化工仪表中的自动化控制技术
石油化工仪表中的自动化控制技术摘要：现如今，随着我国科学技术的不断发展，自动化技术在我国各个领域得到普及与应用。
尤其是在化工生产中，应用技术先进的化工设备可以有效提升化工生产的水平。
化工自动化主要是指在化工生产过程中，将自动化设备安装在化工生产线上，以自动化设备来代替人工操作，使化工生产向自动化方面转变。
关键词：石油；化工仪表；自动化；控制技术引言石油化工行业在我国的重要性不言而喻。
随着经济的发展，社会的前进，更多的领域都需要进行变革，其改变方式是利用计算机技术进行。
石化行业也不例外，为达到长远发展的目标，技术人员们把先进科学技术广泛地运用到了石化生产中去，最能体现利用信息技术能力的是石化仪表系统，在计算机的加持下，石化行业出现了天翻地覆的变革，大大提高了的综合竞争力，同时也用实际成果展示了人工智能的光明的发展前景。
1现代化工仪表的分类1.1 温度仪表在化工产品加工与生产中，必然会产生大量的热量，因此，通过对每台设备的温度进行监测，可以有效地对仪器的工作状况和操作性能进行评估。
在此过程中，部分化学制品必须在规定的压力和温度下进行，否则就会造成生产的失败以及化工产品的质量低下。
因此，在化工行业中，温度仪表的作用是非常特殊的，再加上化工原料加工与生产对厂间环境的要求也很高，这就要求要实时监测厂间环境的温度，使其控制在一定范围内，因此，可以通过化学仪表中的温度仪表对厂间环境温度进行合理控制。
1.2压力仪表压力在化工加工与生产中是一个很重要的变量，而压力仪表是检测厂间环境压力状态的一种化工仪表，可对化工生产过程中的环境压力进行有效的控制。
在现代化工加工与生产中，除了要保证化工生产的温度在规定的范围之内，同时，也要对装置的压力进行适当的调节，达到合理的环境压力，以改善化学制品的品质与效能。
其中压力传感器、压力测试系统、压力变送器及特种压力仪表是常用压力仪表的组成部分。
将压力传感器、压力测试系统、压力变送器等设备安装到特定的测量位置，可以有效地改善控制效果。
化工仪表、自动化设备及控制系统的类型分类标准
化工仪表、自动化设备及控制系统的类型分类标准工业自动化仪表种类繁多，结构形式各异，根据不同的原则，可以进行相应的分类，化工仪表、自动化设备及控制系统可以按照能源形式、信号类型和结构形式来分类。
一、按仪表使用的能源分类可分为气动、电动、液动等几类。
气动仪表的发展和应用已有数十年的历史，20世纪40年代起就已广泛应用于工业生产。
它的特点是结构简单、性能稳定、可靠性高、价格便宜，能防火、防爆，且在本质上是安全防爆的，特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场所。
但气动仪表一般反应速度慢，反应时间较长；传送距离受到限制，不宜实现远距离大范围的集中显示与控制；与计算机联用比较困难。
电动控制仪表的出现要晚些，但由于其信号传输、放大、变换处理比气动仪表容易得多，又便于实现远距离监视和操作。
还易于与计算机等现代化技术工具联用，因而这类仪表的应用更为广泛。
电动控制仪表的防爆问题，由于采取了安全火花防爆措施，也得到了很好的解决，它同样能应用于易燃易爆的危险场所。
电动仪表以电为能源，信号之间联系比较方便适宜于远距离传送，且方便与计算机联用。
20世纪90年代以来，气动仪表也可以做到防火、防爆，更有利于气动仪表的使用安全。
但电动仪表一般结构较复杂；易受温度、湿度、电磁性等环境影响。
工业上通常使用气动控制仪表和电动控制仪表。
液动仪表是按照仪表自身的能源来进行工作的仪表。
目前使用较少。
二、按信号类型分类可分为模拟式和数字式两大类。
模拟式控制仪表的传输信号通常为连续变化的模拟量。
这类仪表线路较简单，操作方便，价格较低，在中国已经历多次升级换代，在设计、制造、使用上均有较成熟的经验。
长期以来，它广泛地应用于各工业部门。
数字式控制仪表的传输信号通常为断续变化的数字量。
近20年来，随着微电子技术、计算机技术和网络通信技术的迅速发展，数字式控制仪表和新型计算机控制装置相继问世，并越来越多地应用于生产过程自动化中。
这些仪表和装置是以微型计算机为核心，其功能完善，性能优越，它能解决模拟式仪表难以解决的问题，满足现代化生产过程的高质量控制要求。
化工自动化控制仪表
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内容提要
§4.1自动控制系统的组成及方块图
1、信号和变量 2、自动控制系统方块图 3、自动控制系统的分类
43
§4.2 化工工艺控制流程图
§4.2.3 仪表位号
仪表位号是由字母代号组合和阿拉伯数字编号两局部 组成。阿拉伯数字编号写在圆圈的下半部，其第一位数 字表示工段号，后续数字〔二位或三位数字〕表示仪表 序号。
举例
脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图中PIC-206表示 测量点在加热蒸汽管线上的蒸汽压力指示仪表，该 仪表为就地安装，工段号为2，仪表序号为06。
4.2.2字母代号
在控制流程图中，用来表示仪表的小圆圈的上半圆内，一般写有两位〔或两位以上〕 字母，第一位字母表示被测变量，后继字母表示仪表的功能，常用字母代号见下表。
40
字母
A C D E F I K L M P Q R S T V W Y Z
表1-2 被测变量和仪表功能的字母代号
第一位字母
被测变量
图7-6 自动控制系统方块图
10
§4.1.2 自动控制系统的方块图
其他控制系统
用同一种形式的方块图可以代表不同的控制系统
图7-7 蒸汽加热器温度控制系统
当进料流量或温度变化等 因素引起出口物料温度变化 时，可以将该温度变化测量 后送至温度控制器TC。温度 控制器的输出送至控制阀， 以改变加热蒸汽量来维持出 口物料的温度不变。
3.自动操纵及自动开停车系统
化工仪表及自动化完整版
化工仪表及自动化完整版化工仪表及自动化：引领化工产业迈向更高效率随着科技的不断发展，化工产业也在逐步向高效、安全、环保的方向迈进。
在这个过程中，化工仪表及自动化技术发挥着至关重要的作用。
本文将深入探讨化工仪表及自动化的应用与发展，为读者展现这一领域的美好前景。
一、化工仪表的基本概念与作用化工仪表是指在化工产业中使用的各种测量仪器和控制系统。
这些仪表在化工生产中发挥着关键作用，能够监测各种参数，如压力、温度、流量等，从而确保生产过程的安全与稳定。
此外，化工仪表还能提高生产效率，为企业的持续发展提供有力保障。
二、化工仪表的分类与应用领域1、温度仪表：在化工生产中，准确地控制温度至关重要。
温度仪表能够监测和记录物质在变化过程中的温度，为生产提供精确的数据支持。
2、压力仪表：压力仪表主要用于监测化工设备内的压力值，确保设备在安全范围内运行。
3、流量仪表：流量仪表用于测量化工生产中的流体流量，对于流体性质的化工产品，如石油、液态气体等，流量仪表的作用尤为重要。
4、液位仪表：液位仪表用于监测化工设备中的液位位置，避免因液位过高或过低导致设备运行异常。
这些化工仪表广泛应用于化学、制药、石油、轻工等行业，为各个领域的生产过程提供精确的数据支持。
三、化工仪表的自动化技术及其发展现状随着人工智能和大数据等技术的发展，化工仪表的自动化技术也在不断提升。
自动化仪表能够实现自我诊断、调整和修复等功能，大大提高了化工生产的效率和稳定性。
目前，化工仪表的自动化技术正朝着智能化、网络化和集成化的方向发展。
1、智能化：通过内置智能算法和芯片，自动化仪表能够实现自我决策和调整功能，进一步提高生产效率。
2、网络化：通过网络技术，将各个化工仪表连接起来，实现数据的实时传输和共享，为生产管理提供便利。
3、集成化：通过集成化设计，使得化工仪表具有更多的功能，减少了设备的数量和占地面积，降低了生产成本。
四、化工仪表及自动化技术面临的挑战和机遇尽管化工仪表及自动化技术取得了显著成果，但仍面临着一些挑战。
化工自动化控制仪表作业
化工自动化控制仪表作业1. 引言化工自动化控制仪表在化工生产过程中起着至关重要的作用。
它们用于测量、控制和监测化工过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。
本文将介绍化工自动化控制仪表的基本原理、常见类型以及其在化工生产中的应用。
2. 基本原理2.1 传感器化工自动化控制仪表中的传感器负责将物理量转化为可感知的电信号。
常见的传感器类型有温度传感器、压力传感器、液位传感器等。
温度传感器通常采用热电偶或热电阻原理，压力传感器则利用压力的作用力对敏感元件进行变形，从而产生电信号。
2.2 信号转换器传感器产生的电信号通常是微弱的，需要经过信号转换器进行放大和转换。
信号转换器能将微弱的电信号转换为标准信号，如0-10mA或4-20mA的电流信号，或0-10V或0-5V的电压信号。
这些标准信号可以更方便地用于后续的处理和控制。
2.3 控制器控制器是化工自动化控制仪表系统中的核心部分。
它通过与传感器和执行器的连接，实现对于化工过程的控制。
常见的控制器有PID控制器和PLC（可编程逻辑控制器）。
PID控制器通过计算误差信号、比例增益、积分时间和微分时间来调节控制信号，实现对控制对象的稳定控制。
PLC则可以编写逻辑程序，实现更复杂的控制逻辑。
3. 常见类型3.1 温度控制仪表温度控制仪表常用于控制化工过程中的温度。
它们包括温度传感器、信号转换器和温度控制器。
通过测量温度传感器的电信号，经过信号转换器转化为标准信号后，再根据设定的温度值进行相应的控制。
3.2 压力控制仪表压力控制仪表常用于控制化工过程中的压力。
它们包括压力传感器、信号转换器和压力控制器。
通过测量压力传感器的电信号，经过信号转换器转化为标准信号后，再根据设定的压力值进行相应的控制。
3.3 液位控制仪表液位控制仪表常用于控制化工过程中的液位。
它们包括液位传感器、信号转换器和液位控制器。
通过测量液位传感器的电信号，经过信号转换器转化为标准信号后，再根据设定的液位值进行相应的控制。
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。
化工仪表自动化 【第四章】自动控制仪表
4.2 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响
DDZ-Ⅱ型比例作用控制，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℃，此时控制器相应的输出从4mA 变为9mA，其比例度的值为
700 600 9 4 / 100% 50% 800 400 10 0
化工仪表自动化
（Instruments & Automatics of Chemical Engineering）
第四章 自动控制仪表
主讲人：孙行衍
第四章 自动控制仪表 4.1 概述
4.1 概述
4.1 概述
控制系统方框图
4.1 概述
1.控制仪表发展经历的阶段：
（1）基地式控制仪表
（2）单元组合仪表中的控制单元
比例作用项
积分作用项 e(t) A u(t)
Kp e
Kp Ti
edt
e(t ) A
uI=KPAt/Ti
uP=KPA
Adt )
Ti 积分时间的定义：在阶跃输入下， 积分作用的输出变化到比例作用的 u(0) K p A u(T ) 2K p A 输出所经历的时间。
A K p ( A t) Ti
4.2 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响
是否可以无限制地减小比例度呢？
比例度的大小将直接影响被控变量的变化，即系统的过 渡过程。从下图可以看出：
3
比例度再减小，控 制阀开度改变更大， 大到有些过分时， 被控变量也就跟着 过分地变化，再拉 回来时又拉过头， 结果会出现激烈地 振荡
4.2 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响
控制器的输出变化 较小，控制阀开度 改变较小，被控变 量的变化就很缓慢
化工自动化控制仪表
化工自动化控制仪表作业安全技术题库答案目录一、名词解释 (3)二、单选题 (5)三、多选题 (7)四、判断题 (9)五、简答题 (13)一、名词解释1.危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。
2.可编程控制器（PLC）的定义：早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称PLC,它主要用于代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，它可将逻辑运算、顺序控制、时序、计数以及算术运算等控制程序，用一串指令形式存放到存储器中，然后根据存储的内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备与生产过程进行控制。
3.分程控制调节系统：一般来说，一台调节器的输出仅操纵一只调节阀，若一只调节器去控制两个以上的阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。
4.均匀控制系统：为了解决前后两塔供求之间的矛盾，可在两塔之间设置一个中间贮槽，这样既满足了前面塔液位调节的要求，又缓冲了后面塔进料量的波动，但增加了设备和投资，而且遇有化合物易于分解或聚合时，不宜在贮槽内贮存时间过长，于是企图设法采用自动调节来模拟中间贮槽的缓冲作用，力图使液位和流量能均匀地变化，组成均匀控制系统。
5.危险化学品安全标签是指危险化学品在市场上流通时应由供应者提供的附在化学品包装上的，用于提示接触危险化学品的人员的一种标识。
它用简单、明了、易于理解的文字、图形表述有关化学品的危险特性及其安全处置的注意事项。
6.易燃易爆危险场所指因存在某些危险物质或条件而易于发生火灾和爆炸的场所。
7.化学爆炸：由于物质发生极迅速的化学反应，产生的高温、高压气体引起的爆炸称为化学爆炸。
在化学爆炸前后，物质的成分和性质均发生了根本性的变化。
8.特别重大火灾：造成30人以上死亡，或者100人以上重伤，或者1亿元以上直接财产损失的火灾为特别重大火灾9.重大火灾：造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾为重大火灾。
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为什么会有余差？
我们一起讨论一下图5-5的系统从一个稳态 过渡到另外一个稳态的过程。 存在余差是比例控制的缺点。 比例控制的优点是反应快，控制及时。 有偏差信号输入时，输出立刻与它成比例 地变化，偏差越大，输出控制作用越强。
比例度与余差、 过渡过程的关系
增大Kp（即减小比
例度δ），可以减小 余调节
§5.2 模拟量PID控制器
一、基本构成 比较环节
将测量值与设定值进行比较（电流、电压、气压
相减），产生偏差信号。
放大器
将偏差信号、反馈信号、载波信号叠加后进行放
大。
反馈环节
将输出信号通过一定的运算关系反馈到放大器的
输入端，以实现比例、积分、微分等控制规律。
二、 DDZ—Ⅲ电动控制器 1. 仪表的特点
运动部件 动作频繁 容易损坏 缩短寿命
具有中间区的双位控制器
二、比例控制
图5－5 简单的 比例控制系统示 意图。 比例控制器：其输出信号（指变化量）p与输 入信号（指偏差，当给定值不变时，偏差就是 被控变量测量值的变化量）e之间成比例关系， 即
p K Pe
比例度
比例度就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，用 公式表示为： e p ( / ) 100%
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)
控制器的基本控制规律
位式控制（双位控制） 比例控制（P） 积分控制（I） 微分控制（D） P、I和D的组合形式：PI、PD和PID
第二节 基本控制规律及其对系统过 渡过程的影响
研究控制器的控制规律时是把控制器和系 统断开的，即只在开环时单独研究控制器 本身的特性。 所谓控制规律是指控制器的输出信号与输 入信号之间的关系。 控制器的输入信号是经比较后的偏差信号e， 它是给定信号x与变送器送来的测量值信号 z之差。
什么是控制规律？
几种调节方法的比较
m K p
P调节
X I调节 P调节 X0 PD调节 PID调节 PI调节
PI调节 m K p K I dt
d m K p K pTD dt
PD调节
1 d m mP mI mD K P ( dt TD ) TI dt
一、双位控制
双位控制的动作规律是当测量值大于给定 值时，控制器的输出为最大（或最小）， 而当测量值小于给定值时，则输出为最小 （或最大）。 控制器只有两个输出值，相应的控制机构 只有开和关两个极限位置，因此又称开关 控制。 理想的双位控制器其输出p与输入偏差e之 间的关系为：
采用双位控制的液位控制系统
采用国际电工委员会（IEC）推荐的统 一标准信号：
4~20mA DC 或 1~5V DC，信号电流与电 压的转换电阻为250。
高度集成化，可靠性高，维修量少。 全系统统一采用24V DC电源供电，单 元仪表无须单独设置电源。 功能齐全，结构合理。 具有本安（本质安全）性能。
二、 DDZ—Ⅲ电动控制器 2. 基本功能
超前控制：即使偏差很小， 只要出现变化趋势，马上就 进行控制。 但它的输出不能反映偏差的 大小，假如偏差固定，即使 数值很大，微分作用也没有 输出，因而控制结果不能消 除偏差，所以不能单独使用 这种控制器，它常与比例或 比例积分组合构成比例微分 或三作用控制器。
微分时间对过渡过程的影响
微分作用的强弱用微 分时间来衡量。
积分时间对过渡过程的影响
实测K P 和 。 TI 积分时间 对过渡过 TI 程的影响，如右图所 示。
四、微分控制
对于惯性较大的对象，常常 希望能根据被控变量变化的 快慢来控制。 微分控制规律：就是控制器 的输出信号与偏差信号的变 化速度成正比， de
p TD
dt
微分控制的优缺点
控制功能
自动控制：针对偏差，按PID规律自动调整
控制仪表的三个发展阶段
1.
基地式控制仪表
这类仪表与检测装置、显示装置一起组装在 一个整体之内，同时具有检测、控制与显示的 功能。
2.
单元组合式仪表中的控制单元
单元组合式仪表示将仪表按其功能的不同分 成若干单元，每个单元只完成其中的一种功能。
3.
以微处理器为基元的控制装置
灵敏、可靠、价廉、性能好，应用广泛。
三、积分控制
积分控制作用的输 出变量p与输入偏 差e的积分成正比，
p K I edt
比例积分控制器
如图所示，当有偏差存在 时，输出信号将随时间增 长（或减少）。当偏差为 零时，输出才停止变化而 稳定在某一值上，因而用 积分控制器组成控制系统 可以达到无余差。 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
xmax xmin pmax pmin
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。或者说，使控制器输出变化满刻 度时，输入偏差变化对应于指示刻度的百 分数。
比例控制会有余差
液位比例控制系统的过渡过程 如右图所示。在控制过程结束时， 液位的新稳态值将低于给定值， 它们之间的差就叫余差。 如果定义偏差e为测量值减去 给定值，则e的变化曲线如右图 （e）。
第五章 自动控制仪 表
第一节 概述
自动控制仪表： 在自动控制系统中，它将被控变量的测量 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。
自动控制仪表的作用
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，并将运算结果一定的心 好形式送往执行器，以实现对于被控变量 的自动控制。