工业自动化仪表分类20161101
工业自动化仪表与系统.pptx
2、信号类型分类
模拟式
特点：线路较简单，操作方便，价格较低，在设计、 制造、使用上有较成熟的经验。
数字式
特点：以微型计算机为核心，功能完善，性能优越， 编程灵活。
3、结构分类
基地式控制仪表
以指示、记录为主体，附加控制机构组成。
单元组合式控制仪表
根据控制系统中各个组成环节的不同功能和使用 要求，将整套仪表划分成独立实现某种功能的若干 单元，各单元之间用统一的标准信号来联系。
包括主机电路、过程输入通道、过程输出通 道、人机联系部分和通信部件等。
单回路数字控制器
单回路数字控制器简介
概述
单回路数字控制器是以微处理机为核心， 接收和输出都可以是4~20mA DC标准的、 连续的电模拟量信号；内部处理信号为数字 量，可由用户编制程序，可组成多种控制规 律的一种数字式过程控制装置。
组装式综合控制装置ห้องสมุดไป่ตู้
在单元组合仪表的基础上发展起来的一种功能分 离、结构组件化的成套仪表装置。
集散控制系统
计算机控制装置。特点“集中管理、分散控制。
现场总线控制系统
全分布式的新型控制网络，特点”结构网络化和 全分散性，系统的开放性，现场仪表的互可操作性 和功能自治性，以及对环境的适应性。
二、常用工业自动化仪表的工作原 理
积分时间TI是一个常数，它可以用来表示积分速度的大小和积分作用的强弱。 ３．比例微分调节
比例微分的输出与输入信号的关系为：
y
Kpe
KpTD
de dt
通常称微分控制为“超前控制”。比例微分输出的大小与偏差变化速度及微分时间Ｔ Ｄ成正比。微分作用的强弱用微分时间来衡量。微分时间越长，微分作用越强。
（2）数字调节器
工业自动化仪表的种类
显示仪表根据记录和指示、模拟与数字等功能，又可分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表，其中记录仪表又可分为单点记录和多点记录（指示亦可以有单点和多点），其中又有在纸记录或无纸记录，若是有纸记录又分笔录和打印记录。
调节仪表可是以分为基地式调节仪表和单元组合式调节仪表。
由于微处理机引入，又有可编程调节器与固定程序调节器之分。
执行器由执行机构和调节阀两部分组成。
执行机构按能源划分有气动执行器、电动执行器和液动执行器，按结构形式可以分为薄膜式、活塞式（气缸式）和长行程执行机构。
调节阀根据其结构特噗和流量特性不同进行分类，按结构特点分通常有直通单座、直通双座、三通、角形、隔膜、蝶形、球阀、偏心旋转、套筒（笼式）、阀体分离等，按流量特性分为直线、对数（等面分比）、抛物线、快开等。
这类分类方法相对比较合理，仪表覆盖面也比较广，但任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分得井井有序，它们中间互有渗透，彼此沟通。
例如变送器具有多种功能，温度变送器可以划归温度检测仪表，差压变送器可以划归流量检测仪表，压力变送器可以划归压检测仪表，若用兀压法测液位可以划归物位检测仪表，很难确切划归哪一类，中外单元组合仪表中的计算和辅助单元也很难归并。
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化工企业自动化仪表的类型
化工企业自动化仪表的类型1、温度检测仪表温度检测仪表主要借助于温度传感器全面监测化工生产期间所产生的温度参数和温度变化情况，生成相关检测数据，工作人员通过查看数据信息能够对产品生产运行的基本情况有大致了解，再通过调节温度对整个生产过程进行有效控制。
常用的温度传感器有热电阻温度计、双金属温度计、热电偶温度计等，化工企业可以根据生产的实际情况，结合所需测试介质的自身性质和温度情况合理选择温度传感器类型，提高适配性。
进行温度检测仪表、温度传感器安装时，安装人员需要科学合理搭配补偿导线型号，避免导线型号不当给部件的精准度、灵敏性以及设备的正常稳定运行带来不利影响。
进行温度测试时，热电阻中的阻值、热电偶中的毫伏电势都会随着温度进行变化，在测量过程中，温度检测仪最低承受温度为-150℃，所能承受的温度上限为1600℃。
2、压力检测仪表压力变送器、现场压力表、压力开关等是压力检测仪表的主要构成部分。
压力检测仪表主要是利用压力传感器对化工生产各环节的差压进行实时监测，并将数据结果传输到控制中心，便于工作人员根据实际的生产情况制定科学合理的生产控制措施。
使用压力检测仪表进行测量时，获取的最低压强为负数，最高压强远远大于60MPa。
3、流量检测仪表流量检测仪表主要是对化工生产各个环节的流量变化进行科学监测，通过研究分析监控的流量信息数据科学合理控制整个生产过程，确保生产效率和质量。
流量检测仪表种类多样化，根据使用性能可以划分为差压流量计、电磁流量计，除此之外，还有涡街流量计、超声波流量计等。
每种流量计适用的使用环境不一样，化工企业需要综合衡量多项生产要素，结合实际情况合理选用流量计，最大限度发挥出各流量计的使用功能和作用。
需要注意的是，流量检测仪表的工作原理、使用技术等复杂程度高，而且争议性较大，在实际应用过程中需要小心谨慎，确保安装效果。
常用工业自动化仪表简介
常用工业自动化仪表简介工业自动化仪表或过程检测控制仪表，广泛应用于化工、冶金等工业生产过程控制，是对工业过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持在给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程的自动化。
以下从七个方面对工业自动化仪表进行简要介绍。
第一章：测量误差和仪表的质量指标第一节：测量及测量误差一、测量所谓测量，就是为确定被测量的量值而进行的一系列工作。
一般来讲，为了得到一个被测量的量值，必须用同性质的标准量与被测量进行比较，以确定被测量是标准量的多少倍。
这里，标准量即为该物理量的单位，且此单位为国家法定计量单位。
当进行测量时，首先要确定测量单位，其次要选用适当的测量方法和测量仪表，最后还应估计测量结果的误差。
二、测量误差测量误差是指由测量所得被测量的量值与被测量的真值之间的误差。
它反映了测量质量得好坏。
一个测量结果，只有知道它得测量误差的大小或能指明误差范围时，这种结果才有意义。
为了得到误差的大小，首先必须确定真值。
（一）、真值在所有的测量中，无论时直接测量和间接测量，最根本的目的都是为了求得某一物理量得真值。
但严格地讲，任何物理量得真值是无法测定的，我们能得到的只是被测物理量的近似值。
所谓真值，就是一个量在被观测时，该量本身所具有的真实大小。
这是一个理想的概念，之所以真值无法测定，是因为测量时提供的条件、测量人员的素质、测量方法和测量器具等总不能完全理想的缘故。
为了使“真值”这个理想的概念用于实际的测量工作中，引入“约定真值”的概念。
它是为实际使用的目的所采用接近真值因而可以代替真值的值。
约定真值与真值之差可以认为忽略不计。
具体地说，工程上是上一级标准仪器的量值（或精确度等级较高的仪表的指示值）加上修正值作为约定真值来检定精确度等级较低的仪表的。
（二）平均值为了使真值变为实现测量的可能，在科学实验中，常把观测次数为无限多时，在无系统误差的情况下，求得得平均值作为真值。
自动化仪表
我所认识的自动化仪表1、自动化仪表概述自动化仪表是生产自动化中，特别是连续生产过程自动化中必需的一类专门的仪器仪表。
其中包括对工艺参数进行测量的检测仪表、根据测量值对给定值的偏差按一定的调节规律发出调节命令的调节仪表以及根据调节仪表的命令对进出生产装置的物料或能量进行控制的执行器等。
这些仪表代替人们对生产过程进行测量、控制、监督和保护，因而是自动控制系统的必要组成部分。
2、仪表的分类自动化仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。
按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见）；按仪表组合形式，可以分基地式仪表，单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理机（器）又可分为智能仪表与非智能仪表。
根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表。
3、仪表的基本技术指标1）.量程范围仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之间的范围称作仪表的量程范围，简称量程。
在数值上等于仪表上限值与下限值的代数差之绝对值。
2）.灵敏度在稳定情况下，仪表输出变化量△L与引起此变化的输入量的变化量△Xb之比值，定义为仪表的灵敏度。
用S表示，即式中，S—— 仪表灵敏度△L、△Xb—— 分别为输出与输入变化量3）．灵敏限（分辨率、死区）它表明仪表响应输入量微小变化的能力指标，即不能引起输出发生变化的最大输入变化幅度与量程范围之比的百分数。
4）. 仪器基本误差仪表测量值中的最大示值绝对误差与仪表量程之比值称为仪表的基本误差。
5）. 仪器允许误差它表示对测量仪表所允许的误差界限，即出厂的仪表都要保证基本误差不超过某一规定值，此规定值叫允许误差。
6）．准确度等级它指根据测量仪表准确度大小所划分的等级或级别。
允许误差去掉百分号的数值就是准确度等级，工程上称为精度等级7）. 变差在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测量进行反复测量（正行程和反行程）时，所产生的最大差值与仪表量程之比值称为变差，用ε表示。
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工业自动化仪表品种繁多，从信息的获得、传递、反映和处理的过程把工业自动化仪表分为五大类。
检测仪表
生产过程中，介质在设备、管道不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量瞬息万变，始终处于变化之中。
检测仪表就是用以检测上述物理量在每个瞬间的量值。
按照所测量工艺参数的不同，检测仪表可分为如下几种：
1．温度仪表：
常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式（温包）温度计、温度开关、热电偶、热电阻，还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。
2．压力仪表：
压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。
根据其工作原理可分为：弹性式压力计（按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等）；传感式压力计（如电阻式、电容式、电感式、霍尔式压力计等）；液柱式压力计（如U 形管、直管、倾斜管压力计)；还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。
3．流量仪表：
流量测量仪表品种繁多，目前应用最为广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。
常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。
其他常用的流量仪表还有水。
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。
自动化仪表的分类
自动化仪表的分类在工业自动化领域，仪表扮演着重要的角色，它们负责监控、测量和控制系统参数，确保生产过程的安全、稳定和高效。
根据不同的特性和应用场景，自动化仪表可以分为以下几类：1、温度仪表：温度仪表主要用于测量和监控生产过程中的温度。
它包括热电偶、热电阻、温度开关、温度变送器等。
这些仪表可以确保设备在安全的温度范围内运行，同时也可以帮助优化生产过程。
2、压力仪表：压力仪表主要用于测量和监控生产过程中的压力。
它包括压力开关、压力变送器、压力表等。
这些仪表可以确保设备在安全的压力范围内运行，防止过压或欠压对设备造成的损害。
3、流量仪表：流量仪表主要用于测量和监控生产过程中的流量。
它包括流量开关、流量计、流量变送器等。
这些仪表可以用于测量液体的流量，也可以用于测量气体的流量。
它们可以帮助优化生产过程，提高生产效率。
4、物位仪表：物位仪表主要用于测量和监控生产过程中的液位或料位。
它包括液位开关、液位计、料位开关等。
这些仪表可以确保设备在安全的液位或料位下运行，防止过液或欠液对设备造成的损害。
5、过程控制仪表：过程控制仪表主要用于测量和监控生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、液位等。
它包括各种传感器、变送器、调节阀等。
这些仪表可以用于实现自动化控制，提高生产过程的稳定性和效率。
6、分析仪表：分析仪表主要用于对生产过程中的物质进行分析和检测，例如气体分析仪、水质分析仪等。
这些仪表可以帮助企业了解生产过程中的物质成分，优化生产过程，提高产品质量。
7、执行器及辅助设备：这类仪表包括各种电动执行器、气动执行器、调节阀以及各种辅助设备。
它们主要负责执行控制系统的指令，实现对生产过程的精确控制。
以上就是自动化仪表的主要分类。
每一种类型的仪表都有其特定的应用场景和作用，了解和掌握这些分类有助于更好地选择和使用合适的自动化仪表，提高工业生产的效率和安全性。
随着科技的不断进步，自动化仪表的种类和应用也在不断增加和扩展，未来我们有望看到更多的新型自动化仪表在工业领域得到应用。
工业自动化仪表(工业生产用仪表)
“针对客户的需求，大家都在打不同的大大小小的包，但实际上这只是中国市场现阶段的特点。”图尔克中 国运营总监李泓说，“在德国和美国市场，图尔克能够以专业的元件供应商身份活得很好。”
种类
工业仪表虽然种类繁多，但都基于平衡原理，包括力平衡、力矩平衡和电平衡等。仪表的感受部分—传感器 将被测参数(如温度、压力、流量等)，经变送器转换成容易放大的测量量(如电压量、电流量和机械量等)，再经 过放大。放大后的量值，一部分传入显示部件，一部分经反馈部件与测量量进行比较，以达到平衡的目的。
与此同时，相关技术的发展为自动化产业的升级提供了技术保证。业内巨头们则早已依靠其技术和产业优势， 推出了各具特色的平台理念。西门子自动化与驱动集团推出的全集成自动化（TIA）理念，是近年来西门子A&D在 自动化领域的一个核心理念和主要特色。在TIA为核心的解决方案中，西门子目前所提供的8万多种产品涵盖了整 个过程自动化领域、制造自动化领域，输配电、智能楼宇领域，TIA集高度的集成统一性和前所未有的开放性于 一身，标准化的网络体系结构，统一的编程组态环境和高度一致的数据集成，成功地实现了整个自动化系统在生 产过程的水平和垂直方向上的集成。
到了30年代末和40年代初，出现了气动仪表，并使用了统一的压力信号，遂有了带远程发送器的仪器。它能 在远距离外的二次仪表上重现读数，从而能集中在中心控制室进行检测、记录和控制。50年代又出现电动式的动 圈式毫伏计、电子电位差计电气机械式调节器和整套的电子管调节仪表。
80年代出现的组装式电子综合控制装置，将仪表和生产自动控制系统有机地结合在了一起。工业仪表的发展 促进工业生产的自动化，已成为工业生产中不可缺少的自动化工具。
一文读懂化工仪表的分类方式
一文读懂化工仪表的分类方式化工仪表分类方式有很多，按照测量参数可以分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表和过程分析仪表；按照仪表驱动能源可以分为气动仪表、电动仪表、液动仪表；按照仪表在自动控制系统中的作用可以分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器。
本文按照测量参数对化工仪表进行分析。
1、温度测量仪表温度是化工生产中最基本、最重要的参数之一，与化工生产的产品质量、产量，生产效率以及生产装置的安全和使用寿命等息息相关。
温度测量仪表可分为接触式和非接触式两大类，接触式仪表包括热膨胀式温度计、热电阻温度计及热电偶温度计。
非接触式温度计包括光辐射式温度计、红外吸收式温度计。
大多数化工温度测量仪表选用接触式温度计。
化工生产中腐蚀介质的温度测量，温度传感器通常安装在温度计套管内，与设备或管道法兰连接，温度计套管的材质依据测量介质的不同选用不同的材质。
2、压力测量仪表压力是化工生产过程的必要条件和动力，对化工生产过程压力的监测是保证生产装置的安全稳定运行的重要条件。
化工压力测量仪表就地压力仪表一般选用弹簧管压力表、膜盒压力表、隔膜压力表，远传压力仪表一般选用短安装压力变送器、隔膜密封压力变送器、差压变送器等。
对于腐蚀性介质的压力测量，选用隔膜压力表或隔膜密封压力变送器，隔离膜片材质根据被测介质的理化性质可选用不锈钢、钢衬四氟、贵金属等材质。
3、流量测量仪表流量是指在单位时间内流体流经通道某一截面的流体数量，计量单位可以是体积流量，也可以是质量流量。
流体流量测量是化工生产过程中常见的测量参数之一。
流量测量仪表可用于生产过程种的原料配比控制、能源计量以及三废排放的管理和控制。
流量测量仪表可大致分为容积式、速度式和质量式三大类。
容积式流量仪表主要包括椭圆齿轮流量计、双转子流量计、往复活塞式流量计、腰轮流量计、刮板流量计等。
速度式流量计主要包括涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计、差压式流量计、靶式流量计、水表等。
工业仪表的分类
特点：管理方便，适应大系统控制。
特点：不能实现多种参数的集中显示与控制。
（2）单元组合式仪表 将控制系统中各组成部分的功能和现场使用要求分 成若干个独立的工作单元（如变送单元、显示单元、 控制单元、计算单元等)。各单元之间采用标准信号 联系。
特点：按要求不同将各单元任意组合，适用性和灵活 性好。
（3）分散型综合控制装置
（3）分散型综合控制装置
工业仪表的分类
1.按仪表的能源分类： (1)气动仪表
以干燥、洁净的压缩空气为能源。 气源为0.14MPa标准信号为0.02-0.1M于易燃 易爆场合。但气动信号传递速度慢,不便远距离传 输,不便与计算机联用。 (2)电动仪表
以电为能源。分为两种： 电源为24V DC，标准信号为4-20mA 电动Ⅲ型仪表。 电源为220VAC，标准信号为0-10mA 电动Ⅱ型仪表。
（3）集中控制装置 如巡回检测仪、巡回控制仪、程序控制仪、计算机等。
（4）控制仪表 对输入信号进行各种运算的仪表，如常用的控制器。
（5）执行器 对生产过程进行操作或控制，如控制阀。
3.按组成结构分类 （1）基地式仪表 将测量变送、显示、控制器等各部分组装在一个壳 体内的仪表。适于在现场就地检测和控制。
特点:适于远距离传送和集中显示控制便于与计算机联用。
(3)液压仪表
(3)液压仪表 以液体压力为工作能源的仪表,一般在执行器中应用。 特点:功率大,但结构复杂,在特殊场合使用。
2.按信息获得、传递、反映和处理的过程分类 （1）检测仪表 主要用来测量工艺参数,如温度、压力、流量、物位、 成分等。将参数大小成比例地转换成电信号。 （2）显示仪表 将检测仪表获得的信息显示出来，有各种模拟量、数 字量的指示仪、记录仪、图像显示和工业电视等。
(完整版)仪器仪表分类
仪器仪表（Instrument & Apparatus）：用于检查、测量、控制、分析、计算和显示被测对象的物理量、化学量、生物量、电参数、几何量及其运动状况的器具或装置。
仪器仪表产品分类：工业自动化仪表●数控系统；●工业控制用计算机系统、分散型控制系统、可编程控制器、现场总线控制系统等；●显示仪表、控制（调节）仪表系统；●基地式仪表、执行器；●气动单元组合仪表；●电动单元组合仪表；●集中控制装置；●智能控制系统；●自动化成套控制装置系统等；●自动化控制系统配件：各类控制模板、安全栅等。
指用于工业产品制造或加工过程中，连续自动测量，控制材料或产品的温度、压力、粘度等变量的工业控制用计算机系统、仪表和装置的制造。
电工仪器仪表●电能仪表及自动计费管理系统、数字式电表、安装式模拟指示测量仪器；●实验室及便携式直接作用模拟指示电表；●交直流电测量仪器；●扩大量程装置；●电测量记录仪器、电测量记录分析仪器、测磁仪器仪表、电工仪表校验装置等；●通用自动测试系统及配套仪器、GP－IB、VXI等自动测试系统；●上述仪器、仪表用零件。
指测量或检验电压、电流、电阻或功率的通用仪器装置的制造，但不包括发电或供电过程中计量仪表的制造。
实验室仪器●液体比重计及类似漂浮仪器；●温度仪表、高温计、气压计、湿度计及干湿球湿度计；●流量仪表、压力仪表、物位仪表；●测量或检验粘度、孔隙率、膨胀率、表面张力或类似性能的仪器及装置；●测量或检查热量、音量或光量用仪器及装置；●精密天平、分析天平、专用天平；●电化学分析仪器、热学测量仪器、光谱仪器及其他光学分析仪器、色谱仪器、质谱、能谱和射线分析仪器、物理或化学分析用仪器、综合分析系统及分析仪器及装置；●动力、转矩测量仪器；●试验箱和气候环境试验设备；●生物、医学样品制备设备；●真空检测仪器：低真空测量仪表、中真空测指实验、检验、分析、测量液体或气体的流量、比重、压力、温度、湿度、粘度的仪器制造。
自动化仪表的分类
自动化仪表的分类自动化仪表是工业生产中不可或者缺的设备，它们用于测量、监控和控制各种过程参数，以确保生产过程的稳定性和高效性。
根据其功能和应用领域的不同，自动化仪表可以分为以下几类：1. 测量仪表测量仪表用于测量各种物理量，例如温度、压力、流量、液位等。
它们通常由传感器、信号转换器和显示器组成。
传感器负责将被测量的物理量转换为电信号，信号转换器将电信号转换为可读的数字或者摹拟信号，显示器则显示测量结果。
2. 控制仪表控制仪表用于监测和控制生产过程中的各种参数。
它们可以根据预设的设定值自动调节设备的操作，以保持参数在设定范围内。
控制仪表通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责监测参数，控制器根据监测结果进行计算和决策，执行器则根据控制器的指令调整设备的操作。
3. 分析仪表分析仪表用于检测和分析生产过程中的化学成份和物理性质。
它们通常用于质量控制和环境监测。
分析仪表可以使用各种技术，例如光谱分析、色谱分析、电化学分析等，以确定样品的成份和特性。
4. 计量仪表计量仪表用于测量和记录生产过程中的能量消耗和物质流量。
它们通常用于能源管理和物料计量。
计量仪表可以根据不同的原理进行测量，例如流量计、电能表、气体计量仪等。
5. 保护仪表保护仪表用于监测和保护生产过程中的设备和人员安全。
它们通常用于监测温度、压力、电流等参数，并在超出设定范围时触发警报或者自动停机。
保护仪表可以匡助防止事故和损坏，并确保生产过程的安全性。
6. 校准仪表校准仪表用于校准其他仪表的准确性和精度。
它们通常具有高精度和可追溯性，用于检查和调整其他仪表的测量和控制性能。
这些是自动化仪表的主要分类，每种类型的仪表都有其特定的功能和应用领域。
在工业生产中，不同类型的仪表往往需要配合使用，以实现全面的测量、监控和控制。
随着技术的不断发展，自动化仪表的功能和性能也在不断提升，为工业生产带来更高的效率和可靠性。
工业自动化仪表与自动化控制技术
工业自动化仪表与自动化控制技术工业自动化仪表与自动化控制技术是现代工业生产的重要组成部分，其作用是将工业生产过程中的各种参数、信号、控制信息转化为电信号或数字信号，实现自动化控制。
本文将介绍工业自动化仪表与自动化控制技术的基本原理和应用。
一、工业自动化仪表工业自动化仪表是对生产过程中各种相关参数进行检测、测量和控制的设备。
常见的自动化仪表有温度计、压力计、流量计、电表、分析仪等。
工业自动化仪表主要分为两类：模拟量仪表和数字量仪表。
1. 模拟量仪表模拟量仪表是将过程参数转化为模拟信号进行测量和控制的一类仪表。
模拟量信号的特点是连续的、无限制的，通常情况下为4-20mA电流信号，也有0-10V电压信号。
常见的模拟量仪表有温度计、压力计、液位计等。
模拟量仪表的优点是精度高、信噪比好，但由于其信号的传输距离和干扰抗性较差，因此在远距离传输或噪声干扰较大的环境下效果不佳。
二、自动化控制技术自动化控制技术是指利用各种自动化仪表和控制算法，通过对工业生产过程的监测和调控，使其自动化运行。
自动化控制技术分为三个层次：传感器层次、控制层次和执行层次。
1. 传感器层次传感器层次是利用各种传感器来对生产过程中的各种参数进行监测和收集。
传感器可将温度、压力、液位、流量等物理量转化为电信号或数字信号，传输给控制层次进行处理。
2. 控制层次控制层次是对传感器采集到的信号进行处理，依据预设的控制策略，控制生产过程中的各个参数以达到预期的目标。
常见的控制策略有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
3. 执行层次执行层次是将控制层次的结果反馈到生产过程中进行实际控制的一层。
执行层次常用的设备有电机、气动元件、液压元件等，通过这些设备的控制，实现对生产过程的调节和控制。
工业自动化仪表与自动化控制技术在现代生产中得到了广泛应用。
它可以大大提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和稳定性。
1. 油田自动化监控系统油田生产过程中需要对井口气体、液位、油水比等参数进行监测和控制。
化工自动化及仪表
变送器为单杠杆式。 DDZ-Ⅲ型——可实现无扰动切换，在
操作上更为方便，并能实现高密度安装。
气动单元组合仪表的特点：
① 采用力（或力矩）平衡原理，精确 度、灵敏度高，寿命长。
② 仪表按组合原则设计，各单元分别 起着独立的作用，对发展新品种和选 择最佳安装地点很有利。
b.电动单元组合仪表
电动单元组合仪表采用220V、50Hz交流电为 能 源 ， 各 个 单 元 之 间 用 0~10mA 直 流 电 流 （ DDZ-Ⅱ型）或直流24V电源和4~20mA直流 电流（ DDZ-Ⅲ型）的统一标准信号联络。
电动单元组合仪表的发展阶段： DDZ-Ⅰ型——以电子管器件为基本元件
它是我国目前化工生产过程变量检测和控 制中广为应用的仪表之一。
优点
① 可以用有限的单元组成各种各样的控制系统, 具有高度的通用性和灵活性。
② 可以通过转换单元,把气动表、电动表,甚至 液动表联系起来,混合使用。
③ 由于各单元独立作用,所以在布局、安装、维 护上也更合理、更方便。
④ 仪表大都采用力平衡或力矩平衡原理,工作位 移小、无机械摩擦、精度高、使用寿命长、性 能较好。
组件组装式控制装置以成套仪表的形式 提供给用户，使得整套自动控制系统在 仪表制造厂就预先插接装配完毕。
在机柜里，同一组件箱里的组件之间，以及不 同组件箱之间信号交换和导线连接全部集中在 接线箱里，并采用矩阵端子接线方式进行接线。 大大方便了用户对系统的安装。
4.总体分散型控制装置
总体分散型控制装置也称分散型控制 系统（简称集散型控制系统），它是 利用计算机技术、控制技术、通讯技 术以及图形显示技术实现过程控制、 过程管理的现代化控制系统。
《自动化仪表的分类》
自动化仪表的分类炼油化工装置中使用的自动化仪表类型繁多，因而分类的方法也不同，下面介绍几种常见的分类方法。
按仪表用途不同，可分为检测仪表、显小仪表、转换和传输仪表、调节控制仪表、执行器。
按仪表的组成形式不同，基地式仪表、单元组合式仪表、组装式电子综合控制装置、集中分散型控制系统。
按使用能源不同，可分为气动仪表、电动仪表和液动仪表。
按所测量参数不同，可分为压力仪表、温度仪表、液位仪表、流量仪表。
按所使用系统不同，可分为生产系统检测仪表和安全系统检测仪表。
1温度检测仪表1.1温度的相关概念表示物体或系统冷热程度的物理量称为温度.为了对物体或系统的冷热程度进行定量描述，必须确定温标。
所谓温标，就是温度数值化的标尺，它规定温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。
目前常用的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
华氏温标规定：在标准大气压下，冰的融点为32度，水的沸点为212度，中间划分180等分，每等分为华氏1度，符号为°F。
摄氏温标规定：在标准大气压下，冰的融点为0度，水的沸点为100度，中间划分100等分，每等分为摄氏1度，符号为C。
摄氏温标和华氏温标的关系如下：C=5/9 (F-32)热力学温标乂叫开尔文温标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，符号为K温度测量仪表原理和结构比较简单，可靠性高，在石油化工领域使用非常广泛。
即可用于普通的工艺管道和容器温度测量。
也用在有些关键的场合，例如反应器温度，裂解炉出口温度的测量。
温度测量仪表在化工装置中分为就地指示和远传两种。
就地指示包括玻璃温度计，双金届温度计，压力式温度计。
该类仪表结构简单，使用可靠。
还有一类非接触式温度计，如光学高温计、辐射温度计、红外辐射温度计、比色温度计等。
在石油化工装置中很少使用。
远传温度仪表主要有：热电偶、热电阻、温度开关等。
此外，在有些安装位置有限的地方，压力式仪表（温包）也经常使用，压力式温度计有时也和气动基地式仪表配合使用。
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工业自动化仪表分类
工业自动化仪表品种繁多，从信息的获得、传递、反映和处理的过程把工业自动化仪表分为五大类。
一、测量仪表
生产过程中，介质在设备、管道不同部位的温度、压力、流量、物位以及其他物理量瞬息万变，始终处于变化之中。
测量仪表就是用以测量上述物理量在每个瞬间的量值。
按照所测量工艺参数的不同，测量仪表可分为如下几种：
1.温度仪表
常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力式(温包)温度计、温度开关、热电偶、热电阻，还有辐射高温计及光学高温计、光电比色高温计等辐射式温度计。
2.压力仪表
压力测量仪表用于检测压力、真空和压差。
根据其工作原理可分为：弹性式压力计(按其弹性元件又分为弹簧管压力计、膜片压力计、膜盒压力计、压力开关等);传感式压力计(如电阻式、电容式、电感式、霍尔式压力计等);液柱式压力计(如U形管、直管、倾斜管压力计);还有精度较高通常用于校验标准压力表的活塞式压力计。
3.流量仪表
流量测量仪表品种繁多，目前应用最为广泛的是由节流装置和与其配套的差压流量变送器。
常用的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。
其他常用的流量仪表还有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、旋涡流量计、阿钮巴流量计、质量流量计等。
4.物位仪表
物位仪表主要测量塔器和槽、罐类容器内某种介质的液位或两种不同比重液体的界面及固体物料的料位。
液位计中最为常见的是玻璃管液位计、玻璃板液位
计，其他还有差压式液位计和浮力式液位计(如浮球液位计、液位开关、浮筒液位计、浮标液位计、钢带液位计、储罐液位称重仪等)。
用于固体物料料位检测的有电阻式料位计、电容式料位计、物位开关、重锤探测物位计、音叉料位计、超声波物位计、放射性料位计等。
5.机械量仪表
工业上常用的机械量仪表有测厚仪、热膨胀检测仪、张力检测仪、挠度检测仪以及用于旋转机械(如大型蒸汽透平压缩机等)的轴振动、轴位移、转速检测装置和称重装置(如电子皮带秤，皮带跑偏、打滑检测装置，称重显示仪，称重装袋装置等)。
二、成分分析仪表
成分分析仪表用于检定工艺介质的成分及测定某种组分(或某些组分直至全组分)的含量。
按其工作原理可分为电化学式分析仪(如电导仪、工业酸度计、氧化锆分析仪等)，热学式分析仪(如热导式分析仪、热化学式分析仪、红外线分析仪)及磁导式分析仪、光电比色分析仪、质谱仪、工业气相色谱仪等。
在安装在线成分分析仪表时，一般都需要对所取的样品进行预处理，使样品的状态、温度、压力、流量等参数符合分析仪表工作条件的要求，因此需要配置一些由过滤器、除尘器、干燥容器、冷却器、转子流量计、水封和阀门及管路等组成的管路系统，以对样品进行一般性预处理。
对于一些特殊介质(如烟道气脏气样、炉气等高温气样、重油分析取样、腐蚀性组分取样及环境检测取样等)，其取样预处理系统则更为完善，这类成品形式的取样预处理系统称为取样预处理装置。
另外，还有一些物性检测仪表如水分计、湿度计、密度计、浓度计、浊度计、粘度计等也往往划归成分分析仪表。
三、显示仪表
此类仪表是指与检测仪表配套用以指示或记录被测参数的瞬时值，如用于指示的比率计、毫伏计等动圈指示仪，数字显示仪和指示或记录温度用的电子电位差计、电子平衡电桥(电子电位差计、平衡电桥还可以附加电动调节器或气动调节器等组成复合型仪表)及具有流量累计功能的积算型仪表。
四、控制仪表
控制仪表一方面接受过程检测仪表及变送器的测量信号进行显示，另一方面发出调节信号控制执行器(执行机构及调节阀)的动作，组成闭环控制系统。
控制仪表根据信号类型可分为摸拟式控制仪表和数字式控制仪表两大类。
1.模拟控制仪表
模拟控制仪表包括基地式仪表，单元组合仪表(气动、电动)和组装式仪表。
在工业自动化仪表由就地检测显示向集中控制发展过程中，产生了一种集测量、显示、调节功能于一体的仪表，我们称之为基地式调节仪表或简称为基地式仪表。
如具有气动调节器的指示记录调节仪以及一些只有单一调节功能的就地调节器(如温度调节器，压力调节器、差压调节器，流量调节器)。
2.数字式控制仪表
数字式控制仪表包括分散型控制系统(DCS)，可编程逻辑控制器(PLC)，工业控制机(IPC)，安全控制系统(FSC)等。
五、控制阀
控制阀，由执行机构和阀门两部分组成。
按照执行机构的动力源分类有气动控制阀，电动控制阀，液动控制阀和混合型控制阀四大类。
气动控制阀按照其执行机构形式又分为薄膜式控制阀，活塞式控制阀和长行程控制阀。
六、集中监测与控制装置
集中检测装置即利用检测元件或探测器将被测变量或报警接点信号予以集中显示的装置;集中控制装置则是将一系列被测变量信号按设定程序对执行器进行控制的装置。
集中监测与控制装置包括各种数据采集装置、巡回检测装置、信号报警装置、安全检测装置及工业电视及远动装置和顺序控制装置等。
集中监测与控制装置一般分为下述几类：
1.安全监测装置
包括可燃气体检测报警装置、有毒气体检测报警装置、火焰监视器、自动点火装置、燃烧安全保护装置、漏油检漏装置及高阻检测装置等。
2.工业电视
由摄像机及其附属设备(照明、吹扫、冷却装置及电动转台)，显示器及辅助设备(操作器、分配器、补偿器、切换器)等组成。
3.远动装置
接受输入的变量信号，经过信息处理，进行画面显示报警，并向控制端输出控制信号。
4.信号报警装置
包括闪光信号报警器、智能闪光报警装置、继电线路报警系统等各种类型的信号报警装置。
5.顺序控制装置
有继电联锁保护系统、逻辑监控装置、顺序控制装置及智能顺序控制器等。
6.数据采集及巡回检测报警装置
包括数据采集装置及巡回检测报警仪等。
七、自控其他设备
此类设备主要有各式(通道式、柜式、框架式、屏式)仪表盘、仪表箱、操作台、保温(保护)箱、供电箱等。
八、自控材料
自控材料指仪表安装所需要的材料，其品种繁多，如导压配管(无缝钢管、不锈钢管、高压管)、供气配管(镀锌钢管、黄铜管)，气信号配管(紫铜管、铜管缆、尼龙管缆，接管箱)，电气配管材料(焊接钢管、镀锌钢管)，各类配管中的阀门、法兰及管件，自控用电气设备材料(电缆、导线、接线箱、电气设备及元件)，仪表电缆桥架，用于制作仪表设备支架、托架的角钢、槽钢等型钢金属材料，伴热隔热材料及防腐刷油材料等。