教学课件 石油化工自动化及仪表(第2版)
化工自动化及仪表培训课程PPT(共 46张)
闭环控制的缺点：控制不够及时；如果系统内部各 环节配合不当，系统会引起剧烈震荡，甚至会使系统 失去控制。
开环控制： 开环控制的特点（优点）：不需要对被控变量进 行测量，只根据输入信号进行控制，控制及时。
设定值 r(t)
机构 e(t)
-
控制装置 u(t)
被控变量
执行器
过程
q(t)
c(t)
测量值 y(t)
检测元件、变送器
闭环控制系统组成
•检测元件和变送器的作用是把被控变量c(t)转化为测 量值y(t)。
•比较机构的作用是比较设定值r(t)与测量值y(t)并输 出其差值。
•控制装置的作用是根据偏差的正负、大小及变化情况， 按某种预定的控制规律给出控制作用u(t)。比较机构 和控制装置通常组合在一起，称为控制器。
负反馈：将被控 变量送回输入端 并与输入变量相 减（负反馈闭环 的才可以独立工
加热炉的温度控制系统
TT
TC
被加热原料
T 出口温度
燃料油
被控过程：加热炉 被控变量：物料出口温度 操纵变量：燃料油流量 扰动：被加热原料油温度、燃料油热值等
1.2.2闭环控制与开环控制
闭环控制：
在反馈控制系统中，被控变量送回输入端，与设 定值进行比较，根据偏差控制被控变量，这样，整个 系统构成了一个闭环。
它是以传递函数为基础，在频率域对单输入单输出控 制系统进行分析与设计。PID控制规律是经典控制理论 最辉煌的成果。
2）现代控制理论:20世纪60年代得到迅猛发 展。
其主要内容为：
线性系统理论，最优控制理论，最佳估计理论， 系统辨识。
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。
石油化工过程自动化及仪表培训讲义
自动化及仪表培训讲义第一章仪表的分类与误差第一节仪表的分类检测和过程控制仪表的分类方法很多，根据不同的原则可以作进行相应的分类。
例如按仪表使用的能源分，可以分为气动仪表和电动表和液动仪表；根据仪表的组合形式可以分为基地式仪表，单元组合仪表和综合控制装置；按仪表的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器又可以分为智能仪表和非智能仪表，根据仪表的信号又可以分为模拟仪表和数字仪表。
检测与过程控制仪表最通用的分类是按仪表的测量和控制系统中的作用来划分的一般可发划分为检测仪表、显示仪表、调节仪表和执行器四大类，见表1 .1所示。
检测仪表根据其测量变量的不同，又可以分为温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表和分析仪表。
表1.1 检测与过程控制仪表分类表显示仪表根据记录和指示、模拟与数字等功能，又可以分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表，其中记录仪表又可以分为单记录和多点记录，有纸和无纸记录等。
调节仪表又可以分为基地式调节仪表和单元组合式调节仪表。
第二节仪表的一些主要技术性能在工程上，仪表的一些重要参数常用精度、绝对误差和相对误差和灵敏度等来表示，以下分别来介绍这些参数的含义真值：变量本身所具有真实的值，也是一个无法得到的值，所以在计算误差时，用约定真值和相对真值来代替。
约定真值是一个接近真值的值，对一个数作 N次测量，把测量的平均值作为约定真值，而相对真值是当高一级的标准器误差仅为低一级的1/3~1/20时，可以把高一级标准仪器作为低一级相对真值。
绝对误差是测量值与真值之差，即绝对误差=测量值—真值相对误差是绝对误差与被测值之比，常用绝对误差与仪表示值之比，以百分数表示，即:引用误差是绝对误差与量程之比 ,即：仪表的精度是用根据引用误差来划分的。
举例：某一压力表，刻度为0—100KPa ，在50 KPa 处计量检定数值为49.5 KPa求在50 KPa 处仪表示值的绝对误差，相对误差和示值引用误差。
化工仪表及自动化ppt课件
选用适当的控制器和执行器，搭建液位控制系统，并进行调试和优 化。
06
化工仪表及自动化
的未来发展趋势
化工仪表及自动化的技术发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展，化工仪表将实现更高程度的智 能化，包括自适应控制、智能故障诊断和预测性维护等功能。
高精度化
化工生产对仪表的测量精度要求越来越高，未来化工仪表将实现更高 精度的测量，以满足生产过程中的严苛要求。
化工仪表的选型与
安装
化工仪表的选型原则与方法
满足工艺要求
根据工艺流程、介质特性、测量范围等选择合适的仪表类型。
可靠性
选择经过长期实践验证、技术成熟、性能稳定的仪表。
化工仪表的选型原则与方法
化工仪表的选型原则与方法
01
选型方法
02
了解工艺流程和介质特性，确定测量需求 和测量范围。
03
收集各种类型仪表的性能参数、价格等信 息，进行对比分析。
压力传感器选择
01
根据测量范围和精度要求，选择合适的压力传感器，如压电传
感器、应变片等。
控制策略设计
02
根据工艺要求，设计合理的控制策略，如PID控制、自适应控制
等。
控制系统实施
03
选用适当的控制器和执行器，搭建压力控制系统，并进行调试
和优化。
案例三：流量控制系统的设计与实施
流量计选择
根据测量介质和流量范围，选择合适的流量计， 如涡街流量计、电磁流量计等。
化工仪表在工业生产中的重要性
01
02
03
04
保障生产安全
通过实时监测和报警，避免生 产过程中的危险情况。
提高生产效率
化工自动化及仪表内容辅导课件
LT Fd C
省煤器 给水
图1-2 开环液位控制系统
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3、自动控制系统组成及方框图
研究控制系统时，为了更清楚地表示控 制系统各环节的组成、特性和相互间的信号 联系，一般都采用方框图。每个方框表示组 成系统的一个环节，两个方框间用带箭头的 线段表示信号联系，进入方框表示信号为输 入，离开表示信号为输出，输入引起输出变 化，而输出不会引起输入变化，即环节具有 单向特性。
1、自动控制系统
图1-1 加热炉温度自动控制系统
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➢目标：控制加热炉火的出口温度 ➢实现方式（过程）： （1）测量该温度 （2）将该温度与期望值（设定值）比较 （3）根据偏差调节燃料流量，目的是使得偏
差为0 ➢ 特点：
负反馈系统（设定值与测量值相减） 根据偏差调节 闭环控制
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过程特性：指当被控过程的输入变量（操纵 变量或扰动）发生变化时，其输出变量（被 控变量）随时间变化规律。 控制通道：操纵变量q(t)对被控变量c(t)的作 用途径， 干扰通道：扰动f(t)对被控变量得作用途径 研究过程特性时，两个通道都要考虑
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h(t)
h(t)
h(0) t
自衡的非振荡过程
q(t) 执行机构
扰动
f (t)
被控变量 c(t) 过程
y(t) 测量值
检测元件 变送器
图1-3 控制系统方框图
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4、分析控制系统时重要概念
➢信息概念 图1－3中的各个符号变量都是实际的物
理量，然而他们是作为信息来转换和使用的。 每个环节都有信息流入和流出。信息的流入 和流出与实际对象中物料的流入和流出不同。 从整个系统看，设定值和扰动是系统输入， 而被控变量和其他测量值是输出。
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
2024年度-《化工仪表及自动化》课件
理解和应用化工仪表打下基础。
化工仪表选型与安装 针对化工生产过程中的实际需求，讲 解了仪表的选型原则、安装方法和注
意事项。
自动化控制系统 详细介绍了自动化控制系统的组成、 原理和应用，包括DCS、PLC等控制 系统。
维护与故障处理 介绍了化工仪表的日常维护、定期检 修以及常见故障的诊断和处理方法。
20
安装调试流程和方法
安装前准备
熟悉仪表结构、性能和使用说明 书，检查仪表及附件是否齐全、
完好。
安装步骤
按照工艺要求和安装图纸进行仪 表安装，确保安装位置正确、固
定牢固、密封可靠。
调试方法
先进行单体调试，检查仪表的显 示、输出等功能是否正常；再进 行系统调试，检查仪表与控制系 统、执行器等设备的联动是否协
32
学员心得体会分享
学员A
通过学习，我对化工仪表及自动 化有了更深入的了解，掌握了仪 表的选型、安装和维护技能，对 今后的工作有很大帮助。
学员B
课程中的实际案例让我印象深刻， 通过分析和解决实际问题，我提 高了自己的工程实践能力。
学员C
老师的讲解生动有趣，让我对枯 燥的理论知识产生了兴趣，激发 了我对化工仪表及自动化的热爱。
期稳定运行。
03
自动化技术在化工领域应用
Chapter
11
自动化技术发展历程及现状
01
02
03
自动化技术起源
介绍自动化技术的起源， 以及早期在化工领域的应 用情况。
发展历程
阐述自动化技术从简单控 制到复杂控制系统的发展 历程，包括重要技术突破 和里程碑事件。
现状分析
分析当前自动化技术在化 工领域的应用现状，包括 普及程度、技术水平和市 场需求等方面。
化工仪表及自动化全套课件完整ppt课件完整版(2024)
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
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。
《化工仪表自动化》ppt课件
《化工仪表自动化》ppt课件•化工仪表概述•自动化技术在化工仪表中的应用•化工仪表的选型与安装•化工仪表的测量原理及误差分析目录•化工仪表的维护与保养•化工仪表的发展趋势与展望01化工仪表概述化工仪表的定义与分类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。
以机械式仪表为主，如压力表、温度计等。
早期阶段中期阶段现代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。
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。
030201化工仪表的发展历程化工仪表在工业生产中的重要性通过实时监测和报警，避免生产过程中的危险情况。
通过自动化控制和优化，提高生产线的运行效率。
通过精确测量和记录，确保产品质量符合标准。
通过智能控制和优化，降低能源消耗和减少废弃物排放。
保障生产安全提高生产效率保证产品质量促进节能减排02自动化技术在化工仪表中的应用自动化技术基于控制理论，通过对系统输入、输出和内部状态的测量和控制，实现对系统行为的精确调控。
控制理论传感器用于测量被控对象的各种参数，将非电量转换为电量；执行器根据控制信号对被控对象进行操作，实现自动化控制。
传感器与执行器控制器是自动化技术的核心，根据设定的控制算法对输入信号进行处理，并输出控制信号驱动执行器。
控制器自动化技术的基本原理自动化技术在化工仪表中的实现方式集散控制系统（DCS）通过中央控制器和多个远程I/O 站实现对化工生产过程的集中监控和分散控制。
可编程控制器（PLC）采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
现场总线控制系统（FCS）一种全数字化、双向、多站的通信系统，用于工厂车间底层设备之间以及生产现场与上层管理之间的信息交换。
化工仪表及自动化ppt课件教学教程
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
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数学模型。
第1章 绪论
1.1 石油化工自动化的意义及主要内容 1.2 自动控制系统的基本组成 1.3 自动控制系统的图形表示 1.4 自动控制系统的分类
通过本课程的学习，应能了解石油化工自动化的基本 知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作 用；能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合 理的自动控制方案；能在工艺设计或技术改造中，与自控 设计人员密切合作，综合考虑工艺与控制两个方面，并为 自控设计人员提供正确的工艺条件与数据；能了解化工对 象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规 律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系；能 了解主要工艺参数（温度、压力、流量、物位及组分）的
基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；
在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常见 的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在 生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及 控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中， 发现和分析出现的一些问题和现象，提出正确的解决 办法。
石油化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。 对于熟悉石油化学工程的工艺及设备人员，如能再学 习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能 在推进中国的石油化工自动化事业中，起到事半功倍 的作用。
1.1.2 非自动化专业人员学习自动化知识的意义
由于现代自动化技术的发展，在石油化工行业，生产 工艺、设备、控制与管理已逐渐成为一个有机的整体， 因此，一方面，从事石油化工过程控制的技术人员必须 深入了解和熟悉生产工艺与设备；另一方面，非自动化 专业技术人员必须具有相应的自动控制的知识。现在， 越来越多的非自动化专业技术人员认识到，学习自动化 及仪表方面的知识，对于管理与开发现代化石油化工生 产过程是十分重要而且必要的。
第3篇 控制仪表及装置
第11章 控制仪表及装置概述 第12章 数字控制器
第13章 集散控制系统 第14章 现场总线控制系统 第15章 执行器
第Hale Waihona Puke 篇 过程控制系统第16章 简单控制系统 第17章 复杂控制系统 第18章 新型控制系统
第19章 石油加工典型设备的自动控制
第1篇 自动控制基础知识
本篇主要介绍石油化工自动化的基础知识，为后面 章节的学习提供必要的基础。
程中的一种安全装置。
3．自动操纵及自动开停车系统 自动操纵系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产 设备进行某种周期性操作。例如合成氨造气车间的煤气发 生炉，要求按照吹风、上吹、下吹制气、吹净等步骤周期 性地接通空气和水蒸气，利用自动操纵机可以代替人工自 动地按照一定的时间程序扳动空气和水蒸气的阀门，使它 们交替地接通煤气发生炉，从而极大地减轻了操作工人的 重复性体力劳动。
自动开停车系统可以按照预先规定好的步骤，将生产 过程自动地投入运行或自动停车。
4．自动控制系统 生产过程中各种工艺条件不可能是一成不变的。特别 是石油化工生产中，大多是连续性生产，各设备间相互关 联，当其中某一设备的工艺条件发生变化时，可能引起其 他设备中某些参数或多或少地波动，偏离了正常的工艺条 件。为此，就需要用一些自动控制装置，对生产过程中的 关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰作用后 偏离正常状态时，能自动地回到规定的数值范围内，这样
1.1.1 石油化工自动化的意义
所谓自动化就是指脱离了人的直接干预，利用控制 装置，自动地操纵机器设备或生产过程，使其具有希 望的状态或性能。石油化工自动化是指石油化工生产 过程的自动化。实现石油化工自动化的意义在于：
1. 加快生产速度，降低生产成本，提高产品的产 量和质量。
2. 减轻劳动强度，改善劳动条件，改变劳动方式。 3. 保证安全生产，防止事故发生或扩大，延长设 备使用寿命。
1.1 石油化工自动化的意义及主要内容
为了保证产品的产量和质量，石油化工生产过程 需要在规定的工艺条件下进行，对有关参数都有一定 的要求。为了保持这些参数不变，或稳定在某一范围 内，或按预定的规律变化，就需要对它们进行控制。 由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续 生产过程自动化的发展，大大提高了劳动生产率，获 得了巨大的社会效益和经济效益。
石油化工自动化及仪表
第2版
目录
第1篇 自动控制基础知识
第1章 绪论 第2章 自动控制系统的性能指标及要求 第3章 被控对象特性与数学模型
第2篇 参数检测及仪表
第4章 检测仪表基础知识 第5章 温度检测及仪表
第6章 压力检测及仪表 第7章 流量检测及仪表 第8章 物位检测及仪表 第9章 成分分析仪表 第10章 现代检测技术简介
1.1.3 石油化工自动化的主要内容
石油化工生产过程自动化一般要包括自动检测、自 动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
1．自动检测系统 利用各种检测仪表对主要工艺参数进行测量、指示 或记录，这样的系统称为自动检测系统。它代替了操作 人员，对工艺参数进行连续不断的观察与记录，起到人 的眼睛的作用。
图1-1的换热器是利用蒸汽来加热冷液的，冷液经加热 后的温度是否达到要求，可用测温元件配上平衡电桥来进 行测量、指示和记录；冷液的流量可以用孔板流量计进行 检测；蒸汽压力可用压力表来指示，这就是自动检测系统。
图1-1 换热器自动检测系统示意图
2．自动保护系统
自动保护系统也称为自动信号和联锁保护系统。 生产过程中，有时由于一些偶然因素的影响，导致工 艺参数超出允许的变化范围而出现不正常情况时，就有引 起事故的可能。为此，常对某些关键性参数设有自动信号 联锁装置。当工艺参数超过了允许范围，在事故即将发生 以前，信号系统就自动地发出声光信号，告诫操作人员注 意，并及时采取措施。如工况已到达危险状态时，联锁系 统立即自动采取紧急措施，打开安全阀或切断某些通路， 必要时紧急停车，以防止事故的发生和扩大。它是生产过