化工儀表

及自動化緒論1化工儀表

及自動化緒人工控制與自動控制：水箱水位控制問題水位測量與變送執(zhí)行器控制器給定眼手腦舉個小例子人工控制的步驟：1.看（眼）——測量2.判斷、思考（腦）——控制器3.執(zhí)行（手）———調(diào)節(jié)閥以上的動作用儀器儀表來完成——自動化2人工控制與自動控制：水箱水位控制問題水位測量與變送執(zhí)行器控制一、化工自動化意義及目的1.意義儀表：指用于對生產(chǎn)過程進行自動控制的自動化裝置。化工生產(chǎn)過程自動化：在化工設備、裝置及管道上，配置一些自動化裝置，替代操作工人的部分或全部的確直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上自動地進行。這種部分地或全部地用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法，稱為化工生產(chǎn)過程自動化，簡稱為化工自動化。3一、化工自動化意義及目的1.意義32.目的（1）加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。（2）減輕勞動強度、改善勞動條件。（3）保證生產(chǎn)、人生安全，防止事故發(fā)生或擴大，延長設備使用壽命、提高設備利用率。（4）改變勞動方式，提高工人文化技術(shù)水平，適應當代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命需要。42.目的（1）加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量1.

初級階段：

應用一些自動檢測儀表監(jiān)視生產(chǎn)，利用手工操作，工人根據(jù)反映主要工藝參數(shù)的儀表指示情況人工地改變操作條件，生產(chǎn)過程單憑經(jīng)驗進行。對于連續(xù)生產(chǎn)的化工廠，在進出物料彼此聯(lián)系中裝設了大的貯槽，可以克服干擾影響及穩(wěn)定生產(chǎn)，但是生產(chǎn)效率低，設備投資大。二、化工自動化的發(fā)展概況51.初級階段：二、化工自動化的發(fā)展概況52.

50~60年代：

開發(fā)化工生產(chǎn)各個操作單元，向著大規(guī)模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、綜合利用方向發(fā)展。實際生產(chǎn)中應用的自動控制系統(tǒng)主要是壓力、流量、液位和溫度四大參數(shù)的簡單控制。串級、比值、多沖量等復雜控制系統(tǒng)也得到一定程度發(fā)展。自動化技術(shù)工具主要是基地式電動、氣動儀表及膜片式的單元組合儀表。此時期由于對化工對象動態(tài)特性了解不夠深入，因此，半經(jīng)驗、半理論的設計準則和整定公式，在自動控制系統(tǒng)設計和參數(shù)整定中起相當重要作用。62.50~60年代：開發(fā)化

自動化技術(shù)工具方面，氣動2型和電動2型單元組合式儀表剛投入生產(chǎn)不久，氣動3型和電動3型單元組合式儀表相繼問世，進一步發(fā)展到具有多功能的組裝儀表、智能式儀表，為實現(xiàn)各種特殊控制規(guī)律提供了條件。新型智能傳感器和控制儀表的問世使儀表與計算機之間的直接聯(lián)系極為方便。而且，電子計算機的作用也越來越大。3.

70年代：7自動化技術(shù)工具方面，氣動2型和電動2型單元組合式

化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性技術(shù)學科，利用自動控制學科、儀器儀表學科幾計算機學科的理論與技術(shù)服務于化學工程學科。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步，本學科將不斷發(fā)展并日益被人們所重視。在化工生產(chǎn)過程中，由于實現(xiàn)了自動化，人們通過自動化裝置來管理生產(chǎn)，自動化裝置與工藝及設備已結(jié)合成為有機的整體。因此，越來越多的工藝技術(shù)人員認識到：學習儀表及自動化方面的知識，對于管理與開發(fā)現(xiàn)代化化工生產(chǎn)過程是十分必要的8化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性技術(shù)學科，利用自動

化工生產(chǎn)過程中需要測量和控制的參數(shù)是多種多樣的，主要的有熱工量（壓力、流量、液位、溫度等）和成分（或物性）量。所以化工自動化儀表按功能不同，大致分為四類：檢測儀表（各種參數(shù)的測量和變送）；顯示儀表（模擬量顯示和數(shù)字量顯示）；控制儀表（氣動、電動控制儀表及數(shù)字式控制器）；執(zhí)行器（氣動、電動、液動等執(zhí)行器）。利用上述各類儀表，可以構(gòu)成自動檢測、自動操縱、自動保護和自動控制這樣四種自動化系統(tǒng)，他們的作用如下：三、自動化系統(tǒng)及儀表的分類9化工生產(chǎn)過程中需要測量和控制的參數(shù)是多種多樣的，主要1.自動檢測系統(tǒng)

利用各種儀表對生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)進行測量、指示或記錄的，稱為自動檢測系統(tǒng)。它代替了操作人員對工藝參數(shù)的不斷觀察與記錄，因此起到對過程信息的獲取與記錄作用。這在生產(chǎn)過程自動化中是最基本的也是十分重要的內(nèi)容。自動檢測系統(tǒng)中主要的自動化裝置是敏感元件、傳感器和顯示儀表。敏感元件也稱檢測元件，作用是對被測變量作出響應，把它轉(zhuǎn)換成適合測量的物理量。傳感器可以對檢測元件輸出的物理量信號作進一步信號轉(zhuǎn)換，當轉(zhuǎn)換后的信號為標準的統(tǒng)一信號（如0~10mA、4~20mA、0.02~0.1Mpa等）時，此時的傳感器一般成為變送器。顯示儀表的作用是將檢測結(jié)果以指針位移、數(shù)字、圖象等形式準確地指示、記錄或儲存，使操作人員能正確了解工藝操作情況和狀態(tài)。101.自動檢測系統(tǒng)102.自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)

生產(chǎn)過程中有時由于一些偶然因素的影響導致工藝參數(shù)超出允許的變化范圍而出現(xiàn)不正常情況時就有可能引起事故。為此，長對某些關鍵性參數(shù)設有自動信號聯(lián)鎖保護裝置。當工藝參數(shù)超過了允許范圍，在事故即將發(fā)生以前，信號系統(tǒng)就自動地發(fā)出聲光信號警報，告戒操作人員注意，并及時采取措施。

自動信號聯(lián)鎖保護電路按其主要構(gòu)成元件的不同，可分為有觸點式和無觸點式兩類（有時可采用混合式）。有觸點式電路是由各種繼電器、按鈕、開關等電器組成的繼電線路，依靠各種電器的觸點開合完成電路的通斷和切換。無觸點式電路利用由二極管、晶體管及集成電路等電子器件構(gòu)成具有一定功能的電子線路，利用電子器件的導通或阻斷特性來實現(xiàn)自動信號的報警和聯(lián)鎖保護作用。112.自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)113.自動操縱及自動開停車系統(tǒng)

自動操縱系統(tǒng)可以根據(jù)預先規(guī)定的步驟自動地對生產(chǎn)設備進行某種周期性操作。

自動開停車系統(tǒng)可以按照預先規(guī)定好的步驟，將生產(chǎn)過程自動地投入運行或自動停車。4.

自動控制系統(tǒng)生產(chǎn)過程中各種工藝條件不可能一成不變，特別是化工生產(chǎn)，大多數(shù)是連續(xù)生產(chǎn)，各設備相互關聯(lián)，當其中某一設備工藝條件發(fā)生變化時，都可能引起其他設備中某些參數(shù)的波動，偏離正常工藝條件。為此，需要用自動控制裝置對生產(chǎn)中某些關鍵性參數(shù)進行自動控制，使它們在受到外界干擾的影響而偏離正常狀態(tài)時，能自動地調(diào)回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。123.自動操縱及自動開停車系統(tǒng)121313之間的關系自動檢測系統(tǒng)只能完成“了解”生產(chǎn)過程進行情況的任務；自動信號聯(lián)鎖保護系統(tǒng)只能在工藝條件進入某種極限狀態(tài)時采取安全措施以免發(fā)生生產(chǎn)事故；自動操縱系統(tǒng)只能按照預先規(guī)定好的步驟進行某種周期性操作；

只有自動控制系統(tǒng)才能自動地排除各種干擾因素對工藝參數(shù)的影響，使它們始終保持在預先規(guī)定的數(shù)值上，保證生產(chǎn)維持在正?；蜃罴训墓に嚥僮鳡顟B(tài)。所以，自動控制系統(tǒng)是自動化生產(chǎn)中的核心部分。14之間的關系自動檢測系統(tǒng)只能完成“了解”生產(chǎn)過程進行情況的任務化工儀表

及自動化緒論15化工儀表

及自動化緒人工控制與自動控制：水箱水位控制問題水位測量與變送執(zhí)行器控制器給定眼手腦舉個小例子人工控制的步驟：1.看（眼）——測量2.判斷、思考（腦）——控制器3.執(zhí)行（手）———調(diào)節(jié)閥以上的動作用儀器儀表來完成——自動化16人工控制與自動控制：水箱水位控制問題水位測量與變送執(zhí)行器控制一、化工自動化意義及目的1.意義儀表：指用于對生產(chǎn)過程進行自動控制的自動化裝置。化工生產(chǎn)過程自動化：在化工設備、裝置及管道上，配置一些自動化裝置，替代操作工人的部分或全部的確直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上自動地進行。這種部分地或全部地用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法，稱為化工生產(chǎn)過程自動化，簡稱為化工自動化。17一、化工自動化意義及目的1.意義32.目的（1）加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。（2）減輕勞動強度、改善勞動條件。（3）保證生產(chǎn)、人生安全，防止事故發(fā)生或擴大，延長設備使用壽命、提高設備利用率。（4）改變勞動方式，提高工人文化技術(shù)水平，適應當代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命需要。182.目的（1）加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量1.

初級階段：

應用一些自動檢測儀表監(jiān)視生產(chǎn)，利用手工操作，工人根據(jù)反映主要工藝參數(shù)的儀表指示情況人工地改變操作條件，生產(chǎn)過程單憑經(jīng)驗進行。對于連續(xù)生產(chǎn)的化工廠，在進出物料彼此聯(lián)系中裝設了大的貯槽，可以克服干擾影響及穩(wěn)定生產(chǎn)，但是生產(chǎn)效率低，設備投資大。二、化工自動化的發(fā)展概況191.初級階段：二、化工自動化的發(fā)展概況52.

50~60年代：

開發(fā)化工生產(chǎn)各個操作單元，向著大規(guī)模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、綜合利用方向發(fā)展。實際生產(chǎn)中應用的自動控制系統(tǒng)主要是壓力、流量、液位和溫度四大參數(shù)的簡單控制。串級、比值、多沖量等復雜控制系統(tǒng)也得到一定程度發(fā)展。自動化技術(shù)工具主要是基地式電動、氣動儀表及膜片式的單元組合儀表。此時期由于對化工對象動態(tài)特性了解不夠深入，因此，半經(jīng)驗、半理論的設計準則和整定公式，在自動控制系統(tǒng)設計和參數(shù)整定中起相當重要作用。202.50~60年代：開發(fā)化

自動化技術(shù)工具方面，氣動2型和電動2型單元組合式儀表剛投入生產(chǎn)不久，氣動3型和電動3型單元組合式儀表相繼問世，進一步發(fā)展到具有多功能的組裝儀表、智能式儀表，為實現(xiàn)各種特殊控制規(guī)律提供了條件。新型智能傳感器和控制儀表的問世使儀表與計算機之間的直接聯(lián)系極為方便。而且，電子計算機的作用也越來越大。3.

70年代：21自動化技術(shù)工具方面，氣動2型和電動2型單元組合式

化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性技術(shù)學科，利用自動控制學科、儀器儀表學科幾計算機學科的理論與技術(shù)服務于化學工程學科。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步，本學科將不斷發(fā)展并日益被人們所重視。在化工生產(chǎn)過程中，由于實現(xiàn)了自動化，人們通過自動化裝置來管理生產(chǎn)，自動化裝置與工藝及設備已結(jié)合成為有機的整體。因此，越來越多的工藝技術(shù)人員認識到：學習儀表及自動化方面的知識，對于管理與開發(fā)現(xiàn)代化化工生產(chǎn)過程是十分必要的22化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性技術(shù)學科，利用自動

化工生產(chǎn)過程中需要測量和控制的參數(shù)是多種多樣的，主要的有熱工量（壓力、流量、液位、溫度等）和成分（或物性）量。所以化工自動化儀表按功能不同，大致分為四類：檢測儀表（各種參數(shù)的測量和變送）；顯示儀表（模擬量顯示和數(shù)字量顯示）；控制儀表（氣動、電動控制儀表及數(shù)字式控制器）；執(zhí)行器（氣動、電動、液動等執(zhí)行器）。利用上述各類儀表，可以構(gòu)成自動檢測、自動操縱、自動保護和自動控制這樣四種自動化系統(tǒng)，他們的作用如下：三、自動化系統(tǒng)及儀表的分類23化工生產(chǎn)過程中需要測量和控制的參數(shù)是多種多樣的，主要1.自動檢測系統(tǒng)

利用各種儀表對生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)進行測量、指示或記錄的，稱為自動檢測系統(tǒng)。它代替了操作人員對工藝參數(shù)的不斷觀察與記錄，因此起到對過程信息的獲取與記錄作用。這在生產(chǎn)過程自動化中是最基本的也是十分重要的內(nèi)容。自動檢測系統(tǒng)中主要的自動化裝置是敏感元件、傳感器和顯示儀表。敏感元件也稱檢測元件，作用是對被測變量作出響應，把它轉(zhuǎn)換成適合測量的物理量。傳感器可以對檢測元件輸出的物理量信號作進一步信號轉(zhuǎn)換，當轉(zhuǎn)換后的信號為標準的統(tǒng)一信號（如0~10mA、4~20mA、0.02~0.1Mpa等）時，此時的傳感器一般成為變送器。顯示儀表的作用是將檢測結(jié)果以指針位移、數(shù)字、圖象等形式準確地指示、記錄或儲存，使操作人員能正確了解工藝操作情況和狀態(tài)。241.自動檢測系統(tǒng)102.自動信號和聯(lián)鎖保護系統(tǒng)

生產(chǎn)過程中有時由于一些偶然因素的影響導致工藝參數(shù)超出允許的變化范圍而出現(xiàn)不正常情況時就有可能引起事故。為此，長對某些關鍵性參數(shù)設有自動信號聯(lián)鎖保護裝置。當工藝參數(shù)超過了允許范圍，在事故即將發(fā)生以前，信號系統(tǒng)就自動地發(fā)出聲光信號警報，告戒操作人員注意，并及時采取措施。

自動信號聯(lián)鎖保護電路按其主要構(gòu)成元件的不同，可分為有觸點式和無觸點式兩類（有時可采用混合式）。有觸點式電路是由各種繼電器、按鈕、開關等電器組成的繼電線路，依靠各種電器的觸點開合完成電路的通斷和切換。無觸點式電路利用由二極管、晶體管及集成電路等電子器件構(gòu)成具有一定功能的電子線路，利用電子器件的導通或阻斷特性來實現(xiàn)自動信號的報警和聯(lián)鎖保護作用