儀表及自動(dòng)化學(xué)問(wèn)培訓(xùn)自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)今舉世矚目的先進(jìn)技術(shù)之一，它的爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國(guó)家興旺程度的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是現(xiàn)代化社會(huì)的一大標(biāo)志。自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的飛速進(jìn)展，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，獲得了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益?；ぷ詣?dòng)化是化工、煉油、食品、輕工等化工類型生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱。在化工設(shè)備上，配備上一些自動(dòng)扮裝置，代替操作人員的局部直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)進(jìn)展，這種用自動(dòng)扮裝置來(lái)治理化工生產(chǎn)過(guò)程的方法，稱為化工自動(dòng)化。前言

主要內(nèi)容：1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念2.檢測(cè)儀表與傳感器3.DCS掌握系統(tǒng)4.SIS掌握系統(tǒng)5.自動(dòng)化儀表與實(shí)踐6.自動(dòng)化儀表工程治理1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.1化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容化工儀表及自動(dòng)化一般包含自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)愛(ài)護(hù)、自動(dòng)掌握三方面的內(nèi)容，主要由各種儀表、聯(lián)鎖裝置、PLC和DCS掌握系統(tǒng)等硬件及相應(yīng)的軟件來(lái)完成上述功能。1.1.1自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)利用各種檢測(cè)儀表對(duì)主要工藝參數(shù)進(jìn)展測(cè)量、指使或記錄的，稱為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。它代替了操作人員對(duì)工藝參數(shù)的不斷觀看與記錄，因此起到人眼睛的作用。如以下圖：

冷液熱液壓力表蒸汽溫度表流量計(jì)冷凝水1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.1.2自動(dòng)掌握系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中各種工藝條件不行能是一成不變的。為此，就需要用一些自動(dòng)掌握裝置對(duì)生產(chǎn)中的某些關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)展自動(dòng)掌握，使它們?cè)谑艿酵饨绺蓴_的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)的掌握而回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)，為此目的而設(shè)置的系統(tǒng)就是自動(dòng)掌握系統(tǒng)。如以下圖：

冷液熱液壓力表蒸汽TT-101流量計(jì)冷凝水TIC101TV-1011.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.1.3自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖愛(ài)護(hù)系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)由于一些偶然因素的影響，導(dǎo)致工藝參數(shù)超出允許的變化范圍而消失不正常狀況時(shí)，就有引起事故的可能。為此，常對(duì)某些關(guān)鍵性參數(shù)設(shè)有自動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖裝置，防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大。如以下圖：TIC101冷液熱液PT-101蒸汽TT-101流量計(jì)冷凝水PIA101SPSL101HHXCV-1011.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.2自動(dòng)掌握系統(tǒng)的組成自動(dòng)掌握系統(tǒng)是在人工掌握的根底上產(chǎn)生和進(jìn)展起來(lái)的。如圖1自動(dòng)掌握的實(shí)現(xiàn)大大提高了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度，解放了勞動(dòng)力。如圖2自動(dòng)扮裝置主要由三局部組成：◆測(cè)量元件與變送器◆自動(dòng)掌握器◆執(zhí)行器變送器控制器給定值自動(dòng)化裝置圖1圖21.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.3工藝管道及掌握流程圖在工藝流程確定后，工藝人員和自控設(shè)計(jì)人員共同確定掌握方案，包括流程中各掌握點(diǎn)的選擇、掌握系統(tǒng)確實(shí)定及有關(guān)自動(dòng)信號(hào)、聯(lián)鎖愛(ài)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。再依據(jù)工藝流程圖，按其流程挨次標(biāo)注出相應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)、掌握點(diǎn)等，便成了帶掌握點(diǎn)的工藝流程圖〔P&ID)。如右圖

1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.3.1圖形符號(hào)

◆測(cè)量點(diǎn)是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的連接線的起點(diǎn)，一般無(wú)特定的圖形符號(hào)，如圖1所示。必要時(shí)，檢測(cè)元件也可以用象形或圖形符號(hào)表示。

◆連接線通用的儀表信號(hào)線均以細(xì)實(shí)線表示。連接線表示穿插及相接時(shí)，承受圖2的形式。必要時(shí)也可用加箭頭的方式表示信號(hào)的方向。在需要時(shí)，信號(hào)線也可用氣信號(hào)、電信號(hào)、導(dǎo)壓毛細(xì)管等承受不同的表示方式以示區(qū)分。如圖3

測(cè)量點(diǎn)圖1圖2穿插相接方向圖3儀表電信號(hào)線儀表氣信號(hào)線儀表引壓毛細(xì)管1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念

◆儀表的圖形符號(hào)

儀表的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，對(duì)于不同的儀表安裝位置的圖形符號(hào)不一樣。如圖1

◆字母代號(hào)和儀表位號(hào)1)在掌握流程圖中，用來(lái)表示儀表的小圓圈的上半圓內(nèi)，一般寫(xiě)有兩位字母，第一位字母表示被測(cè)變量，后繼字母表示儀表的功能，常用被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)見(jiàn)下表。2)在掌握系統(tǒng)中，每個(gè)儀表都有自己的儀表位號(hào)。儀表位號(hào)由字母代號(hào)組合和阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)兩局部組成。阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)寫(xiě)在圓圈的下半部。

圖1就地安裝儀表嵌在管道中的就地安裝儀表集中儀表盤(pán)面安裝儀表就地儀表盤(pán)面安裝儀表集中儀表盤(pán)后安裝儀表就地儀表盤(pán)后安裝儀表DCS儀表聯(lián)鎖回路1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念字母ADEFIKLMPQCRSTVWYZ第一位字母后繼字母被測(cè)變量修飾詞功能被測(cè)變量和儀表功能字母代號(hào)表分析電導(dǎo)率密度電壓流量電流時(shí)間或時(shí)間程序物位水分或濕度壓力或真空數(shù)量或件數(shù)放射性速度或頻率溫度粘度力供選用位置差比〔分?jǐn)?shù)〕報(bào)警掌握檢測(cè)元件指示自動(dòng)－手動(dòng)操作器積分、累計(jì)安全積分、累計(jì)記錄或打印開(kāi)關(guān)、聯(lián)鎖傳送閥、擋板、百頁(yè)窗套管繼動(dòng)器或計(jì)算器驅(qū)動(dòng)、執(zhí)行或未分類的終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念3)字母代號(hào)和儀表位號(hào)例如如在1.3工藝流程圖中，PICA-2101所表示的意義是：

PICA-2101儀表序號(hào)單元序號(hào)裝置代號(hào)表示被測(cè)變量為壓力表示具有指示功能表示具有掌握功能表示帶報(bào)警功能1.自動(dòng)掌握系統(tǒng)根本概念1.4自動(dòng)掌握系統(tǒng)方塊圖在爭(zhēng)論自動(dòng)掌握系統(tǒng)時(shí)，為了能更清晰地表示出一個(gè)自動(dòng)掌握系統(tǒng)中各個(gè)組成環(huán)節(jié)之間的相互影響和信號(hào)聯(lián)系，便于對(duì)系統(tǒng)分析爭(zhēng)論，一般都用方塊圖來(lái)表示掌握系統(tǒng)的組成。例如：在1.2節(jié)的圖2中，圖示的液位自動(dòng)掌握系統(tǒng)可以用以下圖的方塊圖來(lái)表示。

掌握器掌握器輸出掌握閥操縱變量對(duì)象干擾作用被控變量測(cè)量元件變送器給定值測(cè)量值偏差－2.檢測(cè)儀表與傳感器2.1概述在工業(yè)生產(chǎn)中，為了正確的指導(dǎo)生產(chǎn)操作，對(duì)過(guò)程進(jìn)展掌握，一項(xiàng)必不行少的工作是準(zhǔn)確而準(zhǔn)時(shí)地檢測(cè)誕生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)有關(guān)參數(shù)，例如壓力、流量、物位、溫度等。用來(lái)檢測(cè)這些參數(shù)的技術(shù)工具稱為檢測(cè)儀表。用來(lái)將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為肯定的便于傳送的信號(hào)〔例如電信號(hào)或氣壓信號(hào)〕的儀表通常稱為傳感器。當(dāng)傳感器的輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，通常稱為變送器。2.1.1測(cè)量誤差在測(cè)量過(guò)程中，由于所使用的測(cè)量工具本身不夠準(zhǔn)確，觀測(cè)者的主觀性和四周環(huán)境的影響等等，使得測(cè)量的結(jié)果不行能確定準(zhǔn)確。由儀表讀得的被測(cè)值與被測(cè)量真值之間，總是存在肯定的差距，這一差距就稱為測(cè)量誤差。誤差的分類方法多種多樣，按誤差消失的規(guī)律可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和疏忽誤差；按儀表使用的條件分為根本誤差和附加誤差；按被測(cè)變量隨時(shí)間變化的關(guān)系分為靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差；按與被測(cè)變量的關(guān)系分為定值誤差、累計(jì)誤差；按誤差的數(shù)值表示分為確定誤差、相對(duì)誤差和引用誤差。測(cè)量誤差通常有兩種表示方法，即確定誤差和相對(duì)誤差。確定誤差是指儀表指示值和被測(cè)量的真值之間的差值。在實(shí)際應(yīng)用中真實(shí)值指得是標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)。?＝X-X0相對(duì)誤差等于某一點(diǎn)確實(shí)定誤差?與標(biāo)準(zhǔn)表在這一點(diǎn)的指示值X0之比。Y＝?/X0=(X-X0)/X02.檢測(cè)儀表與傳感器2.1.2儀表的性能指標(biāo)◆準(zhǔn)確度〔簡(jiǎn)稱精度〕依據(jù)儀表的使用要求，規(guī)定一個(gè)在正常狀況下允許的最大誤差，這個(gè)允許的最大誤差就叫允許誤差。允許誤差一般用相對(duì)百分誤差來(lái)表示，即某一臺(tái)儀表的允許誤差是指在規(guī)定的正常狀況下允許的相對(duì)百分誤差的最大值，即δ＝±儀表允許的最大確定誤差值測(cè)量范圍上限值－測(cè)量范圍下限值×100％儀表的δ越大，表示它的準(zhǔn)確度越低；反之，準(zhǔn)確度越高。將儀表的允許相對(duì)百分誤差去掉±號(hào)和％號(hào)，便可以用來(lái)確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)。目前，我國(guó)生產(chǎn)的儀表常用的準(zhǔn)確度等級(jí)有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。2.檢測(cè)儀表與傳感器例：某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍為200～700℃，校驗(yàn)該表時(shí)得到的最大確定誤差為＋4℃，試確定該儀表的精度等級(jí)。解：該儀表的相對(duì)百分誤差為δ＝＋4700－200×100％＝+0.8％假設(shè)將該儀表的δ去掉±號(hào)和％號(hào)，其數(shù)值為0.8，由于國(guó)家規(guī)定的精度等級(jí)中沒(méi)有0.8級(jí)儀表，同時(shí)該儀表誤差又超過(guò)了0.5級(jí)儀表所允許的最大誤差，所以這臺(tái)測(cè)溫儀表的精度等級(jí)為1.0級(jí)。1．

在外界條件不變的條件下，用同一儀表對(duì)某一參數(shù)進(jìn)展正反行程測(cè)量時(shí)，儀表的示值之差叫變差。用儀表輸出量程的百分?jǐn)?shù)表示。靈敏度是表達(dá)儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。儀表的靈敏限是指能夠引起儀表指示值發(fā)生變化的被測(cè)參數(shù)的最小變化量。2.檢測(cè)儀表與傳感器◆變差在外界條件不變的條件下，用同一儀表對(duì)某一參數(shù)進(jìn)展正反行程測(cè)量時(shí)，儀表的示值之差叫變差。用儀表輸出量程的百分?jǐn)?shù)表示?！綮`敏度與靈敏限靈敏度是表達(dá)儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。在數(shù)值上等于單位被測(cè)參數(shù)變化量所引起的儀表指針移動(dòng)的距離〔或轉(zhuǎn)角〕儀表的靈敏限是指能夠引起儀表指示值發(fā)生變化的被測(cè)參數(shù)的最小變化量。上述指標(biāo)只適用于指針式儀表。在數(shù)字式儀表中，往往用區(qū)分率來(lái)表示?！魠^(qū)分率對(duì)數(shù)字儀表區(qū)分率是指數(shù)字顯示器的最末位數(shù)字所代表的被測(cè)參數(shù)變化量。明顯，不同量程的區(qū)分率是不同的，相應(yīng)于最低量程的分辯力稱為該表的最高區(qū)分力，也叫靈敏度。當(dāng)數(shù)字式儀表的靈敏度用它與量程的相對(duì)值表示時(shí)，便是區(qū)分率。

2.檢測(cè)儀表與傳感器◆線性度線性度是表征線性刻度儀表的輸出量與輸入量的實(shí)際校準(zhǔn)曲線與理論直線的吻合程度?？偸窍Ｍ敵雠c輸入的線性關(guān)系越好越好。線性度通常用實(shí)際測(cè)得的輸入輸出特性曲線與理論直線之間的最大偏差與測(cè)量?jī)x表量程之比的百分?jǐn)?shù)表示，即：δ＝?fmax儀表量程×100％式中：δ－線性度?fmax－校準(zhǔn)曲線對(duì)于理論直線的最大偏差儀表示值被測(cè)變量?fmax2.檢測(cè)儀表與傳感器◆反響時(shí)間當(dāng)用儀表對(duì)被測(cè)量進(jìn)展測(cè)量時(shí)，被測(cè)量突然變化以后，儀表總是滯后一段時(shí)間才能準(zhǔn)確地顯示出來(lái)。反響時(shí)間就是用來(lái)衡量?jī)x表能不能盡快反響參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)，實(shí)際上反響了儀表動(dòng)態(tài)特性的好壞。溫度液位流量壓力反映時(shí)間由慢到快2.檢測(cè)儀表與傳感器2.2工業(yè)儀表的分類工業(yè)儀表種類繁多，構(gòu)造形式各異，依據(jù)不同的原則，可以進(jìn)展相應(yīng)的分類。⑴按儀表使用的能源分氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)儀表。⑵按信息的獲得、傳遞、反映和處理的過(guò)程分檢測(cè)儀表、顯示儀表、集中掌握裝置、掌握儀表、執(zhí)行器。⑶按儀表的組成形式分基地式儀表和單元組合儀表雷達(dá)液位計(jì)電磁流量計(jì)差壓變送器閥門(mén)校驗(yàn)氣動(dòng)調(diào)整閥2.檢測(cè)儀表與傳感器2.3工業(yè)儀表的信號(hào)類型◆電壓信號(hào)◆電流信號(hào)1〕兩線制2〕三線制3〕四線制留意：區(qū)分熱電阻的幾種接法：1〕兩線接法2〕三線接法3〕四線接法3.DCS掌握系統(tǒng)3.1DCS簡(jiǎn)介：DCS是分布式掌握系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)〔DistributedControlSystem〕，在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散掌握系統(tǒng)。是相對(duì)于集中式掌握系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)掌握系統(tǒng)，它是在集中式掌握系統(tǒng)的根底上進(jìn)展、演化而來(lái)的。它是一個(gè)由過(guò)程掌握級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和掌握等4C技術(shù)，其根本思想是分散掌握、集中操作、分級(jí)治理、配置敏捷以及組態(tài)便利。3.2DCS主要廠家：國(guó)內(nèi)DCS主要廠家有：浙大中控，和利時(shí)，上海新華，南京科遠(yuǎn)，浙江威盛，自儀股份、魯能掌握，國(guó)電智深，上海華文，浙江中自等。國(guó)外的有：艾默生、霍尼韋爾、橫河、FOXBORO、ABB、西門(mén)子、羅克韋爾公司等。3.DCS掌握系統(tǒng)3.3DCS概述：DCS硬件包括現(xiàn)場(chǎng)掌握站、人機(jī)接口、通信系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)掌握站主要由過(guò)程掌握站〔掌握器〕、I/O單元〔I/O卡〕和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)掌握功能的主要實(shí)施局部。人機(jī)接口：工程師站、操作員站、效勞器、打印機(jī)等，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。通信網(wǎng)絡(luò)，它是DCS的根底和核心。網(wǎng)絡(luò)對(duì)于DCS整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、牢靠性和擴(kuò)大性，起著打算性的作用，多數(shù)廠家的DCS均承受雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造。3.DCS掌握系統(tǒng)0101010101014.SIS〔ESD〕掌握系統(tǒng)SIS是安全儀表系統(tǒng)。它是依據(jù)美國(guó)儀表學(xué)會(huì)對(duì)安全掌握系統(tǒng)的定義而得名的。在《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)治理的指導(dǎo)意見(jiàn)安監(jiān)總管三〔2023〕116號(hào)》文中，描述是：化工安全儀表系統(tǒng)〔SIS〕包括安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)〔ESD)和有毒有害、可燃?xì)怏w及火災(zāi)檢測(cè)愛(ài)護(hù)系統(tǒng)等。SIS包括現(xiàn)場(chǎng)儀表、掌握器及I/O單元、緊急開(kāi)閉閥三局部，設(shè)計(jì)是否承受SIS系統(tǒng)由設(shè)計(jì)部門(mén)工藝、安全等專業(yè)評(píng)估打算，如通過(guò)HAZOP分析的方法。

4.SIS〔ESD〕掌握系統(tǒng)ESD屬于SIS的一局部。ESD其作用是在工藝發(fā)生危急狀況時(shí)，對(duì)管線及設(shè)備緊急啟動(dòng)、停頓，實(shí)現(xiàn)安全愛(ài)護(hù)。ESD幾乎無(wú)可操作畫(huà)面，不允許操作工操作。ESD上位機(jī)一般配置工程師站〔用來(lái)組態(tài)〕、SOE站〔用來(lái)查看大事記錄〕，有些廠家供給聯(lián)鎖規(guī)律流程圖。每個(gè)ESD回路均要做SIL評(píng)估。為實(shí)現(xiàn)SIL2或SIL3安全等級(jí)，有時(shí)需承受兩臺(tái)電磁閥掌握緊急開(kāi)閉閥，三臺(tái)差壓變送器測(cè)量同一液位，承受雷達(dá)及超聲波各一臺(tái)儀表測(cè)同一液位等方法。5.自動(dòng)化儀表與實(shí)踐

◆自動(dòng)化儀表與各專業(yè)的關(guān)系電氣工藝電信設(shè)備分析化驗(yàn)信息化5.自動(dòng)化儀表與實(shí)踐

◆優(yōu)秀的自動(dòng)化儀表工需要：◆有端正的態(tài)度，吃苦耐勞、肯鉆研和樂(lè)觀向上的精神◆要懂原理、懂性能、懂構(gòu)造