化工儀表專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)

培訓(xùn)內(nèi)容：

d儀表概述

圜、儀表基礎(chǔ)知識(shí)

現(xiàn)場(chǎng)儀表

副、控制儀表

一、概述

匕、化工儀表維修工工種的定義

按照化工儀表維修檢修規(guī)程。使用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具，測(cè)試儀器及專(zhuān)用

工具，對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中使用的儀表、自動(dòng)化裝置及附屬設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修。

圜、主要職責(zé)任務(wù)

負(fù)責(zé)化工生產(chǎn)過(guò)程中在線(xiàn)運(yùn)行的儀表、自動(dòng)化裝置及其附屬設(shè)備和維修工

用的儀器、儀表的維護(hù)保養(yǎng)、定期檢修與故障處理，確保其正常運(yùn)行；負(fù)責(zé)儀

表及自動(dòng)化裝置更新、安裝、調(diào)試、檢定、開(kāi)表、投用等工作。

儀表工在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)檢測(cè)與過(guò)程儀表進(jìn)行日常維護(hù)和故障處理，涉及知

識(shí)面十分廣泛，不但要精通檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器等工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),

而且要有一定的過(guò)程控制（自動(dòng)化）知識(shí)。在故障現(xiàn)象中不僅有儀表故障，而

且混雜有工藝和設(shè)備故障，儀表工要分析與判斷故障，必須要具有一定的化工

工藝知識(shí)和化工設(shè)備知識(shí)。對(duì)化工、石化等行也，易燃、易爆和有毒是行業(yè)的

特點(diǎn)，儀表工在處理故障時(shí)，對(duì)這類(lèi)問(wèn)題絕對(duì)不能掉以輕心。

除日常維護(hù)外，企業(yè)生產(chǎn)有不少的技改項(xiàng)目，既有儀表專(zhuān)業(yè)技改項(xiàng)目，亦

有工藝技改項(xiàng)目，需要儀表配合實(shí)施，這些大大小小的項(xiàng)目，需要設(shè)計(jì)（大項(xiàng)

目可以委托設(shè)計(jì)）、施工準(zhǔn)備、安裝、開(kāi)車(chē)等一系列工作，儀表施工、安裝知識(shí)

是和日常維護(hù)同樣重要的知識(shí)。

國(guó)、技術(shù)等級(jí)

初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)

廓、儀表發(fā)展

隨著社會(huì)進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化裝置在生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)

用。早期的儀表控制是生產(chǎn)裝置的眼睛和耳朵。而對(duì)于現(xiàn)代化工廠(chǎng)的自動(dòng)化裝

置已不僅僅是T廠(chǎng)的眼睛和耳朵，而已成為T(mén)廠(chǎng)的大腦、神經(jīng)和手、腳.隨著

電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，自控技術(shù)得到了長(zhǎng)足的

發(fā)展，已成為化工企業(yè)提高企業(yè)效益和工作效益的有效手段，它是經(jīng)營(yíng)管理、

企業(yè)管理，操作管理、運(yùn)轉(zhuǎn)管理、運(yùn)轉(zhuǎn)控制等方面的集成，是社會(huì)現(xiàn)代化、科

學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。從化工裝置的發(fā)展過(guò)程可以看出自動(dòng)化裝置的作用。

年自動(dòng)化自控系

能耗效率，效益采用儀表系統(tǒng)備注

代程度統(tǒng)

局很低很高匕7萬(wàn)噸底迪匚1匚1人差無(wú)指示

口

較低較高匕亡1萬(wàn)噸較差同二套電動(dòng)秒秒?yún)^(qū)氣動(dòng)

團(tuán)U口亡）亡］人單元

后1稍高稍低副玲萬(wàn)噸稍高地白套電動(dòng)回氣動(dòng)單

J人元

氣高低鵬萬(wàn)噸高

口百D口亡］白人套

他更高很低噩萬(wàn)噸3氣口口很高

r人套體化

儀表及自控系統(tǒng)在化工裝置中占有重要而關(guān)鍵的地位，工藝介質(zhì)及裝置設(shè)

備的運(yùn)行狀況如流量、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)等參數(shù)都由儀表及自控系統(tǒng)進(jìn)

行自動(dòng)檢測(cè)、顯示、控制和保護(hù)聯(lián)鎖。沒(méi)有儀表及自控系統(tǒng)，整個(gè)裝置將無(wú)法

運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，儀表性能及工作狀況的好壞，直接影響到工藝介質(zhì)及裝置設(shè)備的

運(yùn)行，以至影響到工藝介質(zhì)及裝置設(shè)備的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益。

二、儀表基礎(chǔ)知識(shí)

d基本概念

七⑥七過(guò)程參數(shù)檢測(cè)基本概念

令過(guò)程參數(shù)檢測(cè)由由由由由指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、液位

和成分等參數(shù)的檢測(cè)。

令檢測(cè)儀表①世也由他將檢測(cè)元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱(chēng)為檢測(cè)儀表。

弋一次儀表由西m由比一般為將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為便于計(jì)量的物理量所使用

的儀表，即為檢測(cè)元件。

令二次儀表立4亞由也將測(cè)得的信號(hào)變送轉(zhuǎn)換為可計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號(hào)

并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。

匕④圜測(cè)量過(guò)程與測(cè)量誤差

令測(cè)量過(guò)程少也也由由利用一個(gè)已知的單位量就即標(biāo)準(zhǔn)量①與被測(cè)的同

類(lèi)量進(jìn)行比較的過(guò)程。

＜測(cè)量誤差曲由由中的在測(cè)量過(guò)程中測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之間會(huì)有

一定的差值。它反映了測(cè)量結(jié)果的可靠程度。

＞測(cè)量誤差的分類(lèi)：

?絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差

令絕對(duì)誤差世也或由小指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之差。通常把檢定中高

一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)得的量值作為真值畸實(shí)際值①。

＜相對(duì)誤差由定】④由朋指絕對(duì)誤差與真值或測(cè)量值之百分比。常見(jiàn)有如下

三種表示方式：

n實(shí)際相對(duì)誤差地芭由由也是指絕對(duì)誤差與被測(cè)量的真值套實(shí)際

值⑶之百分比。

右標(biāo)稱(chēng)相對(duì)誤差亞4m①也是指絕對(duì)誤差與儀表示值之百分比。

念引用相對(duì)誤差m或也葩或是指絕對(duì)誤差與儀表的量程之百分

比。

?系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差。

令系統(tǒng)誤差亞曲也由由指測(cè)量?jī)x表本身或其他原因就如零點(diǎn)沒(méi)有調(diào)整好

等⑦引起的有規(guī)律的誤差。

令隨機(jī)誤差也世也由世指在測(cè)量中所出現(xiàn)的沒(méi)有一定規(guī)律的誤差。

令疏忽誤差由范m由心指觀(guān)察人員誤讀或不正確使用儀器與測(cè)試方案等

人為因素所引起的誤差。

?基本誤差、附加誤差和允許誤差

基本誤差由山也由由指儀表在規(guī)定的正常工作條件下所具有的誤差。

附加誤差也由也或由指儀表超出規(guī)定的正常工作條件時(shí)所增加的誤差。

允許誤差也由①也由指儀表的示值或性能不允許超過(guò)某個(gè)誤差范圍。

檢測(cè)儀表分類(lèi)

檢測(cè)與過(guò)程控制儀表最通用的分類(lèi)，是按儀表在測(cè)量與控制系統(tǒng)中的作用

進(jìn)行劃分，一般分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)（控制）儀表和執(zhí)行器副大類(lèi)。

按功能按被測(cè)變量按工作原理或結(jié)構(gòu)形式按組合形式按能源其他

壓力液柱式、彈性式、電氣式、活塞式單元組合電、氣智能

溫度膨脹式、熱電偶、熱電阻、光學(xué)、箱射單元組合智能

電、氣

檢測(cè)流量節(jié)流式、轉(zhuǎn)子式、容積式、速度式、耙式、電磁、單元組合智能

儀表旋渦

電、氣

物位直讀、浮力、靜壓、電學(xué)、聲波、輻射、光學(xué)單元組合智能

成分已單值、氧分析、色譜、紅外、紫外實(shí)驗(yàn)室和流程

模擬和數(shù)字

單點(diǎn)、多點(diǎn)、

顯示儀表指示和記錄電、氣

打印、筆錄

動(dòng)圈、自動(dòng)平衡電橋、電位差計(jì)

自力式氣動(dòng)

調(diào)節(jié)（控

組裝式基地式電動(dòng)

制）儀表

可編程單元組合

電、’【、

執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜、活塞、長(zhǎng)行程、其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥

液

執(zhí)行器可以進(jìn)行各種

直通單座、直通雙座、套筒（球閥）、蝶閥、隔直線(xiàn)、對(duì)數(shù)、

閥組合

膜閥、偏心旋轉(zhuǎn)、角形、三通、閥體分離拋物線(xiàn)、快開(kāi)

圜、儀表主要性能指標(biāo)

在工程上儀表性能指標(biāo)通常用精確度（又稱(chēng)精度）、變差、靈敏度來(lái)描述。

圜④已儀表精確度簡(jiǎn)稱(chēng)精度，簡(jiǎn)言之就是儀表測(cè)量值接近真值的準(zhǔn)確程

度，通常用相對(duì)百分誤差表示。

△x

6=-----------------xlOO%

標(biāo)尺上限-標(biāo)尺F限

式中：刁刈檢測(cè)過(guò)程中相對(duì)百分誤差

（標(biāo)尺上限4標(biāo)尺下限）理由由住儀表測(cè)量范圍

&區(qū)］出絕對(duì)誤差，是被測(cè)參數(shù)測(cè)量值區(qū)）3和被測(cè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)1口之差

圜④圜變差是指儀表被測(cè)變量多次從不同方向達(dá)到同一數(shù)值時(shí)，儀表指示

值之間的最大差值。變差大小取最大絕對(duì)誤差與儀表標(biāo)尺范圍之比的百分

比:

△max

8二xlO國(guó)

標(biāo)尺上限-標(biāo)尺下限

其中：Amax=|Al-A2|

圜④周靈敏度是指儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度，或者說(shuō)是對(duì)被測(cè)的量

變化的反映能力，是在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化增量對(duì)輸入變化增量的比值。

△L

s=兀I

式中：，一儀表靈敏度

△L-儀表輸出變化增量

△x—儀表輸入變化增量

圖、儀表的常用術(shù)語(yǔ)

國(guó)④已自動(dòng)化儀表???□□??XDB興?..□.。佗■?0

對(duì)被測(cè)變量和被控變量進(jìn)行測(cè)量和控制的儀表裝置和儀表系統(tǒng)的總稱(chēng)。

國(guó)④圜測(cè)量。幾合??口RQR?6

以確定量值為目的的--組操作。

圖④圖控制破口■?□□?

為達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)，在系統(tǒng)上或系統(tǒng)內(nèi)的有目的的活動(dòng)。

現(xiàn)場(chǎng)?*?0

工程項(xiàng)目施工的場(chǎng)所。

圜④息就地儀表?□他XB^n0om.B4

安裝在現(xiàn)場(chǎng)控制室外的儀表，一般在被測(cè)對(duì)象和被控對(duì)象附近。

圖④區(qū)檢測(cè)儀表

◎他?興■%合。幾右**口興?%興■??□?。幾?6

用以確定被測(cè)變量的量值或量的特性、狀態(tài)的儀表。

圖④魚(yú)傳感器?口合R口

接受輸入變量的信息，并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為同種或別種性質(zhì)輸出變量的

裝置。

周④令轉(zhuǎn)換器破口■?:?^口?R口

接受一種形式的信號(hào)并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為另一種信號(hào)形式輸出的裝置。

圜④3變送器?口與■?。為??乳口輸出為標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)的傳感器。

顯示儀表興**口+。乳?.

顯示被測(cè)量值的儀表。

圜④匕匕控制儀表他興■??口?。乳?6

用以對(duì)被控變量進(jìn)行控制的儀表。

圜④已圜執(zhí)行器令他??公

在控制系統(tǒng)中通過(guò)其鞏構(gòu)動(dòng)作直接改變被控變量的裝置。

檢測(cè)元件■?口口傳感元件.何■?口口

測(cè)量鏈中的一次元件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成宜于測(cè)量的信號(hào)。

取源部件?與口

在被測(cè)對(duì)象上為安裝連接檢測(cè)元件所設(shè)置的專(zhuān)用管件、引出口和連接閥門(mén)等

元件。

圜④匕冏檢測(cè)點(diǎn)01TL與??口＞(■%□□為■?

對(duì)被測(cè)變量進(jìn)行檢測(cè)的具體位置，即檢測(cè)元件和取源部件的現(xiàn)場(chǎng)安裝位置。

圜④1含0匕區(qū)測(cè)溫點(diǎn)

?代。口乳口公。代右??□為■%□□為■?

溫度檢測(cè)點(diǎn)。

圉④已的取壓點(diǎn)口口m/??口n。仙生??口興?少□□為■?

壓力檢測(cè)點(diǎn)。

圜④匕與系統(tǒng)?^??RQ

由若干相互聯(lián)系和相互作用的要素組成的具有特定功能的整體。

國(guó)④號(hào)73控制系統(tǒng)他□■?□□??內(nèi)―幾。

通過(guò)精密制導(dǎo)或操縱若干變量以達(dá)到既定狀態(tài)的系統(tǒng)。儀表控制系統(tǒng)由儀表

設(shè)備裝置、儀表管線(xiàn)、儀表動(dòng)力和輔助設(shè)施等硬件，以及相關(guān)的軟件所構(gòu)成。

國(guó)④圜口綜合控制系統(tǒng)

他口?？诳谌榇痤笨凇?口口??0*4ITLO

采用數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有綜合控制功能的儀表控制

系統(tǒng)。

國(guó)④圜已管道□為口為■%

用于輸送、分配、混合、分離、排放、計(jì)量、控制或截止流體的管子、管件、

法蘭、緊固件、墊片、閥門(mén)和其他組成件及支承件的總成。

儀表管道為?興□興□興■%

儀表測(cè)量管道、氣動(dòng)和液動(dòng)信號(hào)管道、氣源管道和液壓管道的總稱(chēng)。

測(cè)量管道。幾公**口興□為□為■%

從檢測(cè)點(diǎn)向儀表傳送被測(cè)介質(zhì)的管道。

圜④圜取信號(hào)管道?為為■公匕口興□興■%

用于傳送氣動(dòng)或液動(dòng)控制信號(hào)的管道。

國(guó)④IM氣源管道SKD□火□"■%

為氣動(dòng)儀表提供氣源的管道。

儀表線(xiàn)路興?6*口+。虱■?與?興■n

儀表電線(xiàn)、電纜、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)、光纜和電纜槽、保護(hù)管等附件的總稱(chēng)。

圉品噌幽］電纜槽世94?!!?□S5S

敷設(shè)和保護(hù)電線(xiàn)電纜的槽形制成品，包括槽體、蓋板和各種組成件。

國(guó)④圜氣保護(hù)管??&R

敷設(shè)和保護(hù)電線(xiàn)電纜的管子及其連接件。

國(guó)④圜3回路&□□□

在控制系統(tǒng)中，一個(gè)或多個(gè)相關(guān)儀表與功能的組合。

圜④■亡］伴熱就虱公.?口與他N■女

為使生產(chǎn)裝置和儀表設(shè)備、管道中的物料保持規(guī)定的溫度，在設(shè)備、管道旁

敷設(shè)加熱源，進(jìn)行跟蹤加熱的措施。

圜④冒匕脫脂2乳為口值公

除去物體表面油污等有機(jī)物的作業(yè)。

國(guó)④冒圜檢驗(yàn)N?*E1R帥?為口■對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程等實(shí)體，進(jìn)行度量、測(cè)量、

檢查或試驗(yàn)并將結(jié)果與規(guī)定要求進(jìn)行比較以確定每項(xiàng)特性合格情況所進(jìn)行的活

動(dòng)。

圜④冒冒試驗(yàn)?^??興?與

對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程等實(shí)體的額定值（或極限值）或特性、指標(biāo)、質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證。

國(guó)④?chē)?guó)副檢定?:?幾口興＞?為他公?為□■

由法制計(jì)量部門(mén)或法定授權(quán)組織按照檢定規(guī)程，通過(guò)試驗(yàn)，提供證明來(lái)確認(rèn)

測(cè)量器具的示值誤差滿(mǎn)足規(guī)定要求的活動(dòng)。

國(guó)④?chē)?guó)同校準(zhǔn)3公?*總口與

在規(guī)定條件下，為確定測(cè)量?jī)x器儀表或測(cè)量系統(tǒng)的示值、實(shí)物量具或標(biāo)準(zhǔn)物

質(zhì)所代表的值與相對(duì)應(yīng)的由參考標(biāo)準(zhǔn)確定的量值之間關(guān)系的一組操作。

國(guó)④?chē)?guó)區(qū)調(diào)整合且5.2。n??

為使測(cè)量器具達(dá)到性能正常、偏差符合規(guī)定值而適于使用的狀態(tài)所進(jìn)行的操

作。

國(guó)④冒圈］防爆電氣設(shè)備

代區(qū)］口?□?為□■^□□□?幾他?佗久幾?幾他?口為仲公??□□??

在規(guī)定條件下不會(huì)引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設(shè)備。

周皿■氣爆炸性環(huán)境幾區(qū)］口?□?興。虱公?（□口?口修幾口0

在大氣條件下，氣體、蒸汽、薄霧、粉塵或纖維狀的可燃物質(zhì)與空氣形成混

合物，點(diǎn)燃后，燃燒傳至全部未燃混合物的環(huán)境。

u皿冒嶼危險(xiǎn)區(qū)域修公用公口◎□???arris

爆炸性環(huán)境大量出現(xiàn)或預(yù)期可能大量出現(xiàn)，以致要求對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安

裝和使用采取專(zhuān)門(mén)措施的區(qū)域。

凰④副白本質(zhì)安全電路

*■?□為■?）＜他公??內(nèi)曲??hR他關(guān)口川*興.

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)

均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體或蒸汽的電路。

圜④副匕本質(zhì)安全型設(shè)備

為■?□為■?為帥公??因由?公?□□?□????

全部電路均為本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備。

國(guó)皿解圖關(guān)聯(lián)設(shè)備公“口世為公?na

設(shè)備內(nèi)的電路或部分電路并非全是本質(zhì)安全電路，但有可能影響本質(zhì)安全電

路安全性能的電氣設(shè)備。

副、儀表位號(hào)的表示方法

同④匕儀表位號(hào)的組成

在測(cè)量、控制系統(tǒng)中，構(gòu)成一個(gè)回路的每一個(gè)儀表都有自己的儀表位號(hào),

儀表位號(hào)由字母代號(hào)和回路編號(hào)兩部分組成。第一個(gè)字母表示被測(cè)變量，后

繼字母表示儀表的功能；回路編號(hào)可以按裝置或工段（區(qū)域）進(jìn)行編制，一

般用三至五位數(shù)字表示，如下例所示：

TRC-101

序號(hào)（一般用二位數(shù)字，也可用三位數(shù)字）

--------工序或車(chē)間代號(hào)（可以用一位或二位）

------------功能字總5號(hào)

---------------被測(cè)變量字母代號(hào)

副④圜被測(cè)變量和儀表功能的字母代號(hào)

第一位字母后繼字母

字母

被測(cè)變量修飾詞讀出功能輸出功能修飾詞

孑分析報(bào)警

燒嘴、火焰供選用供選用供選用

心電導(dǎo)率控制

◎密度差

電壓（電動(dòng)勢(shì)）檢測(cè)元件

聽(tīng)流量比（分?jǐn)?shù)）

d供選用視鏡、觀(guān)察

手動(dòng)高

等電流批示

?功率掃描

?時(shí)間、時(shí)間程序變化速率操作器

物位燈低

r水分或濕度瞬動(dòng)中、中間

臭供選用供選用供選用供選用

出供選用節(jié)流孔

自壓力、真空連接點(diǎn)、測(cè)試點(diǎn)

小數(shù)量積算、累計(jì)

O核輻射記錄

速度、頻率安全開(kāi)關(guān)、聯(lián)鎖

搐溫度傳送

曹多變量多功能多功能多功能

分振動(dòng)、機(jī)械監(jiān)視閥、閥門(mén)、百葉窗

f重量、力

*未分類(lèi)市軸未分類(lèi)未分類(lèi)未分類(lèi)

Q事件、狀態(tài)中軸繼動(dòng)哭、計(jì)算器、轉(zhuǎn)換器

G位置、尺寸G軸驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)未分類(lèi)的最終執(zhí)行元件

三、現(xiàn)場(chǎng)儀表介紹

d在化工生產(chǎn)過(guò)程中，控制的主要工藝參數(shù)有溫度、壓力、流量、物位、

成份等。

已④已液位的單回路控制的例子

京)給定口_________

)—，控制器|―執(zhí)行機(jī)構(gòu)4---H被控對(duì)卜|~?

測(cè)量、變送

?測(cè)量、變送環(huán)節(jié)

這一部份在現(xiàn)場(chǎng)，由各種變送器組成。根據(jù)被測(cè)參數(shù)的不同，一般分為下

列兒類(lèi)：

機(jī)溫度傳感器、變送器赳、壓力&壓差變送器

及流量變送器心液位變送器

中、分析儀表函他也如：可燃性氣體檢測(cè)探頭、氧量分析儀、濁度儀、

已供計(jì)

?執(zhí)行機(jī)構(gòu)

這一部分也在現(xiàn)場(chǎng)，常見(jiàn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥，還有變頻器（如恒壓供水）、

交、直流調(diào)速電機(jī)，等等。

?顯示、運(yùn)算、控制、管理

顯示、運(yùn)算、控制、管理是核心，功能最多、技術(shù)性最強(qiáng)、技術(shù)進(jìn)步最快

的部分，火心?和AO的就是這一部分。

圜、常規(guī)儀表

圜④已溫度儀表

圜盤(pán)已頡已基本概念

溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過(guò)物體隨溫度變化的某些特

性來(lái)間接測(cè)量，而用來(lái)量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)

起點(diǎn)（零點(diǎn)）和測(cè)量溫度的基本單位。目前國(guó)際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、

攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)。

華氏溫標(biāo)（④b）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為i圜度，水的沸點(diǎn)為

圜匕7圜度，中間劃分匕7々七］等分，每第分為報(bào)氏匕7度，符號(hào)為①中。

攝氏溫度（口）規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)為二度，水的沸點(diǎn)為已二□

度，中間劃分已□二等分，每第分為報(bào)氏經(jīng)度，符號(hào)為口。

攝氏溫度值?和華低溫度值有如下關(guān)系：

（）

r=|fA.-32℃

熱力學(xué)溫標(biāo)又稱(chēng)開(kāi)爾文溫標(biāo)，或稱(chēng)絕對(duì)溫標(biāo)，它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度

為絕對(duì)零度，記符號(hào)為⑥。

t/^C=T/K-T13A5

國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國(guó)際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近，而且復(fù)現(xiàn)精

度高，使用方便。目前國(guó)際通用的溫標(biāo)是匕3魚(yú)同年第已同屆國(guó)際權(quán)度大會(huì)通

過(guò)的《匕區(qū)分年國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)80匕地福同年修訂版》，記為：秒田小，皿）區(qū)分

（0乳?:?榛品圖）。但由于修占案，mX吒溫示存在一定的不足，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)在

匕6屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)第七號(hào)決議授權(quán)予仁73毛地年會(huì)議通過(guò)了匕73地二年國(guó)

際溫標(biāo)及烝?刈地口，當(dāng)維?切地。溫標(biāo)替代心自小?長(zhǎng)點(diǎn)氣。我國(guó)自己喳3副年

匕月匕7日起全面實(shí)施*案?出）5亡）國(guó)際溫標(biāo)。

溫度檢測(cè)儀表的分類(lèi)：

溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)。通常來(lái)說(shuō)接觸式

測(cè)溫儀表測(cè)溫儀表比較簡(jiǎn)單、可靠，測(cè)量精度較高；但因測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)

需要進(jìn)行充分的熱交換，故需要一定的時(shí)間才能達(dá)到熱平衡，所以存在測(cè)溫的

延遲現(xiàn)象，同時(shí)受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測(cè)量。非接觸式

儀表測(cè)溫是通過(guò)熱輻射原理來(lái)測(cè)量溫度的，測(cè)溫元件不需與被測(cè)介質(zhì)接觸，測(cè)

溫范圍廣，不受測(cè)溫上限的限制，也不會(huì)破壞被測(cè)物體的溫度場(chǎng)，反應(yīng)速度一

般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測(cè)量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,

其測(cè)量誤差較大。

測(cè)溫

溫度計(jì)種類(lèi)常用測(cè)溫范圍，口優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

方式

輻輻射式

測(cè)溫時(shí).，不破壞被測(cè)溫度低溫段測(cè)量不準(zhǔn)，環(huán)境條

非接射光學(xué)式

場(chǎng)件會(huì)影響測(cè)溫準(zhǔn)確度

觸式式比色式亡］二”已鮑亡1白

測(cè)溫紅熱敏探測(cè)SDECjwiiOO測(cè)溫時(shí)，不能破壞被測(cè)溫易受外界干擾，標(biāo)定困難

儀表外光電探測(cè)口”i二口度場(chǎng)，響應(yīng)快，測(cè)溫范圍

線(xiàn)熱電探測(cè)國(guó)Fir7喈門(mén)門(mén)口大，適于測(cè)溫度分布

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)測(cè)量上限和精度受玻璃質(zhì)

膨玻璃液體少圖口”因門(mén)口量準(zhǔn)確，價(jià)格低廉量的限制，易碎，不能記

脹錄和遠(yuǎn)傳

式雙金屬由與亡1'唱亡?亡?結(jié)構(gòu)緊湊，牢固可靠精度低，量程和使用范圍

有限

壓液體mu白”因白白耐震，堅(jiān)固，防爆，價(jià)格精度低，測(cè)溫距離短，滯

接觸力氣體低廉后大

式測(cè)式蒸汽0'嚼圖二］

溫儀鉗錯(cuò)比伯亡gQ亡1測(cè)溫范圍廣，精度高，便需冷端溫度補(bǔ)償?在低

表熱銀珞茁銀白"1?亡1亡1于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)溫段測(cè)量精度較低

電鋁量和自動(dòng)控制

偶銀格?考白'唱白白

銅

八執(zhí)、、粕mum”圖口口測(cè)溫精度高，便于遠(yuǎn)距離、不能測(cè)高溫國(guó)須注意環(huán)

電銅(3DSOW&SQ多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控境溫度的影響

阻熱敏曲用白”目口口制

圜④匕④圜工業(yè)上常用的溫度測(cè)量

＞熱電偶

熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：

①測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從出閶亡］”回匕7笈白白［］均可連續(xù)測(cè)量，某些特殊

熱電偶最低可測(cè)到小嗡區(qū)3口（如金鐵銀銘），最高可達(dá)回圜6口口口（如鴇也

銖）。

③構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大

小和開(kāi)頭的限制,,用起來(lái)非常方便。

a0熱電偶測(cè)溫

.@E—）?

於

圖1也已便匕熱電偶工作將兩種不同材料的導(dǎo)體

或半導(dǎo)體謖和氧焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，如圖

置由匕或立7所示。當(dāng)導(dǎo)體8和篤的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)匕和圜之

間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中

形成一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)C熱電偶

就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。

如圖圜也已國(guó)匕所示，熱電偶的一端將8、徵兩種導(dǎo)體焊在一起，置于溫度為?

的被測(cè)介中稱(chēng)為自由端，放在溫度為?二的恒定溫度下。當(dāng)工作端的被測(cè)介質(zhì)溫

度發(fā)生變化時(shí)，熱電勢(shì)隨之發(fā)生變化，將熱電勢(shì)送入顯示儀表進(jìn)行指示或記錄,

或送入微機(jī)進(jìn)行處理，即可獲得溫度值。

熱電偶兩端的熱電勢(shì)差可以用下式表示：

6=eAB（fo）

式中：熱電偶的熱電勢(shì)；

R"就?⑦出溫度為?時(shí)工作端的熱電勢(shì)；

必*就?口⑦嶺溫度為?口時(shí)自由端的熱電勢(shì)

當(dāng)自由端溫度?口恒定時(shí)，熱電勢(shì)只與工作端的溫度有關(guān)，即p.口1猛?①。

熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，

性能穩(wěn)定。其中伯熱是阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫,

而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。

熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行

溫度測(cè)量的。

熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是伯和銅

壓力是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一，為了保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，必須對(duì)壓力進(jìn)

行監(jiān)測(cè)和控制，但需說(shuō)明的是，這里所說(shuō)的壓力，實(shí)際上是物理概念中的壓強(qiáng),

即垂直作用在單位面積上的力。法定計(jì)量單位是帕斯卡（簡(jiǎn)稱(chēng)帕），符號(hào)為

在壓力測(cè)量中，常用絕對(duì)壓力、表壓力、負(fù)壓力或真空度之分。所謂絕對(duì)壓

力是指被測(cè)介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力，用符號(hào)口b表示。用來(lái)測(cè)量

絕對(duì)壓力的儀表稱(chēng)為絕對(duì)壓力表。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱(chēng)為大氣

壓力，用符號(hào)口□表示，用來(lái)測(cè)量大氣氣壓力的儀表叫氣壓表。絕對(duì)壓力與大氣

壓力之差。稱(chēng)為表壓力，用符號(hào)□”表示。即□“目口夕由口口。當(dāng)絕對(duì)壓力值小

于大氣壓力值時(shí)，表壓力為負(fù)值（即負(fù)壓力），此負(fù)壓力值的絕對(duì)值，稱(chēng)為真空

度，用符號(hào)口我表示。用來(lái)測(cè)量真空度的儀表稱(chēng)為真空表。既能測(cè)量壓力值又能

測(cè)量真空度的儀表叫壓力真空表。

國(guó)④圜④邕單位轉(zhuǎn)換

匕0。9圜由口也④氣1&口23

匕他Qua口④的玲匕《匕口用口合

已。。仗%目匕■圄④圜衿公

14公口口匕口同田公

匕□?NWX④冏代口￡5

圜④圜④冒壓力檢測(cè)方法與測(cè)壓儀表

?按信號(hào)原理不同分匹類(lèi)：

?II液柱式壓力計(jì)

?右彈性式壓力計(jì)

?加電氣式壓力計(jì)：霍爾壓力變速器

?他活塞式壓力計(jì)

圜④圜④副壓力表的選擇

?應(yīng)根據(jù)被測(cè)壓力的種類(lèi)（正壓、負(fù)壓或壓差）、被測(cè)介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)

（腐蝕等）和用途（是否遠(yuǎn)傳）以及生產(chǎn)過(guò)程所提的技術(shù)要求，本著既要滿(mǎn)足

測(cè)量準(zhǔn)確度，又經(jīng)濟(jì)的原則，合理地選擇壓力表的型號(hào)、量程和精度等級(jí)。

?為了保護(hù)壓力表，一般在被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況下，其最高壓力值不應(yīng)超過(guò)

儀表量程的圜⑤置若被測(cè)壓力波動(dòng)較大，其最高壓力值應(yīng)低于儀表量程的

?為了保證實(shí)際測(cè)量的精度，被測(cè)壓力的最小值不應(yīng)儀表量程的匕⑥圜。

?對(duì)某些特殊的介質(zhì)，如氧氣、氨氣等有專(zhuān)用的壓力表。

?在測(cè)量一般介質(zhì)時(shí)，壓力在由副U?白?目白切衿合時(shí)，宜選用膜盒式壓

力表；鼠。切自公以上，宜選用彈簧管壓力表或波紋管壓力表；也匕￥衿公?

亡］?圜④副工衿S3時(shí)，宜選用壓力一真空表。

圜④圜④同壓力表的安裝

?取壓管口應(yīng)與工質(zhì)流動(dòng)方向垂直。測(cè)點(diǎn)要選在其前后有足夠長(zhǎng)直管段的地

方，以保證儀表所測(cè)的是介質(zhì)的靜壓。

?防止儀表傳感器與高溫或有害的被測(cè)介質(zhì)直接接觸。如：測(cè)量高溫蒸汽時(shí)，

應(yīng)加裝冷凝盤(pán)管；測(cè)量含塵氣體時(shí)，應(yīng)裝設(shè)灰塵捕集器；對(duì)于有腐蝕性的介質(zhì)，

應(yīng)加裝充有中性介質(zhì)的隔離容器；對(duì)于測(cè)量溫度高于區(qū)口口的介質(zhì)，一般要加環(huán)

形圈（冷凝）。

?取壓口的位置，對(duì)于測(cè)量氣體介質(zhì)的，一般位于工藝管道的上部；測(cè)量蒸汽

的，應(yīng)位于工藝管道的兩側(cè)偏上。（這樣可以防止工藝管道底部的固體介質(zhì)進(jìn)

入測(cè)量管道和儀表。）

?對(duì)于測(cè)量液體的，取壓口應(yīng)位于工藝管道的下部，這樣可以讓液體內(nèi)析出的

少量氣體不進(jìn)入測(cè)量管和儀表。

?取壓口與壓力表間應(yīng)裝隔離閥，檢修用。

?對(duì)于水平敷設(shè)的壓力信號(hào)導(dǎo)管應(yīng)有HQ的坡度，以便排除導(dǎo)管內(nèi)積水或積

汽。

圜④圜遍!5區(qū)壓力表的檢驗(yàn)

?常用標(biāo)準(zhǔn)儀器是活塞式壓力表。

圖5-13活塞式壓力計(jì)示意圖

1-測(cè)量活塞；2—破碼；3—活塞柱；4一「搖柒;

5-工作液；6—被校壓力去；7—『輪；8一絲桿;

9一手搖泵活塞；io—油杯；11—進(jìn)油閥r■輪；

12—托盤(pán)；13一標(biāo)準(zhǔn)壓力去；uh

新詞：d一進(jìn)泄冗

圜④II物位儀表

在化工工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，常遇到大量的液體物料和固體物料，它們占有一

定的體積，堆成一定的高度，把生產(chǎn)過(guò)程中罐、塔、槽等容器中存放的液體表

面位置稱(chēng)為液位；把料斗、堆場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)等儲(chǔ)存的固體塊，顆粒、粉粒等的堆積高

度和表面位置稱(chēng)為料位；兩種互不相溶的物質(zhì)的蛤面位置叫作蛤位。液位、料

位以及相界面總稱(chēng)為物位。對(duì)物位進(jìn)行測(cè)量的儀表被稱(chēng)為物位檢測(cè)儀表。

物位測(cè)量的主要目的有兩個(gè)；一是通過(guò)物位測(cè)量來(lái)確定容器中的原料?，產(chǎn)

品或半成品的數(shù)量，以俁證連續(xù)供應(yīng)生產(chǎn)中各個(gè)五一節(jié)所需的物料或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)

核算；另一個(gè)是通過(guò)物位測(cè)量，了解物位是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，以便使生產(chǎn)過(guò)

程政黨進(jìn)行，保證產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)安全。

物位測(cè)量?jī)x表的種類(lèi)很多，如果按液位、料位、界面可分為：

I［測(cè)量液位的儀表：玻璃管（板）式、稱(chēng)重式、浮力式（浮筒、浮球、浮

標(biāo)）、靜壓式（壓力式、差壓式）電容式、電阻式、超聲波式、放射性式、激光

式及微波式等

公測(cè)量界面的儀表：浮力式、差壓式、電極式和超聲波式等；

義測(cè)量料位的儀表：重錘探測(cè)式、音叉式、超聲波式、激光式、放射

性式等。

表中所列為常月的連續(xù)測(cè)量型的物位儀表。

類(lèi)型基本原理代表產(chǎn)品特點(diǎn)

以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，體積笨重，

但維護(hù)簡(jiǎn)單。

應(yīng)用浮力原理測(cè)量浮球式液位計(jì)

浮力式液位計(jì)測(cè)量的量程有限

液位浮筒式液位計(jì)

適合于粘度小、無(wú)結(jié)晶、無(wú)腐

蝕的介質(zhì)。

差壓變送器使用最廣泛

液柱的高度與液柱單曲雙法蘭式差壓安裝方便

靜壓式液位計(jì)

產(chǎn)生的靜壓成正比變送器適合于腐蝕性介質(zhì)

投入式液位變送器價(jià)格適中

用壓電晶體作探頭非接觸式測(cè)量

發(fā)射聲波，聲波遇到測(cè)量范圍寬，液體、粉末、塊

兩相禺面被反射回體的物位均可。

超聲波式超聲波物位計(jì)

來(lái)乂被探頭所吸收，受被測(cè)介質(zhì)溫度、壓力、密度

根據(jù)聲波來(lái)回時(shí)間變化的影響。

而測(cè)出物體高度。價(jià)格較高

天線(xiàn)發(fā)射微波，微波非接觸式測(cè)量

遇到物料界面被反測(cè)量范圍寬，液體、粉末、塊

微波式物位計(jì)射，雷達(dá)系統(tǒng)接收反體的物位均可。

雷達(dá)物位計(jì)

射信號(hào)，根據(jù)微波的不受被測(cè)介質(zhì)溫度、壓力、密

行程時(shí)間而測(cè)出物度變化的影響。

位高度。測(cè)量精度高，價(jià)格高昂

i④副流量?jī)x表

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中另一個(gè)重要參數(shù)就是流量。流量就是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一截

面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來(lái)表示。其單位分別用。囿出答、

（§）03縱和及^皴等。

流量計(jì)是指測(cè)量流體流量的儀表，它能指示和記錄某瞬時(shí)流體的流量值；計(jì)

量表（總量表）是指測(cè)量流體總量的儀表，它能累計(jì)某段時(shí)間間隔內(nèi)流體的總

量，即各瞬時(shí)流量的累加和，如水表、煤氣表等等。

工業(yè)上常用的流量?jī)x表可分為兩大類(lèi)。

（紇）速度式流量計(jì)以測(cè)量流全在管道中的流速作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算流

量的儀表。如差壓式流量計(jì)、變面積流量計(jì)、電磁流量計(jì)、漩渦流量計(jì)、沖量

式流量計(jì)、激光流量計(jì)、堰式流量計(jì)和葉輪水表等。

（圜）容積式流量計(jì)它以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體固定容積的數(shù)目作為

測(cè)量依據(jù)，如橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、喬板式流量計(jì)和活塞式流量計(jì)等

等。

流量測(cè)量以孔板測(cè)量為主，還有文丘里、噴咀、皮托管、電磁流量計(jì)、泯

輪流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等流量?jī)x表。

圜④同分析儀表

分析儀表是檢測(cè)化工生產(chǎn)中化學(xué)成分不可缺少的工具，隨著電子技術(shù)發(fā)展

和生產(chǎn)要求，分析儀表的作用越來(lái)越明顯。在線(xiàn)分析儀表在一期裝置中得到廣

泛的使用，有氧分析儀、硫分析儀、工業(yè)色譜儀、紅外線(xiàn)儀、已？?jī)x、電導(dǎo)儀等

副白多臺(tái)套。合成氨和氨加工生產(chǎn)中，采用氣相色譜儀等分析儀器分析原料氣、

轉(zhuǎn)化氣、合成氣的各種組分含量，控制氫氮比、水碳比、氨碳比，把設(shè)定值保

持在最佳值上，達(dá)到增產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保要求。

國(guó)④區(qū)調(diào)節(jié)閥簡(jiǎn)介

B）④區(qū)④口基本概念

調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)是必不可少的，它是組成化工自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，

被稱(chēng)為生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的?手腳?。

調(diào)節(jié)閥是直接安裝在工藝管道上，使用條件惡劣，如高溫高壓、深冷、有

毒、易燃、易爆、易結(jié)晶、易腐蝕等，它的好壞直接影響到系統(tǒng)的品質(zhì)。如果

使用不當(dāng)或維修不善，就會(huì)發(fā)生問(wèn)題，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

國(guó)際電工委員會(huì)修中心對(duì)調(diào)節(jié)閥（國(guó)外稱(chēng)控制閥苗由臭祭力由③曹寸守）

的定義為?工業(yè)控制系統(tǒng)中由動(dòng)力操作的裝置形成的終端元件，電腦包括一個(gè)閥

體部件，內(nèi)部有一個(gè)改變過(guò)程流體流率的組件，閥體部件又與一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行

機(jī)構(gòu)相連。執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來(lái)響應(yīng)控制元件送來(lái)的信號(hào)。?可見(jiàn)，調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)

和閥體部件兩部分組成。

圜0〕區(qū)—噌分類(lèi)

調(diào)節(jié)閥按其驅(qū)動(dòng)方式可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥

調(diào)節(jié)閥按其行程可分為直行程、角行程兩大類(lèi)

H④區(qū)④1圜氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥附件

定位器、過(guò)濾減壓閥、閥位開(kāi)關(guān)、保位閥、電磁閥、手輪機(jī)構(gòu)等

四、控制儀表

副④|&、?心?控制系統(tǒng)

Q“是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)

心□■?□□?，囚??幾O）,在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱(chēng)之

為集散控制系統(tǒng)c

是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。通常采用

若干個(gè)控制器（過(guò)程站）對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器

間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制

器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。因此，的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話(huà)

就是：分散控制集中管理。

大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，相應(yīng)地有四代的基本結(jié)構(gòu)國(guó)

④第一階段就初創(chuàng)期③，已3隨］同年一已3噸0年

第二階段（成熟期①，匕73分白年一片73噸圖年

圖2第二代DCS的基本結(jié)構(gòu)

第三階段就擴(kuò)展期②，已同年一圜亡）白。年

專(zhuān)&,向計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制擴(kuò)展，將過(guò)程控制、監(jiān)督控制和管理調(diào)度進(jìn)一步結(jié)

合起來(lái)，并且加強(qiáng)斷續(xù)系統(tǒng)功能，采用專(zhuān)家系統(tǒng)，制造自動(dòng)化協(xié)議

至8田容至‘公右他??口R

岑公?興口■出口口?口他□?①標(biāo)準(zhǔn)，以及硬件上諸多新技術(shù)。這一代

的典型產(chǎn)品中，有的是在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)展，如美國(guó)伊口?0囚.0??公司擴(kuò)展后

的幕華心?!□□□,橫河電機(jī)的4P賓案號(hào)今也承?和曹格9,美國(guó)西屋公司的

個(gè)0AA修修等，也有的是新發(fā)展的系統(tǒng)，如句口區(qū)］&□□口公司的

/百8，乳口興乳?等。這一代產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展就是計(jì)算機(jī)集成制造釐生產(chǎn)③

系統(tǒng)

&彤?備4口?？?.牝口修■?幾4口與?牝久人公■?舟與帥??□為■4

⑦，即將企業(yè)行政事務(wù)信息與工廠(chǎng)控制系統(tǒng)集成為一體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

這一代產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次有了進(jìn)一步發(fā)展，它自下而上一般可分為過(guò)程控制級(jí),

控制管理級(jí)，生產(chǎn)管理級(jí)和經(jīng)營(yíng)管理級(jí)這四個(gè)層次，

第四階段：第四代小心?系統(tǒng)，圜白白白年以后

第四代華心?的體系結(jié)構(gòu)主要分為四層結(jié)構(gòu)口現(xiàn)場(chǎng)儀表層、控制裝置單元層、

工廠(chǎng)新車(chē)間④層和企業(yè)管理層。一般?旬?廠(chǎng)商主要提供除企業(yè)管理層之外的三

層

功能，而企業(yè)管理層則通過(guò)提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口，連接第三方的管理軟件平

臺(tái)施它力巳曲心力宇由2#等①。所以說(shuō)，當(dāng)今9七?主要提供工廠(chǎng)分車(chē)間

①級(jí)的所有控制和

管理功能，并集成全企業(yè)的信息管理功能。例如以?xún)凇鯮N>R??公司最新推

出的

中區(qū)］口乳口興田二?做過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)⑦、P。牝口?口■公司的

也已與■?十n幾窿pQR口?口■口口口沖代一

至公?公%化。生■?①居方口區(qū)及□□口公司智圜、橫河公司的

OB窗衿力今06由4廠(chǎng)資源管理系統(tǒng)①和騁氧

公司的移■◎???口為公?修密系統(tǒng)。第四代。心?的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)

方面顯

?充分體現(xiàn)信息化和集成化。信息和集成基木描述了當(dāng)今?生?系統(tǒng)正

在

發(fā)生的變化。用戶(hù)已經(jīng)可以采集整個(gè)工廠(chǎng)車(chē)間和過(guò)程的信息數(shù)據(jù)?，但是用戶(hù)希

望這些大量的數(shù)據(jù)能夠以合適的方式體現(xiàn)，并幫助決策過(guò)程，讓用戶(hù)以其他明

白的方式，在方便的地方得到真正需要的數(shù)據(jù)。

信息化體現(xiàn)在各壽七，系統(tǒng)已經(jīng)不是一個(gè)以控制功能為主的控制系統(tǒng)，而是一個(gè)

充分發(fā)揮信息管理功能的綜合平臺(tái)系統(tǒng)?！煨?，提供了從現(xiàn)場(chǎng)到設(shè)備，從設(shè)備到

車(chē)

間，從車(chē)間到工廠(chǎng)，從土廠(chǎng)到企業(yè)集團(tuán)整個(gè)信息通道。這些信息充分體現(xiàn)了全

面性、準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和系統(tǒng)性。

大部分e的?提供了過(guò)去常規(guī)學(xué)心?功能、就監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集①功能以

及今F

就制造執(zhí)行系統(tǒng)⑦的大部分功能。與%QA不同，￡飛，匯集了車(chē)間中用以管理

和優(yōu)化、

從下訂單到產(chǎn)成品的生產(chǎn)活動(dòng)全過(guò)程的相關(guān)硬件或軟件組件，它控制和利用實(shí)

時(shí)準(zhǔn)確的制造信息來(lái)指導(dǎo)、傳授、響應(yīng)并報(bào)告車(chē)間發(fā)生的各項(xiàng)活動(dòng)，同時(shí)向企

業(yè)決策支持過(guò)程提供有關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的任務(wù)評(píng)價(jià)信息?！曛?，的功能包括車(chē)間的資

源分配、過(guò)程管理、質(zhì)量控制、維護(hù)管理、數(shù)據(jù)采集、性能分析和物料管理等

功能模型，與8心?相關(guān)的各功能模塊有資源配置與狀態(tài)

容0nL?口?□他幾劭??口他公?為□■與■2??公???①、派遣生產(chǎn)單

元麓壽N?口??他修N衿口口啟?他中■興??◎、文檔控制

就守□他?。牝?.心口■?□□?□）、數(shù)據(jù)收集⑥獲取

施?公?公心口??幾他?為□■④晉他口?>（?*?為□■0）、勞工管理

S?S<QDn質(zhì)量管理

窗）?公?興?囚今’公■&+牝。牝■?（!）、維護(hù)管理

留竽公興?.乳■合■他亂金產(chǎn)品跟蹤

探口公股①由性能分析

分白乳口1口口。合■他幾留■公?內(nèi)?興?①

華品?的集成性則體現(xiàn)在兩個(gè)方面口功能的集成和產(chǎn)品的集成。過(guò)去的華愈，

r

商基本土是以自主開(kāi)發(fā)為主，提供的系統(tǒng)也是自己的系統(tǒng)。當(dāng)今的廠(chǎng)商更

強(qiáng)

調(diào)的系統(tǒng)集成性和方案能力，@心，中除保留傳統(tǒng)火心?所實(shí)現(xiàn)的過(guò)程控制功能之

外，

還集成了衿③心（可編程邏輯控制器⑶、0密曹容采集發(fā)送器②、行3品各種多

回路調(diào)節(jié)器、各種智能采集或控制單元等。此外，各廠(chǎng)商不再把開(kāi)發(fā)組態(tài)

軟件或制造各種硬件單元視為核心技術(shù)，而是紛紛把§心?的各個(gè)組成部分采用

第三方集成方式或出它今方式。例如，多數(shù)飛心?廠(chǎng)商自己不再開(kāi)發(fā)組態(tài)軟件平臺(tái),

而轉(zhuǎn)入采用兄弟公司容如方口區(qū)］及口口。用華□?合口0軟件為基礎(chǔ)①的

通用組態(tài)軟件平臺(tái)的軟件平臺(tái)就pQR□?口■用修□■的軟件平

臺(tái)做基礎(chǔ)⑶。此外，或其它公司提供許多心?至修&門(mén)組件也采用出方式

猛所口因“口口□采用p?口口?尤RQ的修④口模塊，橫河的一家甚◎圖采用

富士電機(jī)的口口□他R-修出作為修歷。單元基礎(chǔ)，3口?乳囚??公司的

田??系統(tǒng)則采用

0口他??公司的田（8）七單元作為現(xiàn)場(chǎng)控制站。

圜①?變成真正的混合控制系統(tǒng)。過(guò)去守心?和田③心主要通過(guò)被控對(duì)象的特

點(diǎn)就過(guò)

程控制和邏輯控制①來(lái)進(jìn)行劃分。但是，第四代的令圣?己經(jīng)將這種劃分模糊化了。

幾乎所有的第四代都包容了過(guò)程控制、邏輯控制和批處理控制，實(shí)現(xiàn)混合

控

制。這也是為了適應(yīng)用戶(hù)的真正控制需求。因?yàn)槎鄶?shù)的工業(yè)企業(yè)絕不能簡(jiǎn)單地

劃分為單一的過(guò)程控制和邏輯控制需求，而是由過(guò)程控制為主或邏輯控制為主

的分過(guò)程組成的。我們要實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，提高整個(gè)工廠(chǎng)的效率，就

必須把整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程納入統(tǒng)一的分布式集成信息系統(tǒng)。例如，典型的造紙過(guò)程、

冶金系統(tǒng)、水泥生產(chǎn)過(guò)程、制藥生產(chǎn)過(guò)程和食品加工過(guò)程、發(fā)電過(guò)程，大部分

的化工生產(chǎn)過(guò)程都是由部分的連續(xù)調(diào)節(jié)控制和部分的邏輯連鎖控制構(gòu)成。

第四代的系統(tǒng)幾乎全部采用工化心區(qū)已已冒匕定堰標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組態(tài)軟件

設(shè)計(jì)。該標(biāo)準(zhǔn)原為巳③由語(yǔ)言設(shè)計(jì)提供的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)一些§品，就如

^口■幾公.0??公司的巳二，①還直接

采用成熟的已③心作為控制站。多數(shù)的第四代0s?都可以集成中小型巳③心作為

底層

控制單元。今天的小型和微型衿O4不僅具備了過(guò)去大型巳③心的所有基本邏輯

運(yùn)算

功能，而且高級(jí)運(yùn)算、通信以及運(yùn)動(dòng)控制也能實(shí)現(xiàn)。

■?94?包含夕心?功能并進(jìn)一步分散化。過(guò)去一段時(shí)間，一些學(xué)者和廠(chǎng)商把

9心.和.對(duì)立起來(lái)。其實(shí)，真正推動(dòng)叱心?進(jìn)步的仍然是世界主要幾家。

廠(chǎng)商。所以，〈心，不會(huì)被夕“所代替，而是華”會(huì)包容?品%實(shí)現(xiàn)真正的人

如今，這一預(yù)測(cè)正在被現(xiàn)實(shí)所驗(yàn)證。所有的第四代?都包含了各種形式的現(xiàn)

場(chǎng)總線(xiàn)接口，可以支持多種標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。此外，各

還改變了原來(lái)機(jī)柜架式安裝匕布白模件、相對(duì)集中的控制站結(jié)構(gòu)，取而代之的

是進(jìn)一步分散的匕出口模塊就導(dǎo)軌安裝①，或小型化的匕④口組件畸可以現(xiàn)

場(chǎng)安裝①或中小型的A卷心④

分布式控制的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是邏輯分割，已國(guó)程師可以方便地把不同設(shè)備的控

制功能按設(shè)備分配到不同的合適控制單元上，這樣操作工可以根據(jù)需要對(duì)單個(gè)

控制單元進(jìn)行模塊化的功能修改、下裝和調(diào)試。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，各個(gè)控制單元

分布安裝在被控設(shè)備附近，既節(jié)省電纜，又可以提高該設(shè)備的控制速度。一些

還包括分布式單工啰就地操作站，人和機(jī)器將有機(jī)地融合在一起，共同完成

一個(gè)智能化工廠(chǎng)的各種操作。例如它QR□?口■的

§叱??公守?它□區(qū)□□口的自圜中的小模塊結(jié)構(gòu)、田?:?右?）＜□■的分散模

塊結(jié)構(gòu)等?？梢哉f(shuō)，現(xiàn)在的。的?廠(chǎng)商己經(jīng)越過(guò)炒作概念的誤區(qū)，而是突出實(shí)用

性。?都?可以適應(yīng)多種現(xiàn)場(chǎng)安裝模式國(guó)或用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表，或采用現(xiàn)場(chǎng)

匕出。智能模塊就地安裝城既節(jié)省信號(hào)電纜，又不用昂貴的智能儀表⑶，或采

用柜式集中安裝就特別適合改造現(xiàn)場(chǎng)①。一切由用戶(hù)的現(xiàn)場(chǎng)條件決定，充分體

現(xiàn)為用戶(hù)設(shè)想這個(gè)理念。

副④圜可