石油化工自动化仪表控制技术及仪表控制

石油化工自动化仪表控制技术及仪表控制

发表时间：2018-10-16T16:08:06.007Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：张笑

[导读] 摘要：在当今信息社会化和社会信息化的时代，信息技术在我国各行各业得到了越来越广泛的应用，为信息产业的转型与现代化、自动化和智能发展做出了重要贡献。

贵州芭田生态工程有限公司贵州瓮安 550400

摘要：在当今信息社会化和社会信息化的时代，信息技术在我国各行各业得到了越来越广泛的应用，为信息产业的转型与现代化、自动化和智能发展做出了重要贡献。经济的发展促进了石化工业的发展。随着石化工业的现代化，对石化仪器的精度和准确性提出了更高的要求。自动化控制技术在石化仪器中的有效应用，大大提高了石化仪器的自动化水平，为提高石化生产效率奠定了良好的基础。

关键词：石油化工仪表；自动化控制技术；石油化工设备

引言

石油化工仪表是石油化工行业中的重要设备，为确保石油化工生产的高效、安全开展，必须提高石油化工仪表的准确性与精密性，这就需要应用自动化控制技术，提高石油化工仪表的自动化、智能化水平，使石油化工仪表达到最佳状态，实现对石油化工生产的准确控制。

1石油化工仪表自动化概述

自动化控制仪表是在生产过程中，能够自动化运行的仪器设备，不需要人工的操作，自行完成对生产过程的监测和控制。在石油化工生产过程中，实施自动控制的仪表系统，就是仪表自动化系统，解决了人工操作的延时等问题，避免出现人为误操作的行为，提高仪表自动化控制的程度，实现对化工生产的自动控制功能。石油化工仪表的自动控制，能够控制复杂的生产过程，具有可编程的功能。通过计算机程序的管理，提高化工生产的效率。自控系统在石油化工生产中实时监测化工生产过程，控制生产流程，保证化工生产工艺的顺利实施。如控制常压塔的运行，监测塔内流体的流动状态，实时开启塔顶的阀门和塔底的阀门，达到了自动控制管理效果。石油化工仪表自动化系统不仅能够实现化工生产过程的自动控制，而且还能保证生产工序的安全，一旦发现安全隐患问题，立即进行报警提示，并联锁自控系统，减少安全事故的发生，提高化工生产的安全系数。

2石油化工自动化仪表控制技术分析

在仪器自动化运行过程中，保证石化生产的安全是非常重要的。所以，就要使石油化工自动化仪表控制审视进一步的提高，并且加强生产过程中的检查及控制力度，充分掌握生产进度及精准性，及时了解实际生产过程中的问题及安全隐患，并且制定相应的措施，保证企业生产的安全性。目前，石油化工自动化仪表控制技术为以下内容。

2.1检测模型分析技术

在自动化控制过程中，监控模型技术是最重要的技术。该技术能够充分把握生产运行情况，有效、及时地诊断机械设备故障，从而有效地提高安全生产的可靠性。企业在使用检测模型的过程中，能够提前知道可能发生的情况，并且还能够对生产链安全性进行控制。利用监控模型技术还能够了解企业运行的基本情况及进度，预测企业生产过程中的安全隐患，以此有效降低行业的风险。

2.2分析自动化检测及修复技术

在石化企业的实际运行中，采用仪器自动化技术可以提高石化企业的安全生产，保证设备的安全有效运行。我国目前的信息技术发展在不断的加快，自动化检测能够根据设计程序实现故障自动检测，并且对其进行修复处理，还能够保存相应的数据，从而帮助工作人员及时发现其中的故障，之后制定相应的措施，有效降低石油化工生产成本，使工作效率得到有效提高。

2.3实时仪表监控技术

目前石油生产实际操作过程中，对石油生产安全性进行保证的主要技术就是仪表监控就，此种技术属于实际生产过程中的主要内容，其将中心处理器及其他软件作为基础，对仪器中的数据进行全面分析，以此能够使工作人员充分了解石油生产进度，其对于生产操作的降低具有较大的帮助.

3石油化工仪表自动化系统优化

3.1DCS系统的应用

石油化工生产企业均使用DCS系统，属集散控制系统，将石油化工生产过程进行分散控制，集中操作，应用自动化的仪表控制化工生产过程，实现对石油化工生产的自动控制。石油化工生产过程中，利用DCS系统实施自动监控和管理，提高自动化管理的程度，降低岗位员工的劳动强度，提高化工生产的效率。对化工生产过程进行监控和管理，获得实时的生产数据资料，对生产设备的运行情况进行分析，及时调整装置的运行参数，优化石油化工生产，降低生产成本，达到预期的生产效率。通过DCS系统的综合管理，提高石油化工企业的管理水平，将高可靠性的硬件设备和生产工艺结合起来，通过冗余技术措施以及容错技术策略，实现石油化工生产过程的自诊断处理，对石油化工生产设备的故障进行判断和处理，联锁报警预警系统，实现生产过程的联锁控制，通过自动控制的方式，及时停车，防止发生严重的安全事故，影响到石油化工企业的经济效益。

3.2石油化工检测仪表系统的自动化应用

石油化工生产过程中，各种生产运行参数的检测，通过各种变送器的作用，由传感器将信号传输给控制系统，得到需要的生产数据资料，如温度、压力等的检测。针对石油化工生产现场的恶劣条件，大多数参数无法进行现场的检测，通过自控仪表系统，进行远程数据传输，获得真实的生产数据资料，实时进行生产状态的分析，及时对生产过程进行控制，促进石油化工生产的安全平稳进行。采用控制算法的技术措施，合理控制仪表的运行。及时获得石油化工生产的工艺参数，并结合模拟量控制系统（MCS），顺序控制系统（SCS），汽机DEH系统，电气ECS系统，旁路BCS系统等，实现了多变量的控制，减少仪表的数量，降低了仪表维护的成本，提高石油化工生产的智能化程度。

3.3人机界面应用

目前大部分石化企业正在通过一个装置及控制室逐渐过渡为多个装置一个控制室或者全厂使用一个中央控制室，或者将LED屏幕进行展现，配以相应的指示灯及显示仪表，将键盘及鼠标的操作作为基础，结合按钮、旋钮及触摸屏。该文要说的是在DCS组态过程中和控制策略相互结合的人机界面操作策略确定，工位号操作可以结合仪表棒图和分组、细目及趋势等画面，以此有效促进组态实现。模拟图制作

过程控制与自动化仪表(复习要点)

填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差

自动化仪表与过程控制

绪论 ●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程围的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量围中最大的绝对误差和该仪表的测量围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. 1-1试述热电偶的测温原理，工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？ 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度围温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？ 答：a、在-200到+500摄氏度围精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移？ 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。

自动化仪表与过程控制课后答案

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1 自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表 : 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II 型与 DDZ-III 型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处？ P5 第二段 0-3 什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分？ P5~6 0-4 什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为 0.5 级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高 x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度 1-1 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿 1/ 11

工业自动化仪表与自动化控制技术浅谈【论文】

工业自动化仪表与自动化控制技术浅谈 [摘要]随着我国社会经济的不断提升，各行业得到了极大的发展，对于工业自动化而言，自动化技术在科技进步下也得到了全面提升。对于工业自动化技术而言，自动化仪表技术和自动化控制技术是实现设备自动化生产控制最为重要的基础，掌握和提高自动化仪表技术和自动化控制技术将推动我国工业制造水平的提升和进步。通过对工业自动化生产过程中的仪表和控制技术问题进行讨论和研究，为我国工业自动化的向前推进和制造水平提升提供参考和借鉴。 [关键词]工业；自动化仪表；自动化控制 1自动化技术分析 1.1工业自动化仪表 工业自动化仪表是指在工业自动化生产过程中通过对各项工艺流程中的精度指标进行检测和记录为技术人员的数据观察提供更加科学可靠的支持，工业自动化仪表所记录的参数也是作为产品生产加工过程中的重要参数指标。在工业生产中自动化仪表主要作用为检测、控制和显示。检测仪

表能够将工业生产过程中产生的参数变化，如设备温度、工件压力、传送带传输速率，通过对应感应传感器来进行检测并接收。在实际的自动化生产设备在运行过程中会出现于电脑编程程序指令冲突之处，因此控制仪表的作用在于通过仪表数据结合实际生产情况来对程序指令进行调整，实现更高效率的生产工作。而显示仪表的作用则在于能够将生产线中生产设备的故障情况反映给生产技术人员以将故障问题及时进行解决保障生产线上的产品高质量的完成。 1.2自动化控制技术 自动化控制是利用计算机信息手段对生产设备生产操作预先设定，免去传统人工对机械设备生产的繁琐工艺，能够降低人工成本和提高生产制造精度。自动化控制技术的实现能够将工业生产进行系统化控制，相较于传统人工机械加工生产，自动控制技术下的生产效率更高成本更低同时智能自动化的工业生产还能降低生产安全事故的发生使生产操作井然有序地进行。然而，自动化控制技术在工业生产中的发展成熟较晚具有专业技能的人才较少，因此我国现阶段的工业自动化生产中自动化控制还未被全面普及，一些自动化生产线还保留着大量现场技术人员进行调控检测。

过程控制与自动化仪表

1：串级控制系统参数整定步骤应为（）。 1.先主环，后副环 2.先副环后主环 3.只整定副环 4.没有先后顺序 2：仪表的精度等级指的是仪表的（） 1.误差 2.基本误差 3.允许误差 4.基本误差的最大允许值 3：串级控制系统主、副回路各有一个控制器。副控制器的给定值为（） 1.恒定不变 2.由主控制器输出校正 3.由副参数校正 4.由干扰决定 4：用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（） 1.偏大 2.偏小

3.可能大,也可能小,要视具体情况而定 5：用4：1衰减曲线法整定控制器参数时得到的TS值是什么数值（） 1.从控制器积分时间旋纽上读出的积分时间 2.从控制器微分时间旋纽上读出的积分时间 3.对象特性的时间常数 4.是4：1衰减曲线上测量得到的振荡周期 6：当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（） 1.线圈的震荡频率增加 2.线圈的电阻减小 3.线圈的电感增大 7：某容器控制压力，控制排出料和控制进料，应分别选用的方式为（）。 1.气开式；气开式 2.气关式；气关式 3.气开式；气关式 4.气关式；气开式 8：准确度等级是仪表按（）高低分成的等级。 1.精度 2.准确度

3.限度 9：不属于工程上控制参数的整定方法是（） 1.动态特性法 2.稳定边界法 3.衰减曲线法 4.比较法 10：最常见的控制结构除了反馈控制结构外还有。（） 1.串级控制 2.前馈控制 3.单回路控制 4.多回路控制 11：串级均匀控制系统结构形式与串级控制系统相同，它与串级控制系统有区别也有相同的地方。相同是（） 1.系统构成目的 2.对主、副参数的要求 3.参数整定顺序、投运顺序 4.干扰补偿方式 12：工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 1.动压 2.全压

自动化仪表与过程控制课后答案

自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表什么叫单元组合式仪表 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器它与传统的四线制变送器相比有什么优点试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分P5~6 0-4什么是仪表的精确度试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=% x=1摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种什么叫热电偶的分度号在什么情况下要使用补偿导线 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点为什么热电阻要用三线接法 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处，当冷端温度变化时，利用铜丝电阻随温度变化的特性，向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz（约5v）和高电阻R1（约10K欧）建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu，在Rcu 上产生一个电压，此电压与热电动势Et串联相接。当温度补偿升高时，热电动势Et下降，但由于Rcu增值，在Rcu两端的电压增加，只要铜电阻的大小选择适当，便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。

自动化仪表控制系统管理制度

第一章总则 第一条为加强电化分公司自动化仪表设备及控制系统的管理工作，控制和优化工艺条件，保障仪表设备安全经济运行，依据国家有关法规及相关管理规定，制定本制度。 第二条本制度适用于电化分公司自动化仪表控制系统的管理。 第三条控制系统主要包括集散控制系统、紧急停车系统、可编程控制器等。 第四条控制系统的日常维护。 (一)系统点检制度 1、仪表设备管理部门应加强对系统的日常维护检查，根据系统的配置情况，制定系统点检标准，并设计相应的点检表格。 2、系统点检应包括以下主要内容： A、主机设备的运行状态。 B、外围设备(包括打印机等)的投用情况和完好状况。 C、各机柜的风扇(包括内部风扇)运转状况。 D、机房、操作室的温度、湿度。 3、点检记录要字迹清楚、书写工整，并定期回收，妥善保管。 (二)系统周检制度 1、仪表设备管理部门(仪表保运单位)应根据设备保养手册的规定，制定周检项目、内容和合理的周期，并做好DCS(PLC)系统周检记录。 2、系统周检应包括如下主要内容： A、确认冗余系统的功能和切换动作是否准确可靠。 B、清洗过滤网。 C、清洗CRT。 D、检查风扇及风扇的保护网。 E、定期清洗打印机。 F、清洗机房内设备的表面灰尘。 G、系统中的电池按期更换。 H、定期对运动机件加润滑油。 I、检查供电及接地系统，确保符合要求。

3、系统周检发现的问题，应及时填写缺陷记录，并立刻组织人员处理解决。 (三)系统硬件管理 1、仪表设备管理部门应有专人负责保养，按规定进行点检、周检和维护。 2、建立系统硬件设备档案，内容应名细到主要插件板，并作好历次设备、卡件变更记录。 3、系统硬件的各种资料要妥善保管，原版资料要归档保存。 4、在线运行设备检修时，要严格执行有关手续，按照规定，做好防范措施。 (四)系统软件管理 1、系统软件和使用软件必须有双备份，并妥善保管在金属柜内;控制系统的密码或键锁开关的钥匙要由专人保管，并严格执行规定范围内的操作内容。软件备份要注明软件名称、修改日期、修改人，并将有关修改设计资料存档。 2、系统软件无特殊情况严禁修改;确需修改时，要严格按照申请、论证手续，主管经理批准后实施。 3、使用软件在正常生产期间不宜修改。按工艺要求确需重新组态时，要有明确的修改方案，并由生产管理部门、工艺车间和仪表负责人共同签字后方可实施并做好安全防范措施。 4、软件各种文本修改后，必须对其他有关资料和备份盘作相应的修改。 5、由通用计算机、工业控制微机组成的控制、数据采集等系统，应执行专机专用，严禁任何人运行和系统无关的软件，以防病毒对系统的侵袭。 6、工艺参数、联锁设定值的修改，要办理联锁工作票后方可进行改动。 7、对重大系统改动时，要按软件开发程序进行，即建立命题，制定方案、组态调试、模拟试验、小样试运行、组态鉴定等过程。通过技术鉴定的软件，要做好文件登记并复制软盘，妥善保存。 (五) 机房管理 1、机房是过程控制计算机系统的重要工作场所和核心部位，要认真做好安全工作，非机房工作人员未经批准严禁进入，进入机房人员应按规定着装。进入机房作业人员必须采取静电释放措施，消除人身所带的静电。 2、机房内应清洁无尘并确保满足以下条件： 温度18-24℃变化率<3℃/hr

自动化仪表与过程控制课后习题答案_(1)

●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●2、DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●4、什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为 0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工

业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜.c.分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列.d.在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时,自动补偿冷端温度变化,以保证测量精度,为了节约,作为热偶丝在低温区的替代品. ●1-2热电阻测温有什么特点?为什么热电阻要用三线接法? 答:a.在-200到+500摄氏度范围内精度高,性能稳定可靠,不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低,存在非线性.b. 在使用平衡电桥对热电阻进行测量时,由电阻引出三根导线,一根的电阻与电源E相连接,不影响电桥的平衡,另外两根接到电桥的两臂内,他们随环境温度的变化可以相互抵消. ●1-3说明热电偶温度变送器的基本结构.工作原理以及实现冷端温度补偿的方法.在什么情况下要做零点迁移?

浅谈过程控制与自动化仪表

浅谈过程控制与自动化仪表 摘要随着自动化仪表的更新换代，现代科学技术的发展需要自动化仪表和过程控制提供技术保障，要不断地改进生产技术，使其朝着智能化、网络化、开放性发展。 关键词自动化仪表；自动化技术；过程控制 1 引言 过程控制泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成部分。其作用体现在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。自动化仪表是用于生产过程自动化的仪器或设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。其特点是兼容性、统一标准。 2 过程控制概述 2.1 过程控制的特点、要求及任务、功能结构 过程控制的特点：系统由被控过程和检测控制仪表组成；被控过程的多样性；控制方案的多样性；控制过程大多属于慢变过程与参量控制；定值控制是过程控制的主要形式。 生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面，即：安全性、稳定性和经济性。过程控制的任务，就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上，根据工艺生产提出的要求，应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合，并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现，最终达到优质、高产、低耗的控制目标。 图1过程控制的功能结构图 过程控制的功能结构：测量变送与执行，由测量变送装置与执行装置实现；

操作安全与环保，保证生产安全、满足环保要求的设备(独立运行)；常规与高级控制，实现对过程参数的控制，满足控制要求；实时优化，实现最优操作工况(时间，成本，设备损耗)而设计的方案；决策与计划调度，对整个过程进行合理计划调度和正确决策，使企业利益最大化。 2.2 过程控制的分类 按照被控变量的给定值分类，可分成以下三类： 1. 定值控制系统，是一种被控变量的给定值始终固定不变的控制系统。如：液位控制系统； 2. 随动控制系统随动控制系统是一种被控变量的给定值随时间不断变化的控制系统，例如：锅炉的燃烧控制系统； 3. 程序控制系统(又称顺序控制系统)程序控制系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如：冶金工业中的金属热处理的温度控制。 2.3 过程控制发展概况 20世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，劳动生产率很低； 20世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个阶段，实现了仪表化和局部自动化； 20世纪60年代(综合自动化阶段)：检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统，控制目的------提高控制质量或实现特殊要求； 20世纪70年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。 3 自动化仪表概述 自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备，过程控制系统是实现生产过程自动化的平台，而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。 3.1 自动化仪表的分类 (1) 按照安装场地分 现场仪表(一次仪表)、控制室仪表(二次仪表)； (2) 按能源形式分 ①气动控制仪表：以压缩空气为能源。 优点：结构简单，性能稳定，可靠性高，易于维修，天然防爆； 缺点：气动信号传输速度极限=声速340 s，体积庞大。 ②电动控制仪表 优点：信号快速，远距离传输：易于实现复杂规律的信号处理，易 于与其他装置相连，供电用电方便，无需空压机和油泵、水泵； 缺点：不天然防爆；易受电磁干扰；功率不易大，近年的电动仪表 多采用了安全防爆措施，应用更加广泛。 ③液动仪表(以高压油和高压水为能源) 优点:工作可靠，结构简单，功率大，防爆；

探析工业自动化仪表与自动化控制技术

探析工业自动化仪表与自动化控制技术 1 工业自动化仪表 1 1 工业自动化仪表的概述 工业自动化仪表被广泛应用于工业各生产环节的主要原因就是其能够对生产的工艺参数做出自动的记录、检测以及控制，还能实现信息数据进行远距离的传输、处理，这在很大程度上加快了生产的速度，提高了企业的生产效率；工业自动化仪表在应用的内容上可以分为三种：自动化检测仪表、自动化显示仪表以及自动化调节仪表，这三种仪表的使用规律要根据其功能进行分别，检测仪表可以将工业生产过程中的温度、压力以及流量的参数变化进行自动的测量；显示仪表主要是将检测仪表上的参数进行显示，方便相关的工作人员可以及时的解决所发生的故障；调节仪表主要是根据预定的程序进行控制，能够在一定的时间内适当的对生产的效率进行调整。 1.2 工业自动化仪表的优良性能 工业自动化仪表可以实现自动的编程，对比传统的顺序控制方法更加的方便和准确，将编制好的程序植入仪表的控制系统中，就可以进行定时的控制操作，这在一定程度上简化了传统的硬件设备；工业自动化仪表还有独特的记忆功能，能够将逻辑电路以及时序电路进行组合来完成设备的控制和操作；工业自动化仪表还具有精准的计算功能，可以实现非常复杂的数据计算，而且还具有非常高的准确性；工业自动化的最后一个特点是数据的处理功能，数据处理功能减少了传统控制环节中所出现的人为处理失误，保证了数据的准确，在处理效率上比传统工业的生产效率更高一些。 1.3 工业自动化仪表技术的主要功能 工业化自动仪表的主要功能包括：自主的进行记忆操作功能、软件编程控制功能以及网络化控制功能；自主记忆功能改变了传统的时序电路和逻辑电路的应用方式，改变了传统操作的局限性，构成自动

吉大16春学期《过程控制与自动化仪表》在线作业二答案

一、单选题（共 5 道试题，共 20 分。） 1. 在过程控制中，使用最多的是（A）。 A. 气动执行器 B. 电动执行器 C. 热动执行器 D. 手动执行器 满分：4 分 2. 对于（D）摄氏度以上的高温，已不能用热电阻进行测量，大多采用热电偶进行测量。 A. 100 B. 200 C. 300 D. 500 满分：4 分 3. 从整理结构上看，智能温度变送器由（A）部分组成。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 满分：4 分 4. 电动仪表的供电方式有（A）和直流供电方式。 A. 交流供电方式 B. 动态供电方式 C. 间接供电方式 D. 直接供电方式 满分：4 分 5. 子流量计的流体流动方向为（B）。 A. 自上而下 B. 自下而上

C. 循环流动 D. 单相流动 满分：4 分 二、多选题（共 5 道试题，共 20 分。） 1. 直流集中供电的优点是（ABC ）。 A. 缩小了仪表的体积 B. 增强了防停电能力 C. 为仪表的安装创造了必要条件 D. 便于拆卸 满分：4 分 2. 常用热电偶可分为（AB）。 A. 标准热电偶 B. 非标准热电偶 C. 单相热电偶 D. 双向热电偶 满分：4 分 3. 系统的控制方案包括（ABC）。 A. 系统的构成 B. 控制方式 C. 控制规律 D. 控制过程 满分：4 分 4. 自动化仪表按安装场地不同，可分为（ABC ）。 A. 现场类 B. 控制室类 C. 自动化化类 D. 电气类 满分：4 分

5. 检测误差按检测数据中误差呈现的规律性可分为（BCD）。 A. 检测误差 B. 系统误差 C. 随机误差 D. 粗大误差 满分：4 分 三、判断题（共 15 道试题，共 60 分。） 1. 当微分时间较小时，增加微分时间可以减小偏差，增大响应时间。（） B. 正确 满分：4 分 2. 简单控制系统控制参数选择时，干扰通道的静态增益应尽可能小。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 3. 控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 4. 方波响应曲线是在过程正常输入的基础上再叠加一个阶跃变化后获得的。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 5. 在确定控制参数时，还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性的关系。（） A. 错误 满分：4 分 6. 衰减曲线法是与临界比例度法完全不同的方法。（）

《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案

西南科技大学成教学院德阳教学点 《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、填空题 1、过程控制系统一般由 控制器 、 执行器 、 被控过程 和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称 准确度级 ，通常用 引用误差 作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有 衰减比n 、 超调量σ 和过渡过程时间s t ；静态质量指标有 稳态误差e ss 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用 约定真值 或 相对真值 来代替。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为 气动调节阀 、 电动调节阀 和 液动调节阀 三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有 机理建模 、 试验建模 和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除 稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统 稳定性 下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为 单闭环比值控制 、 双闭环比值控制 和 变比值控制 三种。 9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的 数学模型 ，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的 纯滞后 进行补偿。 10、随着控制通道的增益K 0的增加，控制作用 增强 ，克服干扰的能力 最大 ， 系统的余差 减小 ，最大偏差 减小 。 11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后， 不影响 系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有 机理建模 和 系统辨识与参数估计 。 13、控制系统对检测变送环节的基本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。 14、控制阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。 15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分部分的输出和 积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益 f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ， 最大偏差 增大 。 17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是 通过旁路控制 。 二、名词解释题 1、衰减比 答：衰减比 n 定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统DCS ，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系2 1B B n

自动化仪表控制系统技术发展趋势展望

自动化仪表控制系统技术发展趋势展望 由于科学技术的快速进步以及人工智能的不断发展，自动化仪表控制系统对于设备而言发挥了愈来愈关键的作用，通过使用嵌入式微机使得自动化仪表的结构设计与概念发生了根本改变，对系统的发展也有比深远的影响。利用对自动化仪表的发展进行分析，对于其具有智能化、网络化、总线化以及开放性的基本特点以及发展方向进行讨论。 标签：自动化仪表；计算机控制系统；嵌入式 1自动化仪表控制系统的简要介绍 自动化仪表控制系统是一个设备的神经中枢，发挥对设备是否正常运转进行监测的作用，也可以为调整设备的基本技术参数提供参考。自动化仪表主要是由一些自动化元器件组成的，具备十分完善的自动化功能的一种技术工具。它通常同时具备好几种功能，比如测量或者记录、显示、控制以及自动报警等。自动化仪表通常包括：流量、压力、温度等各种仪表、校验仪表的压力、热工、标准等各种校验仪表、还有就是数控、流量等仪表普遍用于石化、冶金、电力、科学研究以及国防等领域的自动化控制。自动化仪表控制系统是工业自动化系统的组成部分之一，自动化仪表发挥了对信息进行转换的作用，可以将输入信号转变为输出信号。信号能够根据时间域或者频率域进行表达，传输的信号能够调制成连续性的模拟量或者是断断续续的数字量模式。 2自动化仪表的发展 由于计算机技术的快速进步与迅猛发展，自动化仪表也得到了突飞猛进地发展，尤其是在过程自动化的实现、对测量数据进行处理以及系统控制等这些方面获得了长足的进步。进入21世纪之后，部分准确度与性能比较高的以及功能较多的测量仪器均已经嵌入微型处理器。我们国家的自动化仪表已经具备了网络化、智能化、总线化以及开放性等特点，尽管从整体而言和国外先进的技术相比较还存在一定的差距，然而在部分领域也达到领先世界的水平。此外，最近几年以来温度仪表的重大进展是红外热像仪的得到非常广泛地运用。我国制造的低端压力以及带热功能的压力变送器在最近几年也获得快速的发展，品种与规格齐全、价格低廉，在市场上具有很强的竞争力。最近几年以来，控制阀行业也取得了明显地进步，产品的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”等问题有了明显的改进，很多产品的质量已经达到国际先进的水平。在控制系统领域的发展也是让人振奋。 3自动化仪表控制系统的发展方向 自动化仪表技术也随着科技的发展而发展，对于仪器仪表有了更高的标准与要求。仪器仪表今后的发展方向是充分运用全新的工作原理以及选择全新的材料和元件，比如运用超声波、X射线、微波、远红外线、核磁共振成像以及激光等原理，运用不同的半导体敏感元器件、集成光路与电路、光导纤维等等。其最终

自动化仪表与自动化控制技术研究

自动化仪表与自动化控制技术研究 摘要：在工业中，高科技的运用越来越普及。现阶段，自动化的发展之路已成为社会工业、农业发展的必然，传统工业模式因此受到了很大的挑战。针对工业自动化仪表和自动化技术的发展情况进行了分析。 关键词：自动化；仪表；控制技术；应用 现阶段，农业、工业、国防等领域都对自动化仪表有着广泛的运用。与此同时，自动化控制技术在现代科学技术的发展下可实现自我的分析能力，这也是在今后的发展中，科学技术研究工作的重要内容。在工业领域，编程控制装置自身有着十分关键的作用，实践工作中也成为不可或缺的工作设备。因此，强化研究和分析自动化控制技术，可以有效推动设备更好地发挥其效用。 1工业自动化的相关概述 在实践应用的过程中，分析工业自动化仪表与自动化控制技术，是完善自动化仪表与自动化控制技术的前提，因此，需要得到广泛的关注。信息的采集、信息处理和信息运用都是自动化仪表所包含的内容，从整体来分析，自动化仪表并不包含诊断其生产的流程，不过，自动化仪表系统将此信息的交换囊括在内。在生产装备的监控中，现已推出全新的产品—诊断仪表系统，在系统的控制中，其设备的管理软件便是自动化控制系统的内容，将设备的软件或者其功能进行诊断，负责自动化仪表或者系统本身的实时诊断，或者是在维护设施方面进行预测性的诊断。在现场的诊断过程中，相对来说较难，不但在维护的周期上需要确定智能仪表的损耗情况，还需要时间的`准确性。在生产工业领域，可编程控制装置的运用有着十分关键的作用，很多生产实践活动，必不可少。因此，在重点技术上，应加大研究、分析的力度，为今后的生产工作奠定良好的基础。现阶段，在日常生活中，自动化技术已成为工业生产中重要的技术，可有效推动社会经济的发展、工业生产的进步。越来越多的研究者看重于系统维护、仪表诊断。从整体分析，仪表的诊断包含对生产流程、生产装备、自动化控制系统及现场仪表的诊断，在工业生产中，现场仪表以及控制系统的工作信息采集都有着十分重要的作用，不论是生产流畅、自动化控制系统还是现场仪表的诊断维护，工业生产的效率都可得到保障，并有效提升。

过程控制与自动化仪表题目

一、简答题 1、分析如图所示的用不平衡电桥进行热电偶冷端温度补偿方法的原理。 答：热电偶测温时要保持冷端温度恒定。采用不平衡电桥可以对热电偶冷端温度的变化进行补偿，其原理是：将热电偶与不平衡电桥串连，两者输出之和进入显示仪表。而不平衡电桥的一个桥路选择热电阻，其它3个桥臂阻值恒定。测温时，将热电阻与热电偶的冷端置于同样的温度环境下。在某设计的冷端温度下，电桥平衡，输出为0。 当冷端温度升高时，热电偶的输出减小，但热电阻的阻值随着温度的升高而增加，从而引起电桥输出增加。通过合理选择桥路参数，可以在一定冷端温度变化范围内，使得热电偶输出电势减小的数值与不平衡电桥输出相等，从而实现冷端温度补偿。冷端温度减小时，同样也能实现冷端温度补偿。 2、什么叫气动执行器的气开、气关式？其选择原则是什么？ 答：随着送往执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定。一般来说，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选择气开式；阀全关时，生产过程或设备比较危险的选择气关式。 3、调节器参数整定的任务是什么？工程上常用的调节器参数整定方法有哪几种？ 答：调节器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定调节器的最佳参数值，包括比例度、积分时间、微分时间，以便系统能获得好的控制品质。调节器参数整定的方法有理论计算和工程整定两大类，其中常用的是工程整定法。 4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律？ 答：比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控制系统。比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大，纯滞后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。比例积分微分调节规律适用于容量滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。 5、什么是积分饱和现象？有哪些措施防止该现象的发生？ 答：当控制系统长期存在偏差，积分控制作用输出会不断增加或减小，直到输出超过仪表范围的最大值或最小值而达到仪表所能达到的极限最大或最小值。这时当偏差反向时，控制器的输出不能及时反向，要在一定延时后，控制器的输出才能从最大或最小的极限值回复到仪表范围的最大或最小值，在这段时间内，控制器不能发挥控制作用，造成控制不及时。通常把这种由于积分过量造成的控制不及时现象称为积分饱和现象。 防止积分饱和的措施有： 限幅法：采用技术措施，将控制器的输出信号限制在工作信号范围内。 积分切除法：当控制器处于开环状态时，自动切除其积分作用。

自动化仪表控制技术的探索与分析

自动化仪表控制技术的探索与分析 在这个经济高速发展的时代，各个行业都在发展与进步，特别是石油化工企业快速发展，已经在经济发展中占据了举足轻重的地位。隨着科技创新不断应用于各行各业，高自动化、智能化产品在现实生活中的应用范围更为广泛，石油化工行业也逐渐把科技与当前仪表技术相结合，在一定程度上完善了仪表的自动控制功能，使工业控制逐渐趋于无人值守、智能控制、集中控制与管理，并起到了至关重要的作用。所以，探索与分析更安全、可靠、稳定的自动化仪表控制技术显得更为关键。 标签：石油化工企业；自动化仪表；探索与分析 1 自动化仪表在石油化工企业中的应用现状及发展 工业中自动化仪表，在很久以前被称为热工仪表，它在各行各业都被广泛应用，主要表现在钢化厂和锅炉厂几个行业的应用。现在又引入到了新行业，比如石油化工业、电力工业、冶金、医药等各个行业，现在被统称为自动化仪表。自动化软件及传感器，是现在的自动化仪表的核心。科技与仪表技术的结合，使自动控制技术更具特点。准确的说，自动化仪表可以同时兼备许多功能，可以用它去监控各种设备，自动记录并显示数据，还会在数据出现错误的时候，自动报警，自我诊断。自动化仪表，是一个传输信号的机器。仪表信号，既可以直接变送模拟量，它也转化为数字量形式再变松至控制系统。自动化仪表在石油化工生产中，被越来越多企业应用，是必不可少的内容。随着石油行业的发展，自动化仪表技术的探索与应用也变得更加广泛。 2 自动化仪表控制技术的功能性探索 2.1 自动化仪表控制技术，具有可编程功能 工业自动化仪表与计算机技术的结合，使仪表本身具有可编程功能。可编程技术的应用使仪表的控制功能更加复杂、多样化，既能顺序进行控制，也能完成安全联锁及预期管理。同时，模块化的设计理念也使得自动化仪表检修、更换简单快捷。 2.2 自动化仪表控制技术，具有记忆、诊断功能 一般来说，自动化仪表需要记忆储存的数据、信息量都特别大，需要对生产环节的所有数据进行记忆与分析。仪表技术在应用的初期阶段，对于比较复杂的数据，不能进行长时间的记忆，只能进行短暂性的记忆，断电后无法保存，过程控制不人性化、技术比较落后。随着计算机技术的不断革新，仪表的记忆储存功能也不断完善，可以长时间的保存比较关键的数据，并且可以进行自诊断和自修复。

过程控制与自动化仪表

第一章绪论 1、过程控制概述 过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。 过程控制通常是对生产过程中的压力、液位、流量、温度、PH值、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动尽行。 2、过程控制的特点 （1）系统由被控过程和检测控制仪表组成；（2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；（3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；（4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；（5）定值控制是过程控制的主要形式。 3、过程控制的要求与任务 要求：（1）安全性：针对易燃易爆特点设计；参数越线报警、链锁保护；故障诊断，容错控制。（2）稳定性：抑制外界干扰，保证正常运行。（3）经济性：降低成本提高效率。掌握工艺流程和被控对象静态、动态特性，运用控制理论和一定的技术手段（计算机、自动化仪表）设及合理系统。 任务：指在了解、掌握工艺流程和被控过程的静态与动态特性的基础上，应用控制理论分析和设计符合上述三项要求的过程控制系统，并采用适宜的技术手段（如自动化仪表和计算机）加以实现。 4、过程控制的功能 测量变送与执行功能；操作安全与环境保护功能；常规控制与高级控制功能；实时优化功能；决策管理与计划调度功能。 5、过程控制系统的组成 被控参数（亦称系统输出）y(t)：被控过程内要求保持稳定的工艺参数； 控制参数（亦称操作变量控制介质）q(t)：使被控参数保持期望值的物料量或能量； 干扰量f(t)：作用于被控过程并引起被控参数变化的各种因数； 设定值r(t)：与被控参数相对应的设定值；

过程控制与自动化仪表课后题及答案

过控课后题 1、调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应该怎样确定调节器的正反作用方式？P157-P158 答： （1）当被控过程的输入量增加（或减小）时，过程的输出量（即被控参数）也随之增加（或减小），则称为正作用被控过程，反之称为反作用被控过程； （2）①首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负； ②然后根据被控过程特征确定其属于正、反哪种类型，以确定Ko的正负； ③最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积α必须为正这一原则确定调节器Ko的正负，进而确定调节器的正反作用类型。 2、P、I、D调节规律各有何特点？P152 答： P调节（比例调节规律）特点： 1)有差调节，不可避免地存在稳态误差： 2)稳态误差随比例度的增大而增大；； 3)不适用于给定值随时间变化的系统； 4)增大Kc，不仅可以减小稳态误差，还可以加快响应速率 I调节（积分调节规律）特点： 1)可以提高系统的无差度，也即提高系统的稳态控制精度： 2)过渡过程变化相对缓慢，系统的稳定性差 D调节（微分调节规律）特点： 1)单纯的微分调节器是不能工作的； 2)能预测偏差变化趋势，防止系统被调量出现较大动态偏差； 3、调节器的参数有哪些工程整定方法？各有什么特点？P159 答： （1）反应曲线法，临界比例度法，衰减曲线法 （2）特点： a)反应曲线法是一种开环整定方法，是得到被控过程的典型参数之后，再对调节 器参数进行整定的； b)临界比例度法是一种闭环整定方法，不需测试动态特征，方便简洁，使用方便； c)衰减曲线法与临界比例度法类似，都是依赖系统在某种运行状况下的特征信息 对调节器进行参数整定的，无需单据被控的数学模型，但不同的是无需出现等幅振荡过程 4、微分控制为什么不能单独作用调节规律？P154 答：因为任何实际的调节器都有一定的不灵敏区（或称死区），在不灵敏区内，当系统的输出产生变化时，调节器并不动作，从而导致被调节的偏差有可能出现相当的数值而得不到校正 5、控制方案确定中为了减小或消除控制通道中纯时延时对系统控制品质不良影响，怎样设计一种补偿措施？ 答：在系统设计时，应使控制通道的时间常数To既不能太大也不能太小。当To过大而又无法减小时，可以考虑在控制通道中增加微分环节。另可以选用快速测量仪表变送环节的时间常数，或采取一定措施以减小执行器的时间常数等等。