化工仪表与自动化论文

2024-07-11

化工仪表与自动化论文（共8篇）

1.化工仪表与自动化论文篇一

【摘要】

传统的化学生产模式逐渐跟不上时代的步伐，走向了没落。为了有效的遏制传统化学模式带给人们的伤亡和损害的现象，本文提出了化学仪表自动化。认为化工仪表自动化能够有效的降低工人的强度问题，同时能够提高设备的使用效率。所以说，从化学工艺技术的工作来说，相关技术人员要做好本职工作并努力学好化学自动化的相关的知识。

【关键词】

化工自动化;化工仪表;科学技术;管理;策略

从化学仪表自动化角度进行分析，它是通过利用仪表许可的技术和理论、自动控制学科的综合性技术学科来实施化工。同时这项技术也是我国大力发展和研究的目标之一。本文着重从化工生产需求等方面探讨化工仪表的性能以及发展，针对其弊端提出了相关的策略。

1 化工仪表自动化

在化工生产过程中，主要是在高温、高压、真空、深冷等密闭融入下连续进行的。除此之外，化工企业的产品以及相关介质具有易爆、腐蚀性等特点。所以说，为了能够有效的保障现代化化工生产能够顺利的进行，保障化工的各项工艺参数尽量实现生产现代化和自动化的要求，在化工设备上配置能够替代人工的自动化设置。利用自动化装置进行生产的管理，实现化工生产过程自动化加快生产速度降低生产成本和提高产品质量，提高设备的利用效率，延长设备的使用效率并实现高质、高产量化。除此之外，还应该采用自动化的设备，不仅能够有效的降低劳动强度，有效的保障工作人员和设备安全，改善劳动条件。最为主要的就是通过实现生产自动化，能够从根本上降低劳动生产力的成本，能够改变工人的认知。

2 化工自动化的发展策略

从我国化工发展的历史角度进行分析，大约在1935年的时候我国的化工生产处于手工操作状态，操作工人通过仪表的参数做出相对应的改变和判断。操作工人通过仪表的参数做出相对应的判断，再生产过程中通过经验进行，通过采用人工改变操作条件，导致了效率低下的现象，浪费现象及其严重，

1955的时候，人们开始大量的研究化工工程当中所涉及到的一些单元操作，逐渐促进了化工生产往高效率、大规模以及综合利用、连续生产的方向迅速发展。

1965年的时候，化工自动化技术水平得到了一定的提升，开始将计算机应用到了化工生产控制过程当中，出现了计算机控制系统。

1975年至1980年的时候，总线和现场控制系统得到了应有的发展。与此同时，因为我国的经济发展的非常迅速，根据不同的生产需求以及实际情况，我国很多企业以及多数的乡镇企业开始使用不同的企业仪表，形成了系统性的协和发展的局面。现代化的工厂急需要现代化的自动装置的融合，并且现代化的自动化装置逐渐成为了我国现代化发展的重要结构和组成部分，逐渐把我国现代化的建设事业推向了一个高峰。

3 化工仪表的类型

自动化仪表是根据不同原则将其划分为各种类型，按照其功能大体上可以从几个方面说起。

首先，检测仪表，涵盖了测量和变送参数。

其次，显示仪表，主要涵盖了数字量和模拟量。

再次，控制仪表涵盖了气动、电动控制仪表、数字式仪器。

最后，执行器涵盖了液动、电动、气动三方面的执行器。从仪表的组织形式

可以将其分为单元组合仪表、综合组合仪表、基地式仪表、综合控制装置。按照仪表的组合形式能够将其分成是现场仪表、盘装仪表、架装仪表。与此同时，伴随着时代的发展和科技的进步，我国化工领域逐渐开始使用微处理器，从仪表的信号形式来看分为了数字仪表和模拟仪表。同时因为仪表的信号形式还有很大的差别，可以将其分成为模拟仪表以及数字化仪表，之所以会出现仪表型号的不同，是因为各种类型的仪表都不能够完全取代仪表，仪表中间相互渗透并且彼此联系着。

4 化工仪表自动化注意事项

在化工仪表自动化工作当中，所需要掌握的要点可以从以下几个方面说起。

首先，在使用自动化办公的工程中，要掌握好相关的工艺参数的基本测量方案和仪表的工作特点和原理。要根据相关的工艺要求，选择恰当的常见的仪表调节数据和仪表的类型。

其次，要通透的了解化工自动化的基本知识，了解自动化系统的组成，了解其基本原理以及相关环节的作用。针对施工者和设计人员，将理论知识应用到实际工作当中。同时还应该根据工艺的需求和工人的要求提出合理的自动化测量，在实际工程过程当中收集相关的实际经验，找出其中所存在的弊端，了解工作情况，并且扩大知识面。同时，必要要设计出正确的自动装置设置所需要的数据和工艺。

再次，做好三新的推广工作和应用，以期能够满足现代化社会的要求和发展，同时能够研究出更多的新技术、新产品、新方法。在实际工作过程中，能够掌握熟练的掌握自动化的流程，使得自动化产业变得高效化。在实际工作过程中，在符合社会规范和标注的前提之下，鼓励相关的工作人员能够积极采用新的技术、方法和手段解决存在的一些弊端和问题。

在化工领域当中，刚刚接触到自动化、新技术、新方法、新产品，无论从技术上还是了解角度来说都不是很充分，甚至会出现掌握不熟练的现象，但是因为新技术的发展和更换必然会带动我国这个行业领域的进步，能够有效的提升其工作效益。所以说，一定要在化工领域当中积极的响应这样的理念和策略，从而将我国的化工领域自动化带入一个新的层面。

5 化工仪器仪表的优势

在以往化工流程领域当中，仪表的功能优势会伴随着电子技术和计算机技术的发展得到迅猛的发展，同时因为各类新型的控制仪器在不断的深化和使用。本文就化工仪表的优势进行系统的分析。

首先，仪表能够有效的实现较为复杂的控制功能。从常规角度来讲，一些普通的仪表所不能完成的功能，自动化的仪表都可以非常轻松的实现。例如，气相或者是液相色谱仪能够有效的通过对复杂化学混合物进行合理的分离，并且能够有效的鉴定出各种化学成分的含量。

其次，将仪表引入到微机之后，能够通过微机的存储器将记忆进行迁徙，同时还能够在通电的情况下保持记忆，最为重要的一点内容就是能够将记忆通过多条状态的信息进行处理。同时，仪表还具有一定的修复误差的功能。在实时修复的过程中，它是一个非常错综复杂的过程。但是在仪表当中安装微处理器能够有效的减少误差，同时还能够依靠限制干扰提高测量的精确度和准确度。

再次，仪表可以进行有效的编程工作。将计算机的软件移入到仪表当中，能够有效的取代大部分的硬件逻辑电路，同时还能够有效的实现硬件的软化问题，进行简单化的变成工作。尤其是当控制特别复杂的功能的时候，能够将存储控制程序替代原来的顺序程序，采用软件编程能够高效的将控制变得更为简单和便捷。

最后，仪表具有高强度的计算功效以及数据处理功能。当自动化仪表植入微机的过程中，能够进行很多项较为复杂的计算工作，计算结果会呈现出精密性以及高效性。在自动化仪表当中可以经常性的进行运算，能够确定最小值、最大值、被测量的极限预测以及多方面的比较和预算。同时面对所出现的自检、自校、抗干扰等问题，都能够利用微软进行有效的处理。

6 结语

本文针对计算发展的变化以及化工自动化的发展进行了分析，认为目前我国化工领域应该将化工自动化和其融为一起，并且将其作为未来化工领域发展的常规化，了解化工自动化的相关内容和信息，掌握好化工自动化的概念和定义，将理论付诸于实践当中。

2.化工仪表与自动化论文篇二

1 化工自动化仪表的分类

自动化仪表分类方法很多, 根据不同原则可以进行相应的分类。例如按仪表所使用的能源分类, 可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表 (很少见) ;按仪表组合形式, 可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式, 可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;随着微处理机的蓬勃发展, 根据仪表有否引入微处理机 (器) 又可分为自动化仪表与非自动化仪表。根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等等。仪表覆盖面比较广, 任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分得井井有序, 它们中间互有渗透, 彼此沟通。例如变送器具有多种功能, 温度变送器可以划归温度检测仪表, 差压变送器可以划归流量检测仪表, 压力变送器可以划归压检测仪表, 若用兀压法测液位可以划归物位检测仪表, 但都很难确切划归哪一类, 中外单元组合仪表中的计算和辅助单元也很难归并。

2 化工自动化仪表的发展概述

最早的化工自动化仪表出现于20世纪40年代, 当时的科技发展水平相对较低, 因此化工自动化仪表的性能也相对较低, 功能不够完善, 且仪表的体积较大, 精度不高。随着科技的逐渐发展, 在20世纪60年代, 半导体技术与集成电路技术逐渐被应用在化工自动仪表中, 促进了化工自动化仪表向着小巧、高效、高精度的方向不断发展。之后, 计算机技术开始兴起, 并且得到了迅速的发展。自此以后, 化工自动化仪表也随之进入了快速发展时期, 仪表的自动化水平不断得到提升, 各种各样的新化工自动化仪表被不断的研发应用, 多功能组装式仪表也逐渐成为了化工生产中的重要仪表仪器。近年来, 计算机技术、数字技术、网络通信技术以及自动化技术都得到了迅猛的发展, 更是为化工自动化仪表整体性能的提升带来了强有力的技术支持。20世纪70年代中, 世界上首次研发成功了具有现代化特点的化工仪表, 即以微机处理器为基础的过程控制仪表, 其是以DOS和PLC控制系统为依据, 设计并研发而成的自动控制仪表, 代表了化工自动化仪表又迈入了一个新的发展阶段。

目前, 各种各样的新型数字仪表、智能仪表、程序控制器、调节器等诸多现代化化工自动仪表已经成为化工生产中必不可少的重要装置, 并且化工自动化仪表的应用范围也在不断的扩大, 生产技术愈发成熟, 极大的推动了化工行业的自动化、现代化发展。可以说, 在化工行业的发展中, 如果没有化工自动化仪表, 也就不可能实现化工生产自动化。

3 我国的化工自动化仪表发展

解放前我国没有仪表制造业, 新中国成立以后, 在中国共产党的领导下, 我国的仪表工业, 从无到有从小到大, 得到了突飞猛进的发展, 并且标准化水平得到了迅速提升。我国在二十世纪五十年代出现了采用0.2~1.0kg f/cm2统一气压信号的气动仪表, 接着又出现了采用4-20cm的直流信号的电动仪表, 从而实现了集中控制, 并使仪表体积大为缩小, 可靠性和精度也有很大提高。五、六十年代以后, 特别是六十年代后半期, 随着半导体和集成电路的进一步发展, 自动化仪表便向着小体积、高性能的方向迅速发展并实现了用计算机作数据处理的各种自动化方案。而发展到今天, 我国的化工自动化仪表制造水平已经接近世界先进制造水平, 各种各样的自动化装置不断被应用在化工生产中, 起到“眼”、“脑”、“手”的作用, 它们与生产设备一起构成了各种各样的自动化控制系统。七十年代以来, 仪表和自动化技术又有了迅猛的发展, 新技术、新产品层出不穷, 气动II型、III型仪表、电动II型、III型仪表相继投入使用, 促进了化工自动化生产的发展。

4 化工自动化仪表的主要功能简介

就目前的自动化仪表应用现状来看, 目前在化工生产领域中所使用的自动化仪表大都具是利用微电脑芯片来控制仪表的性能, 实现其各种功能作用的。在微电子技术下, 现代化工自动化仪表一般都具备可编程功能、计算功能、记忆功能和数据处理功能等基本功能。

4.1 可编程功能。

计算机的软件进入仪表后, 可以代替大量的硬件逻辑电路。特别是在控制电路中应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制。其软件编程很简单, 而如果带之以硬件, 就需要一大套控制和定时电路。所以将计算机软件置入仪器仪表可以极大地简化硬件的结构, 取消常规的巡回电路, 使产品设计更加紧凑合理。

4.2 计算功能。

由于自动化仪表内装有微型计算机, 因此可以进行许多复杂的计算。在自动化仪表中可以经常进行诸如乘除一个常数, 确定极大和极小值等多项复杂的运算和比较。

4.3 记忆功能。

由于仪表内的微型计算机配置的随机存储器具有保存记忆的功能, 既可以记忆前一状态信息, 又可以一直保存记忆并且可以同时记忆许多状态信息, 然后进行重现或处理, 使仪表的记忆功能不受断电的影响。这项功能是传统仪表所不具备的。

4.4 数据处理的功能。

自动化仪表可以轻松地处理在测量过程当中遇到的线性化处理, 自检自校, 测量值与工程值的转换以及抗干扰等项技术问题。这样在增加了自动化仪表的处理功能的同时, 有效地减轻了硬件的负担。

5 结论

总之, 化工自动化仪表的应用和发展极大的推动了现代化工行业的发展, 是实现化工生产自动化的关键所在。在短短的几十年间, 化工自动化仪表的性能就得到了大幅度的提高, 功能种类也越来越多, 这不得不归功于科技的快速发展。因此我们相信在未来的社会发展中, 化工自动化仪表还将会随着科技的进一步提升而得到更大的发展, 从而带领化工生产行业走向更加先进的发展道路, 为人们提供更多健康安全的化工产品。

参考文献

[1]李旭辉, 申轶华.化工生产中自动化控制仪表探讨[J].化学工程与装备, 2011 (11) .

[2]刘燕, 杨光华, 闫昭.化工自动化控制及其应用[J].化学工程与装备, 2010 (10) .

3.浅谈化工自动化仪表的检修与维护篇三

【关键词】化工自动化；仪表；检修；维护

引言

随着改革的深入，经济形势和经济结构发生的巨大转变，化工生产有了速度上和体系上的变化，在为其他行业提供重要基础原料的同时，也在为发展和财税提供重要资金来源。化工未来的趋势是自动化，在新时期应该重点对化工自动化进行行业的研究和探讨，形成对化工自动化仪表的正确认知，探寻化工自动化仪表故障的发生原因和表现形式，形成化工自动化仪表维护和检修的体系，在消除化工自动化仪表隐患和故障的基础上，形成对化工自动化仪表长期、安全运行的支持，总体上实现化工自动化的发展。

1、化工自动化仪表的分类

自动化仪表是化工企业的一个重要设备，可以实时监测化工生产的运行状态。由于化工生产工艺的不同，在实际的化工生产过程中，有很多不同类型的自动化仪表。例如，按照仪表内部是否含有接入系统可以分为自动化仪表和非自动化仪表，按照仪表的安装形式可以分为架装仪表和现场仪表，按照使用的能源类型可以分为电动仪表和液动仪表，按照仪表的组合形式可以分为单元组合式仪表和基地式仪表。由此可见，化工自动化仪表的适用范围非常广泛。

2、化工自动化仪表的主要功能

就我国现阶段的化工自动化仪表应用现状来看，目前在化工自动化仪表生产领域中所使用的化工自动化仪表大都具是利用微电脑芯片来控制仪表的性能，实现化工自动化仪表各种功能作用的。

3、化工自动化仪表的常见故障

3.1化工自动化仪表自身质量问题

由于化工自动化仪表设计、加工和生产过程中出现不规范、不科学、不严谨、不完整等问题，会出现化工自动化仪表质量隐患和问题，这种问题产生属于化工自动化仪表生产制造环节的不完整和不谨慎，因此，具有一定的危害性，形成质量问题在整个化工自动化生产中的扩大和积累。

3.2化工自动化仪表安装问题

在化工自动化仪表安装中应该遵循相关的技术和规范，而实际的化工自动化仪表安装过程中，一些安装人员为了节约时间、节约成本，擅自改变化工自动化仪表安装的技术、环节、顺序和要点，导致化工自动化仪表出现安装上的缺陷，容易在日后的化工自动化生产中形成严重的质量或安全隐患。

3.3化工自动化仪表的操作问题

操作化工自动化仪表是一项技术、技巧含量较大的工作，化工自动化仪表出现故障和问题的重要原因之一就是操作人员对化工自动化仪表的操作问题，特别液位、温度、流量和压力四个检测和控制的环节中，容易因误操作或习惯性失误导致化工自动化仪表出现故障，进而影响整个化工自动化生产，特别是对化工自动化安全带来严重的威胁。

4、化工自动化仪表的检修与维护

4.1当化工自动化仪表发生故障时，化工自动化仪表的维修人员需要先掌握化工自动化仪表在发生故障的前后，化工自动化仪表的基本工作状况，检测仪表需判断有无联锁，处理阀门时应切旁路。在不影响生产状态下进行化工自动化仪表断电及检修操作，对化工自动化仪表的相关器件进行深入地观察，需要注意的方面有：仪表接线有没有变形或者烧焦的问题、自动化仪表的电路以及化工自动化仪表接插件之间是否存在接触不良等现象、卡件供过来的电压是否正常、线路是否存在接地、短路现象、屏蔽是否接好或者现场线路外皮破损导致屏蔽接地或者触碰金属外壳。处理阀门时还应注意气源压力是否正常，仪表空气管线有无泄露。将化工自动化仪表进行通电，检查化工自动化仪表的变压器以及散热器是否过热，如果化工自动化仪表出现异常，需要立刻对化工自动化仪表进行再次断电操作，并且重点查看化工自动化仪表发生异常的部位。

4.2对于比较专业的化工自动化仪表维修人员来说，他们在检修时通常利用信号测量方法来检修化工自动化仪表发生的故障。一般情况下，信号测量方法主要分为三个类别：万用表测量法、逻辑笔测量法以及示波器测量法。化工自动化仪表的维修人员按照自身掌握的化工自动化仪表相关资料以及工具，合理地挑选化工自动化仪表相关的解决方法来处理化工自动化仪表的故障，有的时候，为了更好的实现化工自动化仪表维修的效果，维修人员还会使用多种方法进行化工自动化仪表的检修工作。

4.3为了检查化工自动化仪表的芯片以及化工自动化仪表线路板是否出现故障，我们可以通过使用具有相同型号的化工自动化仪表对发生故障的化工自动化仪表的元器件进行相关部位的替换，如果替换以后化工自动化仪表故障将不再发生，就只需要对化工自动化仪表的原线路板以及化工自动化仪表芯片实行检查即可发现原因。

4.4如果化工自动化仪表发生了运行程序方面的故障，我们需要进行以下检修操作：按下化工自动化仪表中的复位键，或者对化工自动化仪表进行重新启动操作，然后向化工自动化仪表运行程序给出初始化的指令，这样就能够恢复化工自动化仪表的运行以及化工自动化仪表作业了。

4.5在对化工自动化仪表的故障进行检查以及维护的过程中，当有关的维修人员对化工自动化仪表实行拆卸或者替换操作以后，需要确保化工自动化仪表的所有元器件回归原位，防止引起二次故障。

4.6如果已经确认了化工自动化仪表的集成电路出现了一定的故障，则在对化工自动化仪表进行检修之前，相关的化工自动化仪表维修人员需要先查看化工自动化仪表的元器件自身有没有出现不寻常的情况，然后在查看化工自动化仪表外围电路是不是正常工作。

构建科学管理维护体系

化工自动化仪表的维护不能满足于临时的应急处理，还应建立一套行之有效的维护管理制度，这样才能做到科学高效，提高仪表的使用效率。

5.1强化分级管理在仪表的日常维护中，对于关键仪表应实行二级维护加强管理维护。一级维护以班组为单位，责任到人；二级维护在一级维护的基础之上，对关键仪表由区域内主管工程师负责，定期巡查。

5.2把握生命周期化工仪表有它的生命周期。应当看到，受外界环境比如气温、湿度以及接触介质的影响，仪表的使用寿命都会有不同程度的下降。一些重要位置的设备如测量仪表、控制系统和执行机构，仪表发生故障就会造成损失。对于现场测量仪表，要用统计学的方式，对于多年积累的数据和资料进行整理和分类，统计出事故易发生的环境和在某些环境下仪表的使用状况，对于关键性仪表要进行生命周期的预测，建立生命周期的档案。

5.3 规范作业程序化工仪表维护作业应根据实际情况制定出作业规范，要根据生产规模、流程特点、操作特点和面对的自然环境，选择适合企业生产的设备。仪表的选型应满足工艺过程温度、压力的等级和所处场地的防爆等级。仪表确保选择可靠、维护方便、产品周期运行长的仪表设备。仪表规范安装，确保仪表设备正常运行，减少日后仪表设备日常维护的工作量和预防性维护的工作量。坚决杜绝不按照标准严格执行，提高日后设备运行的风险，埋下事故的隐患。

结束语

安全高于一切，安全生产是企业高效运行的前提。化工自动化仪表的检修与维护十分重要。

参考文献：

[1]井雷.浅析化工企业自动化仪表的检修与维护[J].中国石油和化工标准与质量，2012，08：13.

[2]骆世博.我国化工自动化仪表及发展[J].科技传播，2012，18：74

4.化工仪表及自动化学习计划篇四

伴随着科学技术的迅猛发展，自动化技术已成为当代举世瞩目的高科技之一。由于生产过程连续化、大众化、复杂化，使得广大的工艺生产技术人员需要学习和掌握必须的检测技术及自动化方面的知识，这是现代工艺生产实现高效、优质、安全、低耗的基本条件和重要保证，也是有关人员管理与开发现代化生产过程所必须具备的知识。关于怎么学好这门课我有如下学习计划：

(1)课前准备要充分

首先，要准备好学习用具。把课本、笔记本、作业本、文具盒等准备齐全，上课前只把与所讲科目有关的书本放到桌面上，其他书本放在书包里面。其次，课间活动要合理利用。有的同学课间活动过于激烈，打闹得浑身是汗，上课铃响后，兴奋劲儿还没消失；有的同学课间休息10分钟抓紧时间做习题，大脑未得到适当的休息，也会影响下堂课的听课效率。因此，课间活动应该做些轻微的体育运动，散散步，吸吸新鲜空气，使大脑得到休息，最后还要调整好上课的情绪，有的同学对上课有一种消极的厌烦情绪，一上课心里就烦，觉得上课没意思，总盼着快点下课：这样的同学应提高对课堂学习的认识，调整好自己的心理状态，保持一种渴求的心情，盼望上课能学到更多的知识，有了这样的身心准备，才能进入理想的精神状态，提高听课效果。

(2)要抓住听课的重点

教师在课堂上讲的内容很多，我们要抓住听课的重点。首先要根据课前预习的情况，重点听预习时没弄懂的部分，争取通过教师的讲解，把疑难点解决。其次，要抓住教师讲课内容的重点。要善于抓住教师讲课中关键的字、词、句，注意教师如何导人新课，如何小结，抓住教师反复强调的重点内容。

(3)要学会记课堂笔记

5.化工仪表及自动化教案第10章篇五

内容提要: 1.控制仪表的作用和分类 2.模拟式控制仪表 3.数字式控制仪表

1.控制仪表的作用和分类

控制仪表经历三个发展阶段基地式控制仪表

单元组合式仪表中的控制单元以微处理器为基元的控制装置

2.模拟式控制仪表

在模拟式控制器中，所传送的信号形式为连续的模拟信号。目前应用的模拟式控制器主要是电动控制器

基本构成原理及部件

控制器基本构成

比较环节：将给定信号与测量信号进行比较，产生一个与它们的偏差成比例的偏差信号。

放大器：是一个稳态增益很大的比例环节。

反馈环节：通过正、负反馈来实现比例、积分、微分等控制规律。

DDZ-Ⅲ型电动调节器

Ⅲ型仪表统一由电源箱供给24V DC电源，并有蓄电池作为备用电源优点：

各单元省掉了电源变压器，没有工频电源进入单元仪表，既解决了仪表发热问题，又为仪表的防爆提供了有利条件。

在工频电源停电时备用电源投入，整套仪表在一定时间内仍可照常工作，继续进行监视控制作用，有利于安全停车。

结构合理，比之Ⅱ型有许多先进之处。表现在：

基型控制器有全刻度指示控制器和偏差指示控制器两个品种，指示表头为100mm刻度纵形大表头，指示醒目，便于监视操作。

自动、手动的切换以无平衡、无扰动的方式进行，并有硬手动和软手动两种方式。面板上设有手动操作插孔，可和便携式手动操作器配合使用。

结构形式适于单独安装和高密度安装。

有内给定和外给定两种给定方式，并设有外给定指示灯，能与计算机配套使用，可组成SPC系统实现计算机监督控制，也可组成DDC控制的备用系统。

DDZ-Ⅲ型控制器结构方框图

主要由输入电路、给定电路、PID运算电路、自动与手动（包括硬手动和软手动两种）切换电路、输出电路及指示电路等组成。3.数字式控制仪表

数字式控制器的主要特点

（1）实现了模拟仪表与计算机一体化。（2）具有丰富的运算控制功能。（3）使用灵活方便，通用性强。（4）具有通讯功能，便于系统扩展。（5）可靠性高，维护方便

数字式控制器的硬件电路

主机电路

主机电路是数字式控制器的核心，用于实现仪表数据运算处理及各组成部分之间的管理。过程输入通道

过程输入通道包括模拟量输入通道和开关量输入通道，模拟量输入通道用于连接模拟量输入信号，开关量输入通道用于连接开关量输入信号。

过程输出通道

过程输出通道包括模拟量输出通道和开关量输出通道，模拟量输出通道用于输出模拟量信号，开关量输出通道用于输出开关量信号。

人／机联系部件

人／机联系部件一般置于控制器的正面和侧面。通信接口电路

通信接口将欲发送的数据转换成标准通信格式的数字信号，经发送电路送至通信线路（数据通道）上；同时通过接收电路接收来自通信线路的数字信号，将其转换成能被计算机接收的数据。

数字式控制器的软件系统程序

系统程序是控制器软件的主体部分，通常由监控程序和功能模块两部分组成。用户程序

用户程序是用户根据控制系统的要求，在系统程序中选择所需要的功能模块，并将它们按一定的规则连接起来的结果。

作用

使控制器完成预定的控制与运算功能。

用户程序的编程通常采用面向过程POL语言。通常有组态式和空栏式语言两种，组态式又有表格式和助记符式之分。控制器的编程工作是通过专用的编程器进行的，有“在线”和“离线”两种编程方法。

KMM型可编程序调节器：是一种单回路的数字控制器。

KMM型调节器正面布置图

1～7—指示灯；8，9—按钮；10～13—指针

可以接收五个模拟输入信号，四个数字输入信号，输出三个模拟信号，输出三个数字信号。优点：

功能强大；

能用于单回路的简单控制系统与复杂的串级控制系统；控制精度高、使用方便灵活；

有自我诊断的功能，维修方便；可与电子计算机联用。

调节器的启动步骤

（1）调节器在启动前，要预先将“后备手操单元”的“后备／正常”运行方式切换开关扳到“正常”位置。另外，还要拆下电池表面的两个止动螺钉，除去绝缘片后重新旋紧螺钉。

（2）使调节器通电，调节器即处于“联锁手动”运行方式，联锁指示灯亮。

（3）用“数据设定器”来显示、核对运行所必需的控制数据，必要时可改变PID参数。（4）按下“R”键（复位按钮），解除“联锁”。这时就可进行手动、自动或串级操作。

第十一章执行器

内容提要: 1.气动执行器

2.阀门定位器与电-气转换器 3.电动执行器

1.气动执行器

气动执行器的结构与分类执行机构

薄膜式：结构简单、价格便宜、维修方便，应用广泛。

活塞式：推力较大，用于大口径、高压降控制阀或蝶阀的推动装置。长行程：行程长、转矩大，适于输出转角（60°～90°）和力矩。气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种形式。控制机构

根据不同的使用要求，控制阀的结构形式主要有以下几种。直通单座控制阀

阀体内只有一个阀芯与阀座。

特点：结构简单、泄漏量小，易保证关闭，甚至完全切断。

缺点：在压差大的时候，流体对阀芯上下作用的推力不平衡，这种不平衡力会影响阀芯的移动。

直通单座阀

直通双座控制阀

阀体内有两个阀芯和阀座。

特点：流体流过的时候，不平衡力小。缺点：容易泄漏。

直通双座阀

根据阀芯与阀座的相对位置：可分为正作用式与反作用式两种形式。

角形控制阀

角形阀的两个接管呈直角形，一般为底进侧出。

特点：流路简单、阻力较小，适于现场管道要求直角连接，介质为高黏度、高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒状的场合。

角形阀

三通控制阀

共有三个出入口与工艺管道连接。

按照流通方式分：合流型和分流型两种

三通阀

隔膜控制阀

采用耐腐蚀衬里的阀体和隔膜。

特点：结构简单、流阻小、流通能力比同口径的其他种类的阀要大。不易泄漏。耐腐蚀性强，适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制，也能用于高黏度及悬浮颗粒状介质的控制。

隔膜阀

蝶阀

特点：结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小。缺点：泄漏量大。

蝶阀

控制阀的流量特性

控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系，即

QlfQmaxL 控制阀的理想流量特性

不同流量特性的阀芯形状

1—快开；2—直线；3—抛物线；4—等百分比

在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性。它取决于阀芯的形状

（1）直线流量特性

指控制阀的相对流量与相对开度成直线关系。

QdQmaxKldL

（2）等百分比（对数）流量特性

等百分比流量特性是指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。

QdQmaxKQQmaxldL（3）抛物线流量特性

Q11QmaxRlR1L2（4）快开特性

这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大。快开特性的阀芯形式是平板形的，适用于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。控制阀的选择

控制阀结构与特性的选择结构形式选择

主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物理、化学特性（如腐蚀性、黏度等）来选择。特性选择

先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。

气开式与气关式的选择

有压力信号时阀关、无信号压力时阀开的为气关式。反之，为气开式。选择要求

主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。

气动执行器的安装和维护

（1）为便于维护检修，气动执行器应安装在靠近地面或楼板的地方。

（2）气动执行器应安装在环境温度不高于+60℃和不低于-40℃的地方，并应远离振动较大的设备。

（3）阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间应加一段异径管。

（4）气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。特殊情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外，一般应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大和有振动场合时，也应加支撑。

（5）通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明，不能装反。

（6）控制阀前后一般要各装一只切断阀，以便修理时拆下控制阀。考虑到控制阀发生故障或维修时，不影响工艺生产的继续进行，一般应装旁路阀。

（7）控制阀安装前，应对管路进行清洗，排去污物和焊渣。安装后还应再次对管路和阀门

进行清洗，并检查阀门与管道连接处的密封性能。当初次通入介质时，应使阀门处于全开位置以免杂质卡住。

（8）在日常使用中，要对控制阀经常维护和定期检修。2．阀门定位器与电-气转换器

电-气转换器可以把电动变送器来的电信号变为气信号，送到气动控制器或气动显示仪表；也可把电动控制器的输出信号变为气信号去驱动气动控制阀，此时常用电气阀门定位器，它具有电-气转换器和气动阀门定位器两种作用。

电-气转换器原理结构图

1—喷嘴挡板；2—调零弹簧；3—负反馈波纹管；4—十字弹簧；5—正反馈波纹管；6—杠杆；7—测量线圈；8—磁钢；9—铁芯；10—放大器

电-气阀门定位器作用

具有电-气转换器的作用，可用电动控制器输出的0～10 mA DC或4～20 mA DC信号去操纵气动执行机构；

具有气动阀门定位器的作用，可以使阀门位置按控制器送来的信号准确定位。

改变图中反馈凸轮5的形状或安装位置，还可以改变控制阀的流量特性和实现正、反作用。

电-气阀门定位器

1—力矩马达；2—主杠杆；3—平衡弹簧；4—反馈凸轮支点；5—反馈凸轮；6—副杠杆；7—副杠杆支点；8—薄膜执行机构；9—反馈杆；10—滚轮；11—反馈弹簧；12—调零弹簧；13—挡板；14—喷嘴；15—主杠杆支点 3.电动执行器

电动执行器接收来自控制器的0～10mA或4～20mA的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等控制机构，以实现自动控制。分类：角行程、直行程、多转式

角行程电动执行机构

角行程执行机构的组成示意图

主要由伺服放大器、伺服电动机、减速器、位置发送器和操纵器组成。

位置发送器

是能将执行机构输出轴的位移转变为0～10mA DC（或4～20mA DC）反馈信号的装置，它的主要部分是差动变压器。

差动变压器原理图

6.石油化工仪表自动化控制技术探索篇六

1石油化工仪表的控制系统分类

1.1较为分散的传统控制系统

在过去，我国的石化企业中使用的控制和管理系统针对性比较强，但是往往比较零散，正是这样的一种使用特性，反而使得分散式的传统控制系统体现出其明显优势，并因此而得到大力推广。虽然分散式的控制管理系统十分适用于石油化工行业特殊的生产性质，但其中还存在着不可忽视的弊端，并且通过先进的`科技手段是可以被弥补的。近几年来，由于我国的科技水平达到了一个相对发达的阶段，在石油化工这一特殊并且又十分重要的领域中，人们也开始有意识地将先进科技应用进来，促进整个行业的进步。随着国家和企业对这一领域的重视，技术人员在研究和开发的方面取得了更多的资金和时间支持，经过深入研究之后，开发了更为智能化、自动化的控制技术，使得现有的分散式控制管理系统取得翻天覆地的变化。

1.2新型分散控制系统

通常情况下石油化工工程会涉及到蒸馏、萃取、分离、裂解、聚合等许多工段，跟一般工业相比，其有着生产环节众多，工艺错综复杂，产品危险性高的特点。通过传统的控制系统可以对不同工段进行相应的控制，然而随着我国经济的发展，对产品质量和生产规模的需求也越来越高，因此传统的分散控制系统已经无法满足人们的要求。新型的分散控制系统可以实现对工艺流程中的自动化仪表集中显示，同时可以分别对各个工段的不同回路分别进行控制。通过传统控制系统和分散控制系统灵活的结合运用，可以充分发挥传统控制系统的专业化优势，又可以满足大规模装置的自动化控制，使得新型分散控制系统在石油化工领域迅速发展起来。而且随着自动控制技术的提高，人们可以将神经网络技术、模糊控制理论、智能控制理论应用到新型的控制系统中，使得控制精度得到进一步的提高，生产过程更加的稳定。因此，新型分散控制系统在未来还有很大的发展空间。

1.3总线控制系统

总线控制系统具有开放化、数字化、智能化以及微型化等特点。这些特点也正是现阶段在石化企业发展过程中所要完成的主要目标。现阶段，在各个生产领域当中已经广泛应用了未来战斗系统。开发未来战斗系统的功能设备和操作技术，就总线控制系统而言是完成可持续发展的前提。通过调查统计相关数据，发现在化工企业当中应用未来战斗系统，除了能够控制生产设备之外，同时还能够利用现场总线系统来配合局域网，从而更好地控制现场总线。但是现场总线控制系统在对化工企业当中的工作进行合理控制的时候离不开信息共享技术的有效支持，所以配合局域网可以将现场总线控制系统的优势充分发挥出来，进而有效实现制造商和用户的公开化。

2仪表自动化控制的基础特征

2.1具有交互界面

交互界面是自动化控制技术中必不可少的基础特征，是实现自动化控制的基础。以交互界面显示仪表监测的实时数据，使工作人员获取数据变得更加容易，有利于提高企业的工作效率，促进集成性生产。通常，交互界面都借助显示屏显示实时数据。工作人员通过显示屏上信号灯信息和实时数据，以仪表数据为参考基础，从而使工作人员进行相关的决策。目前，大部分石化企业正逐步普及自动化控制技术，人工交互界面的构建也越来越完善。其直观化和人性化的优点深受广大工作人员的青睐，有利于提高石化企业的生产效率，减少事故发生的概率。

2.2具备更高的安全性

最初对化工仪表进行使用的目的主要是为了监测关键环节的生产数据，有效结合相应的数据信息制定管理措施，保证企业生产的安全性。在具体进行工作的时候，工作人员必须要在现场进行操作，而在此过程中，难免会有一定的危险产生，而通过对自动化控制技术的有效应用可以降低人的直接操控，有效确保其安全性，将危险事故发生率降到最低。

2.3改善控制技术

7.化工仪表与自动化论文篇七

1化工行业自动化仪表的应用情况概述

现有的自动化仪表种类较多, 其中适合化工生产的自动化仪表主要是高温高压控制和监测方面的仪表。这些仪表在化工生产中肩负着对设备运行状态的监测工作, 同时还需要根据监测情况对设备进行自动化控制, 形成自动化生产流程。随着现代化技术的发展, 化工自动化仪表逐渐发展成为具有一定存储功能和复杂计算功能的可编程控制系统, 在化工生产中发挥着更加智能的作用。

随着化工自动化仪表的广泛应用, 在化工企业生产的各个环节都不可缺少自动化仪表, 那么运行过程中必须保证仪表的正常使用, 避免出现故障造成生产工作无法开展的情况, 这就需要坚持对自动化仪表进行定期检修维护, 及时排除故障隐患, 对老化设备进行更新, 确保仪表使用的稳定性和可靠性。

2化工自动化仪表运行中常见问题

2.1仪表质量不能够满足使用要求

在我国目前的仪表设计和生产的普遍水平偏低, 仅有少数企业生产的自动化仪表在设计和制作上能够达到国际先进水平, 但是大多数产品从设计时就没有投入足够的精力, 造成产品仅满足基本功能需求, 在使用中却出现很多使用不便的情况发生。而且在仪表产品生产时为了降低成本, 采用劣质材料和配件, 所生产的仪表设备不能满足使用年限的需求, 且损坏率高。在化工生产企业, 由于生产设备的高危险性, 对自动化控制仪表的质量和精度都有较高的需求, 但是目前的仪表设计和生产现状很难满足我国化工企业大量自动化仪表的需求。

2.2仪表设备的不合理使用

化工生产涉及到很多高温高压高腐蚀性的设备, 对自动化仪表的要求也是高质量和高精度, 但是这些仪表在安装和使用时都有十分严格的标准, 其日常的维护和检修工作也必须安装要求进行, 但是在实际的化工企业使用过程中, 很多仪表没有被合理使用, 其后续的维护工作也经常被忽视, 这就带来了很严重的安全隐患。

2.3人员的违规使用

在化工企业, 很多从业人员没有受过专业培训, 经常进行错误的操作造成自动化仪表的损坏, 这种损坏的影响程度不同, 轻者会导致设备损坏, 严重的会造成安全事故, 需要特别予以注意。

3自动化仪表的日常检修和维护管理

3.1检修管理

首先, 在收到仪表发生故障的报告后, 操作人员应该等待专业人员进行维修, 专业人员应该根据故障发生时的仪表使用状态, 对仪表故障进行判断, 有条件时应该对设备停用进行详细检查和维修。需要注意在仪表相关联的元器件是否有故障发生, 仪表周围是否出现干扰源等。还应该关注仪表使用环境是否温度过热或压力过高, 检修后还应该对仪表进行测试, 测试通过后再投入正常使用。其次, 企业的仪表维修人员应该经过专业的培训, 并对生产中使用的仪表属性和功能有较为详细的了解, 在检修中应该采用不同的方法对特定的仪表进行检查和维修, 合理选择维修工具, 并采用不同的检测方法对检修结果进行评判, 防止二次故障出现。再次, 在故障维修的过程中, 可以考虑利用其它仪表替代的排除法对仪表故障进行排查, 寻找发生故障的事故源, 并利用配备的仪表替代品维持正常的生产活动, 避免因仪表的检修影响生产效率。第四, 在仪表经过检修确认后, 再次安装回原位时, 必须对检修仪表和相关仪表进行复位操作, 防止因安装不当带来的二次损坏。

3.2维护管理

维护工作是自动化仪表的日常工作, 不应该松懈, 是防止自动化仪表出现故障的关键工作, 这部分工作应该按照以下内容实施:首先, 对责任落实到位, 加强管理, 并由专门领导负责, 对重要仪表应该提高维护周期。其次, 对自动化仪表的更新应该按照实际情况执行, 很多仪表由于使用环境的影响, 其使用寿命往往小于标准情况, 对于这种仪表应该定期维护, 一方面延长其使用周期, 另一方面可以及时掌握仪表情况, 对无法正常使用的仪表及时更换。再次, 应该加强对操作人员的培训工作, 人为操作不当造成的自动化仪表损坏也是仪表故障产生的原因, 因此加强对操作人员的操作技能培训工作, 可以有效的降低自动化仪表使用过程中的损坏情况。最后, 应该对仪表的维护工作行程标准, 对自动化仪表的日常维护工作形成一定规律性, 能够及时排除仪表的故障隐患, 并有效延长仪表使用寿命, 提高自动化仪表的使用精度, 提高生产的效率。

4结语

通过本文的分析可以看出, 在化工企业应该加强对自动化仪表的日常检修和维护工作, 从管理上制定适当的检修和维护工作计划, 提高维修人员的专业技能和实践能力, 加强操作人员的培训工作, 可以有效避免日常使用中的仪表损坏, 提高化工自动化仪表的使用效率, 有效延长仪表使用寿命, 保障化工企业的日常生产工作顺利开展。

参考文献

[1]刘春庚.化工自动化仪表的检修与维护措施探讨.科技创新与应用, 2015, 32.

8.探究化工仪表及其自动化篇八

关键词：化工仪表;自动化仪表;发展趋势

化工仪表及其自动化是一门利用自动控制学科、仪表仪器学科的理论和技术而服务于化学工程学科的综合性的技术学科。而利用自动控制器仪表学科和计算机学科的理论服务于化学工程学科是目前我们研究的目标。下文将对化工仪表及自动化的相关内容进行论述。

一、化工自动化仪表的概述

1.化工自動化仪表的涵义

化工自动化仪表是多个自动化原件共同组成的，具有相对完善的功能的自动化技术工具，一般同时具有很多种功能，比如同时实现测量、显示、控制、记录和警报等功能，自动化本身是一个系统，同时又是整个大型自动化系统的一个子系统，自动化仪表是一种信息集体，主要的功能是进行信息形式的转换，将输入的信号转化成需要的输出信号。信号的表达可以根据时间域或者频率范围来表达，信号的传输可以调试成连续的或者断续的模拟量和数字量的传输形式。

2.化工自动化仪表的种类

化工自动化仪表按原则可以分为四类：第一，检测仪表，包括测量和变送各种参数;第二，显示仪表，包括显示模拟量和数字量;第三，控制仪表，包括气动、电动控制仪表以及数字式控制器;第四，物位仪表;在化工生产中，往往需要对原料、半成品和成品的液位进行测量，由于测量过程与被测物料特性关系密切，所以除浮力式仪表外，物料仪表没有通用产品，按测量方式分为直读式、浮力式、静压式（差压、压力）、电接触式、电容式、超声波式、雷达式、重垂式、辐射式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等，其中雷达式（0.3%）、磁致伸缩式（0.05%）以及矩阵涡流式液位计（±1mm）精度高，在石化行业的应用逐步普及。第五，执行器，包括气动、电动以及液动等执行器。按仪表的组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表以及综合控制装置;按照使用能源可以分为气动仪表、电动仪表以及很少见的液动仪表;按仪表的安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表以及架装仪表。随着现代化的不断发展，微处理机也得到了快速的发展，根据仪表中是否引入微处理器又可以分为自动化仪表和非自动化仪表。根据仪表的信号形式又可以分为模拟仪表和数字仪表等。由于仪表的覆盖范围比较广，任何一种分类方法都不能将仪表分得清清楚楚，各种分类中间都互相渗透并且彼此联系。

3.化工自动化仪表的功能

随着化工技术的不断进步，化工仪表自动化技术得到了很大的发展空间，并日趋成熟。一些智能化的仪表、数字化仪器等高技术含量的化工仪表不断涌现，化工仪表的功能得到了很大的提高，具备了计算能力、记忆能力、编辑能力及数据信息处理能力等。化工仪表的自动化发展，把化工生产变得智能化、自动化，大大的促进了化工生产业的发展。

二、化工自动化仪表的新功能

随着计算机技术和电子技术的不断发展那，常规仪表得到快速发展，各种新型的仪表以及控制器不断的投入使用。下文将对化工自动化仪表的功能优势进行论述：

1.自动化仪表能够处理复杂的化学成分

自动化仪表能够实现常规仪表不能实现的功能，如气相或液相色谱仪通过对复杂的化学混合物进行色层分离来确定样品中每一种化学成分的含量。

2.自动化仪表能够保持记忆

当在仪表中引入微机以后，由于微机中的随机存储器能够记忆迁移状态的信息，并且在通电的情况下会一直保持记忆，最重要的是可以同时记忆多条状态信息进行重现或处理。

3.自动化仪表能够减少误差，提高测量的精确度

实时修正测量值误差是一个比较复杂的功能，但是在仪表中装入微处理器除了可以减少误差以外，依靠限制干扰能提高其测量值的精度。

4.仪表可以实现编程

将计算机软件移入到仪表中取代大量的硬件逻辑电路，即实现硬件的软化，就可以简化其编程，尤其是当控制一个特别复杂的功能时，将存储控制程序代替原来的顺序控制，采用软件编程就会使控制变得简单。因此，在仪器仪表中植入软件就可以代替常规的逻辑电路从而大大简化硬件的结构。

5.自动化仪表能够进行复杂计算

植入微机的自动化仪表可以进行很多复杂的计算，并且计算的结果具有很高的精度。在自动化仪表中可经常进行诸如乘除一个常数、确定极大和极小值、被测量的给定极限检测等多方面的运算和比较。

6.自动化仪表能够处理数据，检索和优化工作

应用微处理器和软件的仪表可以快速地处理在测量中遇到的线性化处理、自检自校以及转换测量值和工程值和抗干扰等问题。应用微处理器以及软件除了减轻硬件负担以外，由于增加了丰富的处理功能，自动化仪表还可以进行检索以及优化等工作。

总之，电子技术、计算机技术的发展，也促进了常规仪表的发展，新型的数字仪表，智能化仪表，程序控制器，调节器等也不断投入使用。现在我国大、中、小型企业以及广大乡、镇企业依据不同的生产实际和需求，气动仪表、电动仪表、模拟仪表、数字仪表以及各种智能化仪表，计算机等都在进行使用，形成了气电结合、模数共存、取长补短，协同发展的局面。它们构成的各种自动化控制系统极大地推动着我们的现代化建设事业。

三、未来化工自动化仪表的发展趋势

化工自动化技术的不断发展，自动化化工仪表各方面得到了很大的提高，面对化工仪表自动化的发展趋势，对自动化化工仪表有了以下的展望。

1.化工仪表向着简单化的方向发展

先进的化工仪表向着简单便捷的方向发展，超声、电磁、科氏等化工仪表的结构非常的简单，这些化工仪表内没有设置任何的节流器和转动器，简单轻巧。计算机软件代替了原有的硬件，减少了硬件的负担，使得化工仪表日益简单化。

2.化工仪表向着程序安装日简单化的方向发展

化工仪表的自动化技术使得化工生产开始向自动化发展，而化工仪表程序安装的简单化，使得仪表使用简单、安装方便。所以检查的插入型的仪表收到了化工检测人员的追捧。

3.化工自动化仪表向着功能日益提高的方向发展

随着计算机技术的不断进步和发展，自动化化工仪表的功能得到不断的提高。计算机技术和化工仪表的结合促进了智能化电磁流量检测器的形成，电磁流量检测器能检测出流体密度和热能。自动化化工仪表的功能在不断的提高中，加快了化工生产发展。

四、结束语

总之，化工自动化是利用自动控制学科仪器、仪表学科，以及计算机学科的理论与技术，服务于化学工程学科的。现代化工工艺及设备与自动化装置已经构成了有机的整体，使仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能，使化工生产自动化水平不断提高。

参考文献：

[1]孙宏杰：《浅议化工仪表及自动化的发展情况》[J]，《黑龙江科技信息》2010年第9期。