仪表及自动化复习

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1、仪表与自动化戴焰明主讲（1）通过习题掌握常用仪表及自动化的组成、原理与特点，理解被控变量、操纵变量对系统性能的影响，掌握被控变量与操纵变量的合理确定方法。（2）掌握常用过程检测仪表的结构与测量原理与使用特点；理解各种PID控制规律对系统的作用，掌握其使用方法。1.知识目标（1）能够分析常用的温度、压力、流量和物位检测仪表。（3）能熟悉PID控制规律。（4）能熟悉简单控制系统。2.能力目标（1）认识仪表及自动化的学习基本方法，培养一定的逻辑思维能力。（2）养成独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的

2、分析和比较，总结和概括，学会举一反三，通过例题，灵活应用，培养仪表及自动化的综合应用能力。3.态度目标人工控制：进水量增加时，导致水位增加，人眼睛观察玻璃液面计中的水位变化，并通过神经系统传给大脑，经与大脑中的设定值（50%）比较后，确定水位偏高（或偏低），故发出信息，让手开大（或关小）阀门，调节出水量，使液位变化。这样反复进行，直到液位重新稳定到设定值上，从而实现了液位的人工控制。自动控制：现场的液位变送器LT检测出水槽液位，转换成统一的标准信号传送给控制室内的控制器LC，与控制器LC中预先输入的设定

3、信号进行比较后形成偏差，继而将偏差信号按预先确定的某种控制规律（比例、积分、微分的某种组合）进行运算后，产生输出信号给控制阀，使控制阀改变开启度，控制出水量。这样反复进行，直到水槽液位恢复到设定值为止，从而实现水槽液位的自动控制，实现了生产过程自动化。二、过程控制系统的分类过程控制系统一般分为：生产过程自动检测系统、自动控制系统、自动报警联锁系统和自动操纵系统等四大类。（一）过程自动检测系统利用各种检测仪表自动连续地对相应的工艺变量进行检测，并能自动指示或记录的系统，称为过程自动检测系统。自动检测系统由

4、两部分组成：检测对象和检测装置。如图0-3所示：习题与思考题1．过程控制的意义是什么？﹙1﹚保证人生、设备安全﹙2﹚提高产品质量2．生产过程中的五大工艺变量是什么？分别用什么符号表示？控制工程上统称为什么？用什么符号表示?答：生产过程中的五大工艺变量是压力、流量、液位、温度、成分。分别用P、F、L、T、A表示。控制工程上统称为被控变量。用Y表示?习题与思考题3．什么是自动化？过程控制系统分哪几类？答：在生产设备上配备一些自动控制装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，即用自动控制

5、装置来管理生产过程的办法，称生产过程的自动控制，简称过程自动化。过程控制系统分自动检测系统、自动控制系统、自动报警与联保护系统、自动操纵系统四大类。4．过程控制仪表如何进行分类？答：过程控制仪表分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统三大类。习题与思考题5．DDZ-Ⅲ仪表的能源、统一标准信号各是什么？答：DDZ-Ⅲ仪表的能源为电能。统一标准信号为电源24VDC、信号4～20mA或1～5VDC、转换电阻250Ω1）测压点的选择测压点一般选择与被测介质呈直线流动的管段部分，且使取压点与流动方向垂直；测液

6、体压力时，取压点应在管道下部；测气体压力时，取压点应在管道上方。2）导压管的铺设导压管粗细要合适，在铺设时应便于压力表的保养和信号传递。在取压口到仪表之间应加装切断阀。当遇到被测介质易冷凝或冻结时，必须加保温板热管线。压力表的安装3）压力表安装时，应便于观察和维修，尽量避免振动和高温影响。应根据具体情况，采取相应的防护措施，如图2－4所示。压力表在连接处应根据实际情况加装密封垫片。2-4压力表安装示意图压力表的安装（2）差压式液位计差压式液位计是根据流体静力学原理工作的，即容器内液位的高度L与液柱上下两

7、端面的静压差成比例。在图2－10中，根据流体静力学原理，A点和B点的压力差△P为：一般被测介质的密度ρ是已知的，重力加速度g是常量，所以差压△P正比于液位L，即液位L的测量问题转换成了差压△P的测量。因此，所有压力、压差检测仪表只要量程合适，都可用来测量物位。图2-10差压变送器测液位示意图（差压式液位计1）零点无迁移如图2－10所示，在使用电动差压变送器时，差压变送器的安装高度与最低液位正好在同一水平线上，此时△P＝PB-PA=ρgL当L＝0时，△P＝0IO＝IOmin＝4mADC当L＝Lmax时△P

8、＝△PmaxIO＝IOmin＝20mADC当液位在0～L之间变化时，△P在0～△Pmax之间变化，它们之间形成一一对应的关系，这就是所谓“无迁移”情况。零点迁移2）零点正迁移若差压变送器与容器的液相取压点不在同一水平面上，如图2－11所示。变送器此时正压室受到的压力P＋＝P0＋ρgL+ρgl负压室受到的压力P－＝P0差压△P＝P＋－P－＝ρgL+ρgl显然，当L＝0时，△P>0（显示仪表的指示大于零），此时差压变送器需要零点“正迁移”，迁移