儀表基礎(chǔ)知識(已修改)
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【正文】 兗礦新疆煤化工有限公司儀控科內(nèi)部培訓(xùn)資料 儀表基礎(chǔ)知識 儀 電項(xiàng)目 部儀控科 2023年 6月 25 一 、 化工自動化意義及目的 ? 意義 化工生產(chǎn)過程自動化 ： 在化工設(shè)備 、 裝置及管道上 ， 配置一些自動化裝置 ，替代操作工人的部分直接勞動 ， 使生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行 。 這種部分地或全部地用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法 ， 稱為化工生產(chǎn)過程自動化 ， 簡稱為化工自動化 。 ? 目的 （ 1） 加快生產(chǎn)速度 、 降低生產(chǎn)成本 、 提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量 。 （ 2） 減輕勞動強(qiáng)度 、 改善勞動條件 。 （ 3） 保證生產(chǎn) 、 人生安全 ， 防止事故發(fā)生或擴(kuò)大 ， 延長設(shè)備使用壽命 、 提高設(shè)備利用率 。 （ 4） 改變勞動方式 ， 提高工人文化技術(shù)水平 ， 適應(yīng)當(dāng)代信息技術(shù)革命和信息產(chǎn)業(yè)革命需要 。 緒 論 二 、 化工自動化的發(fā)展概況 ? 初級階段： 應(yīng)用一些自動檢測儀表監(jiān)視生產(chǎn) ， 利用 手工操作 ， 工人根據(jù)反映主要工藝參數(shù)的儀表指示情況人工地改變操作條件， 生產(chǎn)過程單憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行 。 對于連續(xù)生產(chǎn)的化工廠 ， 在進(jìn)出物料彼此聯(lián)系中裝設(shè)了大的貯槽 ， 可以克服干擾影響及穩(wěn)定生產(chǎn) ， 但是生產(chǎn)效率低 ， 設(shè)備投資大 。 ? 50~60年代： 開發(fā)化工生產(chǎn)各個操作單元 ， 向著大規(guī)模 、 高效率 、 連續(xù)生產(chǎn) 、 綜合利用方向發(fā)展 。 實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的自動控制系統(tǒng)主要是壓力 、 流量 、 液位和溫度四大參數(shù)的簡單控制 。 串級 、 比值 、 多沖量等復(fù)雜控制系統(tǒng)也得到一定程度發(fā)展 。 自動化技術(shù)工具主要是基地式電動 、 氣動儀表及膜片式的單元組合儀表 。 此時期由于對化工對象動態(tài)特性了解不夠深入 ，因此 ， 半經(jīng)驗(yàn) 、 半理論的設(shè)計準(zhǔn)則和整定公式 ， 在自動控制系統(tǒng)設(shè)計和參數(shù)整定中起相當(dāng)重要作用 。 ? 70年代： 自動化技術(shù)工具方面 ， 氣動 2型和電動 2型單元組合式儀表剛投入生產(chǎn)不久 ， 氣動 3型和電動 3型單元組合式儀表相繼問世 ， 進(jìn)一步發(fā)展到具有多功能的組裝儀表 、 智能式儀表 ， 為實(shí)現(xiàn)各種特殊控制規(guī)律提供了條件 。 新型智能傳感器和控制儀表的問世使儀表與計算機(jī)之間的直接聯(lián)系極為方便 。 而且 ， 電子計算機(jī)的作用也越來越大 。 化工生產(chǎn)過程自動化是一門綜合性技術(shù)學(xué)科 ， 利用自動控制學(xué)科 、 儀器儀表學(xué)科幾計算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科 。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 ， 本學(xué)科將不斷發(fā)展并日益被人們所重視 。 在化工生產(chǎn)過程中 ， 由于實(shí)現(xiàn)了自動化 ， 人們通過自動化裝置來管理生產(chǎn) ， 自動化裝置與工藝及設(shè)備已結(jié)合成為有機(jī)的整體 。 因此 ， 越來越多的工藝技術(shù)人員認(rèn)識到： 學(xué)習(xí)儀表及自動化方面的知識， 對于管理與開發(fā)現(xiàn)代化化工生產(chǎn)過程是十分必要的 。 三 、 化工儀表及自動化系統(tǒng)的分類 化工生產(chǎn)過程中需要測量和控制的參數(shù)是多種多樣的 ， 主要的有熱工量 （ 壓力 、 流量 、 液位 、 溫度等 ） 和成分 （ 或物性 ） 量 。 所以化工自動化儀表按功能不同 ， 大致分為五類： 檢測儀表 （ 各種參數(shù)的測量和變送 ） ； 分析儀表 (成分或物性量 ) 顯示儀表 （ 模擬量顯示和數(shù)字量顯示 ） ； 控制儀表 （ 氣動 、 電動控制儀表及數(shù)字式控制器 ）； 執(zhí) 行 器 （ 氣動 、 電動 、 液動等執(zhí)行器 ） 。 利用上述各類儀表 ， 可以構(gòu)成自動檢測 、 自動操縱 、 自動保護(hù)和自動控制這樣四種自動化系統(tǒng) ，他們的作用如下： ? 自動檢測系統(tǒng) 利用各種儀表對生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)進(jìn)行測量 、指示或記錄的 ， 稱為自動檢測系統(tǒng) 。 它代替了操作人員對工藝參數(shù)的不斷觀察與記錄 ， 因此起到對過程信息的獲取與記錄作用 。 這在生產(chǎn)過程自動化中是最基本的也是十分重要的內(nèi)容 。 自動檢測系統(tǒng)中主要的自動化裝置是 敏感元件 、 傳感器和顯示儀表 。 敏感元件 也稱檢測元件 ， 作用是對被測變量作出響應(yīng)， 把它轉(zhuǎn)換成適合測量的物理量 。 傳感器 可以對檢測元件輸出的物理量信號作進(jìn)一步信號轉(zhuǎn)換 ， 當(dāng)轉(zhuǎn)換后的信號為標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一信號 （ 如 0~10mA、 4~20mA、 ~ ） 時 ， 此時的傳感器一般成為變送器 。 顯示儀表 的作用是將檢測結(jié)果以指針位移 、 數(shù)字 、 圖象等形式準(zhǔn)確地指示 、 記錄或儲存 ， 使操作人員能正確了解工藝操作情況和狀態(tài) 。 ? 自動信號和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng) ? 生產(chǎn)過程中有時由于一些偶然因素的影響導(dǎo)致工藝參數(shù)超出允許 的變化范圍而出現(xiàn)不正常情況時就有可能引起事故 。 為此 ， 常對某些 關(guān)鍵性參數(shù)設(shè)有自動信號聯(lián)鎖保護(hù)裝置 。 當(dāng)工藝參數(shù)超過了允許范 圍 ， 在事故即將
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