化工儀表緒論

緒論1一、化工自動化意義及目的1.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或全部勞動，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。工業(yè)自動化根據(jù)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)可分為三種類型：過程控制自動化、制造工業(yè)自動化、各種間隙過程自動化。22.目的（1）加快生產(chǎn)速度、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)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。3二、化工自動化的發(fā)展情況20世紀(jì)40年代以前絕大多數(shù)化工生產(chǎn)處于手工操作狀況，操作工人根據(jù)反映主要參數(shù)的儀表指示情況，用人工來改變操作條件，生產(chǎn)過程單憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。低效率，花費(fèi)龐大。20世紀(jì)50年代到60年代人們對化工生產(chǎn)各種單元操作進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，使得化工生產(chǎn)過程朝著大規(guī)模、高效率、連續(xù)生產(chǎn)、綜合利用方向迅速發(fā)展。4二、化工自動化的發(fā)展情況20世紀(jì)70年代以來，化工自動化技術(shù)又有了新的發(fā)展已發(fā)展為綜合自動化，應(yīng)用的領(lǐng)域和規(guī)模越來越大；顯示了知識密集化、高技術(shù)集成化的特點(diǎn)；智能化程度日益增加。20世紀(jì)末，計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引發(fā)了自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革5使用常規(guī)儀表的中央控制室678

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，大致分為四類：測量變送儀表（各種參數(shù)的測量和變送）；顯示報(bào)警保護(hù)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)成自動檢測系統(tǒng)、自動操縱系統(tǒng)、自動信號聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)這樣四種自動化系統(tǒng)，他們的作用如下：三、自動化系統(tǒng)及儀表的分類91.自動檢測系統(tǒng)（眼睛）

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、0.02~0.1Mpa等）時(shí)，此時(shí)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)。102.自動信號聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)

生產(chǎn)過程中有時(shí)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(shí)就有可能引起事故。為此，長對某些關(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，在事故即將發(fā)生以前，信號系統(tǒng)就自動地發(fā)出聲光信號警報(bào)，告戒操作人員注意，并及時(shí)采取措施。

自動信號聯(lián)鎖保護(hù)電路按其主要構(gòu)成元件的不同，可分為有觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式兩類（有時(shí)可采用混合式）。有觸點(diǎn)式電路是由各種繼電器、按鈕、開關(guān)等電器組成的繼電線路，依靠各種電器的觸點(diǎn)開合完成電路的通斷和切換。無觸點(diǎn)式電路利用由二極管、晶體管及集成電路等電子器件構(gòu)成具有一定功能的電子線路，利用電子器件的導(dǎo)通或阻斷特性來實(shí)現(xiàn)自動信號的報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)作用。113.自動操縱系統(tǒng)（手腳）可以根據(jù)預(yù)先規(guī)定的步驟自動地對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性操作。eg：合成氨造氣車間的煤氣發(fā)生爐，要求按照吹風(fēng)、上吹、下吹制氣、吹凈等步驟周期性地接通空氣和水蒸氣。4.

自動控制系統(tǒng)（大腦）生產(chǎn)過程中各種工藝條件不可能一成不變，特別是化工生產(chǎn)，大多數(shù)是連續(xù)生產(chǎn)，各設(shè)備相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)其中某一設(shè)備工藝條件發(fā)生變化時(shí)，都可能引起其他設(shè)備中某些參數(shù)的波動，偏離正常工藝條件。為此，需要用自動控制裝置對生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行自動控制，使它們在受到外界干擾的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，能自動地調(diào)回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。12人工控制與自動控制：水箱水位控制問題水位測量與變送執(zhí)行器控制器給定眼手腦舉個(gè)小例子人工控制的步驟：1.看（眼）——測量2.判斷、思考（腦）——控制器3.執(zhí)行（手）———調(diào)節(jié)閥以上的動作用儀器儀表來完成——自動化13141、自動檢測系統(tǒng)只能完成“了解”生產(chǎn)過程進(jìn)行情況的任務(wù)；2、自動信號聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)只能在工藝條件進(jìn)入某種極限狀態(tài)時(shí)采取安全措施以免發(fā)生生產(chǎn)事故；3、自動操縱系統(tǒng)只能按照預(yù)先規(guī)定好的步驟進(jìn)行某