自動(dòng)化儀表 第一章課件

自動(dòng)化儀表AutomationInstruments

李金城ZhengzhouUniversityofLightIndustryDepartmentofElectrical&InformationEngineeringTelmail:0431hehe@163.com自動(dòng)化儀表李金城ZhengzhouUniversityoPage:22022/12/9教材：控制儀表及裝置主編：吳勤勤化學(xué)工業(yè)出版社2008年1月第3版ISBN978-7-5025-9923-2使用教材Page:22022/12/7教材：控制儀表及裝置使用教材Page:32022/12/9課程情況及參考書(shū)籍課程學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)（理論34學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)）參考書(shū)籍：[1]厲玉鳴.化工儀表及自動(dòng)化[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003[2]王玲生.熱工檢測(cè)儀表[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1994[3]龔家彪.熱工測(cè)量和儀表[M].北京:中國(guó)工業(yè)出版社,1995[4]宋佳霖.電動(dòng)控制儀表技術(shù)原理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004[5]劉巨良.過(guò)程控制儀表[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008[6]王可華.石油儀表及自動(dòng)化[M].北京:石油工業(yè)出版社，2006[7]何道清.儀表與自動(dòng)化[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008Page:32022/12/7課程情況及參考書(shū)籍課程學(xué)時(shí)：4Page:42022/12/9本課程的特點(diǎn)和任務(wù)

“自動(dòng)化儀表”課程主要講授控制儀表的基本知識(shí)，模擬式控制儀表及裝置和數(shù)字式控制儀表及裝置。本課程是自動(dòng)化專業(yè)過(guò)控方向一門(mén)專業(yè)必修課。

本課程的主要任務(wù)是：

①掌握各類控制儀表的基本理論。②掌握儀表的發(fā)展，演變，類型及其在控制系統(tǒng)中的重要作用。③掌握模擬式和數(shù)字式儀表原理及應(yīng)用。④掌握各種儀表的典型應(yīng)用，能合理地選擇和使用各種調(diào)節(jié)器及儀表。Page:42022/12/7本課程的特點(diǎn)和任務(wù)“自動(dòng)化儀Page:52022/12/9自動(dòng)化儀表是一門(mén)理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課，涉及的基礎(chǔ)理論和實(shí)際知識(shí)面廣，是自動(dòng)控制理論、現(xiàn)代控制理論、自動(dòng)控制系統(tǒng)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、材料工程、電氣測(cè)量技術(shù)、電路/電子基本理論、電氣安全技術(shù)等學(xué)科知識(shí)的綜合，所以理論性較強(qiáng)。在掌握基本理論的同時(shí)，還要注意培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能，因此實(shí)踐性也較強(qiáng)。鑒于以上原因，為學(xué)好自動(dòng)化儀表這門(mén)課，學(xué)習(xí)時(shí)一定要注意理論聯(lián)系實(shí)際。做到上課認(rèn)真聽(tīng)講，實(shí)驗(yàn)認(rèn)真完成，本課程的特點(diǎn)Page:52022/12/7自動(dòng)化儀表是一門(mén)理課程基礎(chǔ)CourseFoundation課程基礎(chǔ)Page:72022/12/9本節(jié)內(nèi)容自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中的地位自動(dòng)化儀表內(nèi)涵及分類什么是儀表儀器與儀表的區(qū)別儀器儀表發(fā)展歷史儀器儀表種類及發(fā)展趨勢(shì)儀器儀表的主要性能指標(biāo)控制儀表及自動(dòng)化儀表工程控制流圖的基本畫(huà)法Page:72022/12/7本節(jié)內(nèi)容自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中Page:82022/12/9自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中的地位測(cè)量元件執(zhí)行元件通信元件安全元件控制策略控制決策自動(dòng)化儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)Page:82022/12/7自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中的地位測(cè)Page:92022/12/9自動(dòng)化儀表內(nèi)涵及分類自動(dòng)化儀表模擬式儀表數(shù)字式儀表控制器變送器轉(zhuǎn)換器運(yùn)算器附加單元執(zhí)行器……可編程調(diào)節(jié)器PLC智能變送器閥門(mén)定位器DCSFCS……Page:92022/12/7自動(dòng)化儀表內(nèi)涵及分類自動(dòng)化儀表Page:102022/12/9什么是儀表？在工業(yè)控制系統(tǒng)中，一般用來(lái)測(cè)定溫度、氣壓、電量、流量等儀器的統(tǒng)稱。外形似計(jì)時(shí)的表，能由刻度直接顯示數(shù)值。Page:102022/12/7什么是儀表？在工業(yè)控制系統(tǒng)中Page:112022/12/9儀器與儀表的區(qū)別？?jī)x器是一種組合意義上的機(jī)器；里面一般會(huì)至少含有幾種儀表。儀表狹義上一般只是用來(lái)指示數(shù)據(jù)用。

Page:112022/12/7儀器與儀表的區(qū)別？?jī)x器是一種Page:122022/12/9儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的感覺(jué)器官功能。人們用感覺(jué)器官去視、聽(tīng)、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、酸度計(jì)、高溫計(jì)等儀器儀表，可以改善和擴(kuò)展人的這些功能；另外，有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可感受和測(cè)量到人的感覺(jué)器官所不能感受到的物理量；還有些儀器儀表可以超過(guò)人的能力去記錄、計(jì)算和計(jì)數(shù)，如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。Page:122022/12/7儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人Page:132022/12/9儀器儀表發(fā)展歷史儀器儀表發(fā)展已有悠久的歷史。中國(guó)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已有了利用天然磁鐵制成的指南儀器，稱為司南。古代的儀器在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中多屬用以定向、計(jì)時(shí)或供度量衡用的簡(jiǎn)單儀器。Page:132022/12/7儀器儀表發(fā)展歷史儀器儀表發(fā)展Page:142022/12/9儀器儀表發(fā)展歷史17～18世紀(jì)，歐洲的一些物理學(xué)家開(kāi)始利用電流與磁場(chǎng)作用力的原理制成簡(jiǎn)單的檢流計(jì)；利用光學(xué)透鏡制成的望遠(yuǎn)鏡，奠定了電學(xué)和光學(xué)儀器的基礎(chǔ)。其它一些用于測(cè)量和觀察的各種儀器也遂逐漸得到了發(fā)展。Page:142022/12/7儀器儀表發(fā)展歷史17～18世Page:152022/12/9儀器儀表發(fā)展歷史19世紀(jì)到20世紀(jì)，工業(yè)革命和現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)促進(jìn)了新學(xué)科和新技術(shù)的發(fā)展，后來(lái)又出現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)等，儀器儀表因而也得到迅速的發(fā)展?，F(xiàn)代儀器儀表已成為測(cè)量、控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化必不可少的技術(shù)工具。Page:152022/12/7儀器儀表發(fā)展歷史19世紀(jì)到2Page:162022/12/9儀器儀表種類1.溫度儀表

溫度計(jì)、熱電偶、熱電阻、溫度調(diào)節(jié)器、非接觸式溫度計(jì)等。Page:162022/12/7儀器儀表種類1.溫度儀表

溫Page:172022/12/9儀器儀表種類2.壓力儀表

壓力表、差壓變送器、胎壓計(jì)、氣壓/液壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制儀器等。Page:172022/12/7儀器儀表種類2.壓力儀表

壓Page:182022/12/9儀器儀表種類3.流量?jī)x表

流量計(jì)、流量傳感器/變送器、水表、煤氣表、水位計(jì)、液位控制器等。Page:182022/12/7儀器儀表種類3.流量?jī)x表

流Page:192022/12/9儀器儀表種類4.電工儀器儀表

電流表、電壓表、調(diào)壓器、電壓監(jiān)測(cè)儀、智能電力監(jiān)測(cè)儀等。Page:192022/12/7儀器儀表種類4.電工儀器儀表Page:202022/12/9儀器儀表種類5.電子測(cè)量?jī)x器

LCR測(cè)量?jī)x、物位儀、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。Page:202022/12/7儀器儀表種類5.電子測(cè)量?jī)x器Page:212022/12/9儀器儀表種類6.分析儀器

色譜儀、光度計(jì)、水分測(cè)定儀、射線式分析儀器、波譜儀、攝影儀器等。Page:212022/12/7儀器儀表種類6.分析儀器

色Page:222022/12/9儀器儀表種類7.光學(xué)儀器

濾鏡、棱鏡、色差計(jì)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等。Page:222022/12/7儀器儀表種類7.光學(xué)儀器

濾Page:232022/12/9儀器儀表種類8.工業(yè)自動(dòng)化儀表

PID調(diào)節(jié)器、智能儀表、變頻器、各種傳感儀器等。Page:232022/12/7儀器儀表種類8.工業(yè)自動(dòng)化儀Page:242022/12/9儀器儀表種類9.執(zhí)行器

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。10.儀器儀表專用電源

直流電源、穩(wěn)壓電源、交流電源、開(kāi)關(guān)電源、不間斷電源、逆變電源等。Page:242022/12/7儀器儀表種類9.執(zhí)行器

電動(dòng)Page:252022/12/9儀器儀表種類另外儀器儀表還有：汽車(chē)儀表、拖拉機(jī)儀表、船用儀表、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無(wú)線電測(cè)試儀器、載波微波測(cè)試儀器、地質(zhì)勘探測(cè)試儀器、建材測(cè)試儀器、地震測(cè)試儀器、大地測(cè)繪儀器、水文儀器、計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測(cè)試儀器、商業(yè)測(cè)試儀器、教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。Page:252022/12/7儀器儀表種類另外儀器儀表還有Page:262022/12/9儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)是不斷利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件，例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共振、超導(dǎo)、激光等原理和采用各種新型半導(dǎo)體敏感元件、集成電路、集成光路、光導(dǎo)纖維等元器件。其目的是實(shí)現(xiàn)儀器儀表的小型化，減輕重量、降低生產(chǎn)成本和更便于使用與維修等。Page:262022/12/7儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)儀器儀表的發(fā)Page:272022/12/9儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)另一重要的趨勢(shì)是通過(guò)微型計(jì)算機(jī)的使用來(lái)提高儀器儀表的性能，提高儀器儀表本身自動(dòng)化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力。儀器儀表不僅供單項(xiàng)使用，而且可能過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)通道與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成各種測(cè)試控制管理綜合系統(tǒng)，滿足更高的要求。Page:272022/12/7儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)另一重要的趨Page:282022/12/9儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)總之儀器儀表的大的發(fā)展趨勢(shì)是：新型化數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)化多功能化Page:282022/12/7儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)總之儀器儀表Page:292022/12/9儀表主要性能指標(biāo)1.靈敏度

靈敏度是指儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。靈敏度有時(shí)也稱“放大比”，增加放大倍數(shù)可以提高儀表靈敏度，單純加大靈敏度并不改變儀表的基本性能，即儀表精度并沒(méi)有提高，相反有時(shí)會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，造成輸出不穩(wěn)定。然而對(duì)于儀表用戶，諸如化工企業(yè)儀表來(lái)講，儀表精度固然是一個(gè)重要指標(biāo)，但在實(shí)際使用中，往往更強(qiáng)調(diào)儀表的穩(wěn)定性和可靠性，因?yàn)榛て髽I(yè)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表用于計(jì)量的為數(shù)不多，而大量的是用于檢測(cè)。另外，使用在過(guò)程控制系統(tǒng)中的檢測(cè)儀表其穩(wěn)定性、可靠性比精度更為重要。Page:292022/12/7儀表主要性能指標(biāo)1.靈敏度

Page:302022/12/9儀表主要性能指標(biāo)2.精確度

儀表精確度科稱精度，又稱準(zhǔn)確度。精確度和誤差可以說(shuō)是孿生兄弟，因?yàn)橛姓`差的存在，才有精確度這個(gè)概念。儀表精確度簡(jiǎn)言之就是儀表測(cè)量值接近真值的準(zhǔn)確程度，通常用相對(duì)百分誤差表示。要提高儀表精確度，就要進(jìn)行誤差分析。誤差通常可以分為疏忽誤差、緩變誤差、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。Page:302022/12/7儀表主要性能指標(biāo)2.精確度

Page:312022/12/9精確度反應(yīng)儀表（傳感元件）測(cè)量結(jié)果與真值的接近程度。它與誤差的大小相對(duì)應(yīng)，誤差小則精度高，反之則低。精度又分為精密度、正確度和準(zhǔn)確度。精密度表示多次重復(fù)測(cè)量中，傳感器測(cè)得的值彼此之間

的重復(fù)性或分散性大小的程度。它反映隨機(jī)誤差的大小

，隨機(jī)誤差越小，測(cè)得的值就越密集，重復(fù)性越好，精

密度越高。正確度表示多次重復(fù)測(cè)量中，傳感器測(cè)得值的算術(shù)平均

值與真值的接近程度。它反映系統(tǒng)誤差的大小，系統(tǒng)誤

差愈小，測(cè)得值的算術(shù)平均值就愈接近真值，正確度愈高。準(zhǔn)確度表示多次重復(fù)測(cè)量中，傳感器測(cè)得值與真值的一

致的程度。它反映隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的綜合大小，只

有當(dāng)隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差都小時(shí)，準(zhǔn)確度才高。準(zhǔn)確度也

簡(jiǎn)稱精度。Page:312022/12/7精確度反應(yīng)儀表（傳感元件）測(cè)Page:322022/12/9對(duì)于具體的儀表（傳感元件），精密度高時(shí)，正確度不一定高，而正確度高時(shí)，精密度也不一定高，但準(zhǔn)確度高時(shí)，則精密度和正確度都高，在消除系統(tǒng)誤差情況下，精密度與準(zhǔn)確度才是一致的。下面我們就以打靶結(jié)果來(lái)說(shuō)明儀表（傳感元件）精度的高低。Page:322022/12/7對(duì)于具體的儀表（傳感元件），Page:332022/12/9a表示系統(tǒng)誤差大而隨機(jī)誤差小，即精密度高而正確度低；b表示系統(tǒng)誤差小而隨機(jī)誤差大，即精密度低而正確度高；c表示系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，精密度合正確度都高，這是我們最希望得到的結(jié)果。Page:332022/12/7a表示系統(tǒng)誤差大而隨機(jī)誤差小Page:342022/12/9精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示，例如0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)、1.5級(jí)等。0.1級(jí)表示總的誤差不超過(guò)±0.1%范圍。精確度等級(jí)數(shù)小，說(shuō)明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，也就是這種儀表精密。

Page:342022/12/7精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示，Page:352022/12/9儀表主要性能指標(biāo)3.復(fù)現(xiàn)性

測(cè)量復(fù)現(xiàn)性是在不同測(cè)量條件下，如不同的方法，不同的觀測(cè)者，在不同的檢測(cè)環(huán)境對(duì)同一被檢測(cè)的量進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)時(shí)，其測(cè)量結(jié)果一致的程度。測(cè)量復(fù)現(xiàn)性也是儀表的重要性能指標(biāo)之一。Page:352022/12/7儀表主要性能指標(biāo)3.復(fù)現(xiàn)性

Page:362022/12/9復(fù)現(xiàn)性表示輸入量x按同一方向變化，儀表（傳感元件）在全量程范圍內(nèi)重復(fù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)所得到各特性曲線的重復(fù)程度。Page:362022/12/7復(fù)現(xiàn)性表示輸入量x按同一方向Page:372022/12/9重復(fù)性一般采用輸出最大不重復(fù)誤差的絕對(duì)值△Rmax與滿量程輸出值YFS的百分比表示，即：Page:372022/12/7重復(fù)性一般采用輸Page:382022/12/9儀表主要性能指標(biāo)4.穩(wěn)定性

在規(guī)定工作條件內(nèi)，儀表某些性能隨時(shí)間保持不變的能力稱為穩(wěn)定性。儀表穩(wěn)定性是自動(dòng)化儀表十分關(guān)心的一個(gè)性能指標(biāo)。由于工業(yè)使用儀表的環(huán)境相對(duì)比較惡劣，被測(cè)量的介質(zhì)溫度、壓力變化也相對(duì)比較大，在這種環(huán)境中投入儀表使用，儀表的某些部件隨時(shí)間保持不變的能力會(huì)降低，儀表的穩(wěn)定性會(huì)下降。Page:382022/12/7儀表主要性能指標(biāo)4.穩(wěn)定性

Page:392022/12/9儀表主要性能指標(biāo)5.可靠性

儀表可靠性是工業(yè)自動(dòng)化儀表所追求的另一重要性能指標(biāo)?？煽啃院蛢x表維護(hù)量是相反相成的，儀表可靠性高說(shuō)明儀表維護(hù)量小，反之儀表可靠性差，儀表維護(hù)量就大。

隨著儀表更新?lián)Q代，特別是微電子技術(shù)引入儀表制造行業(yè)，使儀表可靠性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對(duì)這個(gè)性能指標(biāo)也越來(lái)越重視，通常用平均無(wú)故障時(shí)間MTBF來(lái)描述儀表的可靠性。

Page:392022/12/7儀表主要性能指標(biāo)5.可靠性

Page:402022/12/9儀表主要性能指標(biāo)6.響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí)，其輸出由初始值第一次到達(dá)最終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔，一般規(guī)定以到達(dá)穩(wěn)定值的95%時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。Page:402022/12/7儀表主要性能指標(biāo)6.響應(yīng)時(shí)間Page:412022/12/9控制儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)中被控變量的儀表?？刂苾x表將測(cè)量信號(hào)與給定值比較后，對(duì)偏差信號(hào)按一定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)行結(jié)果以規(guī)定的信號(hào)輸出。工程上將構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的各個(gè)儀表統(tǒng)稱為控制儀表。Page:412022/12/7控制儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)中被控變Page:422022/12/9自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表（AutomationInstruments）由若干自動(dòng)化元件構(gòu)成的，具有較完善功能的自動(dòng)化技術(shù)工具。它一般同時(shí)具有幾種功能，如測(cè)量、顯示、記錄或測(cè)量、控制、報(bào)警等。自動(dòng)化儀表本身是一個(gè)系統(tǒng)，又是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表是一種“信息機(jī)器”，其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。信號(hào)可以按時(shí)間域或頻率域表達(dá)，信號(hào)的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。Page:422022/12/7自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表（AutPage:432022/12/9自動(dòng)化儀表發(fā)展趨勢(shì)控制目標(biāo)由實(shí)現(xiàn)過(guò)程工藝參數(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)展為以最優(yōu)質(zhì)量為指標(biāo)的最優(yōu)控制。控制方法由模擬的反饋控制發(fā)展為數(shù)字式的開(kāi)環(huán)預(yù)測(cè)控制；由傳統(tǒng)的手動(dòng)定值調(diào)節(jié)器、PID調(diào)節(jié)器以及各種順序控制裝置，發(fā)展為以微型機(jī)構(gòu)成的數(shù)字調(diào)節(jié)器和自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。Page:432022/12/7自動(dòng)化儀表發(fā)展趨勢(shì)控制目標(biāo)由Page:442022/12/9儀表自動(dòng)化概念生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，就是在生產(chǎn)過(guò)程中，采用自動(dòng)化儀表及裝置來(lái)檢測(cè)、顯示、記錄和控制生產(chǎn)過(guò)程中的重要工藝參數(shù)，以代替操作人員的直接操作，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能自動(dòng)地維持正常狀態(tài)；當(dāng)受到外界干擾的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，又能自動(dòng)地調(diào)回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。這種用自動(dòng)化儀表來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程的方法，即生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。儀表自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)學(xué)科，它應(yīng)用自動(dòng)控制學(xué)科、儀器儀表學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于各類生產(chǎn)過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。

Page:442022/12/7儀表自動(dòng)化概念生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化Page:452022/12/9儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展概況自動(dòng)化發(fā)展主要特點(diǎn)：

生產(chǎn)的需要、理論的開(kāi)拓與技術(shù)手段的進(jìn)展三者相互推動(dòng)，相互促進(jìn)。自動(dòng)化發(fā)展主要階段:

機(jī)器生產(chǎn)→控制理論→簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)→復(fù)雜控制系統(tǒng)→現(xiàn)代控制系統(tǒng)(直接數(shù)字控制-DDC，集散控制系統(tǒng)-DCS，SCADA系統(tǒng)等)；或基地式控制器等組成的控制系統(tǒng)→單元組合儀表組成的控制系統(tǒng)→計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)→二級(jí)優(yōu)化控制系統(tǒng)。Page:452022/12/7儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展概況自動(dòng)Page:462022/12/9儀表及自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的意義：

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(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；

3、保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生和擴(kuò)大，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力；

4、改變勞動(dòng)方式，提高職工科學(xué)技術(shù)水平，逐步消除體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)間差別。Page:462022/12/7儀表及自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r生產(chǎn)過(guò)程Page:472022/12/9生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化主要內(nèi)容自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)—工況參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)；自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)—工況參數(shù)超限自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)；自動(dòng)操縱系統(tǒng)—按設(shè)定工藝步驟自動(dòng)操縱和自動(dòng)開(kāi)停車(chē)；自動(dòng)控制系統(tǒng)—工況參數(shù)偏離正常工藝條件，自動(dòng)調(diào)整到正常狀態(tài)。Page:472022/12/7生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化主要內(nèi)容自動(dòng)檢Page:482022/12/9儀表自動(dòng)化系統(tǒng)組成1．液位人工控制：檢測(cè)—眼；

運(yùn)算（思考）、命令—腦；

執(zhí)行—手。Page:482022/12/7儀表自動(dòng)化系統(tǒng)組成1．液位人Page:492022/12/9儀表自動(dòng)化系統(tǒng)組成2、液位自動(dòng)控制：

測(cè)量元件及變送器—眼；

控制器—腦；

執(zhí)行器—手。Page:492022/12/7儀表自動(dòng)化系統(tǒng)組成2、液位自Page:502022/12/9自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成組成自動(dòng)化裝置被控對(duì)象測(cè)量元件與變送器自動(dòng)控制器執(zhí)行器Page:502022/12/7自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成組自動(dòng)化裝Page:512022/12/9實(shí)例Page:512022/12/7實(shí)例Page:522022/12/9控制系統(tǒng)分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：

單回路負(fù)反饋控制系統(tǒng)，串接控制系統(tǒng)，前饋控制系統(tǒng)，復(fù)合控制系統(tǒng)等；按信號(hào)特點(diǎn)分：

定值控制，隨動(dòng)控制，順序（程序）控制；按被控參數(shù)分：

溫度控制系統(tǒng)，壓力控制系統(tǒng)，流量控制系統(tǒng)，液位控制系統(tǒng)，成分控制系統(tǒng)等Page:522022/12/7控制系統(tǒng)分類按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：

Page:532022/12/9補(bǔ)：工藝管道及控制流程圖工藝流程和控制方案的確定后，根據(jù)工藝設(shè)計(jì)給出的流程圖，按其流程順序標(biāo)注出相應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)、控制點(diǎn)、控制系統(tǒng)及自動(dòng)信號(hào)與聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)等，便成了工藝管道及控制流程圖。Page:532022/12/7補(bǔ)：工藝管道及控制流程圖工藝Page:542022/12/9左圖是乙烯生產(chǎn)過(guò)程中脫乙烷塔的工藝管道及控制流程圖舉例Page:542022/12/7左圖是乙烯生產(chǎn)過(guò)程中脫乙烷塔Page:552022/12/9一、圖形符號(hào)1.測(cè)試點(diǎn)（包括檢出元件、取樣點(diǎn)）

檢試點(diǎn)是由工藝設(shè)備輪廓線或工藝管線引到儀表圓圈的連接線的起點(diǎn)，一般無(wú)特定的圖形符號(hào)，如下圖所示。必要時(shí)，檢測(cè)元件也可以用象形或圖形符號(hào)表示。Page:552022/12/7一、圖形符號(hào)檢試點(diǎn)是Page:562022/12/92.連接線通用的儀表信號(hào)線均以細(xì)實(shí)線表示。連接線表示交叉及相接時(shí)，采用下圖的形式。必要時(shí)也可用加箭頭的方式表示信號(hào)的方向。Page:562022/12/72.連接線通用的儀Page:572022/12/93.儀表（包括檢測(cè)、顯示、控制）的圖形符號(hào)儀表的圖形符號(hào)是一個(gè)細(xì)實(shí)線圓圈，直徑約10mm，對(duì)于不同的儀表安裝位置的圖形符號(hào)如下表所示。Page:572022/12/73.儀表（包括檢測(cè)、顯示、Page:582022/12/9序號(hào)安裝位置圖形符號(hào)備注序號(hào)安裝位置圖形符號(hào)備注1就地安裝儀表嵌在管道中4集中儀表盤(pán)后安裝儀表2集中儀表盤(pán)面安裝儀表5就地儀表盤(pán)后安裝儀表3就地儀表盤(pán)面安裝儀表Page:582022/12/7序號(hào)安裝位置圖形符號(hào)備注序號(hào)Page:592022/12/9對(duì)于處理兩個(gè)或兩個(gè)以上被測(cè)變量，具有相同或不同功能的復(fù)式儀表時(shí)，可用兩個(gè)相切的圓或分別用細(xì)實(shí)線圓與細(xì)虛線圓相切表示（測(cè)量點(diǎn)在圖紙上距離較遠(yuǎn)或不在同一圖紙上），如下圖所示。Page:592022/12/7對(duì)于處理兩個(gè)或兩個(gè)以Page:602022/12/9二、字母代號(hào)在控制流程圖中，用來(lái)表示儀表的小圓圈的上半圓內(nèi)，一般寫(xiě)有兩位（或兩位以上）字母，第一位字母表示被測(cè)變量，后繼字母表示儀表的功能，常用字母代號(hào)見(jiàn)下表。Page:602022/12/7二、字母代號(hào)在控制流Page:612022/12/9字母第一位字母后繼字母被測(cè)變量修飾詞功能ACDEFIKLMPQRSTVWYZ分析電導(dǎo)率密度電壓流量電流時(shí)間或時(shí)間程序物位水分或濕度壓力或真空數(shù)量或件數(shù)放射性速度或頻率溫度黏度力供選用位置差比（分?jǐn)?shù)）積分、累積安全報(bào)警控制（調(diào)節(jié)）檢測(cè)元件指示自動(dòng)-手動(dòng)操作器積分、累積記錄或打印開(kāi)關(guān)、聯(lián)鎖傳送閥、擋板、百葉窗套管繼動(dòng)器或計(jì)算器驅(qū)動(dòng)、執(zhí)行或未分類的終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)Page:612022/12/7字母第一位字母后繼字母被測(cè)變Page:622022/12/9ENDPage:622022/12/7END自動(dòng)化儀表AutomationInstruments

李金城ZhengzhouUniversityofLightIndustryDepartmentofElectrical&InformationEngineeringTelmail:0431hehe@163.com自動(dòng)化儀表李金城ZhengzhouUniversityoPage:642022/12/9教材：控制儀表及裝置主編：吳勤勤化學(xué)工業(yè)出版社2008年1月第3版ISBN978-7-5025-9923-2使用教材Page:22022/12/7教材：控制儀表及裝置使用教材Page:652022/12/9課程情況及參考書(shū)籍課程學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)（理論34學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)）參考書(shū)籍：[1]厲玉鳴.化工儀表及自動(dòng)化[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003[2]王玲生.熱工檢測(cè)儀表[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1994[3]龔家彪.熱工測(cè)量和儀表[M].北京:中國(guó)工業(yè)出版社,1995[4]宋佳霖.電動(dòng)控制儀表技術(shù)原理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004[5]劉巨良.過(guò)程控制儀表[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008[6]王可華.石油儀表及自動(dòng)化[M].北京:石油工業(yè)出版社，2006[7]何道清.儀表與自動(dòng)化[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008Page:32022/12/7課程情況及參考書(shū)籍課程學(xué)時(shí)：4Page:662022/12/9本課程的特點(diǎn)和任務(wù)

“自動(dòng)化儀表”課程主要講授控制儀表的基本知識(shí)，模擬式控制儀表及裝置和數(shù)字式控制儀表及裝置。本課程是自動(dòng)化專業(yè)過(guò)控方向一門(mén)專業(yè)必修課。

本課程的主要任務(wù)是：

①掌握各類控制儀表的基本理論。②掌握儀表的發(fā)展，演變，類型及其在控制系統(tǒng)中的重要作用。③掌握模擬式和數(shù)字式儀表原理及應(yīng)用。④掌握各種儀表的典型應(yīng)用，能合理地選擇和使用各種調(diào)節(jié)器及儀表。Page:42022/12/7本課程的特點(diǎn)和任務(wù)“自動(dòng)化儀Page:672022/12/9自動(dòng)化儀表是一門(mén)理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課，涉及的基礎(chǔ)理論和實(shí)際知識(shí)面廣，是自動(dòng)控制理論、現(xiàn)代控制理論、自動(dòng)控制系統(tǒng)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、材料工程、電氣測(cè)量技術(shù)、電路/電子基本理論、電氣安全技術(shù)等學(xué)科知識(shí)的綜合，所以理論性較強(qiáng)。在掌握基本理論的同時(shí)，還要注意培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能，因此實(shí)踐性也較強(qiáng)。鑒于以上原因，為學(xué)好自動(dòng)化儀表這門(mén)課，學(xué)習(xí)時(shí)一定要注意理論聯(lián)系實(shí)際。做到上課認(rèn)真聽(tīng)講，實(shí)驗(yàn)認(rèn)真完成，本課程的特點(diǎn)Page:52022/12/7自動(dòng)化儀表是一門(mén)理課程基礎(chǔ)CourseFoundation課程基礎(chǔ)Page:692022/12/9本節(jié)內(nèi)容自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中的地位自動(dòng)化儀表內(nèi)涵及分類什么是儀表儀器與儀表的區(qū)別儀器儀表發(fā)展歷史儀器儀表種類及發(fā)展趨勢(shì)儀器儀表的主要性能指標(biāo)控制儀表及自動(dòng)化儀表工程控制流圖的基本畫(huà)法Page:72022/12/7本節(jié)內(nèi)容自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中Page:702022/12/9自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中的地位測(cè)量元件執(zhí)行元件通信元件安全元件控制策略控制決策自動(dòng)化儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)Page:82022/12/7自動(dòng)化儀表在過(guò)程控制中的地位測(cè)Page:712022/12/9自動(dòng)化儀表內(nèi)涵及分類自動(dòng)化儀表模擬式儀表數(shù)字式儀表控制器變送器轉(zhuǎn)換器運(yùn)算器附加單元執(zhí)行器……可編程調(diào)節(jié)器PLC智能變送器閥門(mén)定位器DCSFCS……Page:92022/12/7自動(dòng)化儀表內(nèi)涵及分類自動(dòng)化儀表Page:722022/12/9什么是儀表？在工業(yè)控制系統(tǒng)中，一般用來(lái)測(cè)定溫度、氣壓、電量、流量等儀器的統(tǒng)稱。外形似計(jì)時(shí)的表，能由刻度直接顯示數(shù)值。Page:102022/12/7什么是儀表？在工業(yè)控制系統(tǒng)中Page:732022/12/9儀器與儀表的區(qū)別？?jī)x器是一種組合意義上的機(jī)器；里面一般會(huì)至少含有幾種儀表。儀表狹義上一般只是用來(lái)指示數(shù)據(jù)用。

Page:112022/12/7儀器與儀表的區(qū)別？?jī)x器是一種Page:742022/12/9儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的感覺(jué)器官功能。人們用感覺(jué)器官去視、聽(tīng)、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、酸度計(jì)、高溫計(jì)等儀器儀表，可以改善和擴(kuò)展人的這些功能；另外，有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可感受和測(cè)量到人的感覺(jué)器官所不能感受到的物理量；還有些儀器儀表可以超過(guò)人的能力去記錄、計(jì)算和計(jì)數(shù)，如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。Page:122022/12/7儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人Page:752022/12/9儀器儀表發(fā)展歷史儀器儀表發(fā)展已有悠久的歷史。中國(guó)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已有了利用天然磁鐵制成的指南儀器，稱為司南。古代的儀器在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中多屬用以定向、計(jì)時(shí)或供度量衡用的簡(jiǎn)單儀器。Page:132022/12/7儀器儀表發(fā)展歷史儀器儀表發(fā)展Page:762022/12/9儀器儀表發(fā)展歷史17～18世紀(jì)，歐洲的一些物理學(xué)家開(kāi)始利用電流與磁場(chǎng)作用力的原理制成簡(jiǎn)單的檢流計(jì)；利用光學(xué)透鏡制成的望遠(yuǎn)鏡，奠定了電學(xué)和光學(xué)儀器的基礎(chǔ)。其它一些用于測(cè)量和觀察的各種儀器也遂逐漸得到了發(fā)展。Page:142022/12/7儀器儀表發(fā)展歷史17～18世Page:772022/12/9儀器儀表發(fā)展歷史19世紀(jì)到20世紀(jì)，工業(yè)革命和現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)促進(jìn)了新學(xué)科和新技術(shù)的發(fā)展，后來(lái)又出現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)等，儀器儀表因而也得到迅速的發(fā)展?，F(xiàn)代儀器儀表已成為測(cè)量、控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化必不可少的技術(shù)工具。Page:152022/12/7儀器儀表發(fā)展歷史19世紀(jì)到2Page:782022/12/9儀器儀表種類1.溫度儀表

溫度計(jì)、熱電偶、熱電阻、溫度調(diào)節(jié)器、非接觸式溫度計(jì)等。Page:162022/12/7儀器儀表種類1.溫度儀表

溫Page:792022/12/9儀器儀表種類2.壓力儀表

壓力表、差壓變送器、胎壓計(jì)、氣壓/液壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制儀器等。Page:172022/12/7儀器儀表種類2.壓力儀表

壓Page:802022/12/9儀器儀表種類3.流量?jī)x表

流量計(jì)、流量傳感器/變送器、水表、煤氣表、水位計(jì)、液位控制器等。Page:182022/12/7儀器儀表種類3.流量?jī)x表

流Page:812022/12/9儀器儀表種類4.電工儀器儀表

電流表、電壓表、調(diào)壓器、電壓監(jiān)測(cè)儀、智能電力監(jiān)測(cè)儀等。Page:192022/12/7儀器儀表種類4.電工儀器儀表Page:822022/12/9儀器儀表種類5.電子測(cè)量?jī)x器

LCR測(cè)量?jī)x、物位儀、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。Page:202022/12/7儀器儀表種類5.電子測(cè)量?jī)x器Page:832022/12/9儀器儀表種類6.分析儀器

色譜儀、光度計(jì)、水分測(cè)定儀、射線式分析儀器、波譜儀、攝影儀器等。Page:212022/12/7儀器儀表種類6.分析儀器

色Page:842022/12/9儀器儀表種類7.光學(xué)儀器

濾鏡、棱鏡、色差計(jì)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等。Page:222022/12/7儀器儀表種類7.光學(xué)儀器

濾Page:852022/12/9儀器儀表種類8.工業(yè)自動(dòng)化儀表

PID調(diào)節(jié)器、智能儀表、變頻器、各種傳感儀器等。Page:232022/12/7儀器儀表種類8.工業(yè)自動(dòng)化儀Page:862022/12/9儀器儀表種類9.執(zhí)行器

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。10.儀器儀表專用電源

直流電源、穩(wěn)壓電源、交流電源、開(kāi)關(guān)電源、不間斷電源、逆變電源等。Page:242022/12/7儀器儀表種類9.執(zhí)行器

電動(dòng)Page:872022/12/9儀器儀表種類另外儀器儀表還有：汽車(chē)儀表、拖拉機(jī)儀表、船用儀表、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無(wú)線電測(cè)試儀器、載波微波測(cè)試儀器、地質(zhì)勘探測(cè)試儀器、建材測(cè)試儀器、地震測(cè)試儀器、大地測(cè)繪儀器、水文儀器、計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測(cè)試儀器、商業(yè)測(cè)試儀器、教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。Page:252022/12/7儀器儀表種類另外儀器儀表還有Page:882022/12/9儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)是不斷利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件，例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共振、超導(dǎo)、激光等原理和采用各種新型半導(dǎo)體敏感元件、集成電路、集成光路、光導(dǎo)纖維等元器件。其目的是實(shí)現(xiàn)儀器儀表的小型化，減輕重量、降低生產(chǎn)成本和更便于使用與維修等。Page:262022/12/7儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)儀器儀表的發(fā)Page:892022/12/9儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)另一重要的趨勢(shì)是通過(guò)微型計(jì)算機(jī)的使用來(lái)提高儀器儀表的性能，提高儀器儀表本身自動(dòng)化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力。儀器儀表不僅供單項(xiàng)使用，而且可能過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)通道與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成各種測(cè)試控制管理綜合系統(tǒng)，滿足更高的要求。Page:272022/12/7儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)另一重要的趨Page:902022/12/9儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)總之儀器儀表的大的發(fā)展趨勢(shì)是：新型化數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)化多功能化Page:282022/12/7儀器儀表發(fā)展趨勢(shì)總之儀器儀表Page:912022/12/9儀表主要性能指標(biāo)1.靈敏度

靈敏度是指儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。靈敏度有時(shí)也稱“放大比”，增加放大倍數(shù)可以提高儀表靈敏度，單純加大靈敏度并不改變儀表的基本性能，即儀表精度并沒(méi)有提高，相反有時(shí)會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，造成輸出不穩(wěn)定。然而對(duì)于儀表用戶，諸如化工企業(yè)儀表來(lái)講，儀表精度固然是一個(gè)重要指標(biāo)，但在實(shí)際使用中，往往更強(qiáng)調(diào)儀表的穩(wěn)定性和可靠性，因?yàn)榛て髽I(yè)檢測(cè)與過(guò)程控制儀表用于計(jì)量的為數(shù)不多，而大量的是用于檢測(cè)。另外，使用在過(guò)程控制系統(tǒng)中的檢測(cè)儀表其穩(wěn)定性、可靠性比精度更為重要。Page:292022/12/7儀表主要性能指標(biāo)1.靈敏度

Page:922022/12/9儀表主要性能指標(biāo)2.精確度

儀表精確度科稱精度，又稱準(zhǔn)確度。精確度和誤差可以說(shuō)是孿生兄弟，因?yàn)橛姓`差的存在，才有精確度這個(gè)概念。儀表精確度簡(jiǎn)言之就是儀表測(cè)量值接近真值的準(zhǔn)確程度，通常用相對(duì)百分誤差表示。要提高儀表精確度，就要進(jìn)行誤差分析。誤差通常可以分為疏忽誤差、緩變誤差、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。Page:302022/12/7儀表主要性能指標(biāo)2.精確度

Page:932022/12/9精確度反應(yīng)儀表（傳感元件）測(cè)量結(jié)果與真值的接近程度。它與誤差的大小相對(duì)應(yīng)，誤差小則精度高，反之則低。精度又分為精密度、正確度和準(zhǔn)確度。精密度表示多次重復(fù)測(cè)量中，傳感器測(cè)得的值彼此之間

的重復(fù)性或分散性大小的程度。它反映隨機(jī)誤差的大小

，隨機(jī)誤差越小，測(cè)得的值就越密集，重復(fù)性越好，精

密度越高。正確度表示多次重復(fù)測(cè)量中，傳感器測(cè)得值的算術(shù)平均

值與真值的接近程度。它反映系統(tǒng)誤差的大小，系統(tǒng)誤

差愈小，測(cè)得值的算術(shù)平均值就愈接近真值，正確度愈高。準(zhǔn)確度表示多次重復(fù)測(cè)量中，傳感器測(cè)得值與真值的一

致的程度。它反映隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的綜合大小，只

有當(dāng)隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差都小時(shí)，準(zhǔn)確度才高。準(zhǔn)確度也

簡(jiǎn)稱精度。Page:312022/12/7精確度反應(yīng)儀表（傳感元件）測(cè)Page:942022/12/9對(duì)于具體的儀表（傳感元件），精密度高時(shí)，正確度不一定高，而正確度高時(shí)，精密度也不一定高，但準(zhǔn)確度高時(shí)，則精密度和正確度都高，在消除系統(tǒng)誤差情況下，精密度與準(zhǔn)確度才是一致的。下面我們就以打靶結(jié)果來(lái)說(shuō)明儀表（傳感元件）精度的高低。Page:322022/12/7對(duì)于具體的儀表（傳感元件），Page:952022/12/9a表示系統(tǒng)誤差大而隨機(jī)誤差小，即精密度高而正確度低；b表示系統(tǒng)誤差小而隨機(jī)誤差大，即精密度低而正確度高；c表示系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，精密度合正確度都高，這是我們最希望得到的結(jié)果。Page:332022/12/7a表示系統(tǒng)誤差大而隨機(jī)誤差小Page:962022/12/9精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示，例如0.1級(jí)、0.2級(jí)、0.5級(jí)、1.0級(jí)、1.5級(jí)等。0.1級(jí)表示總的誤差不超過(guò)±0.1%范圍。精確度等級(jí)數(shù)小，說(shuō)明儀表的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，也就是這種儀表精密。

Page:342022/12/7精確度常用精確度等級(jí)來(lái)表示，Page:972022/12/9儀表主要性能指標(biāo)3.復(fù)現(xiàn)性

測(cè)量復(fù)現(xiàn)性是在不同測(cè)量條件下，如不同的方法，不同的觀測(cè)者，在不同的檢測(cè)環(huán)境對(duì)同一被檢測(cè)的量進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)時(shí)，其測(cè)量結(jié)果一致的程度。測(cè)量復(fù)現(xiàn)性也是儀表的重要性能指標(biāo)之一。Page:352022/12/7儀表主要性能指標(biāo)3.復(fù)現(xiàn)性

Page:982022/12/9復(fù)現(xiàn)性表示輸入量x按同一方向變化，儀表（傳感元件）在全量程范圍內(nèi)重復(fù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)所得到各特性曲線的重復(fù)程度。Page:362022/12/7復(fù)現(xiàn)性表示輸入量x按同一方向Page:992022/12/9重復(fù)性一般采用輸出最大不重復(fù)誤差的絕對(duì)值△Rmax與滿量程輸出值YFS的百分比表示，即：Page:372022/12/7重復(fù)性一般采用輸Page:1002022/12/9儀表主要性能指標(biāo)4.穩(wěn)定性

在規(guī)定工作條件內(nèi)，儀表某些性能隨時(shí)間保持不變的能力稱為穩(wěn)定性。儀表穩(wěn)定性是自動(dòng)化儀表十分關(guān)心的一個(gè)性能指標(biāo)。由于工業(yè)使用儀表的環(huán)境相對(duì)比較惡劣，被測(cè)量的介質(zhì)溫度、壓力變化也相對(duì)比較大，在這種環(huán)境中投入儀表使用，儀表的某些部件隨時(shí)間保持不變的能力會(huì)降低，儀表的穩(wěn)定性會(huì)下降。Page:382022/12/7儀表主要性能指標(biāo)4.穩(wěn)定性

Page:1012022/12/9儀表主要性能指標(biāo)5.可靠性

儀表可靠性是工業(yè)自動(dòng)化儀表所追求的另一重要性能指標(biāo)?？煽啃院蛢x表維護(hù)量是相反相成的，儀表可靠性高說(shuō)明儀表維護(hù)量小，反之儀表可靠性差，儀表維護(hù)量就大。

隨著儀表更新?lián)Q代，特別是微電子技術(shù)引入儀表制造行業(yè)，使儀表可靠性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對(duì)這個(gè)性能指標(biāo)也越來(lái)越重視，通常用平均無(wú)故障時(shí)間MTBF來(lái)描述儀表的可靠性。

Page:392022/12/7儀表主要性能指標(biāo)5.可靠性

Page:1022022/12/9儀表主要性能指標(biāo)6.響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí)，其輸出由初始值第一次到達(dá)最終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔，一般規(guī)定以到達(dá)穩(wěn)定值的95%時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。Page:402022/12/7儀表主要性能指標(biāo)6.響應(yīng)時(shí)間Page:1032022/12/9控制儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)中被控變量的儀表?？刂苾x表將測(cè)量信號(hào)與給定值比較后，對(duì)偏差信號(hào)按一定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)行結(jié)果以規(guī)定的信號(hào)輸出。工程上將構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的各個(gè)儀表統(tǒng)稱為控制儀表。Page:412022/12/7控制儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)中被控變Page:1042022/12/9自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表（AutomationInstruments）由若干自動(dòng)化元件構(gòu)成的，具有較完善功能的自動(dòng)化技術(shù)工具。它一般同時(shí)具有幾種功能，如測(cè)量、顯示、記錄或測(cè)量、控制、報(bào)警等。自動(dòng)化儀表本身是一個(gè)系統(tǒng)，又是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表是一種“信息機(jī)器”，其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。信號(hào)可以按時(shí)間域或頻率域表達(dá)，信號(hào)的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。Page:422022/12/7自動(dòng)化儀表自動(dòng)化儀表（AutPage:1052022/12/9自動(dòng)化儀表發(fā)展趨勢(shì)控制目標(biāo)由實(shí)現(xiàn)過(guò)程工藝參數(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)展為以最優(yōu)質(zhì)量為指標(biāo)的最優(yōu)控制?？刂品椒ㄓ赡M的反饋控制發(fā)展為數(shù)字式的開(kāi)環(huán)預(yù)測(cè)控制；由傳統(tǒng)的手動(dòng)定值調(diào)節(jié)器、PID調(diào)節(jié)器以及各種順序控制裝置，發(fā)展為以微型機(jī)構(gòu)成的數(shù)字調(diào)節(jié)器和自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。Page:432022/12/7自動(dòng)化儀表發(fā)展趨勢(shì)控制目標(biāo)由Page:1062022/12/9儀表自動(dòng)化概念生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，就是在生產(chǎn)過(guò)程中，采用自動(dòng)化儀表及裝置來(lái)檢測(cè)、顯示、記錄和控制生產(chǎn)過(guò)程中的重要工藝參數(shù)，以代替操作人員的直接操作，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能自動(dòng)地維持正常狀態(tài)；當(dāng)受到外界干擾的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，又能自動(dòng)地調(diào)回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。這種用自動(dòng)化儀表來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程的方法，即生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。儀表自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)學(xué)科，它應(yīng)用自動(dòng)控制學(xué)科、儀器儀表學(xué)科及計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論與技術(shù)服務(wù)于各類生產(chǎn)過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。

Page:442022/12/7儀表自動(dòng)化概念生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化Page:1072022/12/9儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展概況自動(dòng)化發(fā)展主要特點(diǎn)：

生產(chǎn)的需要、理論的開(kāi)拓與技術(shù)手段的進(jìn)展三者相互推動(dòng)，相互促進(jìn)。自動(dòng)化發(fā)展主要階段:

機(jī)器生產(chǎn)→控制理論→簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)→復(fù)雜控制系統(tǒng)→現(xiàn)代控制系統(tǒng)(直接數(shù)字控制-DDC，集散控制系統(tǒng)-DCS，SCADA系統(tǒng)等)；或基地式控制器等組成的控制系統(tǒng)→單元組合儀表組成的控制系統(tǒng)→計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)→二級(jí)優(yōu)化控制系統(tǒng)。Page:452022/12/7儀表自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展概況自動(dòng)Page:1082022/12/9儀表及自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的意義：

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(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；

3、保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生和擴(kuò)大，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力；

4、改變勞動(dòng)方式，提高職工科學(xué)技術(shù)水平，逐步消除體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)間差別。Page:462022/12/7儀表及自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r生產(chǎn)過(guò)程Page:1092022/12/9生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化主要內(nèi)容自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)—工況參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)；自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)—工況參數(shù)超限自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)；自動(dòng)操縱系統(tǒng)—按設(shè)定工藝步驟自動(dòng)操縱和自動(dòng)開(kāi)停車(chē)；自動(dòng)控制系統(tǒng)—工況參數(shù)偏離正常工藝條件，自動(dòng)調(diào)整到正常狀態(tài)。Page:472022/12/7生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化