工业自动化仪表与控制技术研究.docx

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1、工业自动化仪表与控制技术研究 检测仪表是指能够检出被测变量大小数值的仪表，可以是变送器、传感器或是同时带有检测装置和显示装置的仪表。变送器是通过检测装置检出被测变量后，再把被测变量转换成标准信号。标准信号是指信号的变化范围上限和下限都是标准化取值。根据所测对象的不同，检测仪表或变送器又可分为流量测量仪表，温度测量仪表，物位测量仪表、温度类变送器、压力类变送器等。 显示仪表是指用来显示和记录被测参数值，或者对生产中的异常状态作出低报或高报，以提示操作人员随时对生产过程进行监督和判断。显示仪表的种类按照显示方式进行划分，可以分为数字式显示仪表、模拟式显示仪表、图形显示仪表三种。 调节仪表即控制仪表

2、也叫调节器，是通过预设定控制程序来对被控变量进行自动控制的仪表，可以在闭环控制进行应用。根据控制作用不同来划分，调节器可以分为微分类、比例积分类、比例积分微分类调节器等。 执行器是用于终端控制的一个重要元件，它依据调节器给出的控制信号，在工业控制系统中，从正向通路中直接调节能量或物料的给定量，以实现温度、压力、流量、液位等工艺过程的参数调节。执行器由执行机构、调节机构两部分组成。调节阀是工艺过程控制用得最多的，它是一种根据上位机给出的控制信号来调整管道管路的口径，实现控制管道内流量的执行器。 计算仪表用于对一个或多个输入变量进行数学的各种运算。按输入与输出变量间的运算关系进行划分，计算仪表可分

3、为加法器类、乘法器类、开方器类等。设定值发生器是给定单元，它给调节类仪表一个以时间或其它变量为函数的信号，设定被控量的预设值。如果这个预设值随着时间有规律的变化，应能达到用时间程序控制的目的。信号转换器简称转换器能够将一种信号转换成另一种信号（一般为标准信号）。例如，将电信号转换成标准气信号的转换器称为电一气转换器，反之则称为气一电转换器。 工业仪表早期又称为热工仪表，在20世纪30年代中出现，在化工业、石油炼制业、热能动力业和冶金业等连续性的热力方面的生产过程，主要有机械式、液动式两种结构形式。这个时期的仪表体积颇大，主要用于实现最简单的包括就地检测、记录和控制。30年代末至40年代初时期，

4、气动类仪表出现，和压力信号实现统一，接着带远程的发送器类仪表出现。这类仪表实现了在远距离的二次类仪表上进行读数重现，把包括检测、记录和控制的一系列操作在中心控制室进行。到50年代，电气机械类调节器、电子类电位差计、电动类动圈式毫伏计以及整套的电子管类调节仪表出现。到80年代，组装电子类综合控制装置出现，将工业仪表和现代化的自动控制系统有机结合在一起。工业仪表的快速发展促进着工业生产自动化不断向前发展，工业仪表、现代自动化技术成为了工业生产中不可或缺的部份。 自动化控制技术 自动化控制技术是指在现代工业、农业、制造业等领域中，机械、电气一体集成自动化控制的技术和理论。 1自动化控制原理自动化控制

5、有半自动与全自动化，例如：机器、设备可以按照生产规划，进行全自动化或半自动运转；全自动化控制，人只需要作为全自动化控制的操作员，根据生产进度确定控制的要求和程序，不用直接参与生产过程；半自动化控制需要人力通过设施、设备、机械、仪器或手工参与生产过程。自动化控制技术广泛用于工业、农业、制造业等方面。采用自动化控制可以让人从繁重的体力劳动、部分简单的脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解脱，更能极大地提高劳动生产率，节省为力物力财力资源，为企业创造更多的财富。因此，自动化控制是工业、农业、制造业等现代化的重要条件和显著标志。 2自动化控制的应用 过程自动化在石油炼制和化工生产企业，采用自动化控制实现

6、流体、粉体的化学处理过程。一般是由检测仪表、调节器以及计算机三块来组成整个过程控制的系统，对加热炉和精馏塔及整个工业生产流程实现最优控制。反馈控制、前馈控制、最优控制是最常用到的控制模式。 机械制造自动化机械、电气与自动控制相结合便铸就了机械制造自动化，主要在处理离散工件中应用。在最早期，机械制造自动化是非常简单的自动生产线，只是采用机械或电气器件的单机自动化。进入20世纪60年代以后，随着计算机应用的广泛普及，数控机床、机器人、加工中心、计算机辅助设计及制造、自动化仓库等便随之出现。用于适应多样品种、较小批量生产的柔性生产制造系统随之产生。而自动化车间则是采用计算机和生产制造系统集成起来的的

7、工厂自动化控制系统，它是以柔性制造生产系统为基础，同时在信息管理和生产管理中同步实现了自动化。 管理自动化对企业单位的人力资源、财力资源、物的资源以及生产和办公的管理实现自动化控制，就是管理自动化。它是一门综合性技术，是以信息处理为中心，并应用了电子计算机、通信系统与控制等学科。通常它需要采用多台具有高速运行速度，并能处理大量信息能力的计算机以及各种终端共同组成的局部网络。现代管理自动化中，已在管理信息系统的基础上研制出了决策支持系统，可以为决策提供备选方案，成为高层管理人员的好助手。 结语 通过上面论述表明，自动化提高就等于生产力的提升,它在前期增大投资费用，但在后期长时间的正常运转后，极大

8、的实现能源的节约，人力的节省。它的特点明显，取得的效益也会远远大于前期的投资。过程控制系统在我国各行各业已经有了十分广泛的应用，并且技术也在日趋成熟。随着市场竞争的日益激烈，工业生产的质量和功能也在发展，生产工艺变得更为复杂，为满足更高的要求，工业自动化仪表及自动化控制技术的作用将会越来越重要，终会成为现在企业中不可或缺的部份。 作者：秦海珊单位：广西华银铝业有限公司 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页