Y SH X
概述
0.4 仪表的图形符号
在绘制控制流程图时，图中所采用的图例符号 要按有关的技术规定进行，可参见化工部设计标准 HGJ7—87 《化工过程检测、控制系统设计符号统 一规定》。
仪表的图形符号是一个细实线圆圈，直径约 10mm，对于不同的安装位置仪表的图形符号，略有 区别。
概述
仪表安装灵活
– 离线组态，远程调校、 诊断，在线下装
– 仪表可就近、就地安装
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0.2 电动单元组合仪表及其控制
系统的组成
0.2.1 我国DDZ仪表的发展
60年代中 DDZ-Ⅰ 电子管和磁放大器为主要放 大元件
70年代初 DDZ-Ⅱ 晶体管为主要放大元件 80年代初 DDZ-Ⅲ IC为主要放大元件，具有本 安性
尺为曲线。
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概述
若保持直线斜率不变：①变为②，
称为“零点迁移”。量程仍为 [75-(-
25)]%=100%。 输入
125% 100%
③ ②①
-25% 0
输出 75% 100%
图0-3 仪表的零点迁移和量程迁移
若起点不变，改变直线斜率：①变为③，
称为“量程迁移”。
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执行器 根据调节仪表命令对进出生产装置的物 料或能量进行控制
显（指）示仪表 显（指）示测量值或给定值
这些仪表代替人们对生产过程进行测量、控制、 监督和保护，因而是自动控制系统的必要组成部分。
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0.1.3 自动化仪表的发展概况
（1） 基地式仪表（第一代）
安装生产设备现场、只具备简单测控功能
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0.2.2 DDZ简单调节（控制）系统
3 TC
冷水 4 减温器 2 TT
1 过热蒸汽
烟囱
汽鼓 炉膛
过热器
图0-0 锅炉过热蒸汽温度控制示意图
将调用经测 节热 温量 器电 度信 按阻 变号 此1送检送 偏器测至 差2 过发调热出节蒸控器汽制3的的命输温令入度， 端来．控并制与调代节表阀蒸4 汽的温 开度 度的 ，给 从定 而值 改 （变图 减中 温未 水画 流） 量进 ， 达到行控比制较过热蒸
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自动化仪表与过程控制
（第五版）
施 仁 刘文江 郑辑光 王勇 编
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自动化仪表与过程控制
本课程为控制类专业的一门专业课，分为上、 下两篇，共九章。
检测仪表
自动化仪表
调节仪表 DCS、FCS
执行器和防爆栅
过 程 控制
调节对象特性及测定
单回路调节系统的设计
调行节比对较象，的按工一艺定介的质调的节流规通律量发，出达调到节自信动号调节的目的
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0.2.3 信号制
（1）单元组合仪表必须有统一的联络信号，采 用直流电流作为标准信号。
采用直流信号的优点是：
▪ 传输过程中易于和交流感应干扰相区别
▪ 不存在相移问题
▪ 不受传输线中电感、电容和负载性质的限制
汽温度的目的
图0-0为采用DDZ-Ⅲ仪表构成的发电厂锅炉过热 蒸汽温度控制系统。
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图0-1 为单元组合仪表构成的调节系统。
被变检调 送测量 单元： 元件一 ：：般 或将
是称非非 变电电 送信的 器号工 ，转艺 将换
参检为 显数测电 示，元信 单如件号 元温输。 ：度出通 将、 压的常 变力 微称 送、 弱为 单流 信敏 元量 号感 输、 进元 出 行件 的放、 统液大传 一位、感 标等处器 准理， 信， 变换 号换能 ，为器 进能、 行远一 记距次 录 离传或仪送指表的示等统。一 执调行节单（元器：）根单据元调：节将信测号量改信变号阀与门给的定开信度号标，进准控信制号进入
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石油化工
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SES枣庄综合气体项目（FCS）
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福建炼油乙烯一体化项目（FCS）
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中海油南海壳牌乙烯项目（CSPC）
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检测仪表 对工艺参数进行测量
调节仪表 根据测量值与给定值的偏差按一定调 节规律发出调节命令
Courtesy of Cargill
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人机友好
– 基于视窗系统 – 功能块的选择和链接，
即可完成控制策略 – 预定义控制模板 – 注释和说明 – 存储并打印
即插即用
– 系统自动识别在线设备 – 选用基金会注册设备，
保证系统可以操作
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操作人员可以坐在控
制室纵观生产流程各处的
状况
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生产现场各处的参数通过统一的模拟信号，送
往集中控制室
适用于生产规模较大的复杂系统
（3）计算机集中式控制系统（第三代）
一对一的物理连接
模拟仪表的局限性
算法简单、精度差 抗干扰能力较差
人们开始寻求用数字信号取代模拟信号，出现
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0.3.3 精确度
绝对误差 = 示值 – 约定真值
相对误差 =
仪表工业规定，取
δ
绝对误差 量程 100%
（相对
百分误差），去掉式中的“%”，称为仪表的精确
度。它划分成若干等级，如，0.1级，0.2级，0.5级，
1.0级，2.0级，2.5级，5.0等。
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历史上三大仪表厂
西安仪表厂 四川仪表公司 上海仪表公司
西安仪表厂
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Hale Waihona Puke 自动化仪表与过程控制Y SH X
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扬子石化
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扬子石化
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0.3.4 灵敏度和灵敏限 灵敏度表示测量仪表对被测参数变化的敏感程 度，常以仪表输出（如指示装置的直线位移或角位 移）与引起此位移的被测参数变化量之比表示，即
灵敏度 =
Δα 指示装置位移量 Δx = 被测参数变化量
仪表的灵敏限——指仪表能感受并发生动作的 输入量的最小值。
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减少控制室二次仪表
布线简单
– 双向、多点、串行的网 络
– 无需专用电缆
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Courtesy of Shell Deer Park
Courtesy of Shell Deer Park
Courtesy of Cargill
Courtesy of Shell Deer Park Courtesy of Shell Deer Park
采用电流制的优点：
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▪ 不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的
远距离传送
▪ 使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号
的机械力
▪ 使用电流信号可方便得到电压信号
（2）电动单元组合仪表中并存着两种标准信号
制度，在DDZ-Ⅰ和DDZ-Ⅱ型仪表中采用0～10 mA，
其信号仅在本仪表内起作用，
一般不能传送给别的仪表或系统， 无法与外界沟通信息
操作人员在现场的巡视，了 解生产过程的状况，进行控制
适用于生产规模较小的系统
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（2）单元组合式仪表（第二代）
DDZ-Ⅱ电动仪表
DDZ-Ⅱ气动仪表
DDZ-Ⅲ电动仪表
按功能划分单元，按 需要组合成复杂控制系统
0.3.2 零点迁移和量程迁移
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以被测量相对于量
输入 100%
程的百分数作为仪表的输 入，以指针位移或转角相 对于标尺长度的百分数作
为仪表的输出，分别用横
0 图0-2
输出 100% 仪表的标尺特性
坐标和纵坐标表示，可用 曲线把“标尺特性”描绘 出来，如图0-2所示。线 性标尺为直线，非线性标
80年代初，随着计算机可靠性的提高，价格的大
幅度下降，出现了数字调节器、可编程控制器（PLC）
以及由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的集
散控制（ DCS ）系统。
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系统中，测量变送仪表一般为模拟仪表，是一
种模拟数字混合系统。这种系统在功能、性能上较
模拟仪表、集中式数字控制系统有了很大进步，可
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操作工
过程控制工程站
HSE 控制网络
H1 过程网络
资产管理维护站
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08 年 最 新 推 出
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传统继承
– 单元化结构
变送器 定位器 转换器
– 仪表选型基本相同
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了“直接数字控制仪表”。