自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

【本期内容以上海神农为名播出】

本文

指导

随着生产规模的不断扩大和生产技术的发展，对生产过程的自动化水平提出了越来越高的要求。 因此，工业仪器也经历了从无到有、从简单到复杂、从单一功能到多功能的发展过程。 从最初只能测量和显示温度（如玻璃温度计）、压力（如U型管压力表）、流量（如玻璃转子流量计）和液位（如玻璃管液位）的现场检测gauge)现场仪表和就地调节器等只能简单控制的仪表，正逐渐向远方集中显示和远程控制的方向发展。 除了检测各种参数的检测元器件和检测仪表更加完善外，过程控制仪表的发展日新月异。 经历了从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表、电子集成控制装置到工业计算机控制系统的跨越。

工业自动化仪表种类繁多。 从信息的获取、传输、反射和处理过程来看，工业自动化仪表分为五类：（1）检测仪表； （二）显示仪表； (3) 控制仪表； (4) 执行机构； (5)集中监控装置。

(一)检测仪器

在生产过程中，设备和管道中不同部位介质的温度、压力、流量、料位等物理量变化很快，而且一直在变化。 检测仪器用于检测上述物理量在每一时刻的值。

◆◆◆

根据被测工艺参数的不同，检测仪器可分为以下几种类型。

1、温度仪表：常用的温度测量仪表有玻璃温度计、双金属温度计、压力（感温球）温度计、温度开关、热电偶、热电阻、辐射高温计、光学高温计、光电比色高温计等类型的温度计。

2、压力表：压力表用于检测压力、真空度和压差。 按其工作原理可分为：弹性压力表（按其弹性元件可分为弹簧管压力表、膜片压力表、波纹管压力表、压力开关等）； 电容式、电感式、霍尔式压力表等）； 液柱压力表（如U型管、直管、斜管压力表）； 活塞式压力表精度高，通常用于校准标准压力表压力表。

3、流量计：流量测量仪表的种类很多，应用最广泛的是节流装置和配套的差压式流量变送器。 常见的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管。 其他常用的流量计有水表、转子流量计、椭圆齿轮流量计、靶式流量计、电磁流量计、涡街流量计、阿努巴流量计、质量流量计等。

4、液位计：液位计主要测量塔、罐、罐中某种介质的液位，或比重不同的两种液体的界面和固体物料的液位。 最常见的液位计有玻璃管液位计、玻璃板液位计，其他还有差压液位计和浮力液位计（如浮球液位计、液位开关、浮标液位计等）仪表、浮标液位计量具、钢带液位计、罐体液位衡器等）。 对于固体物料的液位检测，有电阻式液位计、电容式液位计、液位开关、重量检测液位计、音叉液位计、超声波液位计、放射性液位计等。

5、成分分析仪：成分分析仪用于验证工艺介质的成分，测定某一组分（或部分组分对全部组分）的含量。 按其工作原理可分为电化学分析仪（如电导率仪、工业酸度仪、氧化锆分析仪等）、热分析仪（如热导分析仪、热化学分析仪、红外分析仪）和磁性分析仪。 电导分析仪、光电比色分析仪、质谱仪、工业气相色谱仪等。

安装在线成分分析仪器时，一般需要对所取样品进行预处理，使样品的状态、温度、压力、流量等参数满足分析仪器工作条件的要求。 因此，需要配置一些过滤器和除尘器。 、干燥容器、冷却器、转子流量计、水封、阀门和管道等，用于样品的一般预处理。 对于一些特殊介质（如烟气的脏气样品、炉气等高温气体样品、重油分析取样、腐蚀性成分取样和环境检测取样等），取样预处理系统更为完备。 采样预处理系统称为采样预处理装置。

此外，还有一些物性测试仪器，如水分计、湿度计、密度计、浓度计、浊度计、粘度计等，常被归类为成分分析仪器。

6、机械量仪表：工业上常用的机械量仪表有测厚仪、热膨胀检测仪、拉力检测仪、挠度检测仪以及旋转机械（如大型汽轮机压缩机等）的轴振动、轴位移、转速等。 .）检测装置和称重装置（如电子皮带秤、皮带跑偏、打滑检测装置、称重显示仪表、称重装袋装置等）。

(2) 显示仪表

这类仪表是指用来指示或记录被测参数的被测参数的瞬时值，如比率表、毫伏表等动圈式指示器，指示或记录温度的数显仪表、电子电位器等。 差动仪表、电子天平电桥（电子电位器、天平电桥也可加装电动调节器或气动调节器组成复合仪表）和具有流量累计功能的累加仪表。

(3) 控制仪表

控制仪表一方面接收过程检测仪表和变送器的测量信号进行显示，另一方面发出调节信号控制执行器（执行器和调节阀）的动作，形成一个闭环控制系统。

根据信号类型，控制仪表可分为模拟控制仪表和数字控制仪表两大类。

1、模拟控制仪表包括基础仪表、单元组合仪表（气动、电动）和组合仪表。

(1)单元组合仪表按其在控制系统中的作用分为不同的单元。 各单元仪表独立存在，可根据需要组合成不同的检测和调节系统。 系统组成灵活方便。 各单元之间的信号传输采用统一的标准信号（又称模拟信号）。 单元组合仪表在1950年代至70年代初期被广泛使用。 它是真正去中心化的工具，即用一个工具来完成一个需要的功能。

需要注意的是，单元组合仪表中的变送器单元仪表（温度变送器除外）在功能上应为检测仪表。

◆◆◆

单元组合仪表按其工作能量分为气动单元组合仪表和电动单元组合仪表两种。

气动单元组合仪表：气动单元组合仪表是在原有气动仪表的基础上发展起来的。 该型仪表以0.14MPa压缩空气为工作能源，以0.02-0.1MPa压力的压缩空气为统一信号。 正因为其工作能量和信号传输都是压缩空气，所以气动单元仪表在炼油和化工生产设备中的应用具有天然的防爆作用。 缺点是气动信号的传输距离一般在150m以内。 当传输距离过远时，信号传输会滞后，影响显示调节的灵敏度。 气动单元组合仪表包括以下单元仪表：

A。 变送器（即变送器）包括压力变送器、差压变送器、靶式流量变送器、内置孔板流量变送器、单（双）法兰差压（液位）变送器、内（外）浮球液位变送器和温度变送器， ETC。

b. 显示单元仪表，如色带指示器、条形指示器、多针指示器、指示记录器、积算器等。

C。 调节单元仪表包括指示调节器、记录调节器、串级调节器、比例（积分、微分）调节器（仪表）等。

d. 加减法器、乘除法器、定理器等计算单元仪器。

e. 定值器、时间程序定值器等给定单元仪表。

F。 气动（Q型）操作器、手动/自动切换操作器、高（低）值选择器、继电器、切换器、限制器、比例器、负荷分配器、大流量过滤减压阀等辅助单元仪表。

电单元组合仪表：电单元组合仪表以直流电源作为工作能源。 该型仪表由于基本电子元器件的更新换代，经历了Ⅰ型（电子管电路）、Ⅱ型（晶体管电路）和Ⅲ型（线性集成电路）三个发展阶段。 目前，Ⅰ型和Ⅱ型已被淘汰，不再使用。 III型在炼油和化工生产装置中仍广泛使用。 这里介绍的电动单元组合仪表仅指Ⅲ型。 电动Ⅲ类仪表由DC24V电源供电，安装在控制室内的单元仪表之间的信号传输采用DC1～5V电压信号，而控制室内的仪表与安装在其上的传动仪表、调节阀和执行机构之间的信号传输。本站均为DC4～20mA电流信号。 为满足不同的防爆要求，安装在现场的变送器和控制室与其连接的输入输出单元（安全挡圈、安全栅）分为防爆型和本安型。 此外，由于工业计算机控制技术发展的需要膜盒压力表区别，近年来又开发了以微处理器为核心的智能化单元仪表，成为电气化单元仪表的新军。

◆◆◆

电单元组合仪表包括以下单元：

A。 变送器（变送器）包括压力变送器、差压变送器、靶式流量变送器、内置孔板流量变送器、单（双）法兰差压（液位）变送器、内（外）浮筒液位变送器、温度（温差)变送器、智能压力变送器和智能差压变送器等。

b. 单（双）针指示器、色带指示器、单（双）针报警器、单（双）笔记录仪、多点指示记录仪、比例（平方根）积算仪等显示单元仪表。

C。 调节单元仪表包括指示调节器、SPC/DDC后备调节器、多路阀位跟踪调节器、特殊功能调节器、积分器、微分器等。

d. 加减法器、乘除法器、平方根等计算单元仪器。

e. 转换单元仪表包括电流信号转换器、脉冲/电压转换器、频率/电流转换器、阻抗转换器、函数转换器、电/气转换器、气/电转换器等。

F。 给定单元仪表有恒流给定器、比例给定器、比例给定器、报警给定器、参数程序给定器、时间程序给定器等。

G。 电动（D型）操作器、DDC操作器、安全保持器、安全栅、配电盘、电压箱、信号选择器、隔离器、反向器、升降器、信号阻尼器、信号逆变器、信号限制器、速率选择器等辅助单元仪表.

(2)组装式综合控制仪表

它是过程控制仪表发展过程中的一个新系列，又称组装式集成控制仪表。 采用组件组装结构，可方便灵活地组成过程控制系统。 系统内部采用0-10V直流电压信号系统。 并能接收现场检测仪表和检测元器件的各种气动信号和电信号（包括电流、电压、接点、脉冲、频率、编码等）。

◆◆◆

组装好的综合控制装置包括以下仪器和部件：

A。 输入输出元器件：输入转换元器件、输出转换元器件、脉冲转换元器件、mV/V转换元器件、P/E转换元器件、集成电源驱动元器件等。

b. 信号处理元件：信号缓冲元件、中继缓冲元件、信号产生元件（斜坡产生元件、定时元件等）、模拟计算元件（乘除法元件、平方根元件、加法元件、函数元件、限幅元件、信号选择元器件等）、累加元器件、报警元器件、逻辑元器件。

C。 调节元件：PID元件（比例、积分、微分元件）、动态补偿元件、跟踪元件、多路输出接口元件、声光控制元件。

d. 辅助元件及其他元件：配电元件、信号分配元件、开关元件、给定元件、继电器元件、监控元件。

e. 显示操作仪表：单（双）针指示器、单（双）笔记录仪、三（四）笔记录仪、趋势记录仪、手操器、控制显示操作器。

(3)底座式调节仪

在工业自动化仪表从就地检测、显示到集中控制的发展过程中，产生了一种集测量、显示、调节功能于一体的仪表，我们称之为座式调节仪表或简称座式仪表。 如带有气动调节器的指示记录调节器和一些只有单一调节功能的局部调节器（如温度调节器、压力调节器、差压调节器、流量调节器）。 底座式调节仪按其工作能量分为气动式和电动式。

自力式调节器也是一种现场调节仪表。 它以被测介质为工作能量而得名，故又称直动式调节器。 另外，自力式调节器因其与其调节阀合为一体，故又称自力式调节阀。 常用的自力式调节器有自力式温度调节器、自力式压力调节器和自力式流量调节器。

2.数控仪表

数字化控制仪表包括集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、工业控制计算机（IPC）、安全控制系统（FSC）等。

20世纪60年代，随着工业生产过程规模化、复杂化，要求工业自动化控制系统不仅能处理大量数据，而且能实现先进的计算控制、方便信息交流、实现集中显示操作和先进控制，提高控制精度，单纯使用常规模拟仪表已不能满足上述要求，因此采用计算机控制系统进一步提高生产过程的综合控制水平。 然而，随着控制功能的高度集中，事故风险也高度集中。 计算机控制系统一旦出现故障，将无法进行控制、监控和操作，对生产造成很大影响，甚至引发整体重大事故。

20世纪70年代以后，随着大规模集成电路的出现和微处理器的诞生，在控制技术、显示技术、计算机技术、通信技术进一步发展的基础上，出现了以微处理器和微型计算机为基础的新型计算机发展了。 过程控制系统如分布式控制系统DCS（DistributedControlSystem）。 分散控制系统继承了常规模拟仪表和计算机控制系统的优点。 在继承集中显示操作、集中管理的基础上，分散了控制权，进一步提高了控制系统的安全性和可靠性。 这是因为分布式控制系统根据控制功能或控制区域分配微处理器。 每个带有微处理器的控制站可以控制几个或几十个回路，几个控制站的组合可以控制整个生产。 过程，从而达到分散控制、分散风险的目的。 在此基础上，将大量信息通过数据通讯电缆传送到中央控制室的微处理器CRT显示操作站，对信息进行集中显示或记录。 同时与上位机（过程管理计算机和生产管理计算机）配合，对生产过程实施集中监控和管理。

集散控制系统可实现连续控制、批（间歇）控制、顺序控制、数据采集处理和超前控制，将运行管理与生产过程紧密结合起来。 集散控制系统还具有自诊断功能，可以对系统的硬件和软件进行检查。 一旦发现故障，会发出声光报警并显示故障位置。

集散控制系统一般由现场控制站、CRT显示操作站、通讯网络和打印机等外围设备组成。

在随后的发展过程中，集散控制系统的控制通信功能日趋完善和规范，并根据其控制功能的侧重点，从集散控制中分离出以顺序控制为主的可编程控制系统系统DCS主要基于回路控制。 程序控制器PLC（ProgrammableLogicController）。 可编程逻辑控制器的初衷是为了取代由传统继电器组成的继电器联锁报警系统。 其输入输出信号均为开关量信号。 它采用软件编程的方法来实现逻辑、时序、定时、计数等功能。 和微积分函数，适合比较复杂的联锁。 PLC的特点是“可编程程序”，只要改变程序，就可以改变控制方案。 其可靠性、灵活性、运行速度和控制方案的复杂性是继电器电路无法比拟的。

PLC的发展非常迅速，模拟量控制功能和操作功能得到增强，甚至配置了CRT动态图形显示、数据库管理、文件生成等。 DCS借鉴了PLC的技术特点，强化了批处理、顺序控制等功能。 两者之间功能的渗透将缩小DCS与PLC的区别，标志将变得模糊。 发展，特别是在系统的小型化和小型化、现场变送器的智能化、现场总线的标准化、通信网络的标准化、DCS和PLC的相互渗透、监控计算机和PC机进入DCS系统等方面，系统软件的进一步完善，分散控制系统将更适应各种过程控制需要，将取得更好的技术效益和经济效益。

现场总线（FCS）是一种安装在生产现场设备与控制室自动控制装置之间的数字化、串行化、多点通信的双向数据总线。 其基本思想是使控制室中的DCS、PLC控制站、智能调节器等不再通过各自的输入/输出（I/O）通道与现场仪表（如变送器、调节阀、开关）相对应。 只要通过自身的串行接口连接到现场总线的H2高速通道上，再通过H2/H1传输网络桥接到H1现场总线上，就可以实现H1和H2现场仪表之间的通讯。实现并可监控生产过程。 和检测。

由于现场总线处于最底层与现场设备（现场设备和现场仪表）互连的通信网络中，集现场控制和现场通信功能于一体，因此现场总线通信网络的节点是智能变送器（包括温度变送器）。 、压力、流量、液位、过程分析仪等）和智能执行器等。

工业计算机按其控制和管理功能分为基本自动化控制设备和管理计算机。 基本的自动化装置是多级控制。 设备 (DDC) 和现场总线控制系统 (FCS)。 过程管理计算机是基本自动化装置的上位机，属于多级控制的第二级； 生产管理计算机适用于三至五级多级控制。

(4) 执行器

执行机构又称调节阀膜盒压力表区别，由执行机构和阀门两部分组成。 按执行机构的动力源分类，有气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀和混合式调节阀四大类。 气动调节阀按其执行元件的形式分为薄膜调节阀、活塞调节阀和长行程调节阀。

(5) 集中监控装置

集中检测装置是利用检测元件或检测器集中显示被测变量或报警接点信号的装置； 集中控制装置是按照设定的程序，将一系列被测变量信号控制到执行机构的装置。 集中监控设备包括各种数据采集设备、巡回检测设备、信号报警设备、安全检测设备、工业电视、远动设备和顺序控制设备等。集中监控设备一般分为以下几类：

1、安全监控装置包括可燃气体检测报警装置、有毒气体检测报警装置、火焰监测器、自动点火装置、燃烧安全保护装置、漏油检测装置和高阻检测装置等。

2、工业电视由摄像头及其附属设备（照明、吹扫、冷却装置、电动转盘）、显示器及其附属设备（机械手、分配器、补偿器、切换器）等组成。

3、遥控装置接受输入的变量信号，对信息进行处理，在屏幕上显示报警，向控制终端输出控制信号。

4、信号报警装置包括闪光信号报警器、智能闪光报警装置、中继线路报警系统等各类信号报警装置。

5、顺序控制装置包括继电联锁保护系统、逻辑监控装置、顺序控制装置和智能顺序控制器等。

6、数据采集及流动检测报警装置包括数据采集装置和流动检测报警装置。

(6) 自控其他设备

此类设备主要包括各种（通道式、柜式、框架式、屏风式）仪表盘、仪表箱、操作台、保温（保护）箱、电源箱等。

（七）自控材料

自控材料是指仪表安装所需材料，品种繁多，如导压管（无缝钢管、不锈钢管、高压管）、供气管（镀锌钢管、黄铜管） )、气体信号管道（铜管）、铜管电缆、尼龙管电缆、接线盒）、电气管道材料（焊接钢管、镀锌钢管）、各种管道中的阀门、法兰及管件、自动化用电气设备材料控制（电缆、电线、接线盒、电气设备及元件）、仪表电缆桥架、制作仪表设备支架、支架用角钢、槽钢等钢制金属材料、伴热绝缘材料、防腐刷涂材料等.

这里是化工707，感谢阅读！