火电厂自动化仪表

2 火电厂自动化技术的发展过程与现状

2．1 电厂自动化水平

自动化水平（Automatic level）是指对一个电厂生产过程实现自动控制所达到的

程度。其中包括参数检测与数据处理（DAS）、自动控制（MCS）、顺序控制（SCS）、报警和联锁保护等系统，最终体现在机组效率、值班员的数量和所能完成的功能上。

火电厂自动化水平是主辅机可控性；仪表及控制设备质量；自动化系统设计的完善程度；施工安装质量；电厂运行维护水平及人员素质的综合体现。

电厂自动化系统是为机组运行服务的，主要目的是保证电厂的安全、经济运行、减少事故、提高设备（系统）效率、降低煤耗和厂用电率并减少人员的数量。决定自

动化水平的条件，首先应研究机组在电网中的运行地位及对机组提出的运行要求，但

这只是客观需要，能否实现关键在于机炉本身适应负荷变化的能力和它具有的可控性；其次就是仪表和控制设备的性能和质量，能否达到预期的效果又取决于电厂设计方案

的正确、电厂的运行、维护技术水平和管理制度。

自动化水平是随着机组容量、参数的变化和当时所能供应的仪表和控制设备品种、质量而变化的。80年代，根据当时国情，我国火电厂自动化只能是“中档水平”。

我国火电厂200MW及以上机组的自动化水平的发展，概括起来可分为3类：

（1）以常规仪表组成监视控制系统，但主辅机可控性差，自动保护投入率低，20世

纪70年代前后设计建设的电站多属此类。

（2）80年代中，后期建设的电站，除常规仪表外，采用计算机完成DAS功能和组件

组装仪表完成MCS功能，保护功能较为完善，但主辅机的可控性没有明显改进；

（3）80年代成套进口的电站，采用计算机进行监测，部分自动调节采用了以微机为

基础的DCS，大量的常规仪表和操作设备仍保留，但主辅机的可控性好，自动保护投

入率高。

进入90年代，DCS在火电站试用中证明可靠性高，取得运行人员的信赖。因此，在新建机组中普遍采用DCS，并逐步减少常规仪表及硬手操设备，只保留个别极重要

的按钮和仪表。90年代末期，对前述（1）、（2）类水平的电站进行技术改造，大量运用DCS实现检测与控制，主辅机可控性也有明显提高，自动保护投入率可达到100％；电厂电气部分（发电机～变压器组）也在试用DCS的基础上，纳入全厂的DCS功能中（简称ECS）；部分火电厂的自动化水平已跻身到世界先进水平的行列。

进入21世纪后，在完善单元机组自动化的基础上，逐步应用厂级监视信息系统（SIS），提高电厂的经济运行水平，以适应“厂网分开、竞价卜网”的要求，使电厂自动化水平得以进一步提高，为实现其综合自动化打下厂基础。

2．2 控制模式

20世纪50年代初，电厂的机组容量小，因此在锅炉与汽轮机附近设置仪表盘或

控制盘，称为就地控制，以满足锅炉、汽轮机起停、正常运行的要求。热力、电气系

统为母管制，发电机主变压器等控制则在“主控制室”内进行。1958年，北京高井电站，安装当时单机容量最大的100MW汽轮机，热力系统按单元制设计，考虑到炉、机、电已成为一个整体的特点，自动化系统设计中提出两台机组在一个控制室进行集

中控制的方案，按机电值班员、锅炉值班员方式配置控制盘，运行、检修分场分别负

责机组的运行与检修。高井电站的实践证明，集中控制方式有利于炉机电之间的联系，便于机组起停、事故处理和正常负荷的调节。同时全国的单元制机组也采用了集中控

制设计。1992年1月，能源部颁发了“关于新型电厂实行新管理办法的若干意见”，重申两台单元机组在一个集控室实现炉机电集中控制，明确了管理体制并提出了新的

定员标准和人员的素质要求，同时给与相关的政策支持。

进入21世纪以来，国华浙江宁海电厂一期工程建设4X600MW机组，经过充分的技术经济比较后，采用了“四机一控”（即4台机组的控制盘布置在一个控制室）的

模式，第一台机组已于2005年12月投产发电“四机一控”与“两机一控”相比，运

行人员的配备可减少20人以上，且便于值长的运行管理和统一指挥，同时日又利于公用

系统如燃油、消防、暖通、电气网络监控系统的统一管理。这种模式值得同时建设相

同型式容量的多台机组借鉴，但要认真解决建设期内运行与安装的矛盾；运行期内，

运行与检修的矛盾等。

2．3 自动调节与控制对象

2．3．1 自动调节设备

在20世纪50年代初期，锅炉、汽轮机容量都很小，系统简单，只有少量的简单直接作用式自动调节，如锅炉汽包的水位调节。随着机组容量的增大，参数的提高和

采用煤粉燃烧后，对自动调节的要求也就提高了，自动调节项目增多，除汽包水位调

节外，还有燃料、风量、炉膛负压、汽温等。但实际投入自动的多为汽包水位和炉膛

负压调节，其他项目很难投入，自动投入率在40％~60％。长期造成自动调节投入率

低的原因有两个：其一为自动调节设备落后，质量差；其二是控制对象的可控性差。

50年代中，主要应用的调节设备是从前苏联进口的机械式调节器IIKTH，后来改为电子式调节器BTH，仪表部门参考BTH研制采用统一信号制的DDZ-I（0～10mA）和DDZ-II、DDZ-III（4~20mA）型电动单元组合仪表，气动单元组合仪表QDZ

（0.2~1MPa气压信号）。DDZ型仪表虽比BTH有所进步，但仍只能执行PID调节规律，很难适应复杂调节对象的要求。

70年代末，仪表部门研制了组件组装仪表TF-900（上海）和MZ-I0049I（西安）。组装仪表的特点是功能组件化，选择功能组件可以组成较复杂的控制系统。但是由于

电子元器件质量不好，容易损坏，造成自动调节系统失灵，使许多自动凋节不能投入

自动。1982年上海福克斯波罗有限公司生产的SPEC-200组装仪表，由于元器件来自

美国，且生产过程中有严格的质量管理，经过在陡河电厂200MW机组中试用证明，

可以满足大机组（300MW及以上）的控制要求。

80年代中期，以微机为基础的分散控制系统（DCS）进入国内电站，很快解决了长期存在的自动调节设备问题。由于DCS采用大规模集成电路，提高了可靠性；并且

用软件编程的方式，可以实现复杂对象的各种调节规律，还可与保护、连锁条件互连，大大提高了控制系统的功能，经试点后很快得以推广，成为今天的主要控制设备。

2．3．2 控制对象

控制对象系指主机和辅机。它能在什么范围内承受和适应各个主要参数的控制作

用量及其控制的能力，一般称为可控性，如锅炉的过热器受热面的大小，回转空予器

的漏风情况，给粉（煤）机、给水泵的调速特性，调节阀门、挡板的调节性能，摆动

火嘴的灵活程度，轻重油枪、吹灰器的伸缩自如性和电磁阀开闭的可靠性等，都直接

影响自动控制系统正常运行与事故处理。过去国内生产的主辅机，由于供不应求，对

产品质量特别是可控性问题，几乎无人过问，造成机组投产后，许多自动控制项目长

期不能投用，影响大型火电机组热工自动化中档水平的实现，近年来在引进国外主机

制造技术的帮助下，国内生产的主辅机的可控性有了明显的改进，为提高电厂自动化

水平打下了好的基础。

目前，主机已从亚临界提高到超临界参数，从汽包炉发展到直流炉；为适应环保

和燃用劣质煤的要求，已生产出1000t／h循环流化床锅炉，正在白马电厂进行试用，这些是今后推广应用的主力机组。

2．4 汽轮机控制系统

汽轮机是高速（3000rpm）旋转机械，必须有灵敏可靠的调节系统，保证带负荷

时在额定转速下运行；并有可靠保安系统。20世纪50年代中小容量机组采用的是机

械液压调速系统，同时配有危急保安器，在转速超过危险值时，自动停止汽轮机的运行。60年代开始研发200MW汽轮机时，提出了电调控制系统，为确保汽轮机运行，

此时的电调系统与机械液压系统同时存在，限于当时电气元件质量长期存在问题，因

此实际运行中电调部分很少使用而是机械液压调节系统控制汽轮机的运行。70年代，在研制600MW机组时，同时研发采用高压抗燃油、组件组装仪表的模拟式电液调节

系统（AEH），80年代，从美国西屋电气公司进口300、600MW汽轮机制造技术，而在汽轮机转让技术中没有包括汽轮机的电调系统。1983年，上海发电设备成套研究所组建采用以计算机为核心的数字电液控制系统（DEH）国产化研发中心，专业研究、

试制与生产300、600MW机组的数字电调DEH。第一台引进技术的300MW机组在湖北汉川电厂试用时，同时使用了第一台纯电调系统，这是我国汽轮控制系统发展的一

个大飞跃。在90年代多次试用、试验，确认国内制造的纯电调可靠之后，很快得到推广。90年代末期，在老厂大机组技术改造中，普遍采用了纯电调系统取代原来的电液并存系统，大大提高了汽轮机的调节特性。

2．5 锅炉炉膛燃烧监视及安全保护

20世纪70年代从前苏联进口的大型锅炉安装有由锅炉厂成套供应的锅炉炉膛火

焰监视器，当发生灭火时，需要停止锅炉运行。但实际运行中大多数火焰监测器是不

灵的，因此停炉保护从未用过，再加上当时国内电负荷紧张，即使发现锅炉熄火还要

采取抢救措施不致停炉停机，结果造成不少锅炉因为爆燃而爆炸，使锅炉炉膛损坏，

甚至造成人员伤亡，经济损失严重。针对这一情况，水电部多次召开会议要求杜绝炉

膛爆炸事故，从设计上提出炉膛防爆保护设计。80年代，在引进300、600MW机组技术的同时，由阿城继电器厂引进美国CE公司的炉膛安全保护装置；机械部引进美国Forney公司的炉膛安全保护系统（FSSS）。由于当时的投资条件限制，400~670t／h

锅炉仍只装设简易炉膛安全保护装置，只有在1000t／h及以上锅炉才安装功能完善且具有燃烧器管理功能的FSSS系统。近年来FSSS的逻辑处理功能多已纳入DCS中，其火焰监测装置和油枪、点火设备仍由专业厂家供应。

80年代中，为解决在集控室观看锅炉炉膛火焰而研制的工业电视，在石景山电厂670t／h锅炉上试用，代替人工从看火孔中观看火焰，判断燃烧情况。其后铁岭光学仪器厂等单位也研发生产—了用于大型锅炉的电视产品，已在大型锅炉中广泛应用，作

为监视炉膛火焰的必要设备。

目前，烟台龙源技术有限公司研发的“电站锅炉图像火焰检测系统”突破了国内

外常规火检的监测机理，通过检测每个燃烧器喷口的实时火焰，监测锅炉的燃烧状况，利用开发的火焰图像处理技术和建立的数据准确发出每个燃烧器喷口火焰的ON/OFF

信号，送给FSSS，参与锅炉安全保护。同时该公司研发生产的“等离子点火技术”，简化了原来的点火系统，已在260余台大型煤粉锅炉成功应用，为降低发电成本，节

约燃油做出了贡献。这两项技术的应用，提高了FSSS的可靠性。

2．6 计算机的应用与综合自动化

1964年开始研究计算机在火电厂的应用，首先作为科研项目，在老厂机组上进行

试验。1965年，将高井3号机组（100MW）作为应用计算机的工程试点。当时采用的计算机为晶体管计算机，体积庞大，可靠性低，平均无故障工作时间MTBF为50h，

其功能为集DAS和MCS于一机的集中式监控系统，SCS则采用干簧继电器组成，与当时美国等开展的工作基本同步，因这种方案很难满足机组安全运行的要求，故配备了

全套常规仪表和调节设备，满足机组按期投运要求。

70年代，国外在总结集中式监控计算机系统失败经验的基础上，提出了分散控制系统（DCS）构想。80年代，望亭电厂#14机组（300MW）作为DCS的工程试点，

要求DCS的DAS功能随机组一同投用，并要求主辅机厂解决可控性问题，为MCS顺

利投用创造条件，提高自动化的投入率。经过各方面的共同努力，DCS在火电机组上

应用试点成功，达到了预期效果。

此时随着进口机组成套进门的DCS已达14种，为减少机型并扶助国内企业生产DCS，原能源部热上自动化领导小组于1992年推荐符合电厂应用要求的6种DCS（后增至8种）作为优选机型，其中重要的条件之一是“国内有合作单位”。其目的是希

望国内企业与国外知名厂家合作，通过消化国外技术，制造符合中国国情、性能优良，质量可靠且价格合理的产品。经过近十年的努力，新华控制工程公司、北京国电智深

科技有限公司与北京和利时控制工程公司均推出了具有自主知识产权的DCS产品，并

应用在600MW机组上，其功能覆盖面包括电气系统在内的检测控制功能（ECS），达到了利用CRT和大屏幕显示器，通过软手操监视控制整个单元机组的目的，取得良好

的效果，受到电厂的欢迎。

目前，DCS装置在应用最新的计算机技术的基础上，速度和容量都有很大的提高，其覆盖面包括了单元机组的6大控制功能即DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH（MEH）

和ECS，使整个单元机组的检测控制、连锁保护、报警等功能融为一体，简化了系统，提高了可靠性，因而进一步提高了单元机组的自动化水平。

另外，还有可编程控制器（PLC），其特点是可靠性高，抗干扰能力强，价格便宜，适宜在电气控制或以开关量为主具有顺控特点的输煤、除渣、除灰、定期排污、

吹灰系统等使用，采用现场总线技术与DCS相互通讯，可以组成一个完整的控制系统。由于计算机不断进步，应用范围正在扩大，在电厂除主控系统DCS、ECS、SIS、PLC

及管理信息系统（MIS）外，正在向各方面渗透，智能仪表、执行机构及现场总线等，也是以计算机为主组成的，所以电厂的监视控制系统正在逐步走向计算机化。

2．7 基础自动化设备

包括检测各种过程参数的传感器、变送器、分析仪器仪表、就地指示仪表和执行

各种指令的执行机构（电磁阀、调节阀）等，获取的信息和执行指令是自动化系统可靠、稳定的基础。一台大机组需要的数量在5000台（支）以上，品种规格繁多，20

世纪70年代及以前的产品性能不稳定，精度等级不高，品种规格不齐。

80年代，进入改革开放以来，摆脱了计划经济约束，在市场竞争的局面下，采取多渠道方式（国有企业、民营企业、成套或散装进口等）解决了自动化基础设备问题。

目前，主要仪表依靠进口的状态有所改善，据仪表部门统计，从国外进口仪表及

系统，已连续两年从50％以上大幅度下降，如自动化仪表和控制系统已从2005年的

39％回落到8．6％，其中DCS已从110％高增幅下降到17.6％。但是从电站建设来看，当前主力机组为超临界参数的大容量（600-1000MW）机组，所需的变送器、调

节阀等要有更高的稳定性和可靠性，电厂用户对国内产品还缺乏信心，因此从国外进

口的比例还相当大。

3 SIS的应用

SIS（厂级监控信息系统）是一个全厂性的实时、历史数据库平台，通过应用软件实现其一，全厂实时生产过程监视与机组的优化运行，以求达到各项经济指标如全厂

煤耗、厂用电率、补给水率和设备检修的最佳状态，其功能不宜与单元机组控制系统“DCS”重复；其二电厂及其管理公司的经营管理。

SIS的基础是单元机组的DCS及各辅助车间（输煤、补给水处理，供水）的控制

系统，接受上述系统有中经过处理的信息，再补充若干上述系统中不具有的测点信号。通过对设备信息完整的记录，分析机组及辅助设备整体的运行状态，形成厂级生产过

程的实时监视与经济优化运行，为实现经济目标控制下的全厂的协调生产和经营提供

决策支持，如：提出机组负荷分配（包括水、煤分配）建议，主要设备检修并安排建议，送给电厂领导（总值长、总工程师和分管生产的厂长）最终决策，人工发出指令

指导运行或设备检修。

一个单元机组特别是高参数、大容量机组本身就是一个大的工业系统。它比相对

简单的辅助车间系统复杂得多，不仅要求主机、辅机、各种装置、各子系统相互协调

工作，而且需要相互之间工作参数的合理配合，才能达到经济运行的总体优化，因此

厂级的经济优化运行必须建立在各单元机组优化运行基础上。建立机组级经济运行的

量化模型是搞好电厂厂级经济运行的基础工作

。不同的电站由于机组类型（凝汽、供热机组）、参数（亚临界、超临界）、锅炉结

构（汽包炉、直流炉、循环流化床）及制粉系统（直吹式、中贮式）的不同等，这一

系列的差异难以形成通用的机组级经济运行模型，只有建立针对各自特有机组的专有

模型才能获得良好的效果。

上述模型的建立，首先要有各制造厂特别是主机厂提供的运行和各项性能指标资料，安装单位和电厂调试试验取得的实际数据，由电厂具有丰富经验的主机专业人员

进行建模工作，提出初步模型后还要通过试验进行修正，经过多次反复后，才可能是

真正实用的经济运行模型。这项工作决不是自动化工作者能够独立完成的，因而经济

运行问题应该是各专业人员共同努力，各自做好所负责工作的共同成果。因此要求实

行SIS的电厂，首先要成立一个经济运行小组（专家小组）．它的成员应由热机、电气、自动化及相关专业专家组成；一名厂级领导负责经济运行小组的领导工作。根据

该小组提出的优化经济运行方案，才有可能提供实用的应用软件。目前有人强调这是

供货商的责任是不合理的，除具有电厂丰富经验者外，一般供货商是做不到的，为了

竞争取得项目，供货商在招标时会承诺这些责任，但会使价格提高。而在机组投产时，主要精力集中在机组的正常运行，对SIS功能验收只能是最基本的数据处理和运算功能，厂级优化运行功能，因基础工作尚未到位，短时间内难以做到，一但超过SIS合

同规定的时间，制造厂就可以无责任的不了了之。给电厂用户带来的后果是花了高价，买了暂时无用或不能完全发挥作用的系统。

目前已运行和在建的SIS有150套，每套投资为400～1000万元，按平均每套投

资600万元计算，共计花费投资90000万元，其效益如何?除个别电厂作过试验，认

为效益不错外，一些电厂还在试验或观望中。为此建议委托具有影响力的单位，组织

有各方面人员参与的调查组，对正在运行和在建的SIS电厂，从SIS的功能、与DCS

的关系、投资情况、电厂管理情况、运行效益及供货商资质及设备（硬件、软件）质

量等进行调研。

4 经济、合理的应用现场总线技术

适合电厂应用的现场总线有FF基金会总线、Profibus、WorldFIP、CAN、CC-link、Modbus等，其次是智能变送器和执行机构的品种逐步齐全，为现场总线技术在火电厂的应用创造了基本条件。

由于现场总线是遵循国际统一的协议标准，因而具有开放、互联、兼容和互操作的特点，使自动化系统的功能可以更加分散，系统简化，远方诊断、调试和维护现场设备，提高自控系统的安全可靠性，同时还可节省电缆，减少设计、安装的工作量，因而一

直受到电厂自动化工作者的关注。

（1）从目前电厂应州来看，现场总线只能是局部的应用. 单元机组的主控系统仍应是DCS 因为DCS已在电厂应用十多年，有了一套成熟的应用经验，且DCS的进步和发

展是很快的，其运算速度和容量随着大规模集成电路的发展，不断提高和增大，可以

满足大型机组各项控制功能的要求，因其可靠性高，已使组成的系统大大简化，价格

日益降低，所以不要因为现场总线控制系统（FCS）的出现而动摇应用DCS的决心。

目前的工作是：进—步完善DCS应用软件，在保障机组安全可靠运行的条件下，加速研究各子系统的经济运行，如提高燃烧的经济性，降低污染物的排放量等。

《测量仪表及自动化》考试答案2

《测量仪表及自动化》考试答案 一、简答与名词解释 1、简述压力仪表选择原则。 2、简述均匀调节系统的调节目的和实现原理？ 3、如何评价系统过渡过程？ 4、简述比例积分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。 5、名词解释：余差、灵敏度。 6、如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？ 7、简述串级调节系统的结构，阐述副回路设计的一些基本原则？ 8、简述比例微分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。 9、名词解释：控制点、负反馈。 10、简述系统参数整定的目的和常用方法？ 11、试阐述调节作用与干扰作用对被调参数的影响，以及两者之间的关系？ 12、简述比例积分微分调节规律作用特点？写出该调节规律数学表达式。 13、名词解释：精度、比值调节系统。 14、简述节流现象中流体动压能与静压能之间的变化关系，标准化节流装置由哪几个部分组成？ 15、简述热电阻工作原理，为何在热电阻测量线路中采用三线制连接？ 16、试阐述简单调节系统中被调参数的选择原则？ 17、简述调节规律在控制系统的作用？写出PID调节规律数学表达式。 18、名词解释：执行机构、热电效应。 二、单项选择 1、为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的内壁应（）。 A 平齐 B 插入其内C插入其内并弯向介质来流方向 2、用单法兰液位计测量开口容器液位。液位计已经校好，后因维护需要，仪表安装位置下移了一段位移，则仪表的指示（） A.上升 B.下降 C.不变。 3、罗茨流量计，很适于对（）的测量。 A 低粘度流体 B 高雷诺数流体

C 含砂脏流体 D 高粘度流体 4、补偿导线的正确敷设，应该从热电偶起敷到（）为止？ A 就地接线盒 B 仪表盘端子板 C 二次仪表 D 与冷端温度补偿装置同温的地方 5、具有“超前”调节作用的调节规律是（） A、P B、PI C、PD D、两位式 6、调节器的正作用是指（）。 A．测量值大于给定值时，输出增大 B. 测量值大于给定值时，输出减小 C．测量值增大，输出增大 D. 测量值增大，输出减小 7、下列哪种流量计与被测介质的密度无关? （） A. 质量流量计 B. 转子流量计 C. 差压式流量计 8、测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计?（） A. 浮筒式液位计 B. 雷达液位计 C. 差压式液位计 9、补偿导线的作用是（） A. 延伸热电偶冷端 B. 作为普通导线传递热电势 C. 补偿热电偶冷端温度 10、与热电偶配用的自动电位差计带有补偿电桥，当热点偶短路时，应显示（） A. 下限值 B.上限值 C. 环境温度（室温） 11、在用热电阻测量温度时若出现热电阻断路时，与之配套的显示仪表如何变化（） A 指示值最小 B 指示值最大 C 指示值不变 D 指示室温 12、浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？（） A 介质粘度高、压力低、温度高 B 介质粘度高、压力低、温度低 C 介质粘度低、压力高、温度低 D 介质粘度高、压力高、温度低 13、用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（） A.偏大、 B.偏小、 C.可能大,也可能小,要视具体情况而定。 14、下列说法错误的是（） A 转子流量计是一种变流通面积，压差不变的流量计； B 孔板式差压流量计是一种差压变化，流通面积固定的流量计； C 喷嘴式差压流量计是一种流通面积变化，差压变化的流量计。 15、积分时间增大，积分作用（）

奥鹏吉大20年3月《过程控制与自动化仪表》作业考核试题.doc

1.子流量计的流体流动方向为（）。 A.自上而下 B.自下而上 C.循环流动 D.单相流动 【参考答案】: B 2.在过程控制中，使用最多的是（）。 A.气动执行器 B.电动执行器 C.热动执行器 D.手动执行器 【参考答案】: A 3.过程控制系统中的执行器有（）种形式。 A.2 B.3 C.4 D.5 【参考答案】: A 4.自动选择性控制系统按选择器所选信号的不同大致分为（）类。 A.1 B.2 C.3 D.4 【参考答案】: B 5.电动仪表的供电方式有（）和直流供电方式。 A.交流供电方式 B.动态供电方式 C.间接供电方式 D.直接供电方式 【参考答案】: A 6.检测误差按检测数据中误差呈现的规律性可分为（）。 A.检测误差 B.系统误差 C.随机误差 D.粗大误差 【参考答案】: BCD 7.简单过程控制系统主要由（）组成。

A.被控过程 B.过程检测 C.控制仪表 D.控制对象 【参考答案】: ABC 8.自动化仪表按安装场地不同，可分为（）。 A.现场类 B.控制室类 C.自动化化类 D.电气类 【参考答案】: ABC 9.自动化仪表按能源形式的不同可分为（）。 A.液动 B.气动 C.电动 D.固动 【参考答案】: ABC 10.系统的控制方案包括（）。 A.系统的构成 B.控制方式 C.控制规律 D.控制过程 【参考答案】: ABC 11.用于测量流量的节流装置之一是孔板，是利用流体流经此节流装置产生的压力差实现的。（） A.错误 B.正确 【参考答案】: B 12.比值控制系统是使一种物料随另一种物料按一定比例变化的控制系统。（） A.错误 B.正确 【参考答案】: B

自动化仪表与过程控制课后答案

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1 自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表 : 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II 型与 DDZ-III 型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处？ P5 第二段 0-3 什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分？ P5~6 0-4 什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为 0.5 级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高 x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度 1-1 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿 1/ 11

自控仪表试题与答案

自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度（直管段） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球 面，造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 （叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部 位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波 液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。

使用改良西门子法还原工序的自动化仪表选型注意事项

2012年4月 内蒙古科技与经济 A pril 2012 　第8期总第258期 Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .8T o tal N o .258 浅谈使用改良西门子法还原工序的自动化仪表选型注意事项 张　巍 (内蒙古神舟硅业有限责任公司,内蒙古呼和浩特　010000) 摘　要:文章对如何提升改良西门子法还原工序的仪表使用寿命,以及还原工序在仪表选型中的注意事项进行了讨论,提出了能够提升仪表使用寿命,提高多晶硅生产稳定性的具体措施。 关键词:多晶硅;还原工序;西门子法;选型 中图分类号:T H81 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)08—0111—02 由于我国对西门子改良法技术中的一些关键点还没有完全掌握,且使用西门子改良法生产多晶硅的工艺中工况条件较特殊、引进技术不够成熟、经验积累不足,对自动化仪表的选型上存在很多问题,仪表的使用效果和寿命与一般装置比较有较大差异。 1　改良西门子法的工艺特点 多晶硅生产的西门子工艺,其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上。改良西门子工艺是在传统西门子工艺的基础上采用了闭环式运行方式生产多晶硅,因此同时具备节能、降耗、回收利用生 产过程中伴随产生的大量H 2、 HCL 、SiCI 4等副产物以及大量副产热能的配套工艺。目前世界上绝大部分厂家均采用改良西门子法生产多晶硅。还原工序作为多晶硅产品生产中最重要的一环,重要性不言而喻。重要工艺流程如图1 所示。 图1　工艺流程 2　温度测量仪表存在的问题及选型注意事项 还原工序是改良西门子法生产多晶硅中最重要的工序,其原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上。由于西门子法生产多晶硅的特殊性,必须采用非接触式测温方式才能满足多晶硅生产的纯度要求,通常的测量方式为红外测温方式。 在测温仪表的实际应用中,还存在以下不可避免的实际问题: 硅芯直径在刚开始生产时只有 10mm 左右,如何能够保证红外测温仪能够精确瞄准所要测量的硅芯目标? 用红外测温仪适时测量硅芯的温度时,必须透过还原炉的密封石英窗口瞄准炉内目标,但在生产过程中,夹层靠炉内侧或密封石英窗口的夹层冷却水中可能会有某些颗粒物,从而对石英窗口造成一定程度的污染。如何克服这种污染对透过率可能产生的影响而不会导致实际测量误差? 由于还原工序的物料特性,以及拆装还原炉过程中不可避免的少量物料泄露,红外测温仪探头长时间在此环境下接触可能会发生污染,如何避免探头污染造成对透过率可能产生的影响? 传统的光纤式红外测温仪探头比较娇贵,容易出现损坏或折断,如何选择合适的红外测温仪? 只有充分了解多晶硅生产工艺并重视可能出现的上述问题,才有可能找到解决问题的办法。为了改善温度测量,宜选用双色(双波长)红外测温仪,双色模式特别适用于测量局部被遮挡的目标,无论是断续的,还是一直被遮挡,如存在其他物体的遮挡、开孔、狭缝、观察窗对能量的衰减,以及大气中灰尘、烟雾、水气的影响。双色模式也可用于测量无法充满测量视场的目标温度,但背景温度必须比目标温度低很多。此类测温仪不严格要求被测目标必须充满测温仪视场。除了采用双色红外,测温仪在实际应用中还应注意以下问题: 增加红外测温仪数量,通过DCS 对红外测温仪的数据进行对比校正,可以真正实现硅芯温度实时测量及控制; 选用透镜型探头,由于光纤型探头易折断,焦距固定不可调,瞄准不方便只能调整探头位置,不利于温度的准确测量; 选择配套支架,对红外测温仪进行可靠的对准及固定,避免人为或外界因素使红外测温仪无法对准目标; 选用易清理和拆装的红外测温探头。3　自动控制阀门存在的问题及注意事项 由于还原工序的尾气直接排放,温度非常高,一般约350℃～370℃,而普通的球阀采用聚四氟乙烯阀座,最高只能耐受270℃,在压力较高的工艺条件下更容易发生磨损、变形和泄露。若阀门选型不当则使用寿命非常短。应根据流动介质的压力、腐蚀性、 ? 111? 收稿日期:2012-02-22

自动化仪表与过程控制课后答案

自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表什么叫单元组合式仪表 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器它与传统的四线制变送器相比有什么优点试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分P5~6 0-4什么是仪表的精确度试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=% x=1摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种什么叫热电偶的分度号在什么情况下要使用补偿导线 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点为什么热电阻要用三线接法 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处，当冷端温度变化时，利用铜丝电阻随温度变化的特性，向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz（约5v）和高电阻R1（约10K欧）建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu，在Rcu 上产生一个电压，此电压与热电动势Et串联相接。当温度补偿升高时，热电动势Et下降，但由于Rcu增值，在Rcu两端的电压增加，只要铜电阻的大小选择适当，便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。

自动化仪表作业与答案参考

第一章：作业： 1. DDZ 和QDZ 的信号传输标准，DCS 和FCS 的名词解释 2. 某压力表刻度0～100kPa ，在50kPa 处测量值为49.5kPa ，求在50kPa 处仪表示值的 绝对误差、示值相对误差和示值引用误差？ 3. 某台测温仪表的测温范围为－100～700℃，校验该表时测得全量程内最大绝 对误差为＋5℃，试确定该仪表的精度等级。 4. 某台测压仪表的测压范围为0～8MPa 。根据工艺要求，测压示值的误差不 允许超过± 0.05 MPa ，问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？ 5. 某待测电流约为100mA, 现有0.5 级量程为0~400mA 和1.5 级量程为0~100mA 的两个 电流表，问用哪一个电流表测量比较好？ 6. 某DDZ- Ⅲ型温度变送器测量范围是300-700 ℃ ,当温度由400℃变化到600℃时, 变送器 的输出如何变化？ 7. 差压变送器的量程为0~100 KPa ，现负迁移50% ，仪表的量程和测量范围分别为？ 答案： 1. QDZ 信号标准：20kPa~100kPa DCS: 集散控制系统FCS ：现场总线控制系统 2.

8. 9. 解：用 0.5 级量程为 0~400mA 电流表测 100mA 时，最大相对误差： X 100 x2 m S% 1.5% 1.5% x 100 说明选择合理的量程， 即使用 1.5 级表也可以比 0.5 级表准 确。 10. 8mA ~16mA 11. 仪表的量程为 100Kpa 仪表的测量范围为 -50~50Kpa 第二章： 作业：课后 2，4，5，6，7，8， 9，11， 19，20 2-5 由 K 分度号热电偶 （包括补偿导线 ）、冷端温度补偿器和配 K 分度号的动圈仪表组成一个 温度检测系统， 测量显示 782 ℃，此时室温为 32℃，后来发现所用的冷端补偿器型号为 S ，与 K 分 度号热电偶不配套，则实际温度？ 2-6 用 K 型热电偶测某设备的温度，测得的热电势为 20mV ，冷端（室温）为 25C ，求设备 的温度？ 如果改用 E 型热电偶来测温，在相同的条件下， E 热电偶测得的热电势为多少？ x1 S% 400 0.5% 100 用 1.5 级量程为 0~100mA 的电流表测 2% 100mA 时，最大相对误差： 2-2 用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿的方法有哪 几种？

石油化工自动化仪表选型设计规范样本

石油化工自动化仪表选型设计规范 SH 3005-1999 3 温度仪表 3.1单位和量程 3.1.1温度仪表的标度(刻度)单位, 应采用摄氏度(C)。 3.1.2 温度标度(刻度)应采用直读式。 3.1.3 温度仪表正常使用温度应为量程的50%一70%, 最高测量值不应超过量程的90%。多个测量元件共用一台显示表时, 正常使甩温度应为量程的20%一90%, 个别点可低到量程的10%。 3.2 就地温度仪表 3.2.1就地温度仪表应根据工艺要求的测温范围、精确度等级, 检测点的环境、工作压力等因素选用。 3.2.2一般情况下, 就地温度仪表宜选用带外保护套管双金属温度计, 温度范围为-80一5OOC。刻度盘直径宜为1OOmm; 在照明条件较差、安装位置较高或观察距离较远的场合, 可选用15Omm。需要位式控制和报警的, 可选用耐气候型或防爆型电接点双金属温度计。仪表外壳与保护管连接方式, 宜按便于观察的原则选用轴向式或径向式, 也可选用万向式。 3.2.3 在精确度要求较高、振动较小、观察方便的场合, 可选用玻璃液体温度计, 其温度范围:有机液体的为-80一1OO℃。需要位式控制及报警, 且为恒温控制时, 可选用电接点温度计。

3.2.4 被测温度在-200一50℃或-80一500℃范围内, 在无法近距离读数、有振动、低温且精确度要求不高的场合, 可选用压力式温度计。压力式温度计的毛细管应有保护措施, 长度应小于2Om。 3.2.5 就地测量、调节, 宜选用基地式温度仪表。 3.2.6关键的温度联锁、报警系统, 需接点信号输出的场合, 宜选用温度开关。 3.2.7 安装在爆炸危险场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关, 应选用隔爆型或本安型。 3.3集中检测温度仪表 3.3.1要求以标准信号传输的场合, 应采用温度变迭器。在满足设计要求的情况下, 可选用测量和变送一体化的温度变送器。 3.3.2 检测元件及保护套管, 应根据温度测量范围、安装场所等条件选择(不同检测元件的温度测量范围见表 3.3.2), 且应符合下列规定: 1热电偶适用于一般场合; 热电阻适田于精确度要求较高、无振动场合; 热敏电阻适用于要求测量反应速度快的场合。 2 采用热电阻温度检测元件时, 宜采用PtlO0热电阻。 3 测量设备或管道的外壁温度, 应选用表面热电偶或表面热电阻。 4 测量流动的含固体颗粒介质的温度, 应选用耐磨热电偶。 5 下列情况, 可选用销装热电阻、热电偶: a测量部位比较狭小, 测温元件需要弯曲安装; b 被测物体热容量非常小;

化工仪表自动化试题

化工自动化仪表作业试题一 1、变浮力式液位计主要是沉筒式液位计,在结构上,有位移平衡式、力平衡式和带差动变压器的沉筒液面计三种类型。正确答案：对(物位计) 2、当生产装置出现危险信号时,能够输出正确的信号,阻止危险的发生、阻止事故的扩大化或减轻事故的后果,起这样作用的系统叫()。A（控制系统） A、安全仪表系统 B、计算机控制系统 C、集散控制系统 3、热电偶或补偿导线断路时,电位差计的示值是不动的;而有“断偶”保护的仪表示值为仪表上限。对（温度检测仪表） 4、()适用于大口径、大流量、低压力、不干净三介质。正确答案：C（阀门） A、单座阀 B、套筒阀 C、蝶阀 5、DCS控制站的扫描周期在组态时应设定得越短越好。错（控制系统） 6、按结构形状分类,PLC可分为整体式和分散式两种。错（可编程控制器） 整体式和模块式 7、串级控制系统利用主、副两个控制器串起来在一起来稳定()。A A、主参数 B、副参数 C、主对象 8、当测量脉动压力时,正常操作压力最高不得超过测量上限的1/2。错（检测仪表—压力） 9、导体的电阻率是与材料性质有关的物理量。对（电工学） 10、各种皮带运输机、链条机的传动部位,除安装防护罩外,还应有安全防护绳。对（机械知识） 11、强制对流传热的速率比自然对流传热速率()。正确答案：B（化工原理） A、相同 B、快 C、慢 12、熔断器的主要元件是熔体。对于工作电流稳定的电路(如照明电路),熔体的额定电流应略微小于负载的工作电流。错（电工学） 13、位置变送器是将执行机构输出轴的()转换成4~20毫安反馈信号的装置。正确答案：C（控制仪表） A、位移变化量 B、振动 C、位移 14、在实际应用中,调节阀既与管道串联又与管道并联,其工作特性曲线会发生很大变化。对（）（控制仪表） 15、转子流量计的转子是用不锈钢、铜、铝合金、有机玻璃、聚四氟乙烯、塑料等材质制作的;根据被测介质的物理化学性质和量程大小来选择不同材料及不同形状的转子。对（检测仪表—流量） 16、泵体的温度太高,将会导致输送介质在泵体内发生汽蚀现象。正确答案：对（化工原理） 17、当调节阀与管道串联时,其可调比变大。正确答案：错（控制仪表） 18、电磁流量传感器的直管段要求比大部分其他流量计的直管段要求低。对（检测仪表—流量） 19、浮球液位计的结构是一机械杠杆系统,所以平衡锤在中间时,实际液位在中间。对（检测仪表—物位） 20、浮筒式液位计属于变浮力式液位计,浮球式液位计属于恒浮力式液位计。对

自动化仪表的选型

自动化仪表仪表的选型 一、自动化仪表选型的一般原则 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则如下： （一）工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 （二）操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 （三）经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。 为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 （三）仪表的使用和供应情况

选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。 二、温度仪表的选型 （一）一般原则 1.单位及标度（刻度）：温度仪表的标度（刻度）单位，统一采用摄氏温度（℃）。 2.检出（测）元件插入长度：插入长度的选择应以检出（测）元件插至被测介质温度变化灵敏具有代表性的位置为原则。但在一般情况下，为了便于互换，往往整个装置统一选择一至二挡长度。在烟道、炉膛及带绝热材料砌体设备上安装时，应按实际需要选用。检出（测）元件保护套材质不应低于设备或管道材质。如定型产品保护套太薄或不耐腐蚀（如铠装热电偶），应另加保护套管。安装在易燃易爆场所的就地带电接点的温度仪表、温度开关、温度检出（测）元件和变送器等，应选用防爆型。 （二）就地温度仪表的选型 1.精确度等级：一般工业用温度计：选用1.5级或1级。 精密测量和实验室用温度计：应选用0.5级或0.25级。 2.测量范围：最高测量值不大于仪表测量范围上限值的90％，正常测量值在仪表测量范围上限值的1／2左右。 压力式温度计测量值应在仪表测量范围上限值的1／2～3／4之间。 3.双金属温度计：在满足测量范围、工作压力和精确度的要求时，

自动化仪表与过程控制课后习题答案

●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术 工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组 合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.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,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以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;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,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.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力 c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍

自动化仪表作业及答案参考

第一章： 作业： 1.DDZ与QDZ 得信号传输标准，DCS与FCS得名词解释 2.某压力表刻度0～１0０ｋPa，在5０kPa处测量值为49、5kPａ，求在５0kPa 处仪表示值得绝对误差、示值相对误差与示值引用误差？ 3.某台测温仪表得测温范围为—100~70０℃，校验该表时测得全量程内最大绝 对误差为+５℃,试确定该仪表得精度等级。 4.某台测压仪表得测压范围为0～8ＭPa.根据工艺要求，测压示值得误差不允 许超过±0、０5 ＭPa，问应如何选择仪表得精度等级才能满足以上要求? 5.某待测电流约为100mA，现有0、5级量程为0～400ｍA与1、５级量程 为0~10０mA得两个电流表,问用哪一个电流表测量比较好？ 6.某DDＺ－Ⅲ型温度变送器测量范围就是300-70０℃，当温度由４00℃变化到 60０℃时,变送器得输出如何变化？ 7.差压变送器得量程为0~１00 KＰa,现负迁移50%，仪表得量程与测量范围分 别为? 答案: 1、 QDZ信号标准:2０kPa~100ｋPa DCS：集散控制系统FCS:现场总线控制系统 2、 3、

4、 5、 解:用0、５级量程为0~400ｍA电流表测100mA时,最大相对误差：用1、5级量程为０～１00mA得电流表测１00mA时，最大相对误差： 说明选择合理得量程，即使用1、5级表也可以比０、5级表准确。 6、8mA ~16mA 7、仪表得量程为10０Kpａ仪表得测量范围为-５０～５０Kｐa 第二章: 作业:课后2，4,5，６，7，８，９,1１，1９，20 ２－2用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿得方法有哪几种？ 2-5由K 分度号热电偶(包括补偿导线）、冷端温度补偿器与配Ｋ分度号得动圈仪表组成一个温度检测系统,测量显示7８2℃,此时室温为３2℃,后来发现所用得冷端补偿器型号为S，与K分度号热电偶不配套，则实际温度？ 2-6用K型热电偶测某设备得温度,测得得热电势为20mV,冷端（室温）为2５C，求设备得温度?如果改用E型热电偶来测温,在相同得条件下，E热电偶测得得热电势为多少?

自动化仪表及装置复习资料汇总

1.试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。 答：控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。 比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。 比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间的积分成比例。它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。 比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。2.什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么基本特点？ 调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。 基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。②比例控制：控制作用及时，有余差。③积分控制：具有消除余差的作用。④微分控制：具有超前调节的作用。 3.评价自动控制的过渡过程有哪些常用指标？其中超调量和最大偏差与余差有何关系？ 评价自动控制系统的过渡过程常用指标有：(1)最大偏差；(2)过渡时间；(3)余差； (4)衰减比；(5))振荡周期。其中超调量是最大偏差与余差的差值。 4.离心泵的阀门调节与变速调节有哪些差别？ （1）变速调节改变水泵的特性曲线，阀门调节则是改变管路特性曲线。（2）变速调节是一种节能的调节方式，阀门调节时一种耗能的调节方式。 5.何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？常用的调节阀理想流量特性有哪些？ 答：阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。常用的调节阀理想流量特性有：直线流量特性、抛物线流量特性、等百分比(对数)流量特性、快开特性。

自动化仪表与过程控制部分课后习题答案

1-2热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？ 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移？ 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处，当冷端温度变化时，利用铜丝电阻随温度变化的特性，向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz（约5v）和高电阻R1（约10K欧）建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu，在Rcu上产生一个电压，此电压与热电动势Et 串联相接。当温度补偿升高时，热电动势Et下降，但由于Rcu增值，在Rcu两端的电压增加，只要铜电阻的大小选择适当，便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。 1-4定义：第十五页第二段 工业上会出现共模干扰是因为现场有动力电缆，形成强大的磁场。造成信号的不稳。 共模干扰是同时叠加在两条被测信号线上的外界干扰信号，是被测信号的地和数字电压表的地之间不等电位，由两个地之间的电势即共模干扰源产生的 在现场中，被测信号与测量仪器间相距很远。这两个地之间的电位差会达到几十伏甚至上百伏，对测量干扰很大使仪表不能正常工作有时会损坏仪表 共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，共模干扰幅度大、频率高、还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。消除共模干扰的方法包括： （1）采用屏蔽双绞线并有效接地 （2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽 （3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线 （4）不要和电控锁共用同一个电源 （5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV) 2-3 PID调节器中，比例度p，积分时间常数Ti,微分时间常数Td,积分增益Ki,微分增益Kd分别有什么含义？在调节器动作过程中分别产生什么影响？若令Ti 取∞，Td取0，分别代表调节器处于什么状态？ 答：1在比例积分运算电路中，RI,CI组成输入电路，CM为反馈元件

自动化仪表工程施工及验收规范--试题答案

试题：《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 姓名________ 分数________ 一、填空题 1.仪表工程施工前，应对施工人员进行（技术）交底。 2.仪表设备及材料在安装前的保管期限，不应超过（一）年。 3.在高压、合金钢、有色金属设备和管道上开孔时，应采用（机械加工）的方法。 4.在管道的拐弯处安装温度取源部件时，温度取源部件宜（逆）着物料流向。 5.压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时，压力取源部件应安装在温度取源部 件的（上游侧）。 6.当检测温度高于（60）℃的液体、蒸汽和可凝性气体的压力时，就地安装的压力表 的取源部件应带有环型或U型冷凝弯。 7.在节流件的下游安装温度计时，温度计与节流件间的直管距离不应小于（5）倍管 道直径。 8.物位取源部件的安装位置，应选在（物位）变化灵敏，且不使检测元件受到物料冲 击的地方。 9.安装浮球式液位仪表的法兰短管必须保证（浮球）能在全量程范围内自由活动。 10.直接安装在管道上的仪表，宜在管道吹扫后压力试验（前）安装，当必须与管道 同时安装时，在管道吹扫前应将（仪表）拆下。 11.就地仪表的安装高度当设计文件未具体明确时，应为：仪表的中心距操作地面的 高度宜为（1.2~1.5）米。 12.仪表上接线盒的引入口应朝（下），施工过程中应及时封闭接线盒盖及引入口。13.仪表盘、柜、操作台的型钢底座的水平度允许偏差为（1）mm/m,当型钢底座长度大于5m时，全长允许偏差为（5 ）mm。 14.单独安装的仪表盘、柜、操作台垂直度允许偏差为（1.5 ）mm/m。 15.成排安装的仪表盘、柜、操作台相邻两盘、柜、台之间的连接处超过5处时，正面的平面度允许偏差为（5 ）mm。 16.仪表盘、柜、箱在搬运和安装过程中，应防止变形和表面油漆损伤。安装及加工中严禁使用（气焊）方法。 17.节流件必须在管道吹洗（后）安装。 18.转子流量计安装时，被测流体流向必须自（下）而（上），上游直管段长度不宜小于（2）倍管子直径。 19.在检测回路中，孔板一般应装在调节阀（前）。 20.节流件的安装方式,必须使流体从节流件的（上游端面）流向节流件的（下游侧面）。 21.用差压计或差压变送器测量液位时，仪表安装高度不应高于（下）部取压口。 22.可燃气体检测器和有毒气体检测器的安装位置应根据所检测气体的（密度）确定。 23.就地仪表供电箱的箱体中心距操作地面的高度宜为（1.2~1.5）m。 24.在测试仪表信号电缆时，其绝缘电阻应大于（5）MΩ。 25.仪表电缆（线）敷设的环境温度一般不超过（65）℃，当超过时，应采取隔热措施。 26.测量电缆电线的绝缘电阻时，必须将已连接上的仪表及部件（断开）。 27.安装支架时，在混凝土上宜采用（膨胀螺栓）固定。 28.电缆槽的开孔，应采用（机械加工）的方法。 29.单根保护管的直角弯不宜超过（2）个。

自动化设备(DCS仪表)管理办法

XXXXXXX有限公司仪表自动化管理办法 文件编号：xxxxxx 拟文部门：动力设备部 编制人：xxx 审核人：xxx 批准人：xxx 发布日期：2015-1-5

第一章总则 第一条为了加强仪表自动化设备的管理工作，提高仪表自动化设备安全经济运行，依据中石化《仪表及自动控制设备管理制度》并结合公司实际情况，制定本办法。 第二条本办法所称仪表自动化设备包括测量、监测、控制、质量分析仪表、数据采集系统、控制系统（DCS、PLC等）、执行器、组合及智能仪表以及由它们组成的自动化系统和安全保护报警联锁系统。 第三条本办法适用于在用仪表自动化设备、更新零购项目仪表自动化设备管理，新、改、扩建、技改项目仪表管理按规建部有关规定执行。 第二章职责 第四条设备管理部职责 （一）负责贯彻执行中国石化及行业部门有关仪表自动化的管理制度、规程、办法、指令等。 （二）负责制订和修订仪化股份公司仪表自动化管理办法、检修规程及有关规定。 （三）负责组织对各使用单位的仪表自动化的完好及投用情况和管理工作进行检查、监督、考核。 （四）组织仪表自动化方面的技术交流、培训、咨询和应用开发，努力提高其应用水平。 （五）根据设备全过程管理的要求,负责组织重点更新、零购项目仪表自动化设备的规划调研、方案论证、设计选型和安装验收全过程工作，参与技术改造、新建装置仪表自动化设备的规划、设计、安装验收等工作。

第五条生产中心职责 （一）负责贯彻执行中国石化及仪化股份公司有关仪表自动化的管理制度、规程、办法、指令等规定。 （二）建立技术档案，对本单位仪表自动化的完好及投用情况进行管理考核。 （三）各单位负责对仪表自动化的管理。按规定及时上报有关仪表自动化的报表、资料。 （四）运保室(或同类机构)为仪表自动化的主管部门。 第六条安全环保监督部职责 负责对可燃、有毒气体报警器的管理进行安全监督。 第三章管理规定 第七条各单位应建立明确的仪表管理网络，明确职责。 第八条各单位要加强对仪表自动化设备的维护和检修，以保证仪表测量精度、可靠性和控制质量，使检测仪表和自动化系统处于良好状态。做好故障的统计和分析，及时消除故障，定期进行检修校验工作，健全原始记录和信息反馈。以上各项工作均要按公司统一表式填写建档。 第九条操作工应掌握仪表及自动化设备的简单原理、结构、性能，正确使用与操作，保持仪表自动化设备的清洁。 第十条设备主管部门应参与新建装置、技措项目、设备零购项目的仪器、仪表选型、验收工作。在办理竣工验收手续后，移交生产装置使用，附件、备件、工具、资料要齐全。 第十一条加强对仪器、仪表、DCS的电源、气源、伴热及空调系统的管理，仪器、仪表、DCS的电源、气源要保证专线专用，干净纯洁，并

机械工程自动化仪表装置的应用研究

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 机械工程自动化仪表装置 的应用研究 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-4257-22 机械工程自动化仪表装置的应用研 究 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 随着我国现代化建设的快速发展和现代自动化技术的不断完善，自动化产品和技术在各行业中的地位和作用日益突出。自动化仪表装置作为自动化产品的重要组成部分，在保证生产设备安全正常运行、避免安全事故上有着至关重要的作用，这就要求自动化仪表装置具有极高的性能。本文在此重点探讨了自动化仪表装置在压力表校准中的应用，旨在给相关企业提供一定的借鉴作用。 科学技术是第一生产力。随着现代科学技术的快速发展，自动化技术在石油、冶金、热电厂等工业中得到广泛的应用，特别是自动化仪表，它不仅能保证生产过程的安全性和稳定性，而且能提高生产效率，因此要加强自动化仪表装置运行维护管理和校准。

自动化仪表装置作为热电厂等自动控制系统的重要组成部分，主要由传感器、变送器和显示器三部分构成。其中，传感器主要是利用各种信号搜集模拟信息，变送器主要是将搜集到的模拟信号转变为电流信号（4至20mA），并发送至PLC（即可编程序控制器），显示器主要是把最终结果显示出来。总之，自动化仪表是自动化控制系统的关键所在。本文分为两个部分，第一部分分析了机械工程自动化仪表装置设计及安装改进；第二部分主要探讨了机械工程自动化仪表装置的应用。 一、机械工程自动化仪表装置设计及安装改进 （一）机械工程自动化仪表装置设计原则一方面，选取合适的自动化仪表装置。仪表装置质量不仅关系到自身的安全运行和维修管理，而且还影响到监测自动化系统运行质量，因此仪表技术人员要根据市场行情、工厂实际需要、经济效益等多个方面选取合适的仪表装置型号，如数字显示报警仪，它的优点是显示直观、性能稳定、校准方便、经济实惠