工业自动化仪表及应用

工业自动化仪表及应用

工业自动化仪表是实现工业生产过程自动化的工具。它总是伴随着工业生产和科学技术水平的提高而不断向前发展。下面是关于工业自动化仪表及应用的内容，一起来了解。

工业自动化仪表(industrial process measurement and control instrument)是在工业生产过程中，对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表，又称工业仪表或(工业)过程检测控制仪表。

原理

工业仪表虽然种类繁多，但都基于平衡原理，包括力平衡、力矩平衡和电平衡等。仪表的感受部分—传感器将被测参数(如温度、压力、流量等)，经变送器转换成容易放大的测量量(如电压量、电流量和机械量等)，再经过放大。放大后的量值，一部分传入显示部件，一部分经反馈部件与测量量进行比较，以达到平衡的目的。

分类

工业仪表的种类很多，按被测量生产过程的参数区分有温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪表、机械量测量仪表、流程分析仪器等;工业仪表按其在工业生产过程的功能可分为检测仪表、显示仪表、调节仪表等。

检测仪表主要用于检测工业生产过程的参数，如温度、压力、流量、物位和机械量等，有时也带有记录和调节功能。

显示仪表将检测仪表的输出信号显示出来以供观察的仪表，与检测仪表、变送器和传感器配套使用，按显示方式不同分为模拟式显示仪表、数字式显示仪表和字符图像显示仪等。

调节仪表又称调节器，它的作用是将生产过程中的被测参数与设定参数进行比较，然后按一定调节规律发出调节信号给执行器。调节仪表按调节方式不同分为断续调节器和连续调节器;按结构形式又分为基地式、单元组合式和组装式;按工作能源和介质分为自力式、电动式、气动式和液动式。有的调节仪表也带有检测和显示部分。

执行器又称执行机构，它根据来自调节仪表的调节信号和调节规律，直接调节工业生产过程的输入、输出量。

集中控制装置包括巡回检测装置、顺序控制器和数据处理装置等。集中控制装置能对分散参数进行集中检测和控制，按预定的程序进行控制或对被测量进行处理。

发展方向

随着工业生产向综合自动化、大规模方向发展，生产的工艺流程日趋复杂，用仪表检测和控制的范围也越来越扩大。工业仪表总的趋势是向多功能方向发展。

仪表检测方面的趋势是研制新型的传感器，使传感器集成化、广泛应用新技术，如核磁共振、激光和相关技术等。在仪表调节方面，除一般的比例、积分、微分调节规律外，人们正在研究前馈、大滞后、非线性、相关和计算值调节等技术，以适应多回路自动化系统的需要。

此外数字、字符、图象显示技术的发展，使人与计算机的联系更为方便。以微型计算机为核心的综合控制装置正在进一步发展。

工业应用

“十二五”期间，我国仪器仪表市场容量很大，应用领域广阔，但应用领域需求相对集中，应用要求迫切的领域主要有：钢铁电力、煤炭化工、石油、医药、轻工等产业部门。

这些产业部门除了有上千项新建工程需要配置大量自动化仪表与控制系统外，还有上万个企业需要进行技术改造，为此必须替换旧型仪表或零部件需求量极其庞大。

1、环保仪器仪表

环保仪器仪表主要用在环境质量监测和污染源监测等方面。针对我国具体国情，环保主要解决我国水环境、大气环境两个战略性和全局性的大环境生态污染问题。随着节能降耗、减少排放和低碳经济成为国家长期国策。

2、电工仪器仪表

在国家电网公司提出，要大力推进以特高压电网为龙头、各级电网协调发展、健全智能电网的原则，同时还明确了电力用户用电信息采集系统建设是我国智能电网建设的重要组成部分后，智能电网建设渐进式发展起来。而电网建设是全球性行为，是长期、渐进式的刚性市场，为电工仪器仪表行业的重大发展机遇。

3、工业自动化仪表

工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表。从市场需求看，我国工业自动化市场需求日旺。据中国仪器仪表协会预测，到十一五末，工业自动化市场需求将超过1000亿元。另随着国家对民生关注的大大提高，一些与民生相关的需求也提到日程上来，也对仪器仪表提出新的要求和市场需求。

工业自动化仪表作用

我国自改革开放的快速推进，社会主义建设事业发展飞速，工业生产规模日益扩大，各种大容量、高效率和高参数的新型设备越来越多地在工业生产中应用，“鑫博流量计”已经成为现代工业生产中不可缺少的一种技术手段。我国的工业生产正以一种蓬勃发展的趋势迈向自动化时代。工业自动化水平的高低，是衡绿一个国家科学水平与生产技术先进程度的重要标志之一。随着自动控制理论和自动化仪表的迅速发展，目前已经出现了多种多样的自动控制系统。

自动化仪表在系统中起着“眼”“脑”和“手”的作用。被控参数的数位，必须用各种变送器来检测;各种数学运算和逻辑判断，必须用各种调节器和逻辑运算器来进行; 系统中的执行指令，则必须由各种执行器来完成。

工业自动化仪表是实现工业生产过程自动化的工具。它总是伴随着工业生产和科学技术水平的提高而不断向前发展。由于生产规模的不断扩大、工艺要求口趋复杂以及对劳动生产率和生产安全性提出的更高要求，因此，对工业自动化仪表也不断提出新的课题和任务。

新技术、新工艺、新材料和新器件的不断出现，也使工业自动化仪表得到了不断更新。

为提高发电机组的效率，电厂热工参数位越来越接近于金属所允许的临界参数俏。为了确保发电厂的安全、经济等各项技术指标，对热工自动化仪表提出了“稳、准、灵”的要求。随着高参数、大容量机组的投产和电子计算机的应用，对热工自动化仪表的品种、技术性能以及自动调节系统的组成等各方面都提出了更高的要求。本书将从自动化仪表使用者的角度出发，对自动化仪表的组成原理、分析方法以及目前在大型火力发电厂中常用的热工自动化仪表进行较全面的分析。

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