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自动化仪表基础知识培训 自动化的基础 检测、调节单元（与设定值）输出调节、执行机构 检测——自动控制的基础 比较调节仪表（控制器）——接收检测信号，与设定值做比较，输出调节作用，现在，调节功能一般由DCS实现，控制器为DCS内部仪表。我厂DCS 用得是日本横河CS3000。 执行机构（执行器）——一般指调节阀，是调节作用的具体执行者。 1.1 化工检测仪表的定义 在化工生产中，为了有效地进行生产操作和自动控制，需要对工艺生产中的主要参数进行自动检测。用来检测这些参数的仪表称为化工检测仪表. 常见的检测仪表有：温度、压力、液位、流量。 可分类为就地指示、远传仪表（带电信号）。 1.2常见的温度检测仪表 双金属温度计的原理 基于固体受热膨胀原理，测量温度通常是把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温元件（俗称双金属温度计）。 当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯曲变形。 双金属温度计的结构和特点： 双金属温度计的感温双金属元件的形状有平面螺旋型和直线螺旋型两大类，其测温范围大致为-80℃—600℃，精度等级通常为1.5级左右。 双金属温度计抗振性好，读数方便，但精度不太高，只能用做一般的工业用仪表。 金属导体或半导体的电阻值随温度变化的性质，将电阻值的变化转换为电信号，从而达到测温的目的。 Pt100 铂热电阻分度表（0-100℃部分） 热电阻的结构 三引线（注意：三引线中两根在一起） 热阻为什么采用多线接法 热电阻的接线有三线、四线制接线方法，这是从设计的角度考虑了热电阻导线电阻引起的误差，热电阻到仪表的距离是不确定的，也就是导线的电阻是不确定的，而导线电阻直接引来温度测量误差，对于Pt100热电阻1Ω相当2.6℃，我厂中控DCS到气分工段测温点的导线电阻大约有5-6Ω（与距离有关系），导线电阻误差不可忽视。 两线制热电阻测量方法不能消除导线电阻误差，适合不需要精确温度测量的场合，使用时可以预先测量出导线的电阻，折合成温度后在测量结果中扣除，当然这是一种粗略的补偿方法 。 四线制热电阻测量方法能够完全消除导线电阻的误差，适合实验室内进行精密的电阻测量使用，由于导线比较多，在工业测量中比较复杂，一般不采用四线制测量方法；三线制热电阻测量方法是比较常用的方法，既能消除导线电阻误差，接线也比较简单，是比较专业的温度测量方法。消除导线电阻的前提是：三根导线是相同的材质、相同的线径、相同的长度。 铠装热电偶，是将热电偶丝和绝缘材料一起紧压在金属保护管中制成的热电偶。 温度变送器 前面所说的热电偶和热电阻都是传感器（sensor ），是温度敏感元件。 变送器（transmitter）: 组成：把信号变换器与传感器做成一体时，成为变送器。 国家标准的定义：使输出为规定标准信号的装置称为变送器。 标准信号： DC 4-20mA 、1-5V（还有其他种类的标准信号）。电气零点不是从零开始，不但利用了晶体管的线性段，而且容易识别断电、断线等故障 。 相对热阻和热偶，温度变送器精度高一些，可靠性更强。 溶剂吸收重要的温度测点都用的变送器，DCS上仅仅用来显示的TI-XXXX的全是热阻，而带控制作用的TIC-XXXX的温度检测用得全是一体化温变。 一体化温度变送器测温的过程（以Pt100为例） 量程设置的问题 变送器和DCS通讯仅赖于标准信号 如果变送器的量程和DCS内部指示仪表设置量程不一致会怎样？ 如果现场安装的变送器量程为0-100℃，中控DCS指示模块的量程为0-200℃，会出现怎样的结果？ 答：中控的示值会是实际测量温度的一倍。 热偶、热阻与一体化温变的区别 热电阻RTD（RESISTENT TEMPERATURE DECTOR??） ：输出标准化电阻信号，一般为三线制。信号可以远传，灵敏度高，无需参比温度；但是需要激励、有自热现象，影响测量精度。 热电偶TC:?（ thermocouple ） ：输出标准化电势信号，一般为二线制，测温范围宽，性能稳定，有足够的测量精度，输出为电信号，可以远传，需参比温度。 选择热偶还是热阻主要看检测点的温度和检测精度要求，热偶主要用于高温测量 。 一体化温变（温度变送器）：热电阻和热电偶都是可以通过加一个信号转换模块而变成相应的一体化测温原件，一般为二线制输出4～20mA标准信号。距离较远，现场环境不好、干扰源太多等情况时，可直接选用一体化温变。 三者都能远传信号至DCS：需要配置相应接口卡。石化厂气分工段用得热电阻；反应器周围用热电偶；焚烧炉用一体化温变（以热偶为传感器）；溶剂吸收用热阻，部分用一体化温变（