第六章 自动控制及仪表安装工程

复习要求
（一）了解自动化仪表的分类方法，熟悉检测仪表的基本组成和常用检测仪表的名称、简单原理、特点及适用范围；
（二）了解自动化仪表回路系统的基本组成、构成方式和表示方法；
（三）熟悉显示仪表与显示技术；
（四）了解工业生产的自动调节，熟悉自动调节系统的分类；
（五）了解电气仪表的防爆；
（六）了解工业过程计算机控制系统及基本组成；
（七）熟悉自控仪表的安装调试，熟悉其工程量计算规则，掌握其工程量计算方法。

第一节 自控仪表的基础知识
一、了解自动化仪表的测量过程、测量误差、基本性能及品质指标。
自动化仪表主要对工艺流程的温度、压力、流量、位移、速度、浓度、粘度和成分等各种工艺参数进行测量与监视或加以操作调节。

第二节 自控仪表的分类
一、了解自控仪表的六种分类方法
工业系统使用仪表的种类繁类、功能各异。这些仪表的分类方法很多。例如按仪表能源、仪表组成、仪表的生产过程中功能仪表发展阶段、安装位置、检测及调节的工艺参数分类。
根据它们各自不同的类型，还可以互相选加称呼，来满足生产中测量的需要。

第三节 自控仪表的回路系统
一、了解自控仪表回路的概念，了解其分类、基本组成、构成方式的表示方法。
自动化仪表“系统”必须是由至少两个以上的仪表设备与管、线、缆等连接组合在一起形成“回路”，才能完成对某一参数的测量和调节。这种自动化仪表系统又称“回路系统”。
自动化仪表有很多回路系统的类型，一般按仪表组成的系统的功能分为检测回路系统、调节回路系统、自动操控系统、信号连锁保护系统。

第四节 检测仪表
一、熟悉检测仪表的基本组成，熟悉几种常用仪表的名称、简单原理、特点及适用范围
检测仪表是利用各种物理效应（声、光、电、磁、热、辐射等）和化学效应实现对各种信号（包括电量与非电量）参数的测量，是自动化系统中获得各种信息的重要组成部分，也是实现参数信号懒惰其相庆的测量单位进行比较的工具。
检测仪表需要检测的变量很多，原理不同，结构也不相同。但从检测仪表的基本组成来看，是由各功能环节组成。构成的环节是由仪表的用途、原理和检测要求决定的。一般由三部分组成，即检测环节、传送环节和显示环节。

第五节 显示仪表与显示技术
一、熟悉显示仪表的分类及特点，熟悉气动单元组合式显示调节仪表、电动单元组合式显示调节仪表、组合式电子综合控制装置的性能特点，了解其基本组成。
显示调节仪表是过程控制设备的核心，通常安装在控制仪表盘上。它主要包括显示仪表、气动单元组合式显示调节仪表、电动单元组合式显示调节仪表及组合式集中控制装置。
显示仪表是用来指示、记录由检测元件或变送器来的被测参数信号。气动单元组合仪表结构简单可靠、价格便宜，适用于一切防爆、防火场所。组合式电子综合控制装置是一种结构分离型的组件组装成的电动仪表，在组成控制系统方面具有很大灵活性。

第六节 工业生产的自动调节
一、了解自动调节的基本概念，熟悉自动调节系统的分类。
自动调节系统是指闭环负反馈控制系统。调节系统的反馈是指被调参数的信号返回来经通往比较元件的通道，进入比较元件。因调节系统的给定值与被调参数的信号在进入调节器时，在方向上是相反的，称为负反馈调节系统。
自动调节是在人工调节的过程中发展起来的，用来代替人工调节。差压变送器能够代替人的眼睛，差压变送器随时精确地反映液面的变化，并能把这种变化随时发出去。
在自动调节系统中，需要预先控制的值叫给定值。调节的最终结构就是使补调节的参数保持在给定值。
自动调节系统一般由自动调节器（包括附件）、变送器及调节阀组成。其功能是：变送器把来自测量无件的信号转达换标准测量值勤，与给定值进行比较，产生偏差e，调节器按事先选定的调节规律对e进行调节。调节阀执行调节器的指令。

第七节 电气仪表的防爆
一、熟悉本质安全设备的性能特点，了解本质安全系统的基本构成
从控制功能上看，变送器、调节顺、执行器行预备控制对象一起构成一个自动调节系统。对自动调节系统以及其他电气仪表采取防爆措施，增加防爆关联设备是十分必要的。
为实现整体防爆，仅仅在爆炸危险场所选用本质安全设备是不够的。对本质安全设备、导线和关联设备采取必要的措施，构成本质安全防爆系统，例如，对设备进行隔离、限能、接地。

第八节 工业过程计算机控制系统
一、 了解计算机系统的基本组成和计算机基本知识

二、熟悉工业过程计算机控制系统的分类，了解计算机递阶控制系统、计算机系统网络、双机切换系统的基本结构组成
工业过程控制计算机利用取自过程的输入和对过程的输出进行直接控制或监视过程单元进行的以控制工业生产过程为主要用途的，实现对生产过程的实时控制的专用电子计算机。
计算系统已广泛地应用于工业控制中。其类型很多，可以进行集中控制，也可以进行分散控制以及其他更为先进的控制。
工业计算机控制系统是一种由很多子系统合成的大系统。它对于子系统的控制按一定的优先和从属关系实现，形成金字塔式结构。
另外工业计算机是多级控制与管理一体化综合管理控制系统，是需要实时快速地传送信息的网络。

三、熟悉集散型综合控制系统的特点，了解其基本构成，了解集散系统的组态特征、分级控制和几种典型集散系统
集散型综合控制系统，简称集散系统（DXS）。它是以微处理机为核心的过程控制和生产管理系统。它具有递阶控制结构、分散控制结构和冗余化结构。

四、熟悉计算机监控系统的功能，了解传统监控系统的构成形式
计算机监督控制系统简称SC或SCC。它可对输入的各种生产过程参数数据进行处理、修正，然后将结果输出打印或显示，操作人员可根据输出结果来管理生产过程。该系统可根据提供的数据计算出最佳给定值，作为下一级直接数字控制计算机的重新设定值，或修正对模拟调节仪表的给定值，以使生产处于最优状态。该系统把数据采集、控制、监督和管理功能集成在一起，形成新型的控制系统。

五、了解直接数字控制系统的特性和基本构成；

六、熟悉顺序控制系统的分类，了解可编程控制器的结构，熟悉其分类方法，了解可编程控制器采用的逻辑电路知识；

七、了解现场总线控制系统的基本概念及组成，熟悉其基本设备及与集散控制系统的区别；

八、了解计算机集成控制系统及工业流程的计算机控制系统的功能结构。

第九节 自控仪表的安装调试
一、熟悉自控仪表主要附件的作用和用途及其安装方法和相关规范的基本要求
自控仪表附近是组成回路系统不可缺少的部分。附件的安装一般是指取源部件、辅助容易电缆槽盒、托盘、
梯架、钢支架、支托架、支底、底座、管路附件连接件、加工件及辅助元件等的安装。

二、熟悉自控仪表室与盘箱柜的安装方法及相关规范的基本要求
控制室的安装工作有仪表盘基础安装、支架制作安装、仪表盘安装、校接线敷设、内部电源线敷设，盘上
仪表调试及安装等。

三、熟悉电缆（线）敷设、保护管安装的方法及相关规范的基本要求
电缆（线）敷设与保护管安装包括电缆（线）敷设和电气保护管安装。

四、熟悉仪表管路的敷设方法及相关规范的基本要求
仪表管路敷设包括导压管、供气气源管、气动信号管、伴热管等敷设。

五、熟悉自控仪表调试的内容及方法
自控仪表的调试工作是安装过程的重要组成部分。调试分为单体调试和系统调试。

六、熟悉集散系统安装调试的内容、方法及相关规范的基本要求
集散系统的安装是指硬件设备安装。它不同于普通仪表盘柜安装。必须具备一定的条件才能进行。安装步
骤有施工准备，运输安装，接线，接地，电源安装以及基本控制器，多功能控制器的安全接地和隔离。
集散系统安装完毕，经过调试后才可投入运行。调试分3个步骤：①系统调试前的常规检查；②系统设计试；③回路联调。这里的系统调度指的是集散系统调试，而回路联调指的是集散系统和现场在线仪表连接调式。

七、熟悉自动控制及仪表安装工程工程量计算规则，掌握工程量计算方法
根据过程检测与装置及仪表等的安装、调试过程，依据规定的计量单位和要求进行工程量计算，应配合教
材进行学习。（见教材第十六章有关内容）