《自动化仪表绪论》
自动化仪表是现代工业生产中实现自动化控制的重要工具,它们能够无需人工直接干预,根据预设的规则使生产过程中的参数如压力、物位、流量、温度、PH值等维持在理想的水平。这在提高生产效率、保证产品质量、减少人力成本以及确保安全生产等方面具有重大意义。
在自动化仪表与控制系统的关系中,被控对象是生产过程中需要控制的设备或工艺参数,比如上述例子中的贮罐液位。检测仪表(如变送器、传感器)负责将这些参数转化为可读取的信号,控制器则根据这些信号与设定值的偏差进行计算,产生控制指令,执行器(如阀门、泵)则依据指令调整其动作,从而实现对被控对象的控制。此外,现场还可能配备显示仪表以实时监控工艺参数。
过程控制仪表的发展历程反映了技术的不断进步。从50年代的QDZ系列到21世纪的智能仪表、DCS系统、现场总线和以太网技术,自动化仪表经历了从模拟到数字、从集中控制到分布式控制的转变。例如,气动控制仪表以其简单稳定、安全防爆的特性在特定场合仍有着广泛的应用,而电动控制仪表则因其快速的信号传输和计算机兼容性成为了现代工业的主流。
仪表的分类多种多样,可以根据能源形式分为气动、电动和液动控制仪表;按结构形式可分为基地式、单元组合式、组装式、数字化和集散型控制系统,以及现场总线控制系统。每种类型都有其特定的应用场景和优势。比如,基地式仪表适合简单的指示和控制任务,单元组合仪表则可以通过组合不同的单元模块来实现更复杂的控制逻辑。
在信号形式上,模拟控制仪表使用连续的模拟信号,操作简单且价格较低,而数字控制仪表则可以进行更复杂的运算和控制,且具备更高的精度和灵活性。随着现场总线技术的发展,仪表之间的通信能力和集成度进一步提升,形成了全分布式的控制网络,极大地拓展了自动化系统的可能性。
自动化仪表是过程控制的核心,它们的发展和进步推动了工业自动化水平的不断提高。了解和掌握自动化仪表的基本概念、分类、特性和发展趋势,对于理解和应用自动化控制系统至关重要。
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