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《自动化仪表第三章》课件

自动化仪表概述测量仪表与执行器显示仪表与控制器自动化仪表的维护与故障处理自动化仪表的发展趋势与展望

01自动化仪表概述

自动化仪表是一种能够自动测量、记录、显示、控制和报警的装置，用于监测和控制各种工业过程中的物理量、化学量和工艺参数。根据测量原理、使用场合和功能特点，自动化仪表可分为温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表、分析仪表等。自动化仪表的定义与分类分类定义

以机械式仪表为主，如压力表、温度计等，功能单一，精度有限。早期阶段随着电子技术的发展，出现了电子式仪表，如电子电位差计、电子温度计等，具有更高的精度和稳定性。中期阶段随着计算机技术和网络技术的飞速发展，自动化仪表实现了数字化、智能化和网络化，如智能仪表、总线仪表等。现代阶段自动化仪表的发展历程

自动化仪表的应用领域工业领域自动化仪表广泛应用于石油、化工、钢铁、电力等工业领域，用于监测和控制生产过程中的各种参数，提高生产效率和产品质量。环保领域自动化仪表可用于大气、水质和噪声等环境参数的监测，为环境保护提供数据支持。医疗领域医疗设备和系统中也大量使用自动化仪表，如心电图机、血压计等，用于监测病人的生理参数。其他领域自动化仪表还应用于农业、交通、能源等领域，为各行业的自动化和智能化发展提供了有力支持。

02测量仪表与执行器

测量仪表的基本原理利用物理、化学等效应将被测量转换为可测量的物理量，再通过显示装置显示出来。测量仪表的分类根据测量原理可分为机械式、电子式、光学式等；根据被测量可分为温度、压力、流量、液位等仪表。测量仪表的基本原理与分类

根据驱动方式可分为气动、电动、液动等执行器；根据输出位移形式可分为角行程和直行程执行器。执行器的类型通过接收控制信号，经放大、转换后驱动执行机构动作，从而改变被控对象的参数。执行器的工作原理执行器的类型与工作原理

选型原则根据被测量的性质、测量精度、使用环境等因素选择合适的测量仪表和执行器。安装要求测量仪表和执行器的安装位置应便于观察、操作和维修，同时要避免振动、高温、潮湿等不利因素的影响。在安装过程中，还应注意接线正确、紧固可靠、防止泄漏等问题。测量仪表与执行器的选型与安装

03显示仪表与控制器

显示仪表的类型与特点模拟式显示仪表采用指针和刻度盘的模拟方式显示测量值，具有直观、易读的特点。数字式显示仪表以数字形式显示测量值，具有高精度、高分辨率、易读性和可编程性等优点。图形与图像显示仪表通过图形或图像方式显示测量值或过程状态，形象直观，易于理解。

数字控制器采用微处理器或数字信号处理器等数字技术进行控制，具有高精度、高灵活性、可编程性和易于实现复杂控制算法等优点。模拟控制器通过模拟电路实现控制功能，具有简单、可靠、成本低等优点，但精度和灵活性相对较低。智能控制器集成了人工智能、模糊控制等先进技术，具有自学习、自适应和自组织等智能特性，适用于复杂系统和非线性控制。控制器的类型与工作原理

123采用数字式显示仪表显示温度值，通过智能控制器实现温度的精确控制，提高产品质量和节能效果。温度控制系统利用模拟式显示仪表显示压力值，通过模拟控制器或数字控制器实现压力的稳定控制，确保生产安全。压力控制系统采用图形与图像显示仪表直观显示液位状态，通过数字控制器实现液位的自动控制，提高生产效率。液位控制系统显示仪表与控制器的应用实例

04自动化仪表的维护与故障处理

日常维护01定期清洁仪表表面，检查连接线路是否松动或损坏，保持仪表处于良好工作状态。定期保养02按照厂家推荐的时间间隔，对仪表进行全面检查、清洁、校准和调试，确保其性能和精度。特殊保养03针对某些特殊类型的自动化仪表，如高精度测量仪表、高可靠性控制仪表等，需要采取更加严格的维护和保养措施，如定期更换易损件、加强防水防尘措施等。自动化仪表的维护与保养

电源故障传感器故障控制系统故障通信故障自动化仪表的常见故障与处理方查电源线路是否短路、断路或接触不良，更换损坏的电源模块或保险丝。检查传感器是否损坏或老化，清洗或更换传感器，重新校准仪表。检查控制系统的硬件和软件是否正常工作，修复或更换故障部件，重新配置控制参数。检查通信线路是否畅通，修复或更换损坏的通信模块，重新设置通信参数。

制定维护计划建立维护档案加强培训引入状态监测技术自动化仪表的预防性维护策略根据仪表的使用情况和厂家推荐，制定合理的维护计划，包括日常维护、定期保养和特殊保养等。提高维护人员的技能水平，使其能够熟练掌握自动化仪表的维护、保养和故障处理技能。记录仪表的维护历史、故障情况和处理结果等信息，为后续的维护和故障处理提供参考。采用先进的状态监测技术对自动化仪表进行实时监测和故障诊断，及时发现并处理潜在故障。

05自动化仪表的发展趋势与展望

随着人工智能和机器学习技术的发展，自