石油化工仪表自控系统包括「化工仪表及自动化」

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随着计算机技术迅速发展， 石油化工仪表自控系统也逐渐向数字化、网络化、模型化，智能化方向发展。石化企业在发展现有信息系统的基础上，不断深化企业综合自动化系统，加强安全控制系统的应用，提高 企业基础自动化和先进控制水平，以增强企业的市场竞争力。 一、新型自动检测与分析仪的应用 国内外仪表系统向数字化、智能化、网络化、微型化的发展，使石 化企业提高了自动检测仪表的应用水平。 为适应现场总线控制系统要求， 现场总线型变送器获得了迅速发展。 此变送器是全数字式，结构简单，分辨力和稳定性都高于一般智能型变 送器。由于现场总线数字仪表产品日趋完善，并具有可靠性高、可互操 作性（即可将不同品牌产品集成组态）等特点，在石化过程控制领域将 会得到更多应用。 国内外商业贸易的发展，要求提高商品交割计量精确度，石化出厂 计量应用的质量流量计精确度为±0.1%或更高。 石化企业为加强产品质量管理，也促进了在线分析仪表的应用。它

会直接影响到石化企业产品质量及先进控制应用的水平， 因此得到了石化系统的积极推广，主要包括在线油品质量分析仪，在线气相或液相色谱仪及其他物理特性分析仪等。最新的在线多路近红外（NIR）光谱分析仪已应用于石化企业炼油 调合系统并取得较好效果。 新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定 仪已成功应用于中石化杭州炼油厂等单位，受到了用户的好评。软测量 技术发展也很快，主要用于解决石化企业部分分析检测难题。 由于环境保护要求越来越高，环保仪表应用也增多，如在线烟气分析、综合水质分析仪、在线 COD 分析仪、DO 分析仪及 PH 分析仪等。 目前，石化企业在线分析仪表的需求很大，国产在线分析仪表与国 外产品相比，存在一定差距。现在应用的大多数在线分析仪表是进口产 品。 石化对工厂维护工作越来越重视，特别是对预测维护保养问题更感 兴趣。有些公司要求提供在线联机和实时传感系统，用于监控热交换器 和加热炉的效率，振动和腐蚀及评估“健康“状况的指示器。采用具有诊 断和 预测维护保养能力的仪表与系统，可使现有设备的生产潜力增长 1%～3%，同时非计划的维护保养费用可降低 10%～30%。 二、DCS 与 FCS 应用水平有很大提高

据不完全统计，我国石化、石油和化工系统共使用了近 3000 多套 DCS，石化用的 DCS 约占近 50%；由于计算机技术迅速发展，国内 外出现了新一代 DCS，其主要特点是采用开放性系统、容错的工业以 太网和 OPC 等技术，从而解决了不同生产厂家 DCS 的互联，并可组 成大规模的网络控制系统。据国外 ARC 公司最新调研的结果：全球 D CS 市场年增长率为 6%。 （一）新一代 DCS 系统 其主要特点如下：

1．开放的网络结构 采用 Windows NT 标准操作系统，支持 DDE/OPC。既可直接使用 PC 机通用的 MS-Excel，Visual Basic 编制报表，也可同在 UNIX 上 运行的大型 Oracle 数据库进行数据交换。此外，还可提供系统接口和 网络接口用于与不同厂家产品管理系统、 设备管理系统和安全管理系统 进行通信。

2．高可靠性 控制站采用多 CPU 冗余容错技术， 可实现在任何故障及随机错误产 生的情况下连续不间断控制；机柜采用微正压结构设计；I/O 模件采用

表面封装技术，具有 1500VAC/分抗冲击性能。

3．控制网络是容错以太网 容错以太网特点是：在容错以太网节点间有 4 个通信路径、允许有 1 个通信路径故障、快速（1 秒）检测和恢复时间、可在线增加和减少 节点、对应用 PC 机完全透明、允许正常以太网结点接入、完全分布式 结构没有主结点、快速 100Mbps 性能、传输介质为同轴电缆或光纤。

4．可扩展性 具有构造大型实时过程信息网的拓扑结构，可构成多工段，多集控 单元，全厂综合管理与控制综合信息自动化系统。 石化企业的常减压、催化裂化、加氢裂化等炼油生产装置及乙烯装 置均采用了 DCS 控制系统。全厂各生产装置的监视、控制与操作都集 中在一个中心控制室内。 油品储运系统是炼油厂生产过程中最后一道工序，炼油装置生产的 成品及半成品油品经调合，最后要出厂。为加强管理和控制，石化企业 的油品贮运系统也采用了 DCS 控制系统。 石化企业的主要生产装置已采用 DCS，新建装置采用了新一代 DC S。有些石化企业其 DCS 的功能并未得到充分的利用，因此，很有必

要进一步提高 DCS 应用水平，积极开展 DCS 先进控制的应用，以充 分发挥 DCS 的作用，取得更大的经济效益。 国产新一代 DCS 发展也很快， 并配备了适合石化生产用的软件，国 产 DCS 的功能会不断增强，其可靠性也会进一步提高，将会在石化企 业中得到更多应用。 （二）现场总线控制系统 现场总线控制系统（FCS）具有开放性、全数字化和互操作性的特 点，已成为新型工业控制系统发展方向之一。随着 FCS 技术完善和国 际标准统一， 其应用将日益增加， 现场总线控制系统的应用有很大进展， 石化系统已有近百家企业用 FCS 来控制生产装置或罐区系统等。FCS 主要特点如下：

1．开放式系统 现场总线工作站同时挂在现场总线和局域网两层网络，通过后者可 与其他计算机系统或网络进行高速信息交换，以实现资源共享。另外， 现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的，可实现技术共享。

2．全数字化通信 FCS 智能型现场仪表传感器及其Ａ/D 转换器其数字信号在传送出

仪表之前可得到补偿，因此，提高了系统的测量和控制精确度。由于采 用双向数字通信， 不仅系统的可靠性高， 而且系统组态和调试也很方便。

3．可互操作性 现场总线智能仪表按统一的技术标准，不同厂家的产品，只要遵守 相同的现场总线标准就可互连互换，统一组态，即插即用，以方便设备 更新或系统扩展。

4．控制分散度高 现场总线智能仪表除具有基本功能外，还有控制和运算等功能，可 实现彻底分散控制。每条总线连接多台现场仪表，可节省电缆，大幅度 节省了用于系统安装、调试和维修的费用。 石化系统的大型项目也有采用 FCS 进行生产过程控制，如，赛科 9 0 万吨乙烯裂解装置的 FCS 是国内外最大的现场总线系统。该系统包 括 4.7 万个控制回路、 万台仪表和与世界最大基金会现场总线设备联 4 网的 1.3 万台智能设备（10 套自动化控制系统），这 10 套装置由一 个中心控制室进行高度集中控制。现场总线的 PID 控制功能在阀门控 制器实现，实现集散控制，提高了可靠性，极大降低了自动控制系统和 现场控制设备间数据通信负载，增强了系统可靠性。 石化企业主要控制系统的自控率可达 98%，据统计，用 DCS 与 F

CS 控制取得的经济效益可占整体效益的 60%， 投资回收期平均为 1～ 2 年。 现场总线 FCS 的国际标准趋于统一，技术性能提高，可靠性提高， 因而市场占有率将大幅度提高。但因 FCS 尚无统一的国际标准，配套 的仪表产品有待进一步完善。而 DCS 发展很快，完备的功能和广泛的 应用而占据不可替代的地位，预计今后很长一段时间，DCS 与 FCS 将 共存和互补。 另外， 监控和数据采集系统 （SCADA） 在国内外已得到广泛的应用， 取得了明显的经济效益。 石化输油管道控制系统及数据采集系也应用了 SCADA。SCADA 主要由远程终端设备（RTU）、主站计算机（包括 硬件和软件）、操作人员数据显示和控制盘及有关的外围设备等部分组 成。该系统是一个分级控制系统。这一系统将仪表、计量，大罐检测及 各类控制阀门通过 RTU 就地控制结合在一起，另外还包括在主站计算 机与公司总部的数据处理计算机之间建立接口及配有应用软件。 三、企业综合自动化发展较快 随着信息技术和控制技术的发展，有些石化企业已建立了综合自动 化系统，并取得了较为明显的效果。因此，今后将进一步推广企业的综 合自动化系统，提高经济效益。

企业综合自动化系统是采取 ERP/MES/PCS 三层结构系统， 过程控 制层（PCS），制造执行层（MES），经营管理层（ERP）集成的现代 化系统，可对生产经营进行科学地分析、评价和预测，对生产计划和经 营策略及时进行调整，以适应多变的市场要求。 ERP 是一种现代企业先进管理方法，采用企业资源计划（ERP）系 统，将使企业获得最大的经济效益。2002～2005 年，石化系统经试 点，现已有 20 多家公司的 ERP 系统投入运行。正在全面推广的 ERP 系统，实施面约占 60%以上。 MES 是企业综合自动化系统的中心环节，在 ERP/MES/PCS 整个 系统中起到承上启下的作用。MES 主要完成生产计划的调度与统计、 生产过程成本控制、产品质量控制与管理、物流控制与管理、设备安全 控制与管理、生产数据采集与处理等功能。MES 将生产过程控制、生 产过程管理和经营管理活动中产生的诸多信息进行转换、加工、传递， 是生产过程控制与管理信息集成的重要桥梁。 石化企业积极开展 MES 技术的应用，并推广实时数据库系统、物料 平衡系统、炼油生产动态调度系统、实验室管理信息系统等，为企业 E RP 建设打下良好的数据基础；制造执行层 MES 的优化管理和控制， 为企业增效节能、降低成本，取得了良好经济效益。 近年来，石化企业在推广应用 ERP 的基础上，积极开展 MES、先

进控制、供应链技术等信息系统应用工作。使石化企业管控一体化系统 快速发展，提升了石化企业的竞争力、增强了市场应变能力和提高了经 济效益。 四、先进控制及优化的应用 先进控制技术用来处理常规 PID 控制效果不好，甚至无法控制复杂 工业过程控制的问题。通过实施先进控制，可达到增强装置运行稳定性 和安全性、提高产品质量和收率、增加装置处理量、降低运行成本、带 来显著经济效益。 目前， 一些先进控制技术已比较成熟， 其中应用比较成功的是鲁棒 P ID 控制和多变量预测控制技术。在多变量预测控制方面的先进控制软 件产品，国外的有美国 Honeywell 公司的 RMPCT、美国 Aspen Tec h 公司的 DMC Plus 等，国内的有 APC-HIECON（浙大中控）、SMA RT（清华大学）等多家软件。至今石化企业中已有几十套装置应用了 先进控制，并取得了显著的经济效益。 在石化企业推广先进控制软件，主要生产装置已投入使用。石化系统齐鲁石化公司炼油厂、大庆石油化工总厂、燕山石化公司引进 Hone ywell 公司 RMPCT 先进控制软件用于常减压装置成功；兰炼常减压装 置也应用了先进控制。齐鲁石化公司炼油厂还引进了美国 Setpoint 公 司的多变量预测控制技术（IDCOM-M） 并成功用于催化裂化装置。大庆石油化工总厂、 兰州炼油化工总厂、前郭炼油厂、抚顺石化公司炼 油一厂、燕山石化公司、乌鲁木齐石化总厂、荆门石化总厂等企业也从 国外引进先进控制系统并合作开发应用于催化裂化装置， 均取得了较好 的经济效益。 广州石油化工总厂连续重整装置， 采用美国 Setpoint 公司的多变量 预估软件 SMCA；金陵石化公司炼油厂连续重整和抽提装置，采用 Ho neywell 公司的鲁棒多变量预估控制器 RMPCT；镇海炼化股份有限公 司炼油厂连续重整装置，采用美国 Aspen 公司 DMCplus 先进控制软件。扬子石化公司、上海石化、齐鲁石化公司、燕山石化公司等在聚丙烯装置实施先进控制技术，都获得了明显经济效益。 国内开发的催化裂化装置先进控制系统，已用于福建炼油厂、洛阳石油化工总厂、茂名石化公司炼油厂；国内开发的多变量约束控制软件包 MCC，是一个处理约束的多变量、多目标、多控制模式和模型预测的最优控制器，已成功应用于石家庄炼化公司催化裂化装置，取得了较为明显的经济效益。 五、安全控制系统的应用 由于现代化石化企业装置规模大、工艺过程复杂、易燃、易爆，对 设备的安全性、可靠性和有效性的要求比较高。安全控制技术对石化企 业的生产是至关重要的，紧急停车系统 ESD 在避免工业灾难、减少工业事故损失方面起到了积极和重要的作用。 （一）紧急停车系统（ESD） 为适应这种要求，紧急停车系统（ESD）和压缩机组综合控制系统 （ITCC）相继诞生。90 年代国外一些大公司推出三重化（TMR）、冗 错功能的系统。如美国 Woodward 公司的 Micro Net TMR 系统、Tri conex 公司的 Tricon 系统、 Honeywell 公司的 FSC 系统、 英国 ICS T riplex 公司的 Regent 系统 Trusted 系统等。有些公司总结多年对压 缩机的控制经验开发了应用软件，提高了压缩机组的控制应用水平。 现以 TRICONEX 公司 TRICON 为例，说明其 ESD 主要特点如下： 1．TRICON 系统有三个主处理器，每一个主处理器的 CPU 32 位、 50MHZ，32M RAM。其 32 位浮点协处理器的使用得到了 TUV 6 级 的安全认证。 2．系统中所有的 I/O 信号都要经过硬件的三取二表决。数字量输 入信号在 DI 模件中被分成隔离的三路，通过三个独立的通道分别被送 到三个主处理器中进行三取二表决；同样，模拟量输入信号在 AI 模件 中被分成隔离的三路，通过 AI 模块上每一个分电路的模数转换器把模 拟量转换成 12 位的数字量，用 32 位的协处理器进行处理，每个主处 理器采用选取中间值的算法读取正确值，并纠正任何分电路中的偏差，主处理器输出的模拟量信号在 AO 模块中的模拟输出选择器中进行选 择，以确保输出信号的准确。 3．DI、DO 模件均采用光电隔离方式。AI 模拟量输入卡件每个通 道都 A/D 转换器（12 位），精确度高达 0.15%。TRISTATION 11 31 有支持 TRICON 过程控制和火灾&可燃气功能块图库，这些功能块 包括：模拟输入、指数滤波、PID、超前滞后、积分、中值选择、模拟 输出、气体检测器、在线监视、打印及其他 TRICON 特殊的功能块， 如防喘振控制模块、调速控制模块等。 4．TRISTATION 1131 提供的用户编程语言：功能块图（FBD）、 梯形图（LD）、结构性文本（ST）。 5．TRICON 系统具有容错控制能力。控制系统可以识别控制系统 元件的故障，自动把故障的元件加以排除，并允许在继续完成指定任务 的同时，对故障元件进行在线修复而不中断过程的操作。TRICON 系 统这种高级别的系统容错功能极大地提高了系统及工艺过程的安全性 和可用性。 6．TRICON 系统具有灵活可变的规模，系统的扩展性及通信功能 很强，一套主控制系统最多可连接 14 个扩展或远程机架，最远距离 1 2 公里及多达 4500 个的 I/O点数。

7．提供 OPC 连接。 炼油加氢裂化、 催化裂化等装置的联锁系统及乙烯装置包括裂解炉、 急冷、压缩、分离和公用工程等 5 个生产单元，其中压缩和分离单元的 联锁系统由 ESD 系统实现，压缩机组的控制系统由 ITCC 系统实现。 （二）生产装置健康监控技术 石化企业加强对生产设备的监测，尤其是对强腐蚀设备、高速旋转 设备等高危设备，实现在线精确测量，这是故障预测和诊断的关键。开 发故障预测和诊断模型及方法，提高故障检测的及时性和鲁棒性，以及 故障定位的准确性，防止误报和漏报，及时消除隐患，以提高系统的可 靠性和安全性。采用设备管理系统和多元统计过程监控（MSPM）对高 压、强腐蚀、高速旋转等设备进行在线监测和分析，有利于设备的安全 运行。 （三）安全仪表系统发展迅速 国外推出了最新的 SIS 智能安全仪表管理方案，将传感器数字智能 和诊断技术运用到逻辑控制器中实施最终控制， 也是首次通过采用整体 安全回路的方式来进行控制。 使得因仪表控制系统故障引起非计划停车 减至最少。 为保证安全生产，在危险场所设置了可燃气体或有毒气体检测与报警系统，全厂还设置了火灾报警控制系统，并与可燃气体报警系统集成 综合安全检测与报警系统。 对于重要的工艺装置也开展了控制与检测的 安全等级评估工作。 现代石化企业中的安全控制系统将向着仪表控制、安全仪表及信息 管理系统一体化的方向发展。 智能化安全仪表控制系统将会得到广泛应 用。仪表 yíbiǎo 1.[appearance;bearing looks]∶人的外表 2.[meter]∶各种测定仪 仪表和仪器的区别 仪表和仪器的区别 仪器是一种组合意义上的机器;里面一般会至少含有几种仪表 仪器 仪表. 仪表 仪表一般只是用来指示数据用仪表 一、中国仪器仪表 仪表商贸网网站介绍 仪表 中国仪器仪表 仪表商贸网成立于 2004 年,是仪器仪表 仪表行业极具影响 影响力的电子商 仪表 仪表 影响 务平台，目 前网站会员数已突破万家，并拥有商贸通会员 1500 余家，网站日点击量达 万次以上 ，汇集国内仪器仪表 仪表行业数百万种产品信息，网站服务包括产品库、公司名 仪表 录、供 应信息、求购信息、会展信息、资讯中心、人才招聘、网上办公室等主要栏 目，提 供详细的仪器仪表 仪表行业产品分类展示、产品供应商资料、供求信息、市场各 仪表 类资讯 、行业政策法规查询等内容，为中国产品进入国内国际市场开启了方便迅捷 的电子 商务之门。2007 年初,为了适应电子商务的发展趋势，进一步提高网站在仪表业商务平台中的领先地位，鉴于网站快速发展战略规划的需要，傲立科技投 入雄厚 资本实施新一轮的强势市场推广和业务开拓。 中国仪器仪表 仪表商贸网（www.metermart.com）是仪器仪表 仪表行业（B2B）电子商 仪表 仪表 务 的著名品牌,拥有世界最先进的在线建站与电子商务相结合的网上交易市场 和商务交 流社区。 中国仪器仪表 仪表商贸网目前已在中国产品供应商和全球采购商之间建 仪表 立起一 条快捷方便的信息通道。作为供应商都希望自己的产品尽可能被人熟知，而 作为采 购商则希望了解尽可能多的生产供应商以便做出比较选择。 由于拥有巨大的 商业信 息数据库，在全球快速发展的电子商务市场中，中国仪器仪表 仪表商贸网正全力 仪表 为这些 供应商和采购商建立联系、提供机会。中国仪器仪表 仪表商贸网的目标是建立中 仪表 国企业 和外商及中国企业之间的互动交易平台， 与中国企业携手把中国产品推向世 界，为 它们寻找更多的商业机会。 中国仪器仪表 仪表商贸网关注中国企业特别是众多中小企业的发展，我们相信， 仪表 只 有在中小企业都全面发展的基础上全球经济才能更健康地成长。 二、中国仪器仪表 仪表商贸网 仪器仪表 仪表名录 仪器仪表 仪表厂商 仪表 仪表 仪表 1。温度仪表 仪表 玻璃温度计 双金属温度计 压力式温度计 热电偶 热电阻 非接触式温度计 温度控制(调节)器 温度变送器 温度校验仪表 仪表 温度传感器 温度测试仪

2。压力仪表 压力计 压力表 压力变送器 差压变送器 压力校验仪表 仪表 减压器 胎压计

气压自动调节控制仪器 液压自动调节控制仪器 压力传感器 3。流量仪表 流量计 流量传感器 流量变送器 水表 煤气表 液位变送器 液位继电器 液位计 油表 水位计 液位控制器 计量仪 4。电工仪器仪表电流表 电压表 电流功率频率表 电流分配 测电笔 断路器 开关 接触器 继电器 接线端子 调压器 电压监测仪 智能电力监测仪 稳压器 兆欧表 钳形表 万用表 电量变送器 电流变送器 镇流器 整流器 5。电子测量仪器 LCR 测量仪 物位仪 粘度计 示波器 信号发生器

6。分析仪器 色谱仪 色谱配件 光度计 水分测定仪 天平 热学式分析仪器 射线式分析仪器 波谱仪 物理特性分析仪器 摄影仪器 频谱分析仪 7。光学仪器 光度计 折射仪 滤光片,滤色片 棱镜,透镜 分光仪 色差计 光电子,激光仪器 显微镜 望远镜 放大镜 经纬仪 水准仪 光谱仪 8。工业自动化仪表 控制系统 调节仪器 多功能仪器 加热设备 绕线机 装置 智能仪表 仪表 安全栅 变频器 模块 无纸记录仪 探头 放大器 加速度传感器 测速传感器 位移传感器 转速传感器

电流传感器 张力传感器 9。实验仪器 天平仪器 恒温实验设备 真空测量仪器 热量计 培养箱 恒温箱 腐蚀试验箱 硬度计 干燥箱 烘箱 振荡器 搅拌器 离心机 水(油)浴锅 恒温水箱 10。量具 量规 游标卡尺 千分尺 卷尺 百分表 11。量仪 圆度仪 三坐标测量机 气动量仪 12。执行器 电动执行机构 气动执行机构 13。仪器专用电源 直流电源 稳压电源 交流电源 开关电源 不间断电源 逆变电源 14。显示仪表 仪表 数字显示仪 15。供应用仪表 计数器 电度表 恒温器

恒压器 抄表系统 计度器 16。通用实验仪器 电热板 电热套 匀浆机 蒸馏器 分散器 捣碎器 17。机械量仪表 测厚仪 高度计 测力仪表 仪表 速度测量仪表 仪表 18。衡器 定量秤 台秤 轨道衡 计价秤 称重传感器 电子衡 地上衡 皮带秤 吊秤 配料秤 19。行业专业检测仪器 风速风温风量仪 温湿度仪 粉尘测定仪 噪音仪 水质分析检测仪器 酸度计/PH 计 电导率仪 极谱仪 采样器 气体分析仪器 照度计 声级计 尘埃粒子计数器 粮食油检测仪器 测汞仪 20。试验设备 拉力试验机

压力试验机 弯曲试验机 扭转试验机 冲击试验机 万能试验机 试验箱 非金属材料试验机 平衡机 无损检测仪器 工艺试验机 力与变形检测仪 汽车试验设备 包装件试验机 疲劳试验机 强度试验机 试验室 振动台 仪表主要性能指标 仪表主要性能指标 一、概述 在工程式上仪表 仪表性能指标通常用精确度 （又称精度） 变差、 、 灵敏度来描述。 仪表 仪表工校验仪表 仪表通常也是调校精确度， 变差和灵敏度三项。 变差是指仪表 仪表被测变 仪表 仪表 仪表 量（可理解为输入信号）多次从不同方向达到同一数值时，仪表 仪表指示值之间的最 仪表 大差值，或者说是仪表 仪表在外界条件不变的情况下，被测参数由小到大变化（正向 仪表 特性）和被测参数由大到小变化（反向特性）不一致的程度，两者之差即为仪表 仪表 变差， 如图 1-1-1 如示。 变差大小取最大绝对误差与仪表 仪表标尺范围之比的百分比： 对 仪表 变差产生的主要原因是仪表 仪表伟动机构的间隙，运动部件的摩擦，弹性元件滞 仪表 后等。取胜着仪表 仪表制造技术的不断改进，特别 是微电子技术的引入，许多仪表 仪表 仪表 全电子化了，无可动部件，模拟仪表 仪表改为数字仪表 仪表等等，所以变差这个指标在智 仪表 仪表 能型仪表 仪表中显得不那么重要和突出了。 仪表 灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度， 仪表对 或者说是对被测的量变化的反 仪表 对 应能力，是在稳态下，输出变化增量对输入变化增量的比值： 对 灵敏度有时也称"放大比"，也是仪表 仪表静特性贴切线上各点的斜率。增加放大 仪表 倍数可以提高仪表 仪表灵敏度， 单纯加大灵敏度并不改变仪表 仪表的基本性能， 仪表 即仪表 仪表精 仪表 仪表 度并没有提高，相反有时会出现振荡现象，造成输出不稳定。仪表 仪表灵敏度应保持 仪表 适当的量。 然而对于仪表 仪表用户， 诸如化工 化工企业仪表 仪表工来讲，仪表 仪表精度固然是一个重要指 对 仪表 化工 仪表 仪表 标，但在实际使用中，往往更强调仪表 仪表的稳定性和可靠性，因为化工 化工企业检测与 仪表 化工 过程控制仪表 仪表用于计量的为数不多，而大量的是用于检测。另外，使用在过程控 仪表 制系统中的检测仪表 仪表其稳定性、可靠性比精度更为重要。 仪表 二、精确度 仪表精确度科称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为 仪表 有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表 仪表精确度简言之就是仪表 仪表测量值接近真 仪表 仪表 值的准确程度，通常用相对百分误差（也称相对折合误差）表示。相对百分误差 对 对 对 公式如下：

（1-1-3） 式中 δ-检测过程中相对百分误差； 对 （标尺上限值-标尺下限值）--仪表 仪表测量范围； 仪表 Δx-绝对误差，是被测参数测量值 x1 和被测参数标准值 x0 之差。 对 所谓标准值是精确度比被测仪表 3~5 倍的标准表测得的数值。 仪表高 仪表 从式（1-1-3）中可以看出，仪表 仪表精度不仅和绝对误差有关，而且和仪表 仪表的 仪表 对 仪表 测量范围有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表 仪表精确度就低。如果绝对误 对 对 仪表 对 差相同的两台仪表 其测量范围不同， 仪表， 那么测量范围大的仪表 对百分误差就小， 仪表相对 仪表 仪表 仪表精确度就高。精确度是仪表 仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和 仪表 仪表 表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的 对 等级有 0.005,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.35,1.0,1.5, 2.5,4 等，仪表 仪表精度等级一般都标志在仪表 仪表标尺或标牌上，如 , ,0.5 等， 仪表 仪表 数字越小，说明仪表 仪表精确度越高。 仪表 要提高仪表 仪表精确度，就要进行误差分析。误差通常可以分为疏忽误差、缓变 仪表 误差、系统误差和随机误差。疏忽误差是指测量过程中人为造成的误差，一则可 以克服，二则和仪表 仪表本身没有什么关系。缓变误差是由于仪表 仪表内部元器件老化过 仪表 仪表 程引起的，它可以用更换元器件、零部件或通过不断校正加以克服和消除。系统 误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时， 所出现的数值大小或符号都相同 对 的误差，或按一定规律变化的误差，可目前尚未被人们认识的偶然因素所引起， 其数值大小和性质都不固定，难以估计，但可以通过统计方法从理论上估计其对 对 检测结果的影响 影响。误差来源主要指系统误差和随机误差。在用误差表示精度时， 影响 是指随机误差和系统误差之和。 三、复现性（重复性） 测量复现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同的观测者，在不同的 检测环境对同一被检测的量进行检测时，其测量结果一致的程度。测量复现性必 对 将成为仪表 仪表的重要性能指标。 仪表 测量的精确性不仅仅是仪表 仪表的精确度，它还包括各种因素对测量参数的影 仪表 对 影 响，是综合误差。以电动Ⅲ型差压变送器为例，综合误差如下式所示： （1-1-4） 式中 e0-(25±1)℃状态下的参考精度，±0.25%或±0.5%； e1-环境温度对零点（4mA）的影响 影响，±1.75%; 对 影响 e2--环境温度对全量程（20mA）的影响 影响，±0. 5%; 对 影响 e3-工作压力对零点（4mA）的影响 影响，±0.25%; 对 影响 e4--工作压力对全量程（20mA）的影响 影响，±0.25%; 对 影响 将 e0、e1、e2、e3、e4 的数值代入式（1-1-4）得： 这说明 0.25 级电动Ⅲ变送器测量精度由于温度和工作压力变化的影响 影响由原 影响 来的 0.25 级下降为 1.87,说明这台仪表 仪表复现性差.它也说明对同一被测的量进行 仪表 对 检测时,由于测量条件不同,受到环境温度和工作压力的影响 影响,其测量结果一致的 影响 程度差. 若用一台全智能差变送器代替上例中电动Ⅲ型差压变送器,对应式(1-1-4) 对 中的 e0=±0.0625%,e1 e2=±0.075%,e3 e4=±0.15%,代入式(1-1-4)得 e 综 =±0.18%,要比电动Ⅲ型差压变送器 e 综=±1.87%小得多,说明全智能差压变送 器对温度和压力进行补偿、抗环境温度和工作压力能力强。可以用仪表 仪表复现性来 对 仪表 描述仪表 仪表的抗干扰能力。 仪表

测量复现性通常用不确定度来估计。 不确定度是由于测量误差的存在而对被 对 测量值不能肯定的程度，可采用方差或标准差（邓方差的正平方根）表示。不确 定度的所有分量分为两类： A 类：用统计方法确定的分量 B 类：用非统计方法确定的分量 设 A 类不确定度的方差为 si2（标准差为 si），B 类不确定度假定存在的相 应近似方差为 ui2(标准差为（ui），则合成不确定度为： （1-1-5） 四、稳定性 在规定工作条件内， 仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性 （度） 。 仪表 仪表稳定性是化工 化工企业仪表 仪表工十分关心的一个性能指标。 由于化工 化工企业使用仪表 仪表 化工 仪表 化工 仪表 的环境相对比较恶劣，被测量的介质温度、压力变化也相对比较大，在这种环境 对 对 中投入仪表 仪表使用，仪表 仪表的某些部件随时间保持不变的能力会降低，仪表 仪表的稳定性 仪表 仪表 仪表 会下降。 徇或表征仪表 仪表稳定性现在尚未有定量值，化工 化工企业通常用仪表 仪表零漂移来 仪表 化工 仪表 衡量仪表 仪表的稳定性。仪表 仪表投入运行一年之中零位没有漂移， 相反仪表 仪表投入运行不 仪表 仪表 仪表 到 3 个月，仪表 仪表零位就变了，说明仪表 仪表稳定性不好。仪表 仪表稳定性的好坏直接关系 仪表 仪表 仪表 到仪表 仪表的使用范围， 有时直接影响化工 影响化工 仪表稳定性不好造成的影响 影响往往双 仪表 影响化工生产， 仪表 影响 仪表精度下降对化工 影响还要大。 仪表稳定性不好仪表 仪表维护量也大， 仪 是仪 仪表 对化工生产的影响 影响 仪表 仪表 表工最不希望出现的事情。 五、可靠性 仪表可靠性是化工 化工企业仪表 仪表工所追求的另一重要性能指标。 可靠性和仪表 仪表维 仪表 化工 仪表 仪表 护量是相反相成的，仪表 仪表可靠性高说明仪表 仪表维护量小，反之仪表 仪表可靠性差，仪表 维护量就大。对于化工 化工企业检测与过程控制仪表 仪表，大部分安装在工艺管道、各类 对 化工 仪表 塔、釜、罐、器上，而且化工 化工生产的连续性，多数有毒、易燃易爆的环境，这些 化工 恶劣条件给仪表 仪表维护增加了很多困难， 一是考虑化工 化工生产安全， 二是关系到仪表 化工 仪表 维护人员人身安全，所以化工 化工企业使用检测与过程控制仪表 仪表要求维护量越小越 化工 仪表 好，亦即要求仪表 仪表可靠性尽可能地高。 仪表 随着仪表 仪表更新换代，特别 是微电子技术引入仪表 仪表制造行业，使仪表 仪表可告性仪表 大大提高。仪表 仪表生产厂商对这个性能指标也越来越重视，通常用平均无故障时间 仪表 对 MTBF 来描述仪表 仪表的可靠性。一台全智能变送器的 MTBF 比一般非智能仪表 仪表如电动仪表 Ⅲ变送器要高 10 倍左右，它可高达 100~390 年。

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石油化工仪表与控制系统的应用

2008-12-5 11:55:00

网络转载

供稿

随着计算机技术迅速发展， 石油化工仪表自控系统也逐渐向数字化、 网络化、模型化，智能化方向发展。石化企业在发展现有信息系统的基 础上，不断深化企业综合自动化系统，加强安全控制系统的应用，提高 企业基础自动化和先进控制水平，以增强企业的市场竞争力。 一、新型自动检测与分析仪的应用 国内外仪表系统向数字化、智能化、网络化、微型化的发展，使石 化企业提高了自动检测仪表的应用水平。 为适应现场总线控制系统要求， 现场总线型变送器获得了迅速发展。 此变送器是全数字式，结构简单，分辨力和稳定性都高于一般智能型变 送器。由于现场总线数字仪表产品日趋完善，并具有可靠性高、可互操 作性（即可将不同品牌产品集成组态）等特点，在石化过程控制领域将 会得到更多应用。 国内外商业贸易的发展，要求提高商品交割计量精确度，石化出厂 计量应用的质量流量计精确度为±0.1%或更高。 石化企业为加强产品质量管理，也促进了在线分析仪表的应用。它

会直接影响到石化企业产品质量及先进控制应用的水平， 因此得到了石 化系统的积极推广，主要包括在线油品质量分析仪，在线气相或液相色 谱仪及其他物理特性分析仪等。 最新的在线多路近红外（NIR）光谱分析仪已应用于石化企业炼油 调合系统并取得较好效果。 新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定 仪已成功应用于中石化杭州炼油厂等单位，受到了用户的好评。软测量 技术发展也很快，主要用于解决石化企业部分分析检测难题。 由于环境保护要求越来越高，环保仪表应用也增多，如在线烟气分 析、综合水质分析仪、在线 COD 分析仪、DO 分析仪及 PH 分析仪等。 目前，石化企业在线分析仪表的需求很大，国产在线分析仪表与国 外产品相比，存在一定差距。现在应用的大多数在线分析仪表是进口产 品。 石化对工厂维护工作越来越重视，特别是对预测维护保养问题更感 兴趣。有些公司要求提供在线联机和实时传感系统，用于监控热交换器 和加热炉的效率，振动和腐蚀及评估“健康“状况的指示器。采用具有诊 断和 预测维护保养能力的仪表与系统，可使现有设备的生产潜力增长 1%～3%，同时非计划的维护保养费用可降低 10%～30%。 二、DCS 与 FCS 应用水平有很大提高

据不完全统计，我国石化、石油和化工系统共使用了近 3000 多套 DCS，石化用的 DCS 约占近 50%；由于计算机技术迅速发展，国内 外出现了新一代 DCS，其主要特点是采用开放性系统、容错的工业以 太网和 OPC 等技术，从而解决了不同生产厂家 DCS 的互联，并可组 成大规模的网络控制系统。据国外 ARC 公司最新调研的结果：全球 D CS 市场年增长率为 6%。 （一）新一代 DCS 系统 其主要特点如下：

1．开放的网络结构 采用 Windows NT 标准操作系统，支持 DDE/OPC。既可直接使用 PC 机通用的 MS-Excel，Visual Basic 编制报表，也可同在 UNIX 上 运行的大型 Oracle 数据库进行数据交换。此外，还可提供系统接口和 网络接口用于与不同厂家产品管理系统、 设备管理系统和安全管理系统 进行通信。

2．高可靠性 控制站采用多 CPU 冗余容错技术， 可实现在任何故障及随机错误产 生的情况下连续不间断控制；机柜采用微正压结构设计；I/O 模件采用

表面封装技术，具有 1500VAC/分抗冲击性能。

3．控制网络是容错以太网 容错以太网特点是：在容错以太网节点间有 4 个通信路径、允许有 1 个通信路径故障、快速（1 秒）检测和恢复时间、可在线增加和减少 节点、对应用 PC 机完全透明、允许正常以太网结点接入、完全分布式 结构没有主结点、快速 100Mbps 性能、传输介质为同轴电缆或光纤。

4．可扩展性 具有构造大型实时过程信息网的拓扑结构，可构成多工段，多集控 单元，全厂综合管理与控制综合信息自动化系统。 石化企业的常减压、催化裂化、加氢裂化等炼油生产装置及乙烯装 置均采用了 DCS 控制系统。全厂各生产装置的监视、控制与操作都集 中在一个中心控制室内。 油品储运系统是炼油厂生产过程中最后一道工序，炼油装置生产的 成品及半成品油品经调合，最后要出厂。为加强管理和控制，石化企业 的油品贮运系统也采用了 DCS 控制系统。 石化企业的主要生产装置已采用 DCS，新建装置采用了新一代 DC S。有些石化企业其 DCS 的功能并未得到充分的利用，因此，很有必

要进一步提高 DCS 应用水平，积极开展 DCS 先进控制的应用，以充 分发挥 DCS 的作用，取得更大的经济效益。 国产新一代 DCS 发展也很快， 并配备了适合石化生产用的软件，国 产 DCS 的功能会不断增强，其可靠性也会进一步提高，将会在石化企 业中得到更多应用。 （二）现场总线控制系统 现场总线控制系统（FCS）具有开放性、全数字化和互操作性的特 点，已成为新型工业控制系统发展方向之一。随着 FCS 技术完善和国 际标准统一， 其应用将日益增加， 现场总线控制系统的应用有很大进展， 石化系统已有近百家企业用 FCS 来控制生产装置或罐区系统等。FCS 主要特点如下：

1．开放式系统 现场总线工作站同时挂在现场总线和局域网两层网络，通过后者可 与其他计算机系统或网络进行高速信息交换，以实现资源共享。另外， 现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的，可实现技术共享。

2．全数字化通信 FCS 智能型现场仪表传感器及其Ａ/D 转换器其数字信号在传送出

仪表之前可得到补偿，因此，提高了系统的测量和控制精确度。由于采 用双向数字通信， 不仅系统的可靠性高， 而且系统组态和调试也很方便。

3．可互操作性 现场总线智能仪表按统一的技术标准，不同厂家的产品，只要遵守 相同的现场总线标准就可互连互换，统一组态，即插即用，以方便设备 更新或系统扩展。

4．控制分散度高 现场总线智能仪表除具有基本功能外，还有控制和运算等功能，可 实现彻底分散控制。每条总线连接多台现场仪表，可节省电缆，大幅度 节省了用于系统安装、调试和维修的费用。 石化系统的大型项目也有采用 FCS 进行生产过程控制，如，赛科 9 0 万吨乙烯裂解装置的 FCS 是国内外最大的现场总线系统。该系统包 括 4.7 万个控制回路、 万台仪表和与世界最大基金会现场总线设备联 4 网的 1.3 万台智能设备（10 套自动化控制系统），这 10 套装置由一 个中心控制室进行高度集中控制。现场总线的 PID 控制功能在阀门控 制器实现，实现集散控制，提高了可靠性，极大降低了自动控制系统和 现场控制设备间数据通信负载，增强了系统可靠性。 石化企业主要控制系统的自控率可达 98%，据统计，用 DCS 与 F

CS 控制取得的经济效益可占整体效益的 60%， 投资回收期平均为 1～ 2 年。 现场总线 FCS 的国际标准趋于统一，技术性能提高，可靠性提高， 因而市场占有率将大幅度提高。但因 FCS 尚无统一的国际标准，配套 的仪表产品有待进一步完善。而 DCS 发展很快，完备的功能和广泛的 应用而占据不可替代的地位，预计今后很长一段时间，DCS 与 FCS 将 共存和互补。 另外， 监控和数据采集系统 （SCADA） 在国内外已得到广泛的应用， 取得了明显的经济效益。 石化输油管道控制系统及数据采集系也应用了 SCADA。SCADA 主要由远程终端设备（RTU）、主站计算机（包括 硬件和软件）、操作人员数据显示和控制盘及有关的外围设备等部分组 成。该系统是一个分级控制系统。这一系统将仪表、计量，大罐检测及 各类控制阀门通过 RTU 就地控制结合在一起，另外还包括在主站计算 机与公司总部的数据处理计算机之间建立接口及配有应用软件。 三、企业综合自动化发展较快 随着信息技术和控制技术的发展，有些石化企业已建立了综合自动 化系统，并取得了较为明显的效果。因此，今后将进一步推广企业的综 合自动化系统，提高经济效益。

企业综合自动化系统是采取 ERP/MES/PCS 三层结构系统， 过程控 制层（PCS），制造执行层（MES），经营管理层（ERP）集成的现代 化系统，可对生产经营进行科学地分析、评价和预测，对生产计划和经 营策略及时进行调整，以适应多变的市场要求。 ERP 是一种现代企业先进管理方法，采用企业资源计划（ERP）系 统，将使企业获得最大的经济效益。2002～2005 年，石化系统经试 点，现已有 20 多家公司的 ERP 系统投入运行。正在全面推广的 ERP 系统，实施面约占 60%以上。 MES 是企业综合自动化系统的中心环节，在 ERP/MES/PCS 整个 系统中起到承上启下的作用。MES 主要完成生产计划的调度与统计、 生产过程成本控制、产品质量控制与管理、物流控制与管理、设备安全 控制与管理、生产数据采集与处理等功能。MES 将生产过程控制、生 产过程管理和经营管理活动中产生的诸多信息进行转换、加工、传递， 是生产过程控制与管理信息集成的重要桥梁。 石化企业积极开展 MES 技术的应用，并推广实时数据库系统、物料 平衡系统、炼油生产动态调度系统、实验室管理信息系统等，为企业 E RP 建设打下良好的数据基础；制造执行层 MES 的优化管理和控制， 为企业增效节能、降低成本，取得了良好经济效益。 近年来，石化企业在推广应用 ERP 的基础上，积极开展 MES、先

进控制、供应链技术等信息系统应用工作。使石化企业管控一体化系统 快速发展，提升了石化企业的竞争力、增强了市场应变能力和提高了经 济效益。 四、先进控制及优化的应用 先进控制技术用来处理常规 PID 控制效果不好，甚至无法控制复杂 工业过程控制的问题。通过实施先进控制，可达到增强装置运行稳定性 和安全性、提高产品质量和收率、增加装置处理量、降低运行成本、带 来显著经济效益。 目前， 一些先进控制技术已比较成熟， 其中应用比较成功的是鲁棒 P ID 控制和多变量预测控制技术。在多变量预测控制方面的先进控制软 件产品，国外的有美国 Honeywell 公司的 RMPCT、美国 Aspen Tec h 公司的 DMC Plus 等，国内的有 APC-HIECON（浙大中控）、SMA RT（清华大学）等多家软件。至今石化企业中已有几十套装置应用了 先进控制，并取得了显著的经济效益。 在石化企业推广先进控制软件，主要生产装置已投入使用。石化系 统齐鲁石化公司炼油厂、大庆石油化工总厂、燕山石化公司引进 Hone ywell 公司 RMPCT 先进控制软件用于常减压装置成功；兰炼常减压装 置也应用了先进控制。齐鲁石化公司炼油厂还引进了美国 Setpoint 公 司的多变量预测控制技术（IDCOM-M） 并成功用于催化裂化装置。大

庆石油化工总厂、 兰州炼油化工总厂、前郭炼油厂、抚顺石化公司炼 油一厂、燕山石化公司、乌鲁木齐石化总厂、荆门石化总厂等企业也从 国外引进先进控制系统并合作开发应用于催化裂化装置， 均取得了较好 的经济效益。 广州石油化工总厂连续重整装置， 采用美国 Setpoint 公司的多变量 预估软件 SMCA；金陵石化公司炼油厂连续重整和抽提装置，采用 Ho neywell 公司的鲁棒多变量预估控制器 RMPCT；镇海炼化股份有限公 司炼油厂连续重整装置，采用美国 Aspen 公司 DMCplus 先进控制软 件。扬子石化公司、上海石化、齐鲁石化公司、燕山石化公司等在聚丙 烯装置实施先进控制技术，都获得了明显经济效益。 国内开发的催化裂化装置先进控制系统，已用于福建炼油厂、洛阳 石油化工总厂、茂名石化公司炼油厂；国内开发的多变量约束控制软件 包 MCC，是一个处理约束的多变量、多目标、多控制模式和模型预测 的最优控制器，已成功应用于石家庄炼化公司催化裂化装置，取得了较 为明显的经济效益。 五、安全控制系统的应用 由于现代化石化企业装置规模大、工艺过程复杂、易燃、易爆，对 设备的安全性、可靠性和有效性的要求比较高。安全控制技术对石化企 业的生产是至关重要的，紧急停车系统 ESD 在避免工业灾难、减少工

业事故损失方面起到了积极和重要的作用。 （一）紧急停车系统（ESD） 为适应这种要求，紧急停车系统（ESD）和压缩机组综合控制系统 （ITCC）相继诞生。90 年代国外一些大公司推出三重化（TMR）、冗 错功能的系统。如美国 Woodward 公司的 Micro Net TMR 系统、Tri conex 公司的 Tricon 系统、 Honeywell 公司的 FSC 系统、 英国 ICS T riplex 公司的 Regent 系统 Trusted 系统等。有些公司总结多年对压 缩机的控制经验开发了应用软件，提高了压缩机组的控制应用水平。 现以 TRICONEX 公司 TRICON 为例，说明其 ESD 主要特点如下： 1．TRICON 系统有三个主处理器，每一个主处理器的 CPU 32 位、 50MHZ，32M RAM。其 32 位浮点协处理器的使用得到了 TUV 6 级 的安全认证。 2．系统中所有的 I/O 信号都要经过硬件的三取二表决。数字量输 入信号在 DI 模件中被分成隔离的三路，通过三个独立的通道分别被送 到三个主处理器中进行三取二表决；同样，模拟量输入信号在 AI 模件 中被分成隔离的三路，通过 AI 模块上每一个分电路的模数转换器把模 拟量转换成 12 位的数字量，用 32 位的协处理器进行处理，每个主处 理器采用选取中间值的算法读取正确值，并纠正任何分电路中的偏差，

主处理器输出的模拟量信号在 AO 模块中的模拟输出选择器中进行选 择，以确保输出信号的准确。 3．DI、DO 模件均采用光电隔离方式。AI 模拟量输入卡件每个通 道都 A/D 转换器（12 位），精确度高达 0.15%。TRISTATION 11 31 有支持 TRICON 过程控制和火灾&可燃气功能块图库，这些功能块 包括：模拟输入、指数滤波、PID、超前滞后、积分、中值选择、模拟 输出、气体检测器、在线监视、打印及其他 TRICON 特殊的功能块， 如防喘振控制模块、调速控制模块等。 4．TRISTATION 1131 提供的用户编程语言：功能块图（FBD）、 梯形图（LD）、结构性文本（ST）。 5．TRICON 系统具有容错控制能力。控制系统可以识别控制系统 元件的故障，自动把故障的元件加以排除，并允许在继续完成指定任务 的同时，对故障元件进行在线修复而不中断过程的操作。TRICON 系 统这种高级别的系统容错功能极大地提高了系统及工艺过程的安全性 和可用性。 6．TRICON 系统具有灵活可变的规模，系统的扩展性及通信功能 很强，一套主控制系统最多可连接 14 个扩展或远程机架，最远距离 1 2 公里及多达 4500 个的 I/O 点数。

7．提供 OPC 连接。 炼油加氢裂化、 催化裂化等装置的联锁系统及乙烯装置包括裂解炉、 急冷、压缩、分离和公用工程等 5 个生产单元，其中压缩和分离单元的 联锁系统由 ESD 系统实现，压缩机组的控制系统由 ITCC 系统实现。 （二）生产装置健康监控技术 石化企业加强对生产设备的监测，尤其是对强腐蚀设备、高速旋转 设备等高危设备，实现在线精确测量，这是故障预测和诊断的关键。开 发故障预测和诊断模型及方法，提高故障检测的及时性和鲁棒性，以及 故障定位的准确性，防止误报和漏报，及时消除隐患，以提高系统的可 靠性和安全性。采用设备管理系统和多元统计过程监控（MSPM）对高 压、强腐蚀、高速旋转等设备进行在线监测和分析，有利于设备的安全 运行。 （三）安全仪表系统发展迅速 国外推出了最新的 SIS 智能安全仪表管理方案，将传感器数字智能 和诊断技术运用到逻辑控制器中实施最终控制， 也是首次通过采用整体 安全回路的方式来进行控制。 使得因仪表控制系统故障引起非计划停车 减至最少。 为保证安全生产，在危险场所设置了可燃气体或有毒气体检测与报

警系统，全厂还设置了火灾报警控制系统，并与可燃气体报警系统集成 综合安全检测与报警系统。 对于重要的工艺装置也开展了控制与检测的 安全等级评估工作。 现代石化企业中的安全控制系统将向着仪表控制、安全仪表及信息 管理系统一体化的方向发展。 智能化安全仪表控制系统将会得到广泛应 用。

仪表 yíbiǎo 1.[appearance;bearing looks]∶人的外表 2.[meter]∶各种测定仪 仪表和仪器的区别 仪表和仪器的区别 仪器是一种组合意义上的机器;里面一般会至少含有几种仪表 仪器 仪表. 仪表 仪表一般只是用来指示数据用 仪表 一、中国仪器仪表 仪表商贸网网站介绍 仪表 中国仪器仪表 仪表商贸网成立于 2004 年,是仪器仪表 仪表行业极具影响 影响力的电子商 仪表 仪表 影响 务平台，目 前网站会员数已突破万家，并拥有商贸通会员 1500 余家，网站日点击量达 万次以上 ，汇集国内仪器仪表 仪表行业数百万种产品信息，网站服务包括产品库、公司名 仪表 录、供 应信息、求购信息、会展信息、资讯中心、人才招聘、网上办公室等主要栏 目，提 供详细的仪器仪表 仪表行业产品分类展示、产品供应商资料、供求信息、市场各 仪表 类资讯 、行业政策法规查询等内容，为中国产品进入国内国际市场开启了方便迅捷 的电子 商务之门。2007 年初,为了适应电子商务的发展趋势，进一步提高网站在仪 器仪表 仪表行 仪表

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气压自动调节控制仪器 液压自动调节控制仪器 压力传感器 3。流量仪表 仪表 流量计 流量传感器 流量变送器 水表 煤气表 液位变送器 液位继电器 液位计 油表 水位计 液位控制器 计量仪 4。电工仪器仪表 仪表 电流表 电压表 电流功率频率表 电流分配 测电笔 断路器 开关 接触器 继电器 接线端子 调压器 电压监测仪 智能电力监测仪 稳压器 兆欧表 钳形表 万用表 电量变送器 电流变送器 镇流器 整流器 5。电子测量仪器 LCR 测量仪 物位仪 粘度计 示波器 信号发生器

6。分析仪器 色谱仪 色谱配件 光度计 水分测定仪 天平 热学式分析仪器 射线式分析仪器 波谱仪 物理特性分析仪器 摄影仪器 频谱分析仪 7。光学仪器 光度计 折射仪 滤光片,滤色片 棱镜,透镜 分光仪 色差计 光电子,激光仪器 显微镜 望远镜 放大镜 经纬仪 水准仪 光谱仪 8。工业自动化仪表 仪表 控制系统 调节仪器 多功能仪器 加热设备 绕线机 装置 智能仪表 仪表 安全栅 变频器 模块 无纸记录仪 探头 放大器 加速度传感器 测速传感器 位移传感器 转速传感器

电流传感器 张力传感器 9。实验仪器 天平仪器 恒温实验设备 真空测量仪器 热量计 培养箱 恒温箱 腐蚀试验箱 硬度计 干燥箱 烘箱 振荡器 搅拌器 离心机 水(油)浴锅 恒温水箱 10。量具 量规 游标卡尺 千分尺 卷尺 百分表 11。量仪 圆度仪 三坐标测量机 气动量仪 12。执行器 电动执行机构 气动执行机构 13。仪器专用电源 直流电源 稳压电源 交流电源 开关电源 不间断电源 逆变电源 14。显示仪表 仪表 数字显示仪 15。供应用仪表 仪表 计数器 电度表 恒温器

恒压器 抄表系统 计度器 16。通用实验仪器 电热板 电热套 匀浆机 蒸馏器 分散器 捣碎器 17。机械量仪表 仪表 测厚仪 高度计 测力仪表 仪表 速度测量仪表 仪表 18。衡器 定量秤 台秤 轨道衡 计价秤 称重传感器 电子衡 地上衡 皮带秤 吊秤 配料秤 19。行业专业检测仪器 风速风温风量仪 温湿度仪 粉尘测定仪 噪音仪 水质分析检测仪器 酸度计/PH 计 电导率仪 极谱仪 采样器 气体分析仪器 照度计 声级计 尘埃粒子计数器 粮食油检测仪器 测汞仪 20。试验设备 拉力试验机

压力试验机 弯曲试验机 扭转试验机 冲击试验机 万能试验机 试验箱 非金属材料试验机 平衡机 无损检测仪器 工艺试验机 力与变形检测仪 汽车试验设备 包装件试验机 疲劳试验机 强度试验机 试验室 振动台 仪表主要性能指标 仪表主要性能指标 一、概述 在工程式上仪表 仪表性能指标通常用精确度 （又称精度） 变差、 、 灵敏度来描述。 仪表 仪表工校验仪表 仪表通常也是调校精确度， 变差和灵敏度三项。 变差是指仪表 仪表被测变 仪表 仪表 仪表 量（可理解为输入信号）多次从不同方向达到同一数值时，仪表 仪表指示值之间的最 仪表 大差值，或者说是仪表 仪表在外界条件不变的情况下，被测参数由小到大变化（正向 仪表 特性）和被测参数由大到小变化（反向特性）不一致的程度，两者之差即为仪表 仪表 变差， 如图 1-1-1 如示。 变差大小取最大绝对误差与仪表 仪表标尺范围之比的百分比： 对 仪表 变差产生的主要原因是仪表 仪表伟动机构的间隙，运动部件的摩擦，弹性元件滞 仪表 后等。取胜着仪表 仪表制造技术的不断改进，特别 是微电子技术的引入，许多仪表 仪表 仪表 全电子化了，无可动部件，模拟仪表 仪表改为数字仪表 仪表等等，所以变差这个指标在智 仪表 仪表 能型仪表 仪表中显得不那么重要和突出了。 仪表 灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度， 仪表对 或者说是对被测的量变化的反 仪表 对 应能力，是在稳态下，输出变化增量对输入变化增量的比值： 对 灵敏度有时也称"放大比"，也是仪表 仪表静特性贴切线上各点的斜率。增加放大 仪表 倍数可以提高仪表 仪表灵敏度， 单纯加大灵敏度并不改变仪表 仪表的基本性能， 仪表 即仪表 仪表精 仪表 仪表 度并没有提高，相反有时会出现振荡现象，造成输出不稳定。仪表 仪表灵敏度应保持 仪表 适当的量。 然而对于仪表 仪表用户， 诸如化工 化工企业仪表 仪表工来讲，仪表 仪表精度固然是一个重要指 对 仪表 化工 仪表 仪表 标，但在实际使用中，往往更强调仪表 仪表的稳定性和可靠性，因为化工 化工企业检测与 仪表 化工 过程控制仪表 仪表用于计量的为数不多，而大量的是用于检测。另外，使用在过程控 仪表 制系统中的检测仪表 仪表其稳定性、可靠性比精度更为重要。 仪表 二、精确度 仪表精确度科称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为 仪表 有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表 仪表精确度简言之就是仪表 仪表测量值接近真 仪表 仪表 值的准确程度，通常用相对百分误差（也称相对折合误差）表示。相对百分误差 对 对 对 公式如下：

（1-1-3） 式中 δ-检测过程中相对百分误差； 对 （标尺上限值-标尺下限值）--仪表 仪表测量范围； 仪表 Δx-绝对误差，是被测参数测量值 x1 和被测参数标准值 x0 之差。 对 所谓标准值是精确度比被测仪表 3~5 倍的标准表测得的数值。 仪表高 仪表 从式（1-1-3）中可以看出，仪表 仪表精度不仅和绝对误差有关，而且和仪表 仪表的 仪表 对 仪表 测量范围有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表 仪表精确度就低。如果绝对误 对 对 仪表 对 差相同的两台仪表 其测量范围不同， 仪表， 那么测量范围大的仪表 对百分误差就小， 仪表相对 仪表 仪表 仪表精确度就高。精确度是仪表 仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和 仪表 仪表 表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的 对 等级有 0.005,0.02,0.05,0.1, 0.2,0.35,1.0,1.5, 2.5,4 等，仪表 仪表精度等级一般都标志在仪表 仪表标尺或标牌上，如 , ,0.5 等， 仪表 仪表 数字越小，说明仪表 仪表精确度越高。 仪表 要提高仪表 仪表精确度，就要进行误差分析。误差通常可以分为疏忽误差、缓变 仪表 误差、系统误差和随机误差。疏忽误差是指测量过程中人为造成的误差，一则可 以克服，二则和仪表 仪表本身没有什么关系。缓变误差是由于仪表 仪表内部元器件老化过 仪表 仪表 程引起的，它可以用更换元器件、零部件或通过不断校正加以克服和消除。系统 误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时， 所出现的数值大小或符号都相同 对 的误差，或按一定规律变化的误差，可目前尚未被人们认识的偶然因素所引起， 其数值大小和性质都不固定，难以估计，但可以通过统计方法从理论上估计其对 对 检测结果的影响 影响。误差来源主要指系统误差和随机误差。在用误差表示精度时， 影响 是指随机误差和系统误差之和。 三、复现性（重复性） 测量复现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同的观测者，在不同的 检测环境对同一被检测的量进行检测时，其测量结果一致的程度。测量复现性必 对 将成为仪表 仪表的重要性能指标。 仪表 测量的精确性不仅仅是仪表 仪表的精确度，它还包括各种因素对测量参数的影 仪表 对 影 响，是综合误差。以电动Ⅲ型差压变送器为例，综合误差如下式所示： （1-1-4） 式中 e0-(25±1)℃状态下的参考精度，±0.25%或±0.5%； e1-环境温度对零点（4mA）的影响 影响，±1.75%; 对 影响 e2--环境温度对全量程（20mA）的影响 影响，±0. 5%; 对 影响 e3-工作压力对零点（4mA）的影响 影响，±0.25%; 对 影响 e4--工作压力对全量程（20mA）的影响 影响，±0.25%; 对 影响 将 e0、e1、e2、e3、e4 的数值代入式（1-1-4）得： 这说明 0.25 级电动Ⅲ变送器测量精度由于温度和工作压力变化的影响 影响由原 影响 来的 0.25 级下降为 1.87,说明这台仪表 仪表复现性差.它也说明对同一被测的量进行 仪表 对 检测时,由于测量条件不同,受到环境温度和工作压力的影响 影响,其测量结果一致的 影响 程度差. 若用一台全智能差变送器代替上例中电动Ⅲ型差压变送器,对应式(1-1-4) 对 中的 e0=±0.0625%,e1 e2=±0.075%,e3 e4=±0.15%,代入式(1-1-4)得 e 综 =±0.18%,要比电动Ⅲ型差压变送器 e 综=±1.87%小得多,说明全智能差压变送 器对温度和压力进行补偿、抗环境温度和工作压力能力强。可以用仪表 仪表复现性来 对 仪表 描述仪表 仪表的抗干扰能力。 仪表

测量复现性通常用不确定度来估计。 不确定度是由于测量误差的存在而对被 对 测量值不能肯定的程度，可采用方差或标准差（邓方差的正平方根）表示。不确 定度的所有分量分为两类： A 类：用统计方法确定的分量 B 类：用非统计方法确定的分量 设 A 类不确定度的方差为 si2（标准差为 si），B 类不确定度假定存在的相 应近似方差为 ui2(标准差为（ui），则合成不确定度为： （1-1-5） 四、稳定性 在规定工作条件内， 仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性 （度） 。 仪表 仪表稳定性是化工 化工企业仪表 仪表工十分关心的一个性能指标。 由于化工 化工企业使用仪表 仪表 化工 仪表 化工 仪表 的环境相对比较恶劣，被测量的介质温度、压力变化也相对比较大，在这种环境 对 对 中投入仪表 仪表使用，仪表 仪表的某些部件随时间保持不变的能力会降低，仪表 仪表的稳定性 仪表 仪表 仪表 会下降。 徇或表征仪表 仪表稳定性现在尚未有定量值，化工 化工企业通常用仪表 仪表零漂移来 仪表 化工 仪表 衡量仪表 仪表的稳定性。仪表 仪表投入运行一年之中零位没有漂移， 相反仪表 仪表投入运行不 仪表 仪表 仪表 到 3 个月，仪表 仪表零位就变了，说明仪表 仪表稳定性不好。仪表 仪表稳定性的好坏直接关系 仪表 仪表 仪表 到仪表 仪表的使用范围， 有时直接影响化工 影响化工 仪表稳定性不好造成的影响 影响往往双 仪表 影响化工生产， 仪表 影响 仪表精度下降对化工 影响还要大。 仪表稳定性不好仪表 仪表维护量也大， 仪 是仪 仪表 对化工生产的影响 影响 仪表 仪表 表工最不希望出现的事情。 五、可靠性 仪表可靠性是化工 化工企业仪表 仪表工所追求的另一重要性能指标。 可靠性和仪表 仪表维 仪表 化工 仪表 仪表 护量是相反相成的，仪表 仪表可靠性高说明仪表 仪表维护量小，反之仪表 仪表可靠性差，仪表 仪表 仪表 仪表 仪表 维护量就大。对于化工 化工企业检测与过程控制仪表 仪表，大部分安装在工艺管道、各类 对 化工 仪表 塔、釜、罐、器上，而且化工 化工生产的连续性，多数有毒、易燃易爆的环境，这些 化工 恶劣条件给仪表 仪表维护增加了很多困难， 一是考虑化工 化工生产安全， 二是关系到仪表 仪表 化工 仪表 维护人员人身安全，所以化工 化工企业使用检测与过程控制仪表 仪表要求维护量越小越 化工 仪表 好，亦即要求仪表 仪表可靠性尽可能地高。 仪表 随着仪表 仪表更新换代，特别 是微电子技术引入仪表 仪表制造行业，使仪表 仪表可告性 仪表 仪表 仪表 大大提高。仪表 仪表生产厂商对这个性能指标也越来越重视，通常用平均无故障时间 仪表 对 MTBF 来描述仪表 仪表的可靠性。一台全智能变送器的 MTBF 比一般非智能仪表 仪表如电动 仪表 仪表 Ⅲ变送器要高 10 倍左右，它可高达 100~390 年。