工业仪表与自动化交叉应用技术2.1自动化仪表在现代工业生产中，自动化仪表广泛地应用在生产的各个环节。2.1.1仪表类别单元组合仪表可分为现场安装仪表和控制室安装仪表两大部分。1、一次仪表一次仪表就是现场安装仪表，主要为测量变送单元和执行单元两类。一次仪表传输信号为4～20mA直流电流，一般供24V直流电。图2-1为电动单元组合仪表的简单控制系统。图2-1电动单元组合仪表的简单控制系统框图（1）变送单元变送单元能将各种被测参数如温度、压力流量、液位等物理量转换为对应的4～20mA直流电流，传送到显示、调节等单元供显示记录或控制。变送单元的主要器件有温度变送器、压力变送器、流量变送器、差压变送器等。（2）执行单元指的是操作阀门之类的执行元件，可以按照控制器输出（如PLC或MCU的D/A）的控制信号改变操纵变量的大小，实现控制目的。主要器件有角行程电动执行器和直行程电动执行器等。角行程电动执行器：它以电源为动力，接受4-20mADC或0-10mADC信号将此转换成与输入信号相对应的转角位移，自动地操纵风门挡板、蝶阀、球阀等调节机构，完成自动调节任务，或者配用电动操作器实现远方手动控制。直行程电动执行器：它以电源为动力，接受统一的标准4-20mADC或0-10mADC信号将此转变成与输入信号相对应的出轴直线位移，自动地操纵调节阀或其它终端机构等完成自动调节任务，或者配用电动操作器实行手动摇控。广泛地用于发电厂、钢铁、石油、化工、轻工等工业部门的调节系统中。2、二次仪表二次仪表主要是控制室内安装的仪表，主要为转换单元、调节单元、运算单元、显示单元、给定单元和辅助单元。二次仪表之间传输的信号为1～5V直流电压，一一般须供24VDC电。（1）转换单元转换单元为电动单元组合仪表与其他类型仪表之间联系的桥梁，将电压、频率等电信号或20～200KPa的标准大气压信号转换成相应的4～20mA直流电流信号，从而与仪表的控制系统连接起来。转换单元主要器件有直流毫伏转换器、频率转换器、气-点转换器。（2）调节单元调节单元主要是将来自变送单元的测量信号（PV值）与给定信号（SP值）进行比较，按照偏差情况给出控制信号，去控制执行器的动作，使测量值（PV）与给定值（SP）相等。调节单元主要器件有比例调节器（P）、比例积分调节器（PI）、比例微调节分器（PD）、比例积分微分调节器（PID）以及具有特殊功能的调节器。（3）运算单元运算单元将几个直流电流信号或电压信号进行加、减、乘、除、乘方、开方等数学运算，适用于多参数综合控制、配比控制、流量信号的温度压力矫正运算等。现集成于PLC或MCU的CPU运算单元。（4）显示单元显示单元对各种参数进行指示、记录、报警和积算，供操作人员监视控制系统的工况使用，目前较多为监控主态画面。（5）给定单元给定单元输出4～20mA直流电流，作为被控变量的给定值（SP）送到调节单元，实现定制控制。给定单元输出也可以供给其他仪表作为参考基准值。给定单元的主要器件有恒流给定器、比值给定器和时间程序给定器。（6）辅助单元辅助单元有操作器、阻尼器、限幅器、安全栅等。操作器：用于手动操作；阻尼器：用于压力流量等信号的平滑、阻尼缓冲；限幅器：用于限制电流电压信号的上、下极限；安全栅：用于将危险场所与非危险场所隔开，起安全防爆作用。配电器：主要功能是通过直流转换器为现场安装的两线制变送器提供一个隔离的电源,同时又将两线制变送器输送来的(4～20)mADC信号转换成与之隔离的(1～5)VDC直流电压信号,供给指示表,记录仪,调节器,广泛用于工业生产过程检测与控制系统。图2-2电动单元组合仪表的组合方式2.1.2仪表的位号表示在检测、控制系统中，构成一个回路的每个仪表都应有自己的仪表位号。根据HG20505—92行业标准，仪表的位号由字母代号组合与阿拉伯数字构成回路号两部分组成。仪表的位号中，第一位字母表示被控变量，后继字母表示仪表的功能。数字回路号由工序号和顺序号组成，一半用3～5位阿拉伯数字表示。图2-3仪表位号结构图如图2-4仪表位号的标注方法（1）在管道仪表流程图（也称P&D图）和系统图中，仪表位号的标注方法是：字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中，回路编号填写在下半圆圈...
