自控工程施工技术人员手册(2)

流量 压力 液位 温度

成分分析 显示仪表 指示仪 记录仪

信号报警器 屏幕显示器 控制仪表

基地式调节器 单元组合仪器 组件组装式仪器 可编程控制器 PLC

工业控制机

计算机控制系统 分散控制系统 DCS

总线控制系统 FCS

安全控制系统 SCS 执行器 调节阀

仪表分类示意图

按控制仪表依所用能源的不同，可以将其分为电动、气动、液动和混合式等几大

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类。其中，气动和液动控制仪表发展最早，但电动控制仪表发展异常迅速，现在已占绝对统治地位。

气动控制仪表性能稳定，可靠性高，具有本质安全防爆性能，不受电磁场干扰，结构简单，维护方便，但不适应远距离集中控制。在许多控制系统和复杂程度大的生产过程中已不能满足要求。

电动控制仪表有本安和非本安之分，从原理上分类，电动控制仪表可分为模拟式和数字式控制仪表两大类。

模拟式控制仪表与装置按结构形式可分为基地式、单元组合式、组件组装式三大类。

基地式控制仪表以指示仪表及记录仪表为中心，附加一些线路或器件来完成控制任务。一般结构比较简单，价格低廉。适用小型企业的单机和自动控制系统。 单元组合式控制仪表根据自动检测与控制系统中各组成环节的不同功能和使用要求，将仪表划分为能独实现一定功能的若干单元。各单元之间联系采用统一标准信号。这些少量的单元经过不同的组合，可构成多种多样的、复杂程度不同的自动检测和控制系统。单元组合仪表应用灵活，通用性强，便于控制仪表生产，

维护及备品库存。

组件组装式控制装置是在单元组合式仪表基础上发展起来的成套仪表装置，它的基本组成是一块块功能分离的组件，组件组装式控制装置在结构上可分为控制柜和显示操作盘两大部分。控制柜内插入若干个组件箱，若干块组件板又插入组件箱中。显示操作盘常常用一台电子显示屏幕集中显示操作，大大改善了人—机联系。在控制柜中各个组件之间的信息联系，采用矩阵端子接线方式，接线工作都集中在矩阵端子接线箱里进行。组件组装式装置可由仪表制造厂预先根据用户要求，组装好成套自控系统，再以成套装置形式提供给用户，从而使得自控系统的现场施工，系统安装和调试工作量减小，也使维护、检修和系统改组工作得以简化。

数字控制仪表装置可分为数字调节器、PLC、工业控制机、DCS分散控制系统、FCS总线控制系统等五大类。 数字调节器

有几个数据量采集及开关量输入/输出功能，主要用于实现一个或几个回路的连续控制。

数字调节器按控制回路数目分为：

单回路调节器：用于构成一个简单的控制回路，或一个串级控制回路，或一个比值控制回路等。

多回路调节器：可以对多个回路（2个、4个或8个）进行分时控制。

数字调节器按控制规律分为：PID（比例、积分、微分）调节器；PID参数自整定调节器；自适应调节器；模糊控制器；智能调节器等。 PLC可编程控制器

控制器提供多种软件功能模块，由用户通过组态功能实现各种控制系统，具有大的应用灵活性，软件系统较复杂。

固定程序调节器：不用用户组态，但有的可通过简单的设定在控制器给定的几种控制结构中进行选择。 工业控制机

用于对多个（几个到几十个）回路进行闭环连续控制及断续控制。采用模块化结构，由主机板和系统支持板组成。支持板种很多，如A/D转换板、内存扩展板、开关量输入输出板、CRT接口板、打印机接口板、串行通信板等等。这些模板通过标准总线相互连接进行信息交换。总线包括电源线、数据线、地址线及控制线。实际使用时，所选用的功能模板都插在一个专用机架的总线插槽内，选择所需模板即可组成各种不同的数据处理及控制系统。这种总线结构的工业控制机具有模板种类多、组合灵活、

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使用方便、可靠性高、抗干扰能力强及价格低廉等特点，并有丰富的应用软件及良好的开发环境，在小规模的控制系统中得到广泛应用。 集散控制系统DCS