要实现生产装置的过程自动化，在设计过程中不仅要考虑合理的控制方案，也要选择正确的测量方法，根据工况条件及工艺数据，正确地选择自动化仪表。

目前，世界已进入了信息化的时代，微电子技术、计算机技术、网络技术、自动化技术等高、新技术都得到迅速发展，工业自动化仪表领域拓宽，技术更新更是令人瞩目。工业自动化仪表已从模拟仪表技术正步入数字化和智能化技术领域。

第一节 工业自动化仪表测量基础

现代工业的一个重要特点是生产装置大型化，高度自动化。自动化是生产装置大规模工业生产安全操作、平稳运行、提高效率（高产、低耗）的基本条件和重要保证。现代化程度越高，这种依从关系越紧密。

工业自动化仪表技术内容包括生产工艺过程中各种工况信息的检测、转换、显示和控制。

一、自动化仪表的分类

自动化仪表可简单的分为检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器四大类。

检测仪表：流量、压力、物位、温度、成分分析

显示仪表：指示仪、记录仪、累计器、信号报警器、屏幕显示器

控制仪表：基地式调节器、气动单元组合仪、电动单元组合仪、分散型控制系统DCS、可编程调节器、工业控制机IPC、组装式仪表、计算机控制系统、安全控制系统FSC

执行器：气动调节阀、电动调节阀

二、工业自动化仪表主要品质要求

根据工业自动化仪表应用特点，对它的品质要求如下2。

（1）精确度，测量值与实际值的差异程度，表示测量误差大小。

（2）灵敏度，仪表稳态时输出变化对输入变化的比值。表示仪表对被测参数变化的灵敏程度。

（3）非线性误差，对于理论上具有线性特性的仪表，实际上输入输出特性曲线对理论线性特性的偏离程度。

（4）变差，仪表正向（上升）特性与反向（下降）特性差异程度。

（5）动态误差，由于检测环节中存在的元件动惯量（时间常数）、测量传递滞后（纯滞后时间）带来的误差。

第二节 工业控制仪表的发展

一、模拟式控制仪表

多年来，在自动化仪表的发展过程中，模拟式控制仪表是一个重要环节。它包括基地式仪表、单元组合仪表（气动、电动）和组装式仪表。

二、数字式控制仪表

集散型控制系统、可编程控制器（PLC）、工业PC机

第三节 工业过程安全控制仪表的发展

随着生产装置大型化、生产操作复杂化，对生产过程安全控制的要求越来越高。

安全控制的目的是：

① 避免人员或生产设备的损伤；② 避免由于事故而造成的环境污染；③减少事故停车的损失。

安全控制一般包括两方面内容：

① 信号报警，这是警告操作人员，生产操作已偏离正常工况，应引起警觉；

② 联锁/停车系统，这是当生产将要发生事故时而采取的紧急措施，避免事故的发生，保障操作人员和相关设备的安全。

在早期的石油化工装置中，信号报警采用闪光报警器，联锁/停车系统则大多选用继电器或固态逻辑插卡。由于DCS、PLC的出现，信号报警和联锁、停车系统的实施有了新的发展，微处理器为报警信息存储、快速处理提供了良好的手段。

在考虑信号报警和联锁、停车系统设计时，应该遵循下列原则。

①系统的构成可选用有触点或无触点回路，但必须动作可靠。

②信号报警接点可利用仪表内部接点也可另外设置报警接点。重要的报警点和联锁、停车用的接点则应单独设置。

③联锁、停车系统动作前应设置预报警信号。为确保安全，重要的联锁（停车）故障检出器应设置二个或三个以上经逻辑发出信号，即2取1或3取2系统。

④设置联锁（停车）投用和解除开关。

对于安全要求更高的生产装置，则应选择硬件、软件都可以冗余配置的故障安全控制系统（FSC），它能做到：

①故障发生后，系统有足够的时间进行自诊断，发出故障信息，引起警戒，可及时排除故障；

②采用容错技术，将被动故障转化为主动故障；

③采用冗余技术实施故障隔离；

④软件方面有充分的故障安全措施。