自動(dòng)化儀表及壓力檢測(cè)儀表ppt課件.ppt

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1、自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制上篇自動(dòng)化儀表下篇過(guò)程控制系統(tǒng)上篇自動(dòng)化儀表緒論第一章檢測(cè)儀表第二章調(diào)節(jié)儀表第三章執(zhí)行器及防爆柵上篇自動(dòng)化儀表緒論0-1自動(dòng)化儀表及發(fā)展概括自動(dòng)化儀表是工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的必要手段和技術(shù)工具，任何一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)都必然應(yīng)用到自動(dòng)化儀表控制單元，各種控制方案和算法都必須借助自動(dòng)化工具才能實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)自動(dòng)化中，特別是連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中必需的一類專門的儀器儀表。其中包括對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的檢測(cè)儀表、根據(jù)測(cè)量值對(duì)給定值的偏差按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律發(fā)出調(diào)節(jié)命令的調(diào)節(jié)儀表以及根據(jù)調(diào)節(jié)儀表的命令對(duì)

2、進(jìn)出生產(chǎn)裝置的物料或能量進(jìn)行控制的執(zhí)行器等如圖為一加熱溫度控制系統(tǒng)。原料通過(guò)加熱爐內(nèi)爐管加熱，要求其出口溫度保持一定，以滿足生產(chǎn)需要；加熱爐以燃料油作為燃料。圖中溫度變送器、控制器和執(zhí)行器構(gòu)成了一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。爐出口溫度經(jīng)測(cè)溫元件和溫度變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)送到控制器，與給定值SP相比較，控制器按照比較后得到的偏差，以一定的控制規(guī)律發(fā)出控制信號(hào)，控制執(zhí)行器的動(dòng)作，改變?nèi)剂嫌偷牧髁?，從而使出口溫度T保持在于給定值基本相等的數(shù)值上。為了提高控制系統(tǒng)的功能，還可以增加一些儀表，如顯示器、手操器

3、等。而為了改善控制質(zhì)量，還可以采用串級(jí)控制等其他更復(fù)雜的控制方案，顯然，這將需要用到更多的儀表。實(shí)際所采用的儀表，可以是電動(dòng)儀表，氣動(dòng)儀表等各種系列的儀表，也可以是各種控制裝置，所有這些儀表或裝置都屬于自動(dòng)化儀表范疇。顯而易見(jiàn)，如果沒(méi)有這些儀表或裝置，就不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。過(guò)程控制系統(tǒng)一般指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的被控變量是溫度、壓力、流量、液位成份等這樣一些變量的系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表的發(fā)展，大致經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段儀表化與局部自動(dòng)化(20世紀(jì)50～60年代)階段綜合自動(dòng)化(20世紀(jì)60～70年代中期

4、)階段全盤自動(dòng)化(20世紀(jì)70年代中期至今)階段當(dāng)前，自動(dòng)化儀表控制已進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代，進(jìn)入了所謂計(jì)算機(jī)集成過(guò)程控制系統(tǒng)(ComputerIntegratedProcessSystem，CIPS)的時(shí)代。CIPS利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)整個(gè)企業(yè)的運(yùn)作過(guò)程進(jìn)行綜合管理和控制，包括市場(chǎng)營(yíng)銷、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、原材料選擇、產(chǎn)品分配、成本管理，以及工藝過(guò)程的控制、優(yōu)化和管理等全過(guò)程。分布式控制系統(tǒng)，先進(jìn)過(guò)程控制策略以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等將是實(shí)現(xiàn)CIPS的重要基礎(chǔ)0.2電動(dòng)單元組合自動(dòng)化儀表及其控制系統(tǒng)的組成儀表按

5、功能劃分，制成若干種能獨(dú)立完成一定職能的標(biāo)準(zhǔn)單元，各單元之間以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)相互聯(lián)系，這種積木式的儀表就成為-單元組合自動(dòng)化儀表。據(jù)能源的種類，可劃分為電動(dòng)、氣動(dòng)等儀表。用電動(dòng)單元組合儀表構(gòu)成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)我國(guó)的DDZ—Ⅲ型儀表規(guī)定，現(xiàn)場(chǎng)傳輸信號(hào)用DC4mA～20mA，控制室內(nèi)各儀表間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)用DC1V～5V。這兩種標(biāo)準(zhǔn)都以直流電流作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)。采用直流信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸過(guò)程中易于和交流感應(yīng)干擾相區(qū)別，且不存在相移問(wèn)題，可不受傳輸線中電感、電容和負(fù)載性質(zhì)的限制采用電流制的優(yōu)點(diǎn)首先可以不受傳輸線及負(fù)載電阻

6、變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送；其次由于電動(dòng)單元組合儀表很多是采用力平衡原理構(gòu)成的，使用電流信號(hào)可直接與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力電流制的優(yōu)點(diǎn)首先可以不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的影響，適于信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送。0-3自動(dòng)化儀表測(cè)控系統(tǒng)典型的檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)，以化學(xué)工業(yè)中用天然氣做原料生產(chǎn)合成氨的控制系統(tǒng)為例，此系統(tǒng)如圖3.1所示為脫硫塔控制流程圖。天然氣在經(jīng)過(guò)脫硫塔時(shí)，需要進(jìn)行控制的參數(shù)分別為壓力、液位和流量，這將構(gòu)成PC、LC和FC3個(gè)單參數(shù)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。圖0.3脫硫塔控制流程圖圖0.4天然氣壓力

7、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖0.5脫硫塔流量控制子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖典型工業(yè)檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖一、測(cè)量過(guò)程與測(cè)量誤差1、測(cè)量過(guò)程參數(shù)檢測(cè)就是用專門的技術(shù)工具，依靠能量的變換、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算找到被測(cè)量的值。被測(cè)變量傳感器參數(shù)檢測(cè)的基本過(guò)程被測(cè)對(duì)象變送器顯示裝置傳感器又稱為檢測(cè)元件或敏感元件，它直接響應(yīng)被測(cè)變量，經(jīng)能量轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)化成一個(gè)與被測(cè)變量成對(duì)應(yīng)關(guān)系的便于傳送的輸出信號(hào)，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。由于傳感器的輸出信號(hào)種類很多，而且信號(hào)往往很微弱，一般都需要經(jīng)過(guò)變送環(huán)節(jié)的進(jìn)一步處理，把傳感器的輸出轉(zhuǎn)換

8、成如0～10mA、4～20mA等標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的模擬量信號(hào)或者滿足特定標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量信號(hào)，這種檢測(cè)儀表稱為變送器。有些時(shí)候，傳感器可以不經(jīng)過(guò)變送環(huán)節(jié)，直接通過(guò)顯示裝置把被測(cè)量顯示出來(lái)。測(cè)量?jī)x表基本知識(shí)2、測(cè)量誤差測(cè)量誤差——儀表測(cè)得的測(cè)量值與被測(cè)真值之差由于真值在理論上是無(wú)法真正被獲取的，因此，測(cè)量誤差就是指檢測(cè)儀表（精度較低）和標(biāo)準(zhǔn)表（精度較高）在同一時(shí)刻對(duì)同一被測(cè)變量進(jìn)行測(cè)量所得到的2個(gè)讀數(shù)之差。即：x0——標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)測(cè)量誤差的幾種表示形式：絕對(duì)誤差實(shí)際相對(duì)誤差標(biāo)稱相對(duì)誤