基礎(chǔ)儀表培訓(xùn)教材實用教案

1、目錄(ml)儀表(ybio)常識 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) DCS系統(tǒng)介紹 第1頁/共28頁第一頁，共29頁。儀表常識-儀表發(fā)展(fzhn)(fzhn)過程 1、 氣動單元組合儀表標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號：20100Kpa 氣源：140Kpa2、 電動II型單元組合儀表標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號：010mADC 電源：220VAC3、 電動III型單元組合儀表標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號：15VDC 和 420mADC 電源：24VDC4、 集散控制系統(tǒng)（DCS）用計算機(jī)控制系統(tǒng)取代常規(guī)的二次儀表（指示和調(diào)節(jié)儀表），能夠滿足操作人員、管理人員、系統(tǒng)工程師及維護(hù)人員的各種( zhn)要求。 第2頁/共28頁第二頁，共29頁。儀表常識(chngsh)

2、-(chngsh)-儀表單元介紹 1、 變送單元 對工藝參數(shù)進(jìn)行測量，將測量信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號。2、 顯示單元 將變送單元發(fā)送的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號即工藝參數(shù)，進(jìn)行指示、記錄和報警。3、 給定單元 提供調(diào)節(jié)單元所需要的給定值信號（通常(tngchng)和調(diào)節(jié)單元集成在一起）。第3頁/共28頁第三頁，共29頁。儀表常識(chngsh)-(chngsh)-儀表單元介紹 4、 調(diào)節(jié)單元將變送單元送來的測量信號與給定單元設(shè)定的給定信號進(jìn)行比較，對其偏差按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行調(diào)節(jié)，發(fā)出調(diào)節(jié)信號到執(zhí)行單元。 5、 執(zhí)行單元根據(jù)調(diào)節(jié)單元發(fā)來的調(diào)節(jié)信號，改變調(diào)節(jié)閥門的開度，從而達(dá)到自動(zdng)調(diào)節(jié)的目的。 6

3、、 轉(zhuǎn)換單元用來實現(xiàn)電、氣信號之間的相互轉(zhuǎn)換。 第4頁/共28頁第四頁，共29頁。儀表(ybio)(ybio)常識-儀表(ybio)(ybio)主要技術(shù)指標(biāo) 1、相對誤差：絕對誤差/測量范圍100%。 絕對誤差：測量值與真值之差的絕對值。 2、精度：最大相對誤差去掉百分號。 精度分為若干個級別（如0.1、0.5、1.0、1.5、2.5級等）。 3、靈敏度：表示儀表(ybio)對被測參數(shù)變化的靈敏程度。用儀表(ybio)輸出信號變化與儀表(ybio)輸入信號變化的百分比表示。 4、變差：反映儀表(ybio)線性的一個指標(biāo)。用同一輸入點輸入量上升和下降的最大差值與儀表(ybio)量程的百分比表示。

4、 第5頁/共28頁第五頁，共29頁。儀表(ybio)(ybio)常識-儀表(ybio)(ybio)防爆簡介 我國石化企業(yè)對爆炸(bozh)危險場所氣體分為三個區(qū)：0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)爆炸(bozh)性氣體，預(yù)計會長期出現(xiàn)和短期頻繁出現(xiàn)爆炸(bozh)性氣體的區(qū)域。1區(qū)：預(yù)計會周期地出現(xiàn)爆炸(bozh)性氣體的區(qū)域。 2區(qū)：預(yù)計不會出現(xiàn)爆炸(bozh)性氣體，或很少出現(xiàn)即使出現(xiàn)也時間很短的區(qū)域。 第6頁/共28頁第六頁，共29頁。儀表常識-儀表防爆(fn bo)(fn bo)簡介防爆電氣設(shè)備分為二類(r li)：I類：煤礦井下電氣設(shè)備。II類：工廠用電氣設(shè)備。II類電氣設(shè)備劃分為三級，標(biāo)志分別為A、B

5、、CII A：安全間隙大于或等于0.9mmII B：安全間隙小于0.9mm大于0.5mmII C：安全間隙小于或等于0.5mm第7頁/共28頁第七頁，共29頁。儀表常識-儀表防爆(fn bo)(fn bo)簡介II類防爆電氣設(shè)備劃分(hu fn)為六個溫度組別：T1 450（允許最高表面溫度）T2 300T3 200T4 135T5 100T6 85 第8頁/共28頁第八頁，共29頁。儀表(ybio)(ybio)常識-儀表(ybio)(ybio)防爆簡介 防爆標(biāo)志由防爆設(shè)備的總標(biāo)志Ex加類型、類別、級別和組別構(gòu)成。 標(biāo)志的構(gòu)成如：電動(din dn)二型儀表防爆標(biāo)志是：ExdII BT4表示工

6、廠用隔爆型電氣設(shè)備，B級、T4組、（d表示隔爆）。電動(din dn)3型儀表防爆標(biāo)志是：ExiaIIT5表示工廠用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，T5組、（ia表示本安防爆） 第9頁/共28頁第九頁，共29頁。儀表(ybio)(ybio)常識-儀表(ybio)(ybio)防爆簡介隔爆型儀表將儀表正常工作和事故狀態(tài)下可能產(chǎn)生火花、電弧的部分放在一個外殼中，該外殼除了將火花、電弧與使用(shyng)環(huán)境的爆炸性氣體隔開以外，還具有一定的強度，從環(huán)境中進(jìn)入殼內(nèi)的爆炸性氣體與空氣的混合物被火花、電弧引爆時，外殼不會被炸壞，不會通過隔爆面引爆環(huán)境中爆炸氣體與空氣混合物。隔爆型儀表分為IIA、IIB、IIC級，可用

7、在1級、2級危險場所。 第10頁/共28頁第十頁，共29頁。儀表常識-儀表防爆(fn bo)(fn bo)簡介本質(zhì)安全型儀表儀表在正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下，電路產(chǎn)生的火花和達(dá)到的溫度都不會引起爆炸性混合物爆炸。本質(zhì)安全型儀表適用于一切危險(wixin)場所。 第11頁/共28頁第十一頁，共29頁。自動(zdng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 自動檢測系統(tǒng) 1、對工藝參數(shù)進(jìn)行自動檢測并進(jìn)行指示記錄的系統(tǒng)。 2、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng) 對工藝參數(shù)的變化進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使其穩(wěn)定在某一數(shù)值上。 3、自動聯(lián)鎖系統(tǒng) 當(dāng)工藝參數(shù)達(dá)到(d do)某一危險數(shù)值時，自動發(fā)出聯(lián)鎖信號，打開或關(guān)閉相應(yīng)閥門，避免發(fā)生生產(chǎn)和設(shè)備事故。 第12頁/共28頁第

8、十二頁，共29頁。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)(xtng)(xtng)的組成 1、 調(diào)節(jié)對象 需要調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備。 2、 測量元件和變送器 測量元件感受工藝參數(shù)產(chǎn)生測量信號，變送器把測量信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一(tngy)的標(biāo)準(zhǔn)信號。 3、 調(diào)節(jié)器 將變送器送來的測量信號和給定值比較得到偏差，根據(jù)偏差大小，按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律發(fā)出調(diào)節(jié)信號給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 4、 執(zhí)行器 接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，改變調(diào)節(jié)閥的開度。 第13頁/共28頁第十三頁，共29頁。自動調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)系統(tǒng)方框圖 1、 被調(diào)參數(shù)： 工藝上需要調(diào)節(jié)使其為定值的參數(shù)。 2、 調(diào)節(jié)參數(shù)： 工藝上為使被調(diào)參數(shù)恒定需要調(diào)節(jié)的參數(shù)。 3、 給定值：

9、工藝上希望被調(diào)參數(shù)保持(boch)的數(shù)值。 4、 干擾 凡能夠影響被調(diào)參數(shù)偏離給定值的各種因素。 第14頁/共28頁第十四頁，共29頁。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡(gud)(gud)過程和品質(zhì)指標(biāo) 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)在動態(tài)階段，被調(diào)參數(shù)是不斷變化(binhu)的，這種隨時間而變化(binhu)的過程稱自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過渡過程。1、 最大偏差調(diào)節(jié)過程中，被調(diào)參數(shù)偏離給定值的最大數(shù)值。2、 衰減比過渡過程曲線上，第一和第二兩個峰值之比。3、 余差過渡過程結(jié)束時的殘余偏差。4、 過渡時間從干擾作用發(fā)生起到系統(tǒng)又建立新的平衡狀態(tài)止所用的時間。 第15頁/共28頁第十五頁，共29頁。調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)規(guī)律

10、 1、 比例度 調(diào)節(jié)(tioji)器輸入變化占輸出變化的百分比。 比例調(diào)節(jié)(tioji)依據(jù)偏差大小動作，它的輸出與輸入偏差的大小成比例，調(diào)節(jié)(tioji)及時，但有余差。用比例度表示比例作用的強弱，比例度越小，調(diào)節(jié)(tioji)作用越強。 第16頁/共28頁第十六頁，共29頁。調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)規(guī)律 2、 積分調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)器輸出變化與偏差對時間的積分成正比。 積分時間 比例積分調(diào)節(jié)器輸入一階躍偏差信號后，當(dāng)調(diào)節(jié)器輸出的積分作用等于比例作用時所需的時間。 積分調(diào)節(jié)依據(jù)偏差是否存在來動作，只有余差完全(wnqun)消除，積分作用才停止，其實質(zhì)就是消除余差。用積分時間表示其作用的強弱，

11、積分時間越小，積分作用越強。 第17頁/共28頁第十七頁，共29頁。調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)規(guī)律 3 微分調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)器輸出的變化與偏差變化的速率成正比。 微分調(diào)節(jié)的作用用于克服被調(diào)參數(shù)的容量滯后，有超前的調(diào)節(jié)作用，對滯后較大的對象有很好效果(xiogu)。用微分時間表示其作用的強弱，微分時間越大調(diào)節(jié)作用越強。 第18頁/共28頁第十八頁，共29頁。調(diào)節(jié)器PIDPID參數(shù)(cnsh)(cnsh)整定 當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)確定后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)取決于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)整定。 參數(shù)整定就是設(shè)定合適的比例(bl)度、積分時間和微分時間。 第19頁/共28頁第十九頁，共29頁。調(diào)節(jié)器PIDPID參數(shù)(cnsh

12、)(cnsh)整定 經(jīng)驗法 1、根據(jù)不同調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(tdin)，先把PID放在經(jīng)驗數(shù)值上，其范圍如下： 第20頁/共28頁第二十頁，共29頁。調(diào)節(jié)器PIDPID參數(shù)(cnsh)(cnsh)整定 2、 看曲線調(diào)參數(shù) 根據(jù)操作經(jīng)驗，看曲線形狀，直接在閉合的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中逐步反復(fù)試湊，直到得到(d do)滿意數(shù)據(jù)為止。 3、參數(shù)整定的順序是P-I-D 4、參數(shù)整定的標(biāo)準(zhǔn) 理想曲線兩個波，前高后低4：1。 第21頁/共28頁第二十一頁，共29頁。調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)系統(tǒng)的投運 前提條件：測量信號正常，調(diào)節(jié)閥口徑合適。 1、首先確定調(diào)節(jié)器的作用方向，使調(diào)節(jié)回路(hul)為負(fù)反饋。 2、設(shè)置給

13、定值，手動操作調(diào)節(jié)閥，使被調(diào)參數(shù)等于給定值。 3、將、Ti、Td放在經(jīng)驗數(shù)值上。 將手動操作改為自動操作，按經(jīng)驗法進(jìn)行參數(shù)整定，直到取得好的調(diào)節(jié)效果。 第22頁/共28頁第二十二頁，共29頁。DCSDCS系統(tǒng)(xtng)(xtng)介紹第23頁/共28頁第二十三頁，共29頁。較常規(guī)儀表(ybio)(ybio)的優(yōu)點 1、將裝置的運行狀況通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度指揮。 2、將裝置的某一區(qū)域(qy)的操作集中在一張操作畫面上，方便操作。 第24頁/共28頁第二十四頁，共29頁。較常規(guī)儀表(ybio)(ybio)的優(yōu)點3、將幾個相關(guān)的工藝參數(shù)變化曲線集中在一個(y )趨勢畫面下，便于分析操作中出現(xiàn)

14、的問題。 組顯示畫面為操作人員提供了一個(y )同時監(jiān)視8個過程點的人機(jī)界面，一個(y )區(qū)域最多400個過程組、每個過程組中包含組號和組標(biāo)題。CRT屏幕不僅有調(diào)節(jié)器的常規(guī)模擬棒圖顯示，還有SP、PV、OP、MODE等數(shù)字及控制方式顯示。 第25頁/共28頁第二十五頁，共29頁。較常規(guī)儀表(ybio)(ybio)的優(yōu)點 4、通過細(xì)目畫面，及時了解工藝參數(shù)的相關(guān)信息（指示值、量程、報警限、輸出值、控制方式和PID參數(shù)）。 5、記錄操作狀態(tài)的改變(gibin)（手動自動切換、設(shè)定值和輸出值改變(gibin)等）。 第26頁/共28頁第二十六頁，共29頁。較常規(guī)(chnggu)(chnggu)儀表的優(yōu)點 6、報警及聯(lián)鎖事件列表，便于查找事故原因。過程報警就是過程的擾動、偏差和非正常條件的警告(jnggo)。操作員的責(zé)任就是采取措施修正報警，其目的有四點：識別過程報警；確定報警位置；調(diào)出報警顯示，并采取措施修正報警。 7、可以生成各種打印報表，方便記錄。 第27頁/共28頁第二十七頁，共29頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第28頁/共2