自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件

1、自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件培訓(xùn)內(nèi)容：1檢測儀表基本知識內(nèi)容提要:概述儀表信號輸出類型、測量過程與測量誤差儀表的性能指標(biāo)工業(yè)儀表的分類油田基本流程與認(rèn)知及PID圖培訓(xùn)內(nèi)容：1檢測儀表基本知識2壓力檢測內(nèi)容提要:壓力測量的基本概念壓力測量儀表的分類壓力儀表的安裝、使用和維護(hù)壓力變送器的實(shí)際操作培訓(xùn)（以羅斯蒙特3051壓力變送器為例）2壓力檢測3溫度測量儀表內(nèi)容提要:概述雙金屬溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)溫度變送器溫度儀表的選用及安裝3溫度測量儀表4液位測量儀表內(nèi)容提要:物位檢測意義及主要類型磁翻版液位計(jì)差壓式液位計(jì)雷達(dá)液位計(jì)其他物位計(jì)液位儀表的選用及安裝4液位測量儀

2、表5流量測量儀表內(nèi)容提要:差壓式流量計(jì)刮板流量計(jì)旋渦流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)電磁流量計(jì)其他流量計(jì)流量儀表的選用及安裝5流量測量儀表6分析儀表1、分析儀表概念2、可燃?xì)怏w檢測儀3、硫化氫有毒氣體檢測儀 6分析儀表7常用工具的使用和現(xiàn)場故障處理萬用表的使用375手操器的使用現(xiàn)場自動化儀表常見故障的處理與判斷7常用工具的使用和現(xiàn)場故障處理8各處理站及井站常用控制系統(tǒng)簡介PLC的結(jié)構(gòu)及基本故障判斷（西門子200和300PLC為例）DCS的結(jié)構(gòu)及基本故障判斷（西門子-摩爾APACS+系統(tǒng)為例）HMI軟件簡介（以INTOUCH為例 8各處理站及井站常用控制系統(tǒng)簡介概述概述1、儀表崗定義按照儀表維修檢修規(guī)程。使用相

3、應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具，測試儀器及專用工具，對生產(chǎn)過程中使用的儀表、自動化裝置及附屬設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修。1、儀表崗定義按照儀表維修檢修規(guī)程。使用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具，負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程中在線運(yùn)新的自動化裝置及其附屬設(shè)備、儀器、儀表、PLC及DCS系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)、定期檢修與故障處理，確保其正常運(yùn)行；負(fù)責(zé)儀表及自動化裝置更新、安裝、調(diào)試、檢定、開表、投用等工作。2、主要職責(zé)任務(wù)負(fù)責(zé)生產(chǎn)過程中在線運(yùn)新的自動化裝置及其附屬設(shè)備、儀器、儀表、儀表工在生產(chǎn)過程中對檢測與過程儀表進(jìn)行日常維護(hù)和故障處理，涉及知識面十分廣泛，不但要精通檢測儀表、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器等工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而且要有一定的過程控制（自動化）知識。在故障現(xiàn)

4、象中不僅有儀表故障，而且混雜有工藝和設(shè)備故障，儀表工要分析與判斷故障，必須要具有一定的工藝知識和設(shè)備知識。儀表工在生產(chǎn)過程中對檢測與過程儀表進(jìn)行日常維護(hù)和故障處理，涉對化工、石化等行業(yè)，易燃、易爆和有毒是行業(yè)的特點(diǎn)，儀表工在處理故障時，對這類問題絕對不能掉以輕心對化工、石化等行業(yè)，易燃、易爆和有毒是行業(yè)的特點(diǎn)，儀表工在處3、自動化儀表的發(fā)展3、自動化儀表的發(fā)展儀表及自控系統(tǒng)在化工裝置中占有重要而關(guān)鍵的地位，工藝介質(zhì)及裝置設(shè)備的運(yùn)行狀況如流量、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動等參數(shù)都由儀表及自控系統(tǒng)進(jìn)行自動檢測、顯示、控制和保護(hù)聯(lián)鎖。沒有儀表及自控系統(tǒng)，整個裝置將無法運(yùn)轉(zhuǎn)。儀表及自控系統(tǒng)在化工裝置中占有重

5、要而關(guān)鍵的地位，工藝介質(zhì)及裝儀表信號類型 儀表信號輸出類型基本上可以分為幾類： 儀表信號類型 儀表信號輸出類型基本上可以分為幾類： 1.開關(guān)量：一般指的是觸點(diǎn)的“開”與“關(guān)”的狀態(tài)，一般在計(jì)算機(jī)設(shè)備中也會用“0”或“1”來表示開關(guān)量的狀態(tài)。開關(guān)量分為有源開關(guān)量信號和無源開關(guān)量信號，有源開關(guān)量信號指的是“開”與“關(guān)”的狀態(tài)是帶電源的信號，1.開關(guān)量：一般指的是觸點(diǎn)的“開”與“關(guān)”的狀態(tài)，一般在計(jì)算一般的都有220VAC, 110VAC,24VDC,12VDC等信號，無源開關(guān)量信號指的是“開”和“關(guān)”的狀態(tài)時不帶電源的信號，一般又稱之為干接點(diǎn)。電阻測試法為電阻0或無窮大。（注意只有0和1）；通過光

6、電耦合電路,開關(guān)量信號接進(jìn)來,通過發(fā)光二極管,發(fā)光二極管發(fā)光,然后光電感應(yīng)器接收光信號,轉(zhuǎn)換為電信號傳給處理器 一般的都有220VAC, 110VAC,24VDC,12VD自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件(b) S7-22X系列(a) S7-21X系列 圖2-2 SIMATIC S7-200系列PLC外部結(jié)構(gòu)實(shí)物圖輸出接線端子CPU狀態(tài)指示輸出狀態(tài)指示輸出接線端子擴(kuò)展接口輸出狀態(tài)指示輸入狀態(tài)指示CPU狀態(tài)指示通訊端口通訊端口輸入接線端子擴(kuò)展接口輸入狀態(tài)指示輸入

7、接線端子存儲器卡(b) S7-22X系列(a) S7-21X系列2.數(shù)字量：數(shù)字量在時間和數(shù)量上都是離散的物理量，其表示的信號則為數(shù)字信號。數(shù)字量是由0和1組成的信號，經(jīng)過編碼形成有規(guī)律的信號，量化后的模擬量就是數(shù)字量。（考慮到了編碼，是塊狀的！）2.數(shù)字量：數(shù)字量在時間和數(shù)量上都是離散的物理量，其表示的信確切的說，數(shù)字量是有源信號,比如電壓5V表示1，電壓0V表示0 開關(guān)量是無源信號，比如用接點(diǎn)的閉合表示1，打開表示0 確切的說，數(shù)字量是有源信號,比如電壓5V表示1，電壓0V表示光電隔離直流16點(diǎn)數(shù)字量輸入模板的端子接線圖和框圖光電直流16點(diǎn)數(shù)字量輸入模板的端子接線圖和框圖自動化儀表培訓(xùn)(全

8、)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件3.模擬量：模擬量的概念與數(shù)字量相對應(yīng)，。模擬量是在時間和數(shù)量上都是連續(xù)的物理量，其表示的信號則為模擬信號。模擬量在連續(xù)的變化過程中任何一個取值都是一個具體有意義的物理量，如溫度，電壓，電流等。（連續(xù)量）3.模擬量：模擬量的概念與數(shù)字量相對應(yīng)，。模擬量是在時間和數(shù)自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件4.離散量：離散量是將模擬量離散化之后得到的物理量。即任何儀器設(shè)備對于模擬

9、量都不可能有個完全精確的表示，因?yàn)樗麄兌加幸粋€采樣周期，在該采樣周期內(nèi)，其物理量的數(shù)值都是不變的，而實(shí)際上的模擬量則是變化的。這樣就將模擬量離散化，成為了離散量。（也即是數(shù)學(xué)上的簡單函數(shù)，不過采樣周期是個常值）4.離散量：離散量是將模擬量離散化之后得到的物理量。即任何5.脈沖量：脈沖量就是瞬間電壓或電流由某一值躍變到另一值的信號量。在量化后，其變化持續(xù)有規(guī)律就是數(shù)字量，如果其由0變成某一固定值并保持不變，其就是開關(guān)量。5.脈沖量：脈沖量就是瞬間電壓或電流由某一值躍變到另一值的信綜上所述，模擬量就是在某個過程中時間和數(shù)量連續(xù)變化的物理量，由于在實(shí)際的應(yīng)用中，所有的儀器設(shè)備對于外界數(shù)據(jù)的采集都有一

10、個采樣周期，其采集的數(shù)據(jù)只有在下一個采樣周期開始時才有變動，采樣周期內(nèi)其數(shù)值并不隨模擬量的變化而變動。綜上所述，模擬量就是在某個過程中時間和數(shù)量連續(xù)變化的物理量，這樣就將模擬量離散化了，例如：某設(shè)備的采樣周期為1秒，其在第五秒的時間采集的溫度為35度，而第六秒的溫度為36度，該設(shè)備就只能標(biāo)稱第五秒時間溫度35度，第六秒時間溫度36度，而第五點(diǎn)五秒的時間其標(biāo)稱也只是35度，但是其實(shí)際的模擬量是35.5度。這樣就將模擬量離散化了，例如：某設(shè)備的采樣周期為1秒，其在第這樣就將模擬信號離散化。其采集的數(shù)據(jù)就是離散化了，不再是連續(xù)的模擬量信號，由于計(jì)算機(jī)只識別0和1兩個信號，即開關(guān)量信號，用其來表示數(shù)值

11、都是使用數(shù)字串來表示，由于計(jì)算能力的問題，其數(shù)字串不能無限長這樣就將模擬信號離散化。其采集的數(shù)據(jù)就是離散化了，不再是連續(xù)即其表達(dá)的精度也是有限的，同樣的以溫度為例，由于數(shù)字串限制，其表達(dá)溫度的精度只能達(dá)到0.1度，小于該單位的數(shù)值則不能被標(biāo)稱，這樣就必須將離散量進(jìn)行量化，將其變?yōu)閿?shù)字量。即35.68度的溫度則表示為35.6度。即其表達(dá)的精度也是有限的，同樣的以溫度為例，由于數(shù)字串限制，混合信號：即模擬信號是疊加數(shù)字信號。最常見的是通過模擬信號回路進(jìn)行HART通信，類似的還有BRAIN通信協(xié)議等數(shù)字信號輸出：這里可以細(xì)分為串行通信和總線通信，串行通信一般是RSC32C或 RSA22，RS485等

12、，工業(yè)上以MODBUS協(xié)議居多；總線通信則在工業(yè)上許多種類型，典型代表的有FFBUS、ProfiBus，CAN等?；旌闲盘枺杭茨M信號是疊加數(shù)字信號。最常見的是通過模擬信號回這些信號是根據(jù)不同應(yīng)用需求而配置在儀表中，溫度信號如熱電偶或熱電阻，不能叫儀表的輸出信號，只能叫溫度元件的測量方式或輸出方式，當(dāng)然現(xiàn)在許多DCS卡件或PLC的輸入端口可以直接接受這種測量方式的輸出信號。這些信號是根據(jù)不同應(yīng)用需求而配置在儀表中，測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差過程參數(shù)檢測基本概念 過程參數(shù)檢測-指連續(xù)生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位和成分等參數(shù)的檢測。檢測儀表-將檢測元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測儀

13、表。過程參數(shù)檢測基本概念 一次儀表-一般為將被測量轉(zhuǎn)換為便于計(jì)量的物理量所使用的儀表，即為檢測元件。二次儀表-將測得的信號變送轉(zhuǎn)換為可計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)電氣信號并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。 一次儀表-一般為將被測量轉(zhuǎn)換為便于計(jì)量的物理量所使用測量過程與測量誤差 測量過程-利用一個已知的單位量(即標(biāo)準(zhǔn)量)與被測的同類量進(jìn)行比較的過程測量誤差-在測量過程中測量結(jié)果與被測量的真值之間會有一定的差值。它反映了測量結(jié)果的可靠程度。測量過程與測量誤差 測量誤差的分類：一、絕對誤差與相對誤差絕對誤差-指測量結(jié)果與被測量的真值之差。通常把檢定中高一等級的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所測得的量值作為真值(實(shí)際值)。|x-x0|相

14、對誤差（儀表引用誤差） -絕對誤差與測量標(biāo)尺范圍（量程）之比。測量誤差的分類：最大引用誤差（最大相對百分誤差、允許誤差）：允許誤差 x：被測變量的測量值 x0：被測變量真實(shí)值 (xx0)max：最大絕對誤差最大引用誤差（最大相對百分誤差、允許誤差）：允許誤差 二、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差。系統(tǒng)誤差-指測量儀表本身或其他原因(如零點(diǎn)沒有調(diào)整好等)引起的有規(guī)律的誤差。隨機(jī)誤差-指在測量中所出現(xiàn)的沒有一定規(guī)律的誤差。疏忽誤差-指觀察人員誤讀或不正確使用儀器與測試方案等人為因素所引起的誤差。二、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差?；菊`差、附加誤差和允許誤差基本誤差-指儀表在規(guī)定的正常工作條件下所具有的

15、誤差。附加誤差-指儀表超出規(guī)定的正常工作條件時所增加的誤差。允許誤差-指儀表的示值或性能不允許超過某個誤差范圍?；菊`差、附加誤差和允許誤差在工程上儀表性能指標(biāo)通常用精確度（又稱精度）、變差、靈敏度來描述。一、精確度儀表精確度簡稱精度，簡言之就是儀表測量值接近真值的準(zhǔn)確程度，通常用相對百分誤差表示。在工程上儀表性能指標(biāo)通常用精確度（又稱精度）、變差、靈敏度來式中：檢測過程中相對百分誤差 （標(biāo)尺上限-標(biāo)尺下限）-儀表測量范圍 x絕對誤差，是被測參數(shù)測量值x1和被測參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值x0之差式中：檢測過程中相對百分誤差儀表的精度等級：按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差大小劃分成若干等級的。儀表精度等級數(shù)值越小儀表測

16、量準(zhǔn)確度越高。我國生產(chǎn)的儀表精度等級：0.05，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。儀表的精度等級：按國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差大小劃分成若干等級的二、變差變差是指儀表被測變量多次從不同方向達(dá)到同一數(shù)值時，儀表指示值之間的最大差值。變差大小取最大絕對誤差與儀表標(biāo)尺范圍之比的百分比：二、變差三、靈敏度靈敏度是指儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度，或者說是對被測的量變化的反映能力，是在穩(wěn)態(tài)下，輸出變化增量對輸入變化增量的比值。 三、靈敏度一般不用絕對誤差來判斷儀表的質(zhì)量儀表的精度不僅與絕對誤差有關(guān)，而且與量程有關(guān)例：兩臺量程不同的儀表，如果絕對誤差相同，則量

17、程大的儀表精度較高。一臺儀表量程發(fā)生變化，也影響測量的準(zhǔn)確性。一般不用絕對誤差來判斷儀表的質(zhì)量例1.某臺測溫儀表的量程是6001100，儀表的最大絕對誤差為4，試確定該儀表的許誤差與精度等級。解：相對百分誤差最大值：max4/(1100-600)1000.8 儀表的精度等級應(yīng)定為1.0級例1.某臺測溫儀表的量程是6001100，儀表的最大絕例2.儀表量程是6001100，工藝要求該儀表指示值的誤差不得超過4，應(yīng)選精度等級為多少的儀表才能滿足工藝要求？解：儀表相對百分誤差的最大值：max4/(1100-600)1000.8。例2.儀表量程是6001100，工藝要求該儀表指示值的 如果選擇1.0，

18、則其精度等級應(yīng)為1.0級，量程為6001100，可能產(chǎn)生的最大絕對誤差為5，超過了工藝的要求。只能選擇允許誤差為0.5，即精度等級為0.5級的儀表，才能滿足工藝要求。 如果選擇1.0，則其精度等級應(yīng)為1.0級，量程為60對校驗(yàn)儀表時確定儀表的精度等級與根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級意義不一樣：例1，儀表的允許誤差儀表的相對百分誤差的最大值；例2，儀表的允許誤差工藝要求計(jì)算出的相對百分誤差的最大值；對校驗(yàn)儀表時確定儀表的精度等級與根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度說明：標(biāo)準(zhǔn)表0.05級以上的儀表工業(yè)現(xiàn)場采用表精度0.5級以下儀表測量精度與量程有關(guān)在儀表精度等級一定的前提下適當(dāng)縮小量程，可以減小測量誤

19、差，提高測量準(zhǔn)確性說明：標(biāo)準(zhǔn)表0.05級以上的儀表對儀表上限：被測變量的4/3倍或3/2倍，若變量波動較大，取3/2倍或2倍被測變量的值不低于儀表全量程的1/3。對儀表上限：被測變量的4/3倍或3/2倍，若變量波動較大，取工業(yè)儀表的分類根據(jù)能源分：氣動、電動、液動、核能等根據(jù)是否可引入計(jì)算機(jī)：智能、非智能根據(jù)儀表信號形式：模擬儀表、數(shù)字儀表最通用的分類是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分：檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器 工業(yè)儀表的分類根據(jù)能源分：氣動、電動、液動、核能等自動化儀表培訓(xùn)(全)講解課件壓力儀表的分類壓力測量變送器及基本知識差壓測量變送器及基本知識靜壓物位測量儀及基本知識壓力儀表的分類壓力測量變送器及基本知識1.差壓變送器 差壓變送器兩側(cè)分別接不同的壓力，根據(jù)壓力差來測量液位的高度以及和孔板配合測量管道流量等。2.絕壓變送器 絕壓變送器其一側(cè)抽真空，另一側(cè)所受壓力就為絕對壓力，適用于絕壓場合。1.差壓