自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)

自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是1頁\一共有94頁\編輯于星期一安全經(jīng)驗(yàn)分享一、事件經(jīng)過3月2號(hào)星期一約14：50某聯(lián)合站加熱崗的燃燒器燃燒不好發(fā)出“嗚嗚”的聲音，值班員張某找來原崗位工人柳某詢問原因，柳某告訴張某是天然氣燃燒不好造成的，放空后可以解決。隨后柳某就拿著工具來到真空爐旁的放空口進(jìn)行放空，大概十分鐘左右，他們聽到嘭的一聲，放空口隨即燃燒起來。柳某立即跑到生產(chǎn)指揮間向站領(lǐng)導(dǎo)作了匯報(bào)，站長崔某等立即趕到現(xiàn)場，關(guān)掉了氣源并用滅火器撲滅了明火。現(xiàn)在是2頁\一共有94頁\編輯于星期一二、事故原因現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，電纜溝蓋板蹺起，值班室兩扇窗戶震碎，配電盤面板變形的嚴(yán)重。作業(yè)區(qū)安全副大隊(duì)長，生產(chǎn)辦泵站管理干部隨后趕到現(xiàn)場。大家經(jīng)過現(xiàn)場勘查認(rèn)為，產(chǎn)生此次事故的原因是由于地面下沉導(dǎo)致電纜溝和爐體下面的排放口聯(lián)通，在風(fēng)的作用，放空時(shí)使部分天然氣進(jìn)入到電纜溝內(nèi)，由于室內(nèi)的配電盤都不是防爆電器，運(yùn)行過程中，某一點(diǎn)溫度較高，當(dāng)空氣中的天然氣濃度達(dá)到一定比例時(shí)，產(chǎn)生爆燃。安全經(jīng)驗(yàn)分享現(xiàn)在是3頁\一共有94頁\編輯于星期一三、預(yù)防措施1、加強(qiáng)天然氣放空口的安全措施。放空口不應(yīng)在室內(nèi)、設(shè)備操作間等通風(fēng)條件差的環(huán)境內(nèi)，避免天然氣高度聚集引長火災(zāi)。2、地面、墻體坍塌會(huì)導(dǎo)致防爆環(huán)境變化，對(duì)出現(xiàn)地面、墻體坍塌的地方應(yīng)安排專人進(jìn)行落實(shí)，對(duì)坍塌的危害進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出整改要求。3、操作員工在操作時(shí)要按照要求穿戴好勞保用品。安全經(jīng)驗(yàn)分享現(xiàn)在是4頁\一共有94頁\編輯于星期一目錄一、自動(dòng)化儀表分類二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)三、自控儀表簡介四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)五、DCS與PLC簡介現(xiàn)在是5頁\一共有94頁\編輯于星期一一、自動(dòng)化儀表分類

檢測與過程控制儀表（通常稱自動(dòng)化儀表）分類方法很多，根據(jù)不同原則可進(jìn)行相應(yīng)分類。按儀表所使用的能源可分為氣動(dòng)儀表、電動(dòng)儀表、液動(dòng)儀表；按是否帶微處理器分為智能儀表、非智能儀表；根據(jù)儀表信號(hào)形式分為模擬儀表、數(shù)字儀表。

自動(dòng)化儀表最通用的分類，是按儀表在測量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分，一般分為檢測儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器4類。

現(xiàn)在是6頁\一共有94頁\編輯于星期一（一）誤差

誤差是在正確測量的前提下，所測得的數(shù)值和真實(shí)值之間的差異。按誤差數(shù)值表示的方法，誤差可以分為絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、引用誤差。絕對(duì)誤差：是指儀表的測量值與被測變量真實(shí)值之差。

絕對(duì)誤差＝測量值-真值。相對(duì)誤差：是絕對(duì)誤差與實(shí)際值之比的百分?jǐn)?shù)。

相對(duì)誤差＝絕對(duì)誤差/實(shí)際值×100%引用誤差：是指絕對(duì)誤差與測量表量程的比值，以百分比表示。

引用誤差＝絕對(duì)誤差/量程×100%按誤差的測試條件分為：基本誤差、附加誤差基本誤差：是在規(guī)定的條件下(如溫度、壓力、濕度、密度、電源電壓、頻率等一定），儀表本身具有的誤差。附加誤差：是當(dāng)儀表的工作條件偏離正常范圍時(shí)所引起的誤差（如密度、溫度、壓力等條件的變化）。二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是7頁\一共有94頁\編輯于星期一

（二）儀表主要性能指標(biāo)

精確度

儀表精確度簡言之就是儀表測量值接近真值的準(zhǔn)確程度，精度等級(jí)是根據(jù)引用誤差來劃分的,儀表引用誤差去掉百分?jǐn)?shù)就是我們通常說的儀表精度。

精度=（最大誤差/測量范圍）*100%我國生產(chǎn)的儀表常用的精確度等級(jí)有：0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。

二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是8頁\一共有94頁\編輯于星期一

例：一臺(tái)壓力表,量程是0-1.0MPa,精度為1.6級(jí).測量0.5MPa壓力時(shí),該表顯示0.49MPa,計(jì)算相關(guān)誤差，判斷此表是否合格？絕對(duì)誤差=0.49-0.5=-0.01MPa相對(duì)誤差=0.01/0.5*100%=2.0%基本誤差=1.0*1.6%=0.016MPa引用誤差=0.01/1.0*100%=1.0%因?yàn)?.01＜0.016，（1.0＜1.6）所以此表合格。二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是9頁\一共有94頁\編輯于星期一字母第一位字母第二位字母分析變量或引發(fā)變量修飾詞讀出功能輸出功能修飾詞A分析

報(bào)警

B燒噴，火焰

供選用供選用供選用C電導(dǎo)率

控制

D密度或比重差差

E電壓，電動(dòng)勢

檢測元件

F流量比值

G表

視鏡，觀察

H手動(dòng)

高I電流

指示

J功率

K時(shí)間或時(shí)間順序

操作器

L物位

燈

低M水分或濕度

中，中間N供選用

供選用供選用供選用O供選用

節(jié)流孔

P壓力或真空

連接點(diǎn)測試點(diǎn)

Q數(shù)量積算或累計(jì)

R核輻射

記錄

S速度或頻率安全

開關(guān)，聯(lián)鎖

T溫度

傳送

U多變量多變量多變量多變量多變量V振動(dòng)，機(jī)械監(jiān)視

閥，風(fēng)門，百葉窗

W重量或力

套管

X未分類X軸未分類未分類未分類Y供選用Y軸

繼動(dòng)器或計(jì)算器

Z位置

驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)或未分類的最終執(zhí)行元件

(三）被測變量和儀表功能的字母代號(hào)二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是10頁\一共有94頁\編輯于星期一

英文名稱英文縮寫中文名稱

TEMPERATUREINDICATORTI溫度表

TEMPERATURETRANSMITTERTT溫度變送器

TEMPINDICATORCONTROLLERTIC溫度顯示控制器

TEMPERATURECONTROLVALVETCV溫度控制閥

TEMPERATURESWITCHHIGHTSH溫度高開關(guān)

TEMPERATURESWITCHHIGHHIGHTSHH溫度高高開關(guān)

TEMPERATURESWITCHLOWTSL溫度低開關(guān)

TEMPERATURESWITCHLOWLOWTSLL溫度低低開關(guān)

TEMPERATUREALARMHIGHTAH溫度高報(bào)警

TEMPERATUREALARMHIGHHIGHTAHH溫度高高報(bào)警

TEMPERATUREALARMLOWTAL溫度低報(bào)警

TEMPERATUREALARMLOWLOWTALL溫度低低報(bào)警

PRESSUREINDICATORPI壓力表

PRESSURETRANSIMITTERPT壓力變送器

PRESSUREINDICATORCONTROLLERPIC壓力顯示控制器

PRESSURECONTROLVALVEPCV壓力控制閥

PRESSURESWITCHHIGHPSH壓力高開關(guān)

PRESSURESWITCHHIGHHIGHPSHH壓力高高開關(guān)

PRESSURESWITCHLOWPSL壓力低開關(guān)

PRESSURESWITCHLOWLOWPSLL壓力低低開關(guān)

PRESSUREALARMHIGHPAH壓力高報(bào)警

PRESSUREALARMHIGHHIGHPAHH壓力高高報(bào)警

PRESSUREALARMLOWPAL壓力低報(bào)警

PRESSUREALARMLOWLOWPALL壓力低低報(bào)警

PRESSUREDIFFERENTSWlCHHIGHPDSH差壓高開關(guān)

PRESSUREDIFFERENTSWICHLOWPDSL差壓低開關(guān)

PRESSUREDIFFERENTALARMLOWPDAL差壓低報(bào)警

PRESSUREDIFFERENTALARMHIGHPDAH差壓高報(bào)警儀表常用縮寫字母二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是11頁\一共有94頁\編輯于星期一

英文名稱英文縮寫中文名稱

LEVELINDICATORLI液位計(jì)

LEVELGLASSTUBELG液位玻璃管

LEVELTRANSIMITTERLT液位變送器

LEVELINDICATORCONTROLLERLIC液位顯示控制器

LEVELCONTROLVALVELCV液位控制閥

LEVELSWITCHHIGHLSH液位高開關(guān)

LEVELSWITCHHIGHH1GHLSHH液位高高開關(guān)

LEVELSWITCHLOWLSL液位低開關(guān)LEVELSWITCHLOWLOWLSLL液位低低開關(guān)

LEVELALARMHIGHLAH液位高報(bào)警

LEVELALARMLOWLOW液位低報(bào)警

LEVELALARMHIGHHIGHLAHH液位高高報(bào)警

LEVELALARMLOWLOWLALL液位低低報(bào)警

FLOWINDICATORFl流量表

FLOWTRNSIMITTERFT流量變送器

FLOWINDICATORCONTROLLERFIC流量顯示控制器

FLOWCONTROLVALVEFCV流量控制閥

PRESSURESAFETYVALVEPSV壓力安全閥

SHUTDOWNVALVESDV關(guān)斷閥

BLOWDOWNVALVEBDV排空閥

UNITSHUTDOWNUSD單元關(guān)斷

PROCESSSHUTDOWNPSD系統(tǒng)關(guān)斷

EMERGENCYSHUTDOWNESD緊急關(guān)斷

PROGRAMA．LOGICALCONTROLLERPLC可編程邏輯控制器儀表常用縮寫字母二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是12頁\一共有94頁\編輯于星期一儀表常用的電信號(hào)包括：4—20mADC信號(hào)1—5VDC信號(hào)脈沖信號(hào)RTD（熱電阻）PT100信號(hào)mV信號(hào)(熱電偶)儀表常用的電信號(hào)字母表示：AI(AnalogInput)模擬量輸入信號(hào)AO(AnalogOutput)模擬量輸出信號(hào)DI(DigitalInput)數(shù)字量輸入信號(hào)DO(DigitalOutput)數(shù)字量輸入信號(hào)（四）儀表信號(hào)和接線方式二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是13頁\一共有94頁\編輯于星期一兩線制：

兩根線既傳輸電源又傳輸信號(hào)，也就是傳感器輸出的負(fù)載和電源是串聯(lián)在一起的，電源是從外部引入的，和負(fù)載串聯(lián)在一起來驅(qū)動(dòng)負(fù)載。（四）儀表信號(hào)和接線方式二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是14頁\一共有94頁\編輯于星期一三線制：三線制傳感器就是電源正端和信號(hào)輸出的正端分離，但它們共用一個(gè)COM端。（四）儀表信號(hào)和接線方式二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是15頁\一共有94頁\編輯于星期一四線制：電源兩根線，信號(hào)兩根線。電源和信號(hào)是分開工作的。（四）儀表信號(hào)和接線方式二、自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是16頁\一共有94頁\編輯于星期一

變送器基本概念

將物理測量信號(hào)或普通電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備。一般分為：溫度變送器，壓力變送器，差壓變送器，液位變送器，電流變送器，電量變送器，流量變送器，重量變送器等。

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是17頁\一共有94頁\編輯于星期一壓力垂直作用在物體表面上的力單位：帕斯卡（Ｐa）1.壓力變送器、壓力開關(guān)即1N的力垂直均勻作用在1m2的面積上所形成的壓力值為1Pa。1Pa=1N/m2（1）壓力測量三、自控儀表簡介現(xiàn)在是18頁\一共有94頁\編輯于星期一

在壓力測量中，常有表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度之分，工業(yè)上所用的壓力指示值多數(shù)為表壓，即壓力表的指示值是絕對(duì)壓力和大氣壓力之差，所以絕對(duì)壓力為表壓和大氣壓力之和。如果被測壓力低于大氣壓，稱為負(fù)壓或真空度。（1）壓力測量三、自控儀表簡介現(xiàn)在是19頁\一共有94頁\編輯于星期一表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓（真空度）關(guān)系圖P絕壓(以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)來表示的壓力)P表壓(以大氣壓為基準(zhǔn)來表示的壓力)P負(fù)壓（真空度）被測流體的絕對(duì)壓力低于大氣壓時(shí)壓力表測得的壓力P絕壓1大氣壓力線絕對(duì)零壓(絕對(duì)真空下的壓力)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是20頁\一共有94頁\編輯于星期一壓力變送器最常見的分為電容式壓力變送器和單晶硅壓力變送器。其它還有擴(kuò)撒硅壓力變送器。目前主流壓力變送器幾乎都采用了智能協(xié)議。

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(duì)壓力，適用于絕壓場合。

3.微差壓變送器

微差壓變送器選用2E膜盒(0.0-1.5KPA)，提高測量小壓力的精度。

4.高靜壓差壓變送器高靜壓差壓變送器選用高靜壓膜盒，所謂靜壓就是當(dāng)壓力變送器兩側(cè)所加壓力相同時(shí)其輸出電流應(yīng)4.00mA，但普通差壓變送器當(dāng)兩側(cè)壓力同時(shí)增大到25MPA以上其輸出難以保證在4.00mA。故高靜壓差壓變送器多用于流量、液位測量且壓力較高的場合。（2）壓力變送器三、自控儀表簡介現(xiàn)在是21頁\一共有94頁\編輯于星期一3051C型表壓與絕壓變送器3051T型表壓與絕壓變送器3051L型液位變送器3051H型高溫壓力變送器可測過程溫度高達(dá)375°F（191°C），且不需使用遠(yuǎn)傳膜片密封或毛細(xì)管。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是22頁\一共有94頁\編輯于星期一

一般使用來測量阻力、液位或者與流量節(jié)流元件配套使用測量流量儀表。該類型儀表往往與三閥組或者五閥組配套使用。目前國內(nèi)應(yīng)用三閥組較為普遍。

使用時(shí)應(yīng)注意問題：開啟表時(shí)：應(yīng)先打開正壓閥1,再關(guān)閉平衡閥2，最后打開負(fù)壓閥3。停表時(shí)：應(yīng)先關(guān)閉負(fù)壓閥3,再打開平衡閥2，最后關(guān)閉正壓閥1。（3）差壓變送器

132P1P2ΔPiP1P2平衡閥正壓閥負(fù)壓閥ΔI0Q流向三、自控儀表簡介現(xiàn)在是23頁\一共有94頁\編輯于星期一

1、壓力開關(guān)是一種簡單的壓力控制裝置，當(dāng)被測壓力達(dá)到額定值時(shí)，壓力開關(guān)可發(fā)出警報(bào)或控制信號(hào)。2、壓力開關(guān)的工作原理是：當(dāng)被測壓力超過額定值時(shí)，彈性元件的自由端產(chǎn)生位移，直接或經(jīng)過比較后推動(dòng)開關(guān)元件，改變開關(guān)元件的通斷狀態(tài)，達(dá)到控制被測壓力的目的。3.壓力開關(guān)采用的彈性元件有單圈彈簧管、膜片、膜盒及波紋管等。開關(guān)元件有磁性開關(guān)、水銀開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)等。4.壓力開關(guān)的開關(guān)形式有常開式和常閉式兩種。5.壓力開關(guān)的調(diào)節(jié)方式有兩位式和三位式兩種。6.壓力開關(guān)的參數(shù)可調(diào)，依實(shí)際使用壓力范圍調(diào)節(jié)。（4）壓力開關(guān)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是24頁\一共有94頁\編輯于星期一（1）熱電阻

熱電阻測溫原理：基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅。PT100型號(hào)的鉑熱電阻分為單支、雙支。Pt100類型熱電阻對(duì)應(yīng)0℃時(shí)阻值為100Ω。Cu50類型熱電阻對(duì)應(yīng)即0℃時(shí)阻值為50Ω。標(biāo)準(zhǔn)的熱電阻回路國內(nèi)一般采用三線制，采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。這是因?yàn)闇y量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。熱電阻將鉑熱電阻體的電阻信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為4~20mADC的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)一體化儀表就是溫度變送器中比較常見的一種。2、溫度儀表三、自控儀表簡介現(xiàn)在是25頁\一共有94頁\編輯于星期一熱電阻接線方式三、自控儀表簡介現(xiàn)在是26頁\一共有94頁\編輯于星期一（2）熱電偶

熱電偶是中高溫區(qū)最常用的一種溫度檢測元件。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。工作原理：兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)接合點(diǎn)之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

熱電偶名稱代號(hào)分度號(hào)熱電極材料測溫范圍/℃新舊正熱電極負(fù)熱電極長期使用短期使用鉑銠30-鉑銠6鉑銠10-鉑鎳鉻-鎳硅鎳鉻-銅鎳鐵-銅鎳銅-銅鎳WRRWRPWRNWREWRFWRCBSKEJTLL-2LB-3EU-2--CK鉑銠30合金鉑銠10合金鎳鉻合金鎳鉻合金鐵銅鉑銠6合金純鉑鎳硅合金銅鎳合金銅鎳合金銅鎳合金300～1600-20～1300-50～1000-40～800-40～700-400～300180016001200900750350三、自控儀表簡介現(xiàn)在是27頁\一共有94頁\編輯于星期一

如圖所示，兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。置于被測溫度為t的介質(zhì)中，稱為稱為工作端或熱端，另一端與導(dǎo)線相連，稱為冷端或自由端，放在溫度為t0的恒定溫度下，當(dāng)工作段的被測介質(zhì)溫度發(fā)生變化時(shí)，熱電勢也隨溫度發(fā)生一定規(guī)律的變化。熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是兩熱電極材料相異、兩接點(diǎn)溫度相異。熱電動(dòng)勢大小只與電極材料與兩端的溫差有關(guān)，而與熱電極的長度和直徑的粗細(xì)無關(guān)。

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是28頁\一共有94頁\編輯于星期一補(bǔ)償導(dǎo)線：雖然在理論上熱電偶可以直接連接到儀器，但它們之間長距離連接時(shí)使布線成本過高，并且在測量回路中容易出現(xiàn)問題。因此，使用在常溫下可使用和熱電偶有相同或相近特性的補(bǔ)償導(dǎo)線，將熱電偶的冷端延伸出來。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是29頁\一共有94頁\編輯于星期一

溫度變送器是現(xiàn)場安裝式溫變送單元，包括測溫元件，A/D轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊。變送器可以安裝于熱電偶、熱電阻的接線盒內(nèi)與之形成一體化結(jié)構(gòu)，其作用是將檢測的熱電偶或熱電阻等溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的儀表信號(hào)4～20mA電流信號(hào)或者1-5VDC.實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確測量與控制。（3）一體化溫度變送器三、自控儀表簡介現(xiàn)在是30頁\一共有94頁\編輯于星期一（4）溫度開關(guān)

溫度開關(guān)是一種用雙金屬片作為感溫元件，正常工作時(shí)，雙金屬片處于自由狀態(tài)，觸點(diǎn)處于閉合/斷開狀態(tài)，當(dāng)溫度升高至動(dòng)作溫度值時(shí)，雙金屬元件受熱產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而迅速動(dòng)作，打開/閉合觸點(diǎn),切斷/接通電路，從而起到熱保護(hù)作用。當(dāng)溫度降到設(shè)定溫度時(shí)觸點(diǎn)自動(dòng)閉合/斷開，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是31頁\一共有94頁\編輯于星期一流量:流體在單位時(shí)間內(nèi)通過管道某一截面的數(shù)量，按計(jì)算流體數(shù)量的方法的不同流量可分為質(zhì)量流量和體積流量。Qm=ρQv瞬時(shí)流量:是指單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面介質(zhì)的體積或質(zhì)量數(shù)。累積流量:是指在一定時(shí)間間隔內(nèi)流過某管道截面的介質(zhì)總量。

3.流量儀表根據(jù)測量原理分類：節(jié)流式、速度式、容積式、電磁式、質(zhì)量式、超聲式等。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是32頁\一共有94頁\編輯于星期一節(jié)流式流量計(jì)：測量過程

充滿管道的流體，當(dāng)它們流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓力降，即壓差，介質(zhì)流動(dòng)的流量越大，在節(jié)流件前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是33頁\一共有94頁\編輯于星期一差壓流量計(jì)測量原理三、自控儀表簡介現(xiàn)在是34頁\一共有94頁\編輯于星期一節(jié)流式流量計(jì):節(jié)流裝置標(biāo)準(zhǔn)孔板(OrificePlate)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是35頁\一共有94頁\編輯于星期一標(biāo)準(zhǔn)噴嘴(Nozzle)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是36頁\一共有94頁\編輯于星期一文丘里管(VenturiTube)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是37頁\一共有94頁\編輯于星期一渦輪流量計(jì)

當(dāng)被測流體流過渦輪流量計(jì)傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是38頁\一共有94頁\編輯于星期一質(zhì)量流量計(jì)流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生一個(gè)力，它是科里奧利在1832年研究水輪機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，簡稱科氏力。質(zhì)量流量計(jì)以科氏力為基礎(chǔ)，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的T型振管，中部裝有驅(qū)動(dòng)線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵(lì)電壓加到驅(qū)動(dòng)線圈上時(shí)，振動(dòng)管作往復(fù)周在振管周期振動(dòng)，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動(dòng)管，就會(huì)上產(chǎn)生科氏力效應(yīng)，使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，安裝在振管兩端的拾振線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。計(jì)算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí)，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質(zhì)的溫度。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是39頁\一共有94頁\編輯于星期一轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng)，與浮子重量平衡后，通過磁耦合傳到刻度盤指示流量。一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上最常用的，對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì)，由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性，關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是40頁\一共有94頁\編輯于星期一渦街流量計(jì)在流體中安放一個(gè)非流線型旋渦發(fā)生體，使流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離，釋放出兩串規(guī)則地交錯(cuò)排列的旋渦，且在一定范圍內(nèi)旋渦分離頻率與流量成正比的流量計(jì)。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是41頁\一共有94頁\編輯于星期一旋進(jìn)漩渦流量計(jì)當(dāng)流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發(fā)生器后，流體被迫繞著發(fā)生體軸劇烈旋轉(zhuǎn)，形成旋渦。當(dāng)流體進(jìn)入擴(kuò)散段時(shí)，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉(zhuǎn)，形成陀螺式的渦流進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。該進(jìn)動(dòng)頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質(zhì)和密度的影響。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是42頁\一共有94頁\編輯于星期一超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)依據(jù)測量原理常見的有兩類：時(shí)間差計(jì)量（傳播速度差法）多普勒原理計(jì)量三、自控儀表簡介現(xiàn)在是43頁\一共有94頁\編輯于星期一電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第實(shí)驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實(shí)現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是44頁\一共有94頁\編輯于星期一腰輪流量計(jì)RootsFlowMeter三、自控儀表簡介現(xiàn)在是45頁\一共有94頁\編輯于星期一橢齒流量計(jì)EllipticGearsFlowmeter三、自控儀表簡介現(xiàn)在是46頁\一共有94頁\編輯于星期一氣體腰輪流量計(jì)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是47頁\一共有94頁\編輯于星期一物位液位料位界面4.物位儀表三、自控儀表簡介現(xiàn)在是48頁\一共有94頁\編輯于星期一浮球液位計(jì)UFB系列磁浮球液位變送器三、自控儀表簡介現(xiàn)在是49頁\一共有94頁\編輯于星期一浮筒液位計(jì)根據(jù)阿基米德原理進(jìn)行液位測量的液位計(jì)?？捎糜跍y量開口和壓力容器內(nèi)的液位，尤其適合在高溫高壓條件下使用。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是50頁\一共有94頁\編輯于星期一浮子杠桿液位計(jì)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是51頁\一共有94頁\編輯于星期一靜壓式液位計(jì)

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是52頁\一共有94頁\編輯于星期一差壓式液位變送器

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是53頁\一共有94頁\編輯于星期一電容式液位計(jì)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是54頁\一共有94頁\編輯于星期一超聲波液位計(jì)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是55頁\一共有94頁\編輯于星期一智能雷達(dá)液位計(jì)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是56頁\一共有94頁\編輯于星期一5.執(zhí)行器執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分。它的作用是接收控制器送來的控制信號(hào),產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作來控制被控變量。執(zhí)行器按其使用能源形式可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類。氣動(dòng)執(zhí)行器用壓縮空氣做為能源，簡單、可靠、推力大、防火防爆、價(jià)格低廉。電動(dòng)執(zhí)行器的能源取用方便，信號(hào)傳遞迅速。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是57頁\一共有94頁\編輯于星期一氣動(dòng)執(zhí)行器三、自控儀表簡介現(xiàn)在是58頁\一共有94頁\編輯于星期一電動(dòng)執(zhí)行器Electricalactuator三、自控儀表簡介現(xiàn)在是59頁\一共有94頁\編輯于星期一調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推動(dòng)裝置，它按信號(hào)壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力。是推桿產(chǎn)生相應(yīng)的位移。閥體是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它直接與介質(zhì)接觸，由于調(diào)節(jié)閥的閥芯作用，改變調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積，達(dá)到調(diào)節(jié)目的。調(diào)節(jié)閥三、自控儀表簡介現(xiàn)在是60頁\一共有94頁\編輯于星期一氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜閥氣動(dòng)活塞閥三、自控儀表簡介現(xiàn)在是61頁\一共有94頁\編輯于星期一

調(diào)節(jié)閥閥體一般情況下介質(zhì)流動(dòng)方向是下進(jìn)上出。常用的閥體種類有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等。調(diào)節(jié)閥閥體的結(jié)構(gòu)三、自控儀表簡介現(xiàn)在是62頁\一共有94頁\編輯于星期一閥門定位器ValuePositioner三、自控儀表簡介現(xiàn)在是63頁\一共有94頁\編輯于星期一

調(diào)節(jié)閥的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有，其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開型)、反正(氣開型)、反反(氣關(guān)型)，通過這四種組合形成的調(diào)節(jié)閥作用方式有氣開和氣關(guān)兩種。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的作用方式

三、自控儀表簡介現(xiàn)在是64頁\一共有94頁\編輯于星期一當(dāng)氣信號(hào)增加時(shí)閥桿向下移動(dòng)，則為正作用。反之為反作用。

上進(jìn)氣為正作用下進(jìn)氣為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用三、自控儀表簡介現(xiàn)在是65頁\一共有94頁\編輯于星期一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)作用形式例：直通單座閥正作用反作用三、自控儀表簡介現(xiàn)在是66頁\一共有94頁\編輯于星期一氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥氣開氣關(guān)形式序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行器1+/正+/正+/氣關(guān)2+/正-/反-/氣開3-/反+/正-/氣開4-/反-反/+/氣關(guān)氣開和氣關(guān)是針對(duì)整個(gè)執(zhí)行器所說的，就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)＋調(diào)節(jié)閥的這個(gè)系統(tǒng)。氣動(dòng)信號(hào)增加，執(zhí)行器流通量口徑增加為氣開。反之，為氣關(guān)。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是67頁\一共有94頁\編輯于星期一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥三、自控儀表簡介現(xiàn)在是68頁\一共有94頁\編輯于星期一電動(dòng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)直行程調(diào)節(jié)閥角行程調(diào)節(jié)閥多圈行程調(diào)節(jié)閥電磁閥三、自控儀表簡介現(xiàn)在是69頁\一共有94頁\編輯于星期一氣動(dòng)執(zhí)行器選擇原則安全－－在事故條件下（如氣動(dòng)閥門氣源中斷），應(yīng)盡量使其動(dòng)作不會(huì)引起嚴(yán)重事故。對(duì)于調(diào)節(jié)閥作用方式的選擇，主要從三方面考慮:

a)工藝生產(chǎn)安全;

b)介質(zhì)的特性;

c)保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)損失最小。三、自控儀表簡介現(xiàn)在是70頁\一共有94頁\編輯于星期一例1：加熱爐燃油系統(tǒng)供油閥為防止高溫事故，應(yīng)選氣開式三、自控儀表簡介現(xiàn)在是71頁\一共有94頁\編輯于星期一例2：工業(yè)鍋爐汽包水位給水閥在事故條件下需保證有冷水進(jìn)入汽包，應(yīng)選氣關(guān)（閉）式三、自控儀表簡介現(xiàn)在是72頁\一共有94頁\編輯于星期一調(diào)節(jié)閥的流量特性閥芯相對(duì)位移和相對(duì)流量變化的關(guān)系

Qmax：閥門最大流量L： 閥芯最大行程Q： 實(shí)際流量l： 實(shí)際行程三、自控儀表簡介現(xiàn)在是73頁\一共有94頁\編輯于星期一四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)被控對(duì)象：自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、設(shè)備或機(jī)器等。被控變量：被控對(duì)象內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)。設(shè)定值：被控變量的預(yù)定值。偏差：被控變量的設(shè)定值與實(shí)際值之差。系統(tǒng)的過渡過程：調(diào)節(jié)系統(tǒng)在受干擾作用后，在調(diào)節(jié)器的控制下，被調(diào)參數(shù)隨時(shí)間而變化的過程。現(xiàn)在是74頁\一共有94頁\編輯于星期一系統(tǒng)性能指標(biāo)最大偏差：A 余差：C超調(diào)量：B 衰減比；N峰值時(shí)間衰減率：ψ過渡時(shí)間（調(diào)整時(shí)間）：Ts振蕩周期：T四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是75頁\一共有94頁\編輯于星期一調(diào)節(jié)器：根據(jù)偏差，按一定的運(yùn)算規(guī)律產(chǎn)生輸出信號(hào)。比例P：有兩種表示方式:比例度δ%和增益K，K=1/δ%,K越大控制作用越強(qiáng)，隨著K的增加(比例度δ減小)，余差下降，最大偏差減小，但穩(wěn)定性變差。積分I：積分時(shí)間以Ti（分）來表示，積分作用的基本目的是在系統(tǒng)經(jīng)受干擾后使系統(tǒng)輸出返回設(shè)定值（即消除余差）。Ti↑系統(tǒng)穩(wěn)定性↑，Ti↓積分作用越強(qiáng)。微分D：微分時(shí)間以Td（分）來表示，微分作用的基本目的是能補(bǔ)償容量的滯后，使系統(tǒng)穩(wěn)定性改善，從而允許使用高的增益，并提高響應(yīng)速度。Td↑作用強(qiáng)，太強(qiáng)會(huì)振蕩。四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是76頁\一共有94頁\編輯于星期一單回路控制系統(tǒng)

單回路控制系統(tǒng)通常是指由被控對(duì)象、檢測元件、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是77頁\一共有94頁\編輯于星期一閉環(huán)回路：閉環(huán)回路是指既有輸出控制，又有反饋信號(hào)的回路。系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出(被控制量)會(huì)反送回來影響控制器的輸出，形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。開環(huán)回路：開環(huán)回路是指只有輸出控制，沒有反饋信號(hào)的回路。四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是78頁\一共有94頁\編輯于星期一實(shí)例四、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)在是79頁\一共有94頁\編輯于星期一聯(lián)合站三相分離器工藝控制流程圖現(xiàn)在是80頁\一共有94頁\編輯于星期一五、DCS與PLC簡介DCS是分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem)的簡稱，國內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。現(xiàn)在是81頁\一共有94頁\編輯于星期一控制站——是系統(tǒng)的核心部件，它負(fù)責(zé)直接處理現(xiàn)場的I/O信號(hào)、信息交換、控制算法、邏輯控制，以及實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的實(shí)時(shí)控制功能?？刂普救我唤M成部分都能根據(jù)用戶的要求實(shí)現(xiàn)冗余配置。操作站——是一套由PC機(jī)、CRT顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等組成的人機(jī)界面。它使得操作者能夠完成對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理。高性能的工業(yè)PC、友好的工藝畫面、多窗口圖形顯示，更好的實(shí)現(xiàn)控制過程的集中顯示、操作和管理。工程師站——是專門為專業(yè)工程師設(shè)計(jì)的，安裝了組態(tài)軟件和系統(tǒng)維護(hù)工具，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)和維護(hù)。過程控制網(wǎng)——是實(shí)現(xiàn)工程師站、控制站、操作站的連接，完成信息、控制指令的傳輸，可采用雙重化冗余化配置，使得信息傳輸更加安全、高速。DCS硬件構(gòu)成五、DCS與PLC簡介現(xiàn)在是82頁\一共有94頁\編輯于星期一集散控制系統(tǒng)DCS：DistributedControlSystem五、DCS與PLC簡介現(xiàn)在是83頁\一共有94頁\編輯于星期一分散的過程控制裝置集中的操作管理裝置數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三個(gè)主要部分五、DCS與PLC簡介現(xiàn)在是84頁\一共有94頁\編輯于星期一集散控制系統(tǒng)特點(diǎn)集中管理，控制分散。主要優(yōu)點(diǎn)：算法先進(jìn)、精度高、響應(yīng)速度快；監(jiān)控操作方便；系統(tǒng)安全可靠、維護(hù)方便。五、DCS與PLC簡介現(xiàn)在是85頁\一共有94頁\編輯于星期一同軸電纜電源1電源2電源1電源2服務(wù)器1(RSViewSEServer)服務(wù)器2(RSViewSEServer)工程師站(RSViewSEStudio)1#