控制儀表及裝置課件課件

1、王先平王先平控制儀表及裝置的分類控制儀表及裝置的分類 安全防爆安全防爆 第第0篇篇 概論概論 0.10.1控制儀表與控制系統(tǒng)控制儀表與控制系統(tǒng)V-1加熱爐原料t執(zhí)行器燃料油手操器控制器顯示器變送器TSP控制儀表與裝置是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化必不控制儀表與裝置是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化必不可少的工具可少的工具 如圖為一加熱爐溫度控制系統(tǒng)如圖為一加熱爐溫度控制系統(tǒng) 溫度變送器、控制器和執(zhí)行器構(gòu)成了溫度變送器、控制器和執(zhí)行器構(gòu)成了一個(gè)單回路控制系統(tǒng)一個(gè)單回路控制系統(tǒng) 為了提高控制系統(tǒng)的功能，還可增加一為了提高控制系統(tǒng)的功能，還可增加一些儀表，如顯示器、手操器等。而為了些儀表，如顯示器、手操器等。而為了改善控制

2、質(zhì)量，還可以采用串級(jí)控制等改善控制質(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，這將需其他更復(fù)雜的控制方案。顯然，這將需要用到更多的儀表要用到更多的儀表 實(shí)際所用的儀表，可以是電動(dòng)的、氣動(dòng)實(shí)際所用的儀表，可以是電動(dòng)的、氣動(dòng)的，也可以是各種控制裝置，所有這些的，也可以是各種控制裝置，所有這些儀表或裝置都屬于控制儀表與裝置范疇。儀表或裝置都屬于控制儀表與裝置范疇。顯而易見(jiàn)，如果沒(méi)有這些儀表或裝置，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)控制就不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 控制儀表包括：在自動(dòng)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的調(diào)節(jié)器、變送器、運(yùn)算器、執(zhí)行器等，以控制儀表包括：在自動(dòng)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的調(diào)節(jié)

3、器、變送器、運(yùn)算器、執(zhí)行器等，以及新型控制儀表與裝置及新型控制儀表與裝置 0.20.2控制儀表及裝置的分類控制儀表及裝置的分類控制儀表與裝置可按能源、信號(hào)類型和結(jié)構(gòu)形式來(lái)分類控制儀表與裝置可按能源、信號(hào)類型和結(jié)構(gòu)形式來(lái)分類 0.2.10.2.1按能源形式分類按能源形式分類 分為電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和機(jī)械式等幾類。工業(yè)上普遍使用分為電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和機(jī)械式等幾類。工業(yè)上普遍使用電動(dòng)控制儀表電動(dòng)控制儀表和和氣動(dòng)控制儀表氣動(dòng)控制儀表。兩者之間的比較如下表所示兩者之間的比較如下表所示 電動(dòng)控制儀表電動(dòng)控制儀表氣動(dòng)控制儀表氣動(dòng)控制儀表能源能源電源（電源（220VAC220VAC或或24VDC24VDC）氣源

4、（氣源（140KPA-280KPA）傳輸信號(hào)傳輸信號(hào)電信號(hào)（電源、電壓或數(shù)字）電信號(hào)（電源、電壓或數(shù)字）氣信號(hào)氣信號(hào)構(gòu)成構(gòu)成電子元器件（電阻、電容、電子放電子元器件（電阻、電容、電子放大器、集成電路、微處理器等）大器、集成電路、微處理器等）氣動(dòng)元件（氣阻、氣容、氣動(dòng)氣動(dòng)元件（氣阻、氣容、氣動(dòng)放大器等）放大器等）接線接線導(dǎo)線、印刷電路板導(dǎo)線、印刷電路板導(dǎo)管、管路板導(dǎo)管、管路板氣動(dòng)控制儀表在氣動(dòng)控制儀表在2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代起就已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠年代起就已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、可靠性高、易于維護(hù)、安全防爆等特點(diǎn)。特別適用于石油、化工

5、等有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。性高、易于維護(hù)、安全防爆等特點(diǎn)。特別適用于石油、化工等有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 電動(dòng)儀表具有能源獲取方便，信號(hào)傳輸和處理容易，便于實(shí)現(xiàn)集中顯示和操作等特點(diǎn)。因此，電動(dòng)儀表具有能源獲取方便，信號(hào)傳輸和處理容易，便于實(shí)現(xiàn)集中顯示和操作等特點(diǎn)。因此，盡管它的出現(xiàn)僅有幾十年歷史，但發(fā)展迅速，短短幾十年間已幾次升級(jí)換代，新產(chǎn)品也層出盡管它的出現(xiàn)僅有幾十年歷史，但發(fā)展迅速，短短幾十年間已幾次升級(jí)換代，新產(chǎn)品也層出不窮。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，更使電動(dòng)控制儀不窮。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，更使電動(dòng)控制儀表產(chǎn)生了飛躍的發(fā)展。目

6、前在工業(yè)上電動(dòng)儀表得到了最為廣泛的應(yīng)用。表產(chǎn)生了飛躍的發(fā)展。目前在工業(yè)上電動(dòng)儀表得到了最為廣泛的應(yīng)用。 0.2.20.2.2按信號(hào)類型分按信號(hào)類型分 分為模擬式和數(shù)字式兩大類分為模擬式和數(shù)字式兩大類 模擬式模擬式：由模擬元器件構(gòu)成，其傳輸信號(hào)通常為連續(xù)變化的模擬量，如電流、電壓、氣壓等：由模擬元器件構(gòu)成，其傳輸信號(hào)通常為連續(xù)變化的模擬量，如電流、電壓、氣壓等信號(hào)。這類儀表線路比較簡(jiǎn)單，操作方便，使用靈活，價(jià)格較低，長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于工業(yè)信號(hào)。這類儀表線路比較簡(jiǎn)單，操作方便，使用靈活，價(jià)格較低，長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。生產(chǎn)。 數(shù)字式數(shù)字式：以微處理器、單片機(jī)等大規(guī)模集成電路芯片為核心。其傳輸

7、信號(hào)通常為斷續(xù)變化的：以微處理器、單片機(jī)等大規(guī)模集成電路芯片為核心。其傳輸信號(hào)通常為斷續(xù)變化的數(shù)字量，如脈沖信號(hào)。這類儀表由于可進(jìn)行各種數(shù)字運(yùn)算和邏輯判斷，其功能完善，性能優(yōu)數(shù)字量，如脈沖信號(hào)。這類儀表由于可進(jìn)行各種數(shù)字運(yùn)算和邏輯判斷，其功能完善，性能優(yōu)越，能解決模擬式儀表難以解決的問(wèn)題，因此越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制越，能解決模擬式儀表難以解決的問(wèn)題，因此越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制 0.2.30.2.3按結(jié)構(gòu)形式分按結(jié)構(gòu)形式分 分為基地式、單元組合式、集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（分為基地式、單元組合式、集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCSDCS）、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（）、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

8、（FCSFCS） 基地式控制儀表基地式控制儀表 基地式控制儀表相當(dāng)于把單元組合儀表的幾個(gè)單元組合在一起，構(gòu)成一個(gè)儀表。它通常以指基地式控制儀表相當(dāng)于把單元組合儀表的幾個(gè)單元組合在一起，構(gòu)成一個(gè)儀表。它通常以指示、記錄儀為主體，附加控制、測(cè)量、給定等部件而構(gòu)成，其控制信號(hào)輸出一般為開關(guān)量，示、記錄儀為主體，附加控制、測(cè)量、給定等部件而構(gòu)成，其控制信號(hào)輸出一般為開關(guān)量，也可以是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。近年來(lái)也有在智能變送器、智能式執(zhí)行機(jī)構(gòu)或智能閥門定位器中帶也可以是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。近年來(lái)也有在智能變送器、智能式執(zhí)行機(jī)構(gòu)或智能閥門定位器中帶有控制功能的。一個(gè)基地式儀表具有多種功能，與執(zhí)行器聯(lián)用或與變送器聯(lián)用，便

9、可構(gòu)成一有控制功能的。一個(gè)基地式儀表具有多種功能，與執(zhí)行器聯(lián)用或與變送器聯(lián)用，便可構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。通常該類儀表性能價(jià)格比高，適合用于單參數(shù)的控制系統(tǒng)個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。通常該類儀表性能價(jià)格比高，適合用于單參數(shù)的控制系統(tǒng) 單元組合式控制儀表單元組合式控制儀表 是根據(jù)控制系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求，將儀表做成能實(shí)現(xiàn)一定功能的獨(dú)立儀表是根據(jù)控制系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求，將儀表做成能實(shí)現(xiàn)一定功能的獨(dú)立儀表（稱為單元），各個(gè)儀表之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系。將各種單元進(jìn)行不同的組合，可以（稱為單元），各個(gè)儀表之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系。將各種單元進(jìn)行不同的組合，可以構(gòu)成多種多樣

10、、適用于各種不同場(chǎng)合需要的自動(dòng)檢測(cè)或控制系統(tǒng)。有電動(dòng)單元（構(gòu)成多種多樣、適用于各種不同場(chǎng)合需要的自動(dòng)檢測(cè)或控制系統(tǒng)。有電動(dòng)單元（DDZDDZ）和氣動(dòng)單）和氣動(dòng)單元（元（QDZQDZ）兩大類。它們都經(jīng)歷了）兩大類。它們都經(jīng)歷了型、型、型、型、型的三個(gè)發(fā)展階段，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，性能日臻型的三個(gè)發(fā)展階段，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，性能日臻完善。電動(dòng)單元組合儀表中還有模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的完善。電動(dòng)單元組合儀表中還有模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的DDZ-SDDZ-S型系列儀表型系列儀表 單元組合儀表可分為：?jiǎn)卧M合儀表可分為：變送單元、執(zhí)行單元、控制單元、轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元、顯示單元、變送單元、執(zhí)行單元、控制單元、

11、轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元、顯示單元、給定單元和輔助單元給定單元和輔助單元八大類八大類 各單元的作用如下：各單元的作用如下： 變送單元變送單元它能將各種被測(cè)參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位等物理量變換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)它能將各種被測(cè)參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位等物理量變換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)（一信號(hào)（4-20mA4-20mA，0-10mA0-10mA或或20-100KPa20-100KPa）傳送到接收儀表或裝置，以供指示、記錄或控制）傳送到接收儀表或裝置，以供指示、記錄或控制 其品種主要有：溫度變送器、壓力（差壓）變送器、流量變送器、液位變送器等其品種主要有：溫度變送器、壓力（差壓）變送器、流量變送器、液

12、位變送器等 轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換單元將電壓、頻率等電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)，或者進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，將電壓、頻率等電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)，或者進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，以使不同信號(hào)可以在同一控制系統(tǒng)中使用以使不同信號(hào)可以在同一控制系統(tǒng)中使用 品種有：直流毫伏轉(zhuǎn)換器、頻率轉(zhuǎn)換器、電品種有：直流毫伏轉(zhuǎn)換器、頻率轉(zhuǎn)換器、電/ /氣轉(zhuǎn)換器、氣氣轉(zhuǎn)換器、氣/ /電轉(zhuǎn)換器等電轉(zhuǎn)換器等 控制單元控制單元它將來(lái)自變送單元的測(cè)量信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行比較，按照偏差給出控制信號(hào)，它將來(lái)自變送單元的測(cè)量信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行比較，按照偏差給出控制信號(hào)，去控制執(zhí)行器的動(dòng)作。去控制執(zhí)行器的動(dòng)作。品種有：品種有：PIDPID

13、控制器、控制器、PIPI控制器、控制器、D D控制器以及具有特種功能的控制器等控制器以及具有特種功能的控制器等 運(yùn)算單元運(yùn)算單元它將幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行加、減、乘、除、開方、平方等運(yùn)算，適用于多種它將幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行加、減、乘、除、開方、平方等運(yùn)算，適用于多種參數(shù)綜合控制、比例控制、流量信號(hào)的溫度壓力補(bǔ)償計(jì)算等。參數(shù)綜合控制、比例控制、流量信號(hào)的溫度壓力補(bǔ)償計(jì)算等。品種有：加減器、乘除器和開方器等品種有：加減器、乘除器和開方器等 顯示單元顯示單元它對(duì)各種被測(cè)參數(shù)進(jìn)行指示、記錄、報(bào)警和積算，供操作人員監(jiān)視控制系統(tǒng)和它對(duì)各種被測(cè)參數(shù)進(jìn)行指示、記錄、報(bào)警和積算，供操作人員監(jiān)視控制系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程工

14、況之用。生產(chǎn)過(guò)程工況之用。品種有：指示儀、指示記錄儀、報(bào)警器、比例積算器和開方積算器等品種有：指示儀、指示記錄儀、報(bào)警器、比例積算器和開方積算器等 給定單元給定單元它輸出標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)，作為被控制變量的給定值送到控制單元，實(shí)現(xiàn)定值控它輸出標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)，作為被控制變量的給定值送到控制單元，實(shí)現(xiàn)定值控制。給定單元的輸出也可以供給其他儀表作為參考基準(zhǔn)值。制。給定單元的輸出也可以供給其他儀表作為參考基準(zhǔn)值。品種有：恒流給定器、定值器、比值給定器和時(shí)間程序給定器等品種有：恒流給定器、定值器、比值給定器和時(shí)間程序給定器等 執(zhí)行單元執(zhí)行單元它按照控制器輸出的控制信號(hào)或手動(dòng)操作信號(hào)，去改變控制變量的大小。它按照

15、控制器輸出的控制信號(hào)或手動(dòng)操作信號(hào)，去改變控制變量的大小。品種有：角行程電動(dòng)執(zhí)行器、直行程電動(dòng)執(zhí)行器和氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等品種有：角行程電動(dòng)執(zhí)行器、直行程電動(dòng)執(zhí)行器和氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等 輔助單元輔助單元輔助單元是為了滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)某些要求而增設(shè)的儀表，如操作器、阻尼輔助單元是為了滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)某些要求而增設(shè)的儀表，如操作器、阻尼器、限幅器、安全柵等等。操作器用于手動(dòng)操作，同時(shí)又起手動(dòng)器、限幅器、安全柵等等。操作器用于手動(dòng)操作，同時(shí)又起手動(dòng)/ /自動(dòng)的雙向切換作用；阻自動(dòng)的雙向切換作用；阻尼器用于壓力或流量等信號(hào)的平滑、阻尼；限幅器用以限制信號(hào)的上、下限值；安全柵用尼器用于壓力或流量等信號(hào)的平滑、

16、阻尼；限幅器用以限制信號(hào)的上、下限值；安全柵用來(lái)將危險(xiǎn)場(chǎng)所與非危險(xiǎn)場(chǎng)所隔開，起安全防爆作用來(lái)將危險(xiǎn)場(chǎng)所與非危險(xiǎn)場(chǎng)所隔開，起安全防爆作用 單元組合儀表是根據(jù)控制系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的不同功能和單元組合儀表是根據(jù)控制系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求進(jìn)行劃分的，所以學(xué)習(xí)這類儀表不僅有利于了使用要求進(jìn)行劃分的，所以學(xué)習(xí)這類儀表不僅有利于了解儀表的必備功能，也有利于儀表基本概念的學(xué)習(xí)和掌解儀表的必備功能，也有利于儀表基本概念的學(xué)習(xí)和掌握，而且還有利于掌握如何選擇儀表構(gòu)成所需要的控制握，而且還有利于掌握如何選擇儀表構(gòu)成所需要的控制系統(tǒng)或測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)或測(cè)量系統(tǒng) 。集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）（系統(tǒng)）

17、（DISTRIBUT CONTROL SYSTEM） DCS DCS系統(tǒng)是一種以微型計(jì)算機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)控制裝置。其基本特系統(tǒng)是一種以微型計(jì)算機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)控制裝置。其基本特點(diǎn)是分散控制、集中管理。點(diǎn)是分散控制、集中管理。 DCSDCS通常由控制站（下位機(jī)）、操作站（上位機(jī)）和過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)通常由控制站（下位機(jī)）、操作站（上位機(jī)）和過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成?？刂普就瓿蓴?shù)據(jù)采集、處理及控制等作用，它可以由三部分組成。控制站完成數(shù)據(jù)采集、處理及控制等作用，它可以由DCSDCS系統(tǒng)的基本控制器（包括控制卡、信號(hào)輸入系統(tǒng)的基本控制器（包括控制卡、信號(hào)輸入/ /輸出卡、電源等）構(gòu)成，輸出卡、電源等）構(gòu)成，

18、也可以由可編程序控制器也可以由可編程序控制器PLCPLC（包括（包括CPUCPU、I/OI/O、電源等模塊）或帶有微、電源等模塊）或帶有微處理器的數(shù)字式控制儀表構(gòu)成；操作站完成生產(chǎn)過(guò)程信息的集中顯示、處理器的數(shù)字式控制儀表構(gòu)成；操作站完成生產(chǎn)過(guò)程信息的集中顯示、操作和管理等作用，它由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器、打印機(jī)、鼠標(biāo)、操作和管理等作用，它由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器、打印機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、通信網(wǎng)卡等構(gòu)成；過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)操作站與控制站的連鍵盤、通信網(wǎng)卡等構(gòu)成；過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)操作站與控制站的連接，完成信息、控制命令等傳輸，通常過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)操作站接，完成信息、控制命令等傳輸，通常過(guò)程

19、通信網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)操作站與控制站的連接，完成信息、控制命令等傳輸，通常過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)提與控制站的連接，完成信息、控制命令等傳輸，通常過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)提供企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)的連接，以實(shí)現(xiàn)全廠綜合管理。供企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)的連接，以實(shí)現(xiàn)全廠綜合管理。DCSDCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單元系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單元組合儀表中除變送和執(zhí)行單元之外所有的功能，并且由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算組合儀表中除變送和執(zhí)行單元之外所有的功能，并且由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算功能強(qiáng)大，其所能實(shí)現(xiàn)的功能也是單元組合儀表無(wú)法比擬的。功能強(qiáng)大，其所能實(shí)現(xiàn)的功能也是單元組合儀表無(wú)法比擬的。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS系統(tǒng)）（系統(tǒng)）（FIELDBUS CONTROL SYST

20、EM） FCS FCS系統(tǒng)是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的一種新型計(jì)算機(jī)控制裝置。其特點(diǎn)系統(tǒng)是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的一種新型計(jì)算機(jī)控制裝置。其特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)控制和雙向數(shù)字通信，即將傳統(tǒng)上集中于控制室的控制功能分是現(xiàn)場(chǎng)控制和雙向數(shù)字通信，即將傳統(tǒng)上集中于控制室的控制功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制，而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制室內(nèi)的儀表或裝散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制，而現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制室內(nèi)的儀表或裝置之間為雙向數(shù)字通信。置之間為雙向數(shù)字通信。 現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。其中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是指系統(tǒng)最底層的監(jiān)測(cè)、執(zhí)行多分支結(jié)

21、構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。其中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是指系統(tǒng)最底層的監(jiān)測(cè)、執(zhí)行和計(jì)算設(shè)備，如智能化的變送器、執(zhí)行器或控制器等。和計(jì)算設(shè)備，如智能化的變送器、執(zhí)行器或控制器等。 FCSFCS系統(tǒng)具有全數(shù)字化、全分散式、可互操作、開放式以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)系統(tǒng)具有全數(shù)字化、全分散式、可互操作、開放式以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)可控等優(yōu)點(diǎn)，它是控制儀表與裝置的發(fā)展趨勢(shì)。備狀態(tài)可控等優(yōu)點(diǎn)，它是控制儀表與裝置的發(fā)展趨勢(shì)。FCSFCS系統(tǒng)中還可系統(tǒng)中還可能出現(xiàn)以以太網(wǎng)技術(shù)和以無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。能出現(xiàn)以以太網(wǎng)技術(shù)和以無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 0.30.3聯(lián)絡(luò)信號(hào)和傳輸方式聯(lián)絡(luò)信號(hào)和傳輸方式一、聯(lián)絡(luò)信號(hào)一、聯(lián)絡(luò)信號(hào) 信號(hào)制即信

22、號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是指儀表之間采用的傳輸信號(hào)的類型和數(shù)值。信號(hào)制即信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是指儀表之間采用的傳輸信號(hào)的類型和數(shù)值。 控制儀表與裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求做到通用性和相互兼容性，以便不控制儀表與裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求做到通用性和相互兼容性，以便不同系列或不同廠家生產(chǎn)的儀表以共同使用在同一控制系統(tǒng)中，彼此配合，共同系列或不同廠家生產(chǎn)的儀表以共同使用在同一控制系統(tǒng)中，彼此配合，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。所以首先必須統(tǒng)一儀表的信號(hào)制式。同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。所以首先必須統(tǒng)一儀表的信號(hào)制式。（一）、信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)（一）、信號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 1 1、氣動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、氣動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB777GB777化工自動(dòng)化儀表用模

23、擬氣動(dòng)信號(hào)化工自動(dòng)化儀表用模擬氣動(dòng)信號(hào)規(guī)定了氣動(dòng)儀規(guī)定了氣動(dòng)儀表信號(hào)的上、下限值，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)表信號(hào)的上、下限值，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC382IEC382是一致的。即下限為是一致的。即下限為20KPA20KPA，上限為上限為100KPA100KPA。 2 2、電動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、電動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB339GB339化工自動(dòng)化儀表用模擬直流電流信號(hào)化工自動(dòng)化儀表用模擬直流電流信號(hào)規(guī)定了電規(guī)定了電動(dòng)儀表的信號(hào)，如下表所示。表中序號(hào)動(dòng)儀表的信號(hào)，如下表所示。表中序號(hào)1 1的規(guī)定與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC381AIEC381A是一致的。是一致的。序號(hào)序號(hào)2 2是考

24、慮到是考慮到DDZ-DDZ-系列單元組合儀表當(dāng)時(shí)仍在廣泛使用的現(xiàn)狀而設(shè)置的。系列單元組合儀表當(dāng)時(shí)仍在廣泛使用的現(xiàn)狀而設(shè)置的。序號(hào)序號(hào)電流信號(hào)電流信號(hào)負(fù)載電阻負(fù)載電阻1 14-20mADC4-20mADC250-750250-7502 20-10mADC0-10mADC0-1000/0-30000-1000/0-3000( (二）、電動(dòng)儀表信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的作用二）、電動(dòng)儀表信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的作用 1 1、現(xiàn)場(chǎng)與控制儀表之間采用直流電流信號(hào)、現(xiàn)場(chǎng)與控制儀表之間采用直流電流信號(hào) 采用直流信號(hào)具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用直流信號(hào)具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1 1）直流信號(hào)比交流信號(hào)干擾少。交流信號(hào)容易產(chǎn)生電磁場(chǎng)的干）直流信號(hào)比交流信號(hào)

25、干擾少。交流信號(hào)容易產(chǎn)生電磁場(chǎng)的干擾。擾。 （2 2）直流信號(hào)對(duì)負(fù)載的要求簡(jiǎn)單。交流信號(hào)有頻率和相位的問(wèn)題，）直流信號(hào)對(duì)負(fù)載的要求簡(jiǎn)單。交流信號(hào)有頻率和相位的問(wèn)題，對(duì)負(fù)載的感抗或容抗敏感。對(duì)負(fù)載的感抗或容抗敏感。 （3 3）電流比電壓更利于遠(yuǎn)傳信息。如果采用電壓形式傳送信息，）電流比電壓更利于遠(yuǎn)傳信息。如果采用電壓形式傳送信息，當(dāng)負(fù)載電阻較小，距離較遠(yuǎn)時(shí)，導(dǎo)線上的電壓會(huì)引起誤差，采用電流當(dāng)負(fù)載電阻較小，距離較遠(yuǎn)時(shí)，導(dǎo)線上的電壓會(huì)引起誤差，采用電流傳送就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。傳送就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。 當(dāng)然，采用電流傳送信息，接收端的儀表必須是低阻抗的。如果當(dāng)然，采用電流傳送信息，接收端的儀表必須是低

26、阻抗的。如果有多個(gè)儀表接收同一電流信息，它們必須是串聯(lián)的。串聯(lián)連接的缺點(diǎn)有多個(gè)儀表接收同一電流信息，它們必須是串聯(lián)的。串聯(lián)連接的缺點(diǎn)是任何一個(gè)儀表在拆離信號(hào)回路之前首先要把該儀表的兩端短接，否是任何一個(gè)儀表在拆離信號(hào)回路之前首先要把該儀表的兩端短接，否則其他儀表回路將會(huì)因電流中斷而失去信號(hào)。此外，名個(gè)接收儀表一則其他儀表回路將會(huì)因電流中斷而失去信號(hào)。此外，名個(gè)接收儀表一般皆應(yīng)浮空工作，否則會(huì)引起信號(hào)混亂。若要使各臺(tái)儀表有自己的接般皆應(yīng)浮空工作，否則會(huì)引起信號(hào)混亂。若要使各臺(tái)儀表有自己的接地點(diǎn)，則應(yīng)在儀表的輸入、輸出之間采取直流隔離措施。地點(diǎn)，則應(yīng)在儀表的輸入、輸出之間采取直流隔離措施。2 2、

27、控制室內(nèi)部?jī)x表之間采用直流電壓信號(hào)、控制室內(nèi)部?jī)x表之間采用直流電壓信號(hào) 由于采用串聯(lián)連接方式使同一電流信號(hào)供給多個(gè)儀表的方法存在上述缺由于采用串聯(lián)連接方式使同一電流信號(hào)供給多個(gè)儀表的方法存在上述缺點(diǎn)。對(duì)比起來(lái)，用電壓信號(hào)傳送信息的方式在這方面就有優(yōu)越性了，因?yàn)樗c(diǎn)。對(duì)比起來(lái)，用電壓信號(hào)傳送信息的方式在這方面就有優(yōu)越性了，因?yàn)樗梢圆捎貌⒙?lián)連接方式，使同一個(gè)電壓信號(hào)為多個(gè)儀表所接收。而且任何一可以采用并聯(lián)連接方式，使同一個(gè)電壓信號(hào)為多個(gè)儀表所接收。而且任何一個(gè)儀表拆離信號(hào)回路都不會(huì)影響其他儀表的進(jìn)行。此外，各個(gè)儀表既然并聯(lián)個(gè)儀表拆離信號(hào)回路都不會(huì)影響其他儀表的進(jìn)行。此外，各個(gè)儀表既然并聯(lián)在同一信

28、號(hào)線上，當(dāng)信號(hào)源負(fù)極接地時(shí)，各儀表內(nèi)部電路對(duì)地有同樣的電位，在同一信號(hào)線上，當(dāng)信號(hào)源負(fù)極接地時(shí)，各儀表內(nèi)部電路對(duì)地有同樣的電位，這不僅解決了接點(diǎn)問(wèn)題，而且各儀表可以共用一個(gè)直流電源。在控制室內(nèi)，這不僅解決了接點(diǎn)問(wèn)題，而且各儀表可以共用一個(gè)直流電源。在控制室內(nèi)，各儀表之間的距離不遠(yuǎn)，適合采用直流電壓（各儀表之間的距離不遠(yuǎn)，適合采用直流電壓（1-5VDC1-5VDC）作為儀表之間的互相）作為儀表之間的互相聯(lián)絡(luò)信號(hào)。聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 必須指出，用電壓傳送信息的并聯(lián)方式要求各個(gè)接收儀表的輸入阻抗要必須指出，用電壓傳送信息的并聯(lián)方式要求各個(gè)接收儀表的輸入阻抗要足夠高，否則將會(huì)引起誤差，其誤差的大小與接收儀表輸

29、入電阻高低及接收足夠高，否則將會(huì)引起誤差，其誤差的大小與接收儀表輸入電阻高低及接收儀表的個(gè)數(shù)有關(guān)。儀表的個(gè)數(shù)有關(guān)。3 3、控制系統(tǒng)儀表之間典型連接方式、控制系統(tǒng)儀表之間典型連接方式 電流傳送適合于遠(yuǎn)距離對(duì)單個(gè)儀表傳送信息，電壓傳送合適于把同一電流傳送適合于遠(yuǎn)距離對(duì)單個(gè)儀表傳送信息，電壓傳送合適于把同一信息傳送到并聯(lián)的多個(gè)儀表，兩者結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短。因此，雖然在信息傳送到并聯(lián)的多個(gè)儀表，兩者結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短。因此，雖然在GB3369GB3369中只規(guī)定了直流電流信號(hào)范圍為中只規(guī)定了直流電流信號(hào)范圍為4-20MADC4-20MADC，但在具體應(yīng)用中，電流信號(hào)主，但在具體應(yīng)用中，電流信號(hào)主要在現(xiàn)場(chǎng)儀表與

30、控制室之間連接時(shí)應(yīng)用。在控制室內(nèi)，各儀表聯(lián)絡(luò)采用電要在現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室之間連接時(shí)應(yīng)用。在控制室內(nèi)，各儀表聯(lián)絡(luò)采用電壓信號(hào)（壓信號(hào)（1-5VDC1-5VDC）。如圖所示為典型連接方式。一般轉(zhuǎn)換電阻的阻值為）。如圖所示為典型連接方式。一般轉(zhuǎn)換電阻的阻值為250250歐姆。歐姆。RiRiRi接收儀表1接收儀表3接收儀表2R控制室轉(zhuǎn)換電阻現(xiàn)場(chǎng)I0R0I0發(fā)送儀表控制系統(tǒng)儀表之間典型連接方式二、電信號(hào)傳輸方式二、電信號(hào)傳輸方式（一）模擬信號(hào)的傳輸（一）模擬信號(hào)的傳輸 信號(hào)傳輸指的是電流信號(hào)和電壓信號(hào)的傳輸。電流信號(hào)傳輸時(shí)，信號(hào)傳輸指的是電流信號(hào)和電壓信號(hào)的傳輸。電流信號(hào)傳輸時(shí)，儀表是串聯(lián)連接的；而電壓信

31、號(hào)傳輸時(shí)，儀表是并聯(lián)連接的。儀表是串聯(lián)連接的；而電壓信號(hào)傳輸時(shí)，儀表是并聯(lián)連接的。 1 1、電流信號(hào)傳輸、電流信號(hào)傳輸 電流信號(hào)適于遠(yuǎn)距離傳輸。但由于接收儀表是串聯(lián)工作的，當(dāng)一電流信號(hào)適于遠(yuǎn)距離傳輸。但由于接收儀表是串聯(lián)工作的，當(dāng)一臺(tái)儀表出故障時(shí)，將影響其他儀表的工作，而且各臺(tái)接收儀表一般皆臺(tái)儀表出故障時(shí)，將影響其他儀表的工作，而且各臺(tái)接收儀表一般皆應(yīng)浮空工作。若要使各臺(tái)儀表皆有自己的接地點(diǎn)，則應(yīng)在儀表的輸入、應(yīng)浮空工作。若要使各臺(tái)儀表皆有自己的接地點(diǎn)，則應(yīng)在儀表的輸入、輸出之間采取直流隔離措施。這就對(duì)儀表的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在技術(shù)上提出輸出之間采取直流隔離措施。這就對(duì)儀表的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在技術(shù)上提出了更

32、高的要求。了更高的要求。 2 2、電壓信號(hào)傳輸、電壓信號(hào)傳輸 因接收儀表是并聯(lián)連接的，增加或取消某個(gè)儀表不會(huì)影響其他儀因接收儀表是并聯(lián)連接的，增加或取消某個(gè)儀表不會(huì)影響其他儀表的工作，而且這些儀表也可設(shè)置公共接地點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)安裝比較簡(jiǎn)表的工作，而且這些儀表也可設(shè)置公共接地點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)安裝比較簡(jiǎn)單。但并聯(lián)連接的各接收儀表，輸入電阻皆較高，易引入干擾，故電單。但并聯(lián)連接的各接收儀表，輸入電阻皆較高，易引入干擾，故電壓信號(hào)不適于作遠(yuǎn)距離傳輸。壓信號(hào)不適于作遠(yuǎn)距離傳輸。 （二）變送器與控制室儀表間的信號(hào)傳輸（二）變送器與控制室儀表間的信號(hào)傳輸 1 1、四線制傳輸、四線制傳輸 供電電源和輸出信號(hào)分別用兩

33、根導(dǎo)線傳輸。這種變送器為四線制供電電源和輸出信號(hào)分別用兩根導(dǎo)線傳輸。這種變送器為四線制變送器。由于電源與信號(hào)分別傳送，因此對(duì)電流信號(hào)的零點(diǎn)及元器件變送器。由于電源與信號(hào)分別傳送，因此對(duì)電流信號(hào)的零點(diǎn)及元器件的功耗無(wú)嚴(yán)格要求。的功耗無(wú)嚴(yán)格要求。 2 2、兩線制傳輸、兩線制傳輸 兩根導(dǎo)線既是電源線又是信號(hào)線。這種變送器稱為兩線制變送器。兩根導(dǎo)線既是電源線又是信號(hào)線。這種變送器稱為兩線制變送器。這種變送器不僅可以節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用，而且有利于安全防這種變送器不僅可以節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用，而且有利于安全防爆。因而得到了較快的發(fā)展。爆。因而得到了較快的發(fā)展。 要采用兩線制變送器，必須采用活零點(diǎn)

34、的電流信號(hào)。由于電源線要采用兩線制變送器，必須采用活零點(diǎn)的電流信號(hào)。由于電源線和信號(hào)線共用，電源供給變送器的功率是通過(guò)信號(hào)電流提供的。在變和信號(hào)線共用，電源供給變送器的功率是通過(guò)信號(hào)電流提供的。在變送器輸出電流為下限值時(shí)，應(yīng)保證它內(nèi)部的半導(dǎo)體器件仍能正常工作。送器輸出電流為下限值時(shí)，應(yīng)保證它內(nèi)部的半導(dǎo)體器件仍能正常工作。因此，信號(hào)電流的下限值不能過(guò)低。國(guó)際統(tǒng)一電流信號(hào)采用因此，信號(hào)電流的下限值不能過(guò)低。國(guó)際統(tǒng)一電流信號(hào)采用4-20MA4-20MA（DCDC），為制作兩線制變送器創(chuàng)造了條件。），為制作兩線制變送器創(chuàng)造了條件。0.40.4安全防爆的基本知識(shí)和防爆措施安全防爆的基本知識(shí)和防爆措施一、

35、安全防爆的基本知識(shí)一、安全防爆的基本知識(shí) 安裝于各種具有易燃、易爆氣體、蒸汽或粉塵等危險(xiǎn)場(chǎng)所的儀表如果產(chǎn)安裝于各種具有易燃、易爆氣體、蒸汽或粉塵等危險(xiǎn)場(chǎng)所的儀表如果產(chǎn)生火花，就容易引起爆炸。因此，用于這種場(chǎng)所的儀表與控制系統(tǒng)，必須具生火花，就容易引起爆炸。因此，用于這種場(chǎng)所的儀表與控制系統(tǒng)，必須具有防爆功能。有防爆功能。 氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)具有防爆功能。電動(dòng)儀表必須采取必要的防爆措氣動(dòng)儀表從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)具有防爆功能。電動(dòng)儀表必須采取必要的防爆措施才具有防爆性能，其防爆措施不同，防爆性能也將不同，因此，適合應(yīng)用施才具有防爆性能，其防爆措施不同，防爆性能也將不同，因此，適合應(yīng)用的危險(xiǎn)場(chǎng)所也不同。的

36、危險(xiǎn)場(chǎng)所也不同。（一）爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的分類、分級(jí)（一）爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的分類、分級(jí) 分為氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所和粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所兩類。分為氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所和粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所兩類。 1 1、氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)：、氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)：0 0、1 1、2 2三類，三類，0 0類最危險(xiǎn)。類最危險(xiǎn)。 2 2、粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)：、粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的區(qū)域等級(jí)：1010、1111級(jí)兩類，級(jí)兩類，1010級(jí)更危險(xiǎn)。級(jí)更危險(xiǎn)。（二）爆炸性物質(zhì)的分級(jí)、分組（二）爆炸性物質(zhì)的分級(jí)、分組 爆炸性氣體、蒸氣的分級(jí)：爆炸性氣體、蒸氣的分級(jí)： A A、B B、C C等，按最大試驗(yàn)安全間隙（等，按最大試驗(yàn)安全間隙

37、（MESGMESG）或最小點(diǎn)燃電流（）或最小點(diǎn)燃電流（MICRMICR）。）。A A級(jí)危險(xiǎn)等級(jí)低。級(jí)危險(xiǎn)等級(jí)低。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置測(cè)得的最大試驗(yàn)安全間隙根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置測(cè)得的最大試驗(yàn)安全間隙maxmax或按或按IEC79-3IEC79-3方法測(cè)得方法測(cè)得的最小點(diǎn)燃電流瑟甲烷測(cè)得的最小點(diǎn)燃電流比值的最小點(diǎn)燃電流瑟甲烷測(cè)得的最小點(diǎn)燃電流比值MICRMICR，工廠用防爆儀表分為，工廠用防爆儀表分為A A、B B、C C三級(jí)：三級(jí)：2 2、爆炸性粉塵的分級(jí)、爆炸性粉塵的分級(jí)分為分為A A、B B兩類。按粉塵的物理性質(zhì)劃分。兩類。按粉塵的物理性質(zhì)劃分。A A級(jí)危險(xiǎn)等級(jí)低。級(jí)危險(xiǎn)等級(jí)低。3 3、爆炸性物質(zhì)

38、的分組、爆炸性物質(zhì)的分組按引燃溫度分。根據(jù)最高表面溫度，工廠用防爆儀表分為按引燃溫度分。根據(jù)最高表面溫度，工廠用防爆儀表分為T1-T6T1-T6六組，其規(guī)定六組，其規(guī)定如下表所示：如下表所示：級(jí)別級(jí)別 maxmax/mm/mmMICRMICRAA maxmax0.90.9MICR0.8MICR0.8BB0.90.9maxmax0.50.50.8MICR0.450.8MICR0.45CC0.50.5maxmax0.45MICR0.45MICR溫度組別溫度組別T T1 1T T2 2T T3 3T T4 4T T5 5T T6 6最高表面溫度最高表面溫度/450450300300200200135

39、1351001008585儀表的電高表面溫度可用下述方法間接得到：儀表的電高表面溫度可用下述方法間接得到：儀表的最高表面溫度儀表的最高表面溫度= =實(shí)測(cè)最高表面溫度實(shí)測(cè)最高表面溫度- -實(shí)測(cè)時(shí)環(huán)境溫度實(shí)測(cè)時(shí)環(huán)境溫度+ +規(guī)定最高環(huán)境溫度規(guī)定最高環(huán)境溫度（三）電氣設(shè)備的防爆等級(jí)（三）電氣設(shè)備的防爆等級(jí) 控制儀表主要采用隔爆型防爆措施和本質(zhì)安全型防爆措施?？刂苾x表主要采用隔爆型防爆措施和本質(zhì)安全型防爆措施。 1 1、隔爆型防爆儀表（、隔爆型防爆儀表（d d） 采用隔爆型防爆措施的儀表稱為隔爆型防爆儀表，其特點(diǎn)是儀表的采用隔爆型防爆措施的儀表稱為隔爆型防爆儀表，其特點(diǎn)是儀表的電路和接線端子全部置于防

40、爆殼體內(nèi)，其表殼強(qiáng)度足夠大，接合面間隙足電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)，其表殼強(qiáng)度足夠大，接合面間隙足夠深，最大的間隙又足夠窄。這樣，即使儀表因事故在表殼內(nèi)產(chǎn)生燃燒或夠深，最大的間隙又足夠窄。這樣，即使儀表因事故在表殼內(nèi)產(chǎn)生燃燒或爆炸時(shí)，火焰穿過(guò)縫隙過(guò)程中，通縫隙壁吸熱及阻滯作用，將大大降低其爆炸時(shí)，火焰穿過(guò)縫隙過(guò)程中，通縫隙壁吸熱及阻滯作用，將大大降低其外傳能量和溫度，從而不會(huì)引起儀表外部規(guī)定的易爆性氣體混合物的爆炸。外傳能量和溫度，從而不會(huì)引起儀表外部規(guī)定的易爆性氣體混合物的爆炸。 隔爆型防爆儀表安裝及維護(hù)正常時(shí)，它能達(dá)到規(guī)定的防爆要求，但隔爆型防爆儀表安裝及維護(hù)正常時(shí)，它能達(dá)到規(guī)定的防

41、爆要求，但是在揭開儀表表殼后，它就失去了防爆性能，因此不能在通電運(yùn)行的情況是在揭開儀表表殼后，它就失去了防爆性能，因此不能在通電運(yùn)行的情況下打開表殼進(jìn)行檢修或調(diào)整。此外，這種防爆結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用后，由于表殼下打開表殼進(jìn)行檢修或調(diào)整。此外，這種防爆結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用后，由于表殼接合面的磨損，縫隙寬度將會(huì)增大，因而長(zhǎng)期使用會(huì)逐漸降低防爆性能。接合面的磨損，縫隙寬度將會(huì)增大，因而長(zhǎng)期使用會(huì)逐漸降低防爆性能。 2 2、本質(zhì)安全型防爆儀表、本質(zhì)安全型防爆儀表(i)(i) 采用本質(zhì)安全型防爆措施的儀表稱本質(zhì)安全型防爆儀表，也稱安全采用本質(zhì)安全型防爆措施的儀表稱本質(zhì)安全型防爆儀表，也稱安全火花型防爆儀表。這種防爆結(jié)構(gòu)

42、的儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)火花型防爆儀表。這種防爆結(jié)構(gòu)的儀表，在正常狀態(tài)下或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會(huì)引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。正常下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不會(huì)引起規(guī)定的易爆性氣體混合物爆炸。正常狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損狀態(tài)指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀態(tài)指電路中非保護(hù)性元件損壞或產(chǎn)生短路、斷路、接地及電源故障等情況。壞或產(chǎn)生短路、斷路、接地及電源故障等情況。 本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型iaia和和ibib兩個(gè)等級(jí)分別表示：兩個(gè)等級(jí)分別表示： iaia在正常工作、一個(gè)故障和兩個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性在正常工作、一個(gè)故障和兩

43、個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。氣體混合物的電氣設(shè)備。 ib ib 在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體的電氣設(shè)在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體的電氣設(shè)備。備。 安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有以下兩方面：（安全火花型防爆儀表所采取的措施主要有以下兩方面：（1 1）儀）儀表采用低壓的工作電壓和小的工作電流。通常工作電壓為表采用低壓的工作電壓和小的工作電流。通常工作電壓為24VDC24VDC，電，電流不大于流不大于20MA20MA，故障時(shí)電壓不大于，故障時(shí)電壓不大于35VDC35VDC電流不大于電流不大于35MA35MA。（。（2 2）在）在線路設(shè)計(jì)上，對(duì)處于危險(xiǎn)場(chǎng)

44、所的電路，適當(dāng)選擇電阻、電容和電感線路設(shè)計(jì)上，對(duì)處于危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路，適當(dāng)選擇電阻、電容和電感的參數(shù)值，借以限制火花能量，使其只產(chǎn)生安全火花；同時(shí)在較大的參數(shù)值，借以限制火花能量，使其只產(chǎn)生安全火花；同時(shí)在較大的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二極管，以消除不安全火花。的電容、電感回路中并聯(lián)雙重化二極管，以消除不安全火花。 顯然，安全火花型儀表防爆性能是儀表電路本身固有的防爆性顯然，安全火花型儀表防爆性能是儀表電路本身固有的防爆性能。從理論上講它能適用于各種危險(xiǎn)場(chǎng)所。但是，將本安型儀表使能。從理論上講它能適用于各種危險(xiǎn)場(chǎng)所。但是，將本安型儀表使用，還必須考慮與其配合的儀表及信號(hào)導(dǎo)線可能對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所產(chǎn)生的

45、用，還必須考慮與其配合的儀表及信號(hào)導(dǎo)線可能對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所產(chǎn)生的影響，即應(yīng)使整個(gè)測(cè)量或控制系統(tǒng)具有安全火花防爆性能。影響，即應(yīng)使整個(gè)測(cè)量或控制系統(tǒng)具有安全火花防爆性能。 3 3、增安型（、增安型（e e）儀表）儀表 增安型電氣設(shè)備是指采取措施提高安全程度，以避免在正常和增安型電氣設(shè)備是指采取措施提高安全程度，以避免在正常和認(rèn)可的過(guò)載條件下產(chǎn)生電弧、火花或危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備。認(rèn)可的過(guò)載條件下產(chǎn)生電弧、火花或危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備。二、防爆儀表的標(biāo)準(zhǔn)二、防爆儀表的標(biāo)準(zhǔn) 防爆儀表必須符合國(guó)這標(biāo)準(zhǔn)防爆儀表必須符合國(guó)這標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1GB3836.1爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要

46、求求的規(guī)定。的規(guī)定。（一）防爆儀表的分類（一）防爆儀表的分類 I I類：煤礦井下用電氣設(shè)備類：煤礦井下用電氣設(shè)備 IIII類：工廠用電氣設(shè)備類：工廠用電氣設(shè)備 IIIIII類（工廠用）電氣設(shè)備又分為類（工廠用）電氣設(shè)備又分為8 8種類型。這種類型。這8 8種類型其標(biāo)志如下：種類型其標(biāo)志如下：隔爆型隔爆型d d增安型增安型e e本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型I I正壓型正壓型p p充油型充油型o o充沙型充沙型q q無(wú)火花型無(wú)火花型n n特殊型特殊型s s電動(dòng)儀表主要有隔爆型（電動(dòng)儀表主要有隔爆型（d d）和本質(zhì)安全型（）和本質(zhì)安全型（i i）兩種。本質(zhì)安全型又為分兩個(gè)）兩種。本質(zhì)安全型又為分兩個(gè)等級(jí)：等

47、級(jí)：iaia和和ibib。（二）防爆儀表的分級(jí)和分組（二）防爆儀表的分級(jí)和分組在爆炸性氣體或蒸汽中使用的儀表，引起爆炸主要有兩方面的原因：（在爆炸性氣體或蒸汽中使用的儀表，引起爆炸主要有兩方面的原因：（1 1）儀表）儀表產(chǎn)生能量過(guò)高的電火花或儀表內(nèi)部因故障產(chǎn)生的火焰通過(guò)表殼的縫隙引燃儀表外產(chǎn)生能量過(guò)高的電火花或儀表內(nèi)部因故障產(chǎn)生的火焰通過(guò)表殼的縫隙引燃儀表外的氣體或蒸汽；（的氣體或蒸汽；（2 2）儀表過(guò)高的表面溫度。）儀表過(guò)高的表面溫度。（三）防爆儀表的標(biāo)志（三）防爆儀表的標(biāo)志防爆儀表的標(biāo)志為防爆儀表的標(biāo)志為“Ex”Ex”；儀表的防爆等級(jí)標(biāo)志的順序?yàn)椋悍辣褪?、類別、；儀表的防爆等級(jí)標(biāo)志的順序?yàn)椋悍辣褪健㈩悇e、級(jí)別、溫度組別。級(jí)別、溫度組別?？刂苾x表常見(jiàn)的防爆等級(jí)有：控制儀表常見(jiàn)的防爆等級(jí)有：iaIICT5iaIICT5和和dIIBT3dIIBT3兩種。前者表示兩種。前者表示IIII類本質(zhì)安全型類本質(zhì)安全型iaia等級(jí)等級(jí)C C