開(kāi)關(guān)量控制基礎(chǔ)知識(shí)

1、1.1 概述一 開(kāi)關(guān)量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量變送器 在實(shí)際系統(tǒng)中，由于某種原因，被控參數(shù)超過(guò)給定值并達(dá)到某一規(guī)定數(shù)值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這個(gè)信號(hào)不再是連續(xù)變化的模擬量信號(hào)，而是以開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作給出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。 開(kāi)關(guān)量信號(hào)的輸入輸出一般只有兩種狀態(tài)，即“有和“無(wú)”，或者“開(kāi)”和“關(guān)”。象這種具有兩種狀態(tài)的信息稱(chēng)為開(kāi)關(guān)量信息。在熱工過(guò)程自動(dòng)控制中，這種以開(kāi)關(guān)量信息作為控制信號(hào)的控制系統(tǒng)稱(chēng)為熱工開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)。 1 開(kāi)關(guān)量變送器 能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的控制儀表，稱(chēng)為開(kāi)關(guān)量變送器。如：行程開(kāi)關(guān)、料位開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)等裝置，稱(chēng)為相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量變送器。 當(dāng)輸入P1時(shí)，輸出12通 當(dāng)輸入P1+P時(shí)

2、，輸出13通；2、主要技術(shù)要求 在火電廠中，開(kāi)關(guān)量變送器的主要任務(wù)是，將被測(cè)物理量或機(jī)械量按照一定的預(yù)期參考值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)量電信號(hào)輸出。 開(kāi)關(guān)量變送器主要技術(shù)要求有下列幾點(diǎn)：1）動(dòng)作的穩(wěn)定性 在選擇開(kāi)關(guān)量變送器時(shí)，應(yīng)該選擇重復(fù)偏差值小的產(chǎn)品，即要求其 動(dòng)作值和返回值的穩(wěn) 定性好，長(zhǎng)期工作中 均能保持在原有的整 定值上。 2）動(dòng)作的可靠性 火電廠開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)量變送器的工作間歇時(shí)間長(zhǎng)，要求既不能“拒動(dòng)”，又不能“誤動(dòng)”。 系統(tǒng)不應(yīng)該動(dòng)作而動(dòng)作稱(chēng)為誤動(dòng)作；系統(tǒng)應(yīng)該動(dòng)作而不動(dòng)作稱(chēng)為拒動(dòng)作。 3）切換差(死區(qū)) 在大部分開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)中，不但不要求切換差為零，相反還要求 它有足夠大的數(shù)值并

3、 且還有調(diào)節(jié)范圍，以 避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng) 作。二、開(kāi)關(guān)量信息的獲取方法 1 通過(guò)各種形式的開(kāi)關(guān)量變速器獲得 2 通過(guò)模擬量轉(zhuǎn)換至開(kāi)關(guān)量 3 通過(guò)各種設(shè)備的輔助觸點(diǎn)及控制電路獲得 三、開(kāi)關(guān)量信號(hào)的攝取方法 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)的完好狀態(tài)由正確“動(dòng)作”和正確“不動(dòng)作”組成。 故障狀態(tài)也有兩種，即“不正確動(dòng)作”和“不正確不動(dòng)作”。 誤動(dòng)作：系統(tǒng)不應(yīng)該動(dòng)作而動(dòng)作；拒動(dòng)作：系統(tǒng)應(yīng)該動(dòng)作而不動(dòng)作。 可靠性:系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi)持續(xù)完成規(guī)定功能的概率。 Pp 誤動(dòng)作次數(shù)誤動(dòng)作率:或?qū)嶋H動(dòng)作次數(shù)Qq 拒動(dòng)作次數(shù)拒動(dòng)作率:或應(yīng)當(dāng)動(dòng)作次數(shù)1、單一信號(hào)法 是指用單個(gè)檢測(cè)元件組成信號(hào)單元的方法；2、信號(hào)串聯(lián)

4、法 為了減少信號(hào)單元的誤動(dòng)作率，將反映同一故障的檢測(cè)元件觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)；3、信號(hào)并聯(lián)法 為了減少信號(hào)單元的拒動(dòng)作率，將反映同一故障的檢測(cè)元件觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)；4、信號(hào)串并聯(lián)法 為了綜合信號(hào)串聯(lián)后誤動(dòng)作率降低和信號(hào)并聯(lián)后拒動(dòng)作率降低的優(yōu)點(diǎn)，將兩個(gè)信號(hào)先串聯(lián) 然后進(jìn)行并聯(lián)。5、“三取二”信號(hào)法 為了既減小誤動(dòng)作率又減小拒動(dòng)作故障率，可采用“三取二信號(hào)”法，如汽包水位保護(hù)信號(hào)。6、信號(hào)表決法 在某些熱工保護(hù)系統(tǒng)中裝設(shè)多個(gè)檢測(cè)元件，設(shè)置邏輯表決電路進(jìn)行信號(hào)處理。 如層燃燒器有火焰和無(wú)火焰的表決。1.2 開(kāi)關(guān)量變送器一、微動(dòng)開(kāi)關(guān) 微動(dòng)開(kāi)關(guān)是多種開(kāi)關(guān)量變送器的核心部件，微動(dòng)開(kāi)關(guān)種類(lèi)很多，結(jié)構(gòu)也很不相同。 舉例：

5、鈹青銅彈簧片為核心部件的微動(dòng)開(kāi)關(guān) 二、行程開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān)也稱(chēng)限位開(kāi)關(guān)。它裝在預(yù)定的位置上，當(dāng)被控設(shè)備運(yùn)動(dòng)到此位置時(shí)，裝在運(yùn)動(dòng)部件上的突起部分(擋鐵)碰撞行程開(kāi)關(guān)，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷控制電路，設(shè)備停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還可送出設(shè)備的終止?fàn)顟B(tài)，作為控制反饋信號(hào)送給控制裝置。三壓力開(kāi)關(guān) 壓力開(kāi)關(guān)用來(lái)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成為開(kāi)關(guān)信號(hào)。 當(dāng)介質(zhì)的壓力達(dá)到(高于或低于)切換值時(shí)，輸出開(kāi)關(guān)量信息。 四、差壓開(kāi)關(guān) 差壓開(kāi)關(guān)也稱(chēng)差壓控制器或差壓繼電器，傳感器大多采用膜片或波紋管。差壓開(kāi)關(guān)和壓力開(kāi)關(guān)的區(qū)別僅是，壓力開(kāi)關(guān)的測(cè)量傳感元件是單室的，而差壓開(kāi)關(guān)的測(cè)量傳感元件是雙室的。五、溫度開(kāi)關(guān) 0-100攝氏度范圍內(nèi)：固體膨脹式溫

6、度開(kāi)關(guān) 100-250攝氏度范圍內(nèi)：氣體膨脹式溫度開(kāi)關(guān) 250攝氏度以上：溫度變送器轉(zhuǎn)換成模擬量信息，再通過(guò)電量轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量。 六液位開(kāi)關(guān) 液位開(kāi)關(guān)種類(lèi)很多，常見(jiàn)的主要有浮子式和電極式兩種。浮子式液位開(kāi)關(guān)是利用容器內(nèi)的液體對(duì)浮子的浮力來(lái)監(jiān)測(cè)液位的。當(dāng)液位變動(dòng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，浮子帶動(dòng)的磁鋼將使外部的舌簧管觸點(diǎn)動(dòng)作，送出開(kāi)關(guān)量信號(hào) 七、流量開(kāi)關(guān) 流量開(kāi)關(guān)也稱(chēng)流量控制器或流量繼電器。流量開(kāi)關(guān)的種類(lèi)很多，按其工作原理來(lái)分，可分成差壓式、電磁式、活塞式、浮子式、翼板式和葉片式等。 1.3 常用控制電器一 手動(dòng)電器1 按鈕 按鈕開(kāi)關(guān)是一種最簡(jiǎn)單的手動(dòng)主令電器，由操作人員通過(guò)按鈕對(duì)系統(tǒng)發(fā)出指令。 2 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 控制開(kāi)關(guān)是一種具有多種操作位置、能夠換接多個(gè)電路的手動(dòng)電器。一般用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的啟停，電動(dòng)門(mén)的開(kāi)大或關(guān)小，聯(lián)鎖回路的接通和斷開(kāi)等。 二 自動(dòng)電器1 交流接觸器 接觸器是一種可以頻繁接通和切斷交直流電動(dòng)機(jī)等各種電氣設(shè)備主電路的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。接觸器是利用電磁吸引原理使電路接通和斷開(kāi)的，因此，它可以用在遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制操作場(chǎng)合。 構(gòu)成：電磁系統(tǒng) 觸點(diǎn)系統(tǒng) 滅弧裝置 2 中間繼電器 主要作用是在