儀表作業(yè)人員安全培訓(xùn)

1、1潘茂強(qiáng)潘茂強(qiáng)電話州甕?；び邢挢?zé)任公司0102儀表作業(yè)儀表作業(yè)安全技術(shù)安全技術(shù)知識知識03過程安全管理過程安全管理 基本知識基本知識輸入文本點(diǎn)擊從此處輸入文本點(diǎn)擊從此處輸入文本點(diǎn)擊從此處輸入文本輸入文本點(diǎn)擊從此處輸入文本點(diǎn)擊從此處輸入文本點(diǎn)擊從此處輸入文本化工過程及設(shè)備化工過程及設(shè)備 基本知識基本知識0405060807控制系統(tǒng)的原理、控制系統(tǒng)的原理、機(jī)構(gòu)、及運(yùn)用機(jī)構(gòu)、及運(yùn)用化工過程化工過程控制原理控制原理化工測量與儀表化工測量與儀表控制閥及附件控制閥及附件自控專業(yè)的自控專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)際操作技能實(shí)際操作技能 模塊 培訓(xùn)內(nèi)容 學(xué)時(shí)安排安全技術(shù)知識過程安全管理

2、基本知識6化工過程及設(shè)備基本知識4電工技術(shù)基礎(chǔ)知識4化工過程控制原理12防爆基本知識2化工測量與儀表14控制系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)12控制閥及附件16自控專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2典型事故案例分析20實(shí)際操作技能儀表圖紙資料解讀2儀表的檢驗(yàn)與檢修4儀表故障的檢查判斷與處理4 復(fù)習(xí)2 考試2 有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī)章制度和規(guī)章制度危險(xiǎn)化學(xué)品、危險(xiǎn)化學(xué)品、分類、特性與分類、特性與防爆與防護(hù)防爆與防護(hù)爆炸危險(xiǎn)場爆炸危險(xiǎn)場所劃分所劃分本質(zhì)安全本質(zhì)安全 隔爆隔爆危險(xiǎn)識別與危險(xiǎn)識別與風(fēng)險(xiǎn)評估風(fēng)險(xiǎn)評估過程安全管理過程安全管理 基本知識基本知識v特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定v危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫

3、行規(guī)定v工作場所職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督管理規(guī)定用人單位職業(yè)健康監(jiān)督管理辦法v勞動(dòng)防護(hù)用品監(jiān)督管理規(guī)定安全生產(chǎn)培訓(xùn)管理辦法v （“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理）（安全發(fā)展：指國民經(jīng)濟(jì)和v區(qū)域經(jīng)濟(jì)、各行業(yè)和領(lǐng)域、各類生產(chǎn)經(jīng)營單位的發(fā)展，以及社會(huì)的v進(jìn)步和發(fā)展，必須把安全作為基礎(chǔ)前提和保障）。從”安全生產(chǎn)“到v”安全發(fā)展“，決不是概念的變化，它體現(xiàn)的是科學(xué)發(fā)展觀以人為本v的要義。v危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例使用有毒物品作業(yè)場所勞動(dòng)保護(hù)條例v工傷保險(xiǎn)條例v生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例法規(guī)規(guī)章方針、理念安全生產(chǎn)法勞動(dòng)法職業(yè)病防治法消防法特種設(shè)備安全法法律危險(xiǎn)化學(xué)品定義、分類、危險(xiǎn)特性v分類：危險(xiǎn)化學(xué)品分類和危險(xiǎn)性公

4、示通則（GB13690-2009）根據(jù)理化危險(xiǎn)性將危險(xiǎn)化學(xué)品分為16類，包括：爆炸物、易燃?xì)怏w、易燃?xì)馊苣z、氧化性氣體、壓力下氣體、易燃液體、易燃固體、自反應(yīng)物質(zhì)或混合物、自燃液體、自燃固體、自熱物質(zhì)或混合物、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)或混合物、氧化性液體、氧化性固體、有機(jī)過氧化物、金屬腐蝕劑。危險(xiǎn)特性：易燃易爆性、有毒性、腐蝕性v定義：危險(xiǎn)化學(xué)品：國際勞工組織將化學(xué)品定義為：”化學(xué)品是指各種化學(xué)元素、由元素組成的化合物及其混合物，包括天然的或人造的“?；瘜W(xué)品中具有易燃、易爆、有毒、有害及有腐蝕性，對人員、設(shè)施、環(huán)境造成傷害或損害的都屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。燃燒：燃燒：指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，

5、通常拌有火焰、發(fā)光和（或）發(fā)煙現(xiàn)象。放熱、發(fā)光和生成新物質(zhì)是燃燒現(xiàn)象的三個(gè)特征。燃燒是一種氧化反應(yīng)，燃燒必須同時(shí)具備可燃物、助燃物和點(diǎn)火源三個(gè)條件，稱之為燃燒三要素123v爆炸爆炸：是指一種極為迅速的物理或化學(xué)的能量v釋放過程。在此過程中，系統(tǒng)的內(nèi)在勢能轉(zhuǎn)變v為機(jī)械功及光和熱的輻射等。爆炸時(shí)由于壓力v急劇上升而對周圍物體產(chǎn)生破壞作用，爆炸的v特點(diǎn)是具有破壞力、產(chǎn)生爆炸聲和沖擊波。本質(zhì)安全型防爆儀表：本質(zhì)安全型防爆儀表：也稱安全火花型防爆儀表，這種儀表在正常狀態(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。正常狀態(tài)正常狀態(tài)是指在設(shè)計(jì)規(guī)定條件下的工作狀態(tài)，故障狀態(tài)是

6、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電氣防爆區(qū)域電氣火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，是指危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存、經(jīng)營過程中，可能產(chǎn)生燃燒或爆炸性混合物，可能引發(fā)火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)場所。按場所中存在物質(zhì)的物態(tài)不同，防爆標(biāo)準(zhǔn)將危險(xiǎn)場所分為爆炸性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境。又按場所危險(xiǎn)物質(zhì)存在的時(shí)間長短，將兩類危險(xiǎn)環(huán)境分區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境分為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)；可燃性粉塵環(huán)境分為20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)區(qū)域界線0區(qū)-爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時(shí)間存在的場所1區(qū)-在正常運(yùn)行時(shí)，可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所2區(qū)-在正常運(yùn)行時(shí)，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時(shí)間存在的場所爆

7、炸危險(xiǎn)場爆炸危險(xiǎn)場所劃分所劃分 隔爆型防爆儀表特點(diǎn)儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)防爆措施使用注意采用耐壓80-100N/cm2以上的表殼， 表殼外部的溫升不得超過由易爆性氣體或蒸汽的引燃溫度所規(guī)定的數(shù)值 表殼結(jié)合面的縫隙寬度及深度，應(yīng)根據(jù)它的容積和易爆性氣體的級別采用規(guī)定的數(shù)值揭開儀表表殼后，將失去了防爆性能 長期使用會(huì)逐漸降低防爆性能危險(xiǎn)因數(shù)能對人造成傷亡或?qū)ξ镌斐赏话l(fā)性損害的因素有害因數(shù)能影響人的身體健康，導(dǎo)致疾病，或?qū)ξ镌斐陕該p害的因素。通常情況下，對兩者并不加以區(qū)分而統(tǒng)稱為危險(xiǎn)、有害因素，主要指客觀存在的危險(xiǎn)、有害物質(zhì)或能量超過臨界值的設(shè)備、設(shè)施和場所等爆炸危險(xiǎn)場爆炸危險(xiǎn)場所

8、劃分所劃分危險(xiǎn)識別與危險(xiǎn)識別與風(fēng)險(xiǎn)評估風(fēng)險(xiǎn)評估識別危險(xiǎn)、有害因素識別危險(xiǎn)、有害因素的原則的原則v1)科學(xué)性v2)系統(tǒng)性v4)預(yù)測性v3)全面性化工過程及設(shè)備化工過程及設(shè)備典型化工典型化工單元基本單元基本原理原理過程設(shè)備過程設(shè)備PI圖圖02化工過程及設(shè)備化工過程及設(shè)備 基本知識基本知識u管路和儀表流程圖管路和儀表流程圖 PID：Piping & Instrument Diagram，又稱帶，又稱帶控制點(diǎn)的工藝流程控制點(diǎn)的工藝流程圖。包括所有的管圖。包括所有的管路，反應(yīng)器，儲(chǔ)罐路，反應(yīng)器，儲(chǔ)罐，泵，換熱器等化，泵，換熱器等化工設(shè)備工設(shè)備,以及各種以及各種閥門等閥門等 PI圖圖u化工生產(chǎn)過程

9、是由一系列基本單元操作的設(shè)備和裝置組成的生產(chǎn)流程來完成的。按照化工生化工生產(chǎn)過程是由一系列基本單元操作的設(shè)備和裝置組成的生產(chǎn)流程來完成的。按照化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)過程中 的物理和化學(xué)來分，這些單元操作主要有動(dòng)量傳遞過程、熱量傳遞過程、質(zhì)量傳遞的物理和化學(xué)來分，這些單元操作主要有動(dòng)量傳遞過程、熱量傳遞過程、質(zhì)量傳遞過程和化學(xué)反應(yīng)過程。操作設(shè)備種類繁多?？刂品桨敢睬Р钊f別。以過程和化學(xué)反應(yīng)過程。操作設(shè)備種類繁多?？刂品桨敢睬Р钊f別。以一個(gè)典型的流體輸送設(shè)備的控制為例為例。u離心泵的控制離心泵的控制u離心泵是最常見的液體輸送設(shè)備，它主要是離心泵是最常見的液體輸送設(shè)備，它主要是由葉輪和機(jī)殼組成，葉輪在原動(dòng)

10、機(jī)帶動(dòng)下下由葉輪和機(jī)殼組成，葉輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下下做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。離心泵的出口壓頭由旋轉(zhuǎn)做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。離心泵的出口壓頭由旋轉(zhuǎn)葉輪作用于液體而產(chǎn)生離心力，轉(zhuǎn)速越高，葉輪作用于液體而產(chǎn)生離心力，轉(zhuǎn)速越高，離心力越大，流量也就越大；但在實(shí)際工作離心力越大，流量也就越大；但在實(shí)際工作中，常要求離心泵輸出的液體的流量恒定，中，常要求離心泵輸出的液體的流量恒定，故以泵的出口流量為被控變量故以泵的出口流量為被控變量u 如圖如圖3所示所示u由于離心泵的排液量與電機(jī)的轉(zhuǎn)速近似由于離心泵的排液量與電機(jī)的轉(zhuǎn)速近似成正比，所以利用變頻調(diào)速，調(diào)整電動(dòng)成正比，所以利用變頻調(diào)速，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制流量機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制流量

11、典型化工單典型化工單元基本原理元基本原理u化工生產(chǎn)中為了將原料加工成一定規(guī)格的成品，往往需要經(jīng)過原料預(yù)處理、化工生產(chǎn)中為了將原料加工成一定規(guī)格的成品，往往需要經(jīng)過原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)以及反以及反應(yīng)產(chǎn)物的應(yīng)產(chǎn)物的分離分離和和精制精制等一系列化工過程，實(shí)現(xiàn)這些過程所用的機(jī)械，常常都被劃歸為化工設(shè)等一系列化工過程，實(shí)現(xiàn)這些過程所用的機(jī)械，常常都被劃歸為化工設(shè)備備 過程設(shè)備過程設(shè)備1、串級控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng)2、分程控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)3、均勻控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)4、比值控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)5、選擇控制系統(tǒng)選擇控制系統(tǒng)化工過程化工過程控制原理控制原理簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制

12、系統(tǒng)03化工過程化工過程控制原理控制原理03定義組成特點(diǎn)是指由一個(gè)受控對象、一個(gè)測量 變送器、一個(gè)控制器 和一個(gè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)（控制閥）所組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)u檢測變送單元、u控制器、u執(zhí)行器、u被控對象組成u結(jié)構(gòu)簡單，u廣泛的適應(yīng)性簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)中常用的名詞術(shù)語控制系統(tǒng)中常用的名詞術(shù)語被控對象被控對象：自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)：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。過程、設(shè)備或機(jī)器等。被控變量被控變量：被控對象內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)。：被控對象內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)。如鍋爐水位。如鍋爐水位。操縱變量操縱變量：受控制器操縱的，

13、用以克服干擾的響，：受控制器操縱的，用以克服干擾的響， 使使被控變量保持設(shè)定值的物料量或能量。如鍋爐給水。被控變量保持設(shè)定值的物料量或能量。如鍋爐給水。擾動(dòng)量擾動(dòng)量：除操縱變量外，作用于被控對象并引起被控變：除操縱變量外，作用于被控對象并引起被控變量變化的因素。量變化的因素。設(shè)定值設(shè)定值：被控變量的預(yù)定值。：被控變量的預(yù)定值。偏差偏差：被控變量的設(shè)定值與實(shí)際值之差。：被控變量的設(shè)定值與實(shí)際值之差。 這類的控制系統(tǒng)中，檢測元件和變送器將被控變量的檢測轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號，當(dāng)系統(tǒng)受到擾動(dòng)影響時(shí)，檢測信號與設(shè)定值之間就有偏差，因此，檢測變送信號在控制中與設(shè)定值比較，其偏差值按一定的控制規(guī)律運(yùn)算，并輸出信號

14、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變操縱變量，使被控變量恢復(fù)到設(shè)定值。簡單控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)2:分程控制系統(tǒng)：分程控制系統(tǒng)： 一般來說，一臺調(diào)節(jié)器的輸出僅操縱一只調(diào)節(jié)閥，若一只調(diào)節(jié)器去控制兩個(gè)以上的閥并且是按輸出信號的一般來說，一臺調(diào)節(jié)器的輸出僅操縱一只調(diào)節(jié)閥，若一只調(diào)節(jié)器去控制兩個(gè)以上的閥并且是按輸出信號的不同區(qū)間去操作不同的閥門，這種控制方式習(xí)慣上稱為分程控制不同區(qū)間去操作不同的閥門，這種控制方式習(xí)慣上稱為分程控制1:串級控制系統(tǒng)：串級控制系統(tǒng)： 由其結(jié)構(gòu)上的特征而得名的。它是由主、副兩個(gè)控制器串接工作的。主控制器的輸出作為副控制器的給定值，副控制由其結(jié)構(gòu)上的特征而得名的。它是由主、副兩個(gè)控制器串接工作的。

15、主控制器的輸出作為副控制器的給定值，副控制器的輸出去器的輸出去 操縱控制閥，以實(shí)現(xiàn)對變量的定值控制操縱控制閥，以實(shí)現(xiàn)對變量的定值控制 特點(diǎn)：兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定，適用于時(shí)間常數(shù)及沌滯后較大的對象，如加熱爐、特點(diǎn)：兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定，適用于時(shí)間常數(shù)及沌滯后較大的對象，如加熱爐、蒸餾塔、鍋爐減溫水的汽溫控制蒸餾塔、鍋爐減溫水的汽溫控制 。 3:均勻控制系統(tǒng)：是指兩個(gè)工藝參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)能緩慢地、均勻地變化是前后設(shè)備在物料供求上相互兼顧，均勻控制系統(tǒng)：是指兩個(gè)工藝參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)能緩慢地、均勻地變化是前后設(shè)備在物料供求上相互兼顧，均勻協(xié)調(diào)

16、的系統(tǒng)。均勻協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、表征前后供求關(guān)系的兩個(gè)參數(shù)是矛盾的；、表征前后供求關(guān)系的兩個(gè)參數(shù)是矛盾的；2、兩個(gè)參數(shù)應(yīng)該是緩慢變化的；、兩個(gè)參數(shù)應(yīng)該是緩慢變化的；3、兩個(gè)參數(shù)只、兩個(gè)參數(shù)只能在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)能在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)。均勻控制是指控制目的而言、而不是指控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)均勻控制是指控制目的而言、而不是指控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)4:比值控制系統(tǒng)：比值控制系統(tǒng)： 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng) 。比值控制系統(tǒng)可分為：開環(huán)比值控制系統(tǒng)，單閉環(huán)比。比值控制系統(tǒng)可分為：開環(huán)比值控制系統(tǒng)，單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，變

17、比值控制系統(tǒng)，串級和比值控制組合的系統(tǒng)值控制系統(tǒng)，雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，變比值控制系統(tǒng)，串級和比值控制組合的系統(tǒng) 5:選擇控制系統(tǒng)：選擇控制系統(tǒng)： 是把生產(chǎn)過程中的限制條件所構(gòu)成的邏輯關(guān)系，疊加到正常的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制與常規(guī)控制的相結(jié)是把生產(chǎn)過程中的限制條件所構(gòu)成的邏輯關(guān)系，疊加到正常的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制與常規(guī)控制的相結(jié)合。通常系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)控制器（或兩個(gè)以上的變送器），通過選擇選出能適應(yīng)生產(chǎn)安全狀況的控制信號，實(shí)現(xiàn)對生合。通常系統(tǒng)中設(shè)有兩個(gè)控制器（或兩個(gè)以上的變送器），通過選擇選出能適應(yīng)生產(chǎn)安全狀況的控制信號，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。 均勻控制是指控制

18、目的而言、而不是指控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)均勻控制是指控制目的而言、而不是指控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)u1：串級控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng)：u由其結(jié)構(gòu)上的特征而得名的。它是由主、副兩個(gè)控制器串接工作的。主控制器的輸出作為副控制器的給定值，由其結(jié)構(gòu)上的特征而得名的。它是由主、副兩個(gè)控制器串接工作的。主控制器的輸出作為副控制器的給定值，u副控制器的輸出去副控制器的輸出去 操縱控制閥，以實(shí)現(xiàn)對變量的定值控制。操縱控制閥，以實(shí)現(xiàn)對變量的定值控制。u串級控制系統(tǒng)的串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)特點(diǎn)：兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定，適用于時(shí)間常數(shù)及沌滯后較：兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器

19、的給定，適用于時(shí)間常數(shù)及沌滯后較u大的對象，如加熱爐、蒸餾塔、鍋爐減溫水的汽溫控制大的對象，如加熱爐、蒸餾塔、鍋爐減溫水的汽溫控制 u串級控制系統(tǒng)的串級控制系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)用：u對象的滯后和時(shí)間常數(shù)很大、干擾作用強(qiáng)而頻繁、負(fù)荷變化大、對控制質(zhì)量要求較高的場合對象的滯后和時(shí)間常數(shù)很大、干擾作用強(qiáng)而頻繁、負(fù)荷變化大、對控制質(zhì)量要求較高的場合 在穩(wěn)定工況下，原料油的出口和爐膛溫度都處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，控制燃料油的閥門保持在一定的開度。假如在某一時(shí)刻，燃料油的壓力或燃料本身的熱值發(fā)生變化，這個(gè)干擾首先使?fàn)t膛溫度Q2發(fā)生變化，它的變化促使溫度控制器T2C進(jìn)行工作，改變?nèi)剂系募尤肓浚瑥亩範(fàn)t膛溫度與其給定值的偏

20、差隨之減小。與此同時(shí)，由于爐膛溫度的變化，或原料油的流量或入口溫度發(fā)生變化，會(huì)使原料油的出口溫度Q1發(fā)生變化。Q1的變化通過溫度控制器T1C不斷地去改變溫度控制器T2C的給定值，這樣兩個(gè)控制器協(xié)同工作，直到原料油的出口溫度Q1重新穩(wěn)定到給定值時(shí)，控制過程才結(jié)束。例如：例如： 如果一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出信號同時(shí)送給兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，構(gòu)成如圖所示的系統(tǒng)，這就是一種分程控制系統(tǒng)。這里兩個(gè)閥門并聯(lián)使用，它們都是氣開閥，其工作特性如圖所示。閥門A：控制信號P為002 MPa時(shí)，全關(guān)；隨著P增加，開度增加，當(dāng)P增至006 MPa時(shí)，閥門全部打開；P繼續(xù)增加，閥門保持全開狀態(tài)，直至P達(dá)最大。閥門B：在控制信號P從002

21、增加到0.06 MPa之間一直保持全關(guān)狀態(tài)。從0.06 MPa起，閥門逐步打開；至01 MPa處，閥門全開?？梢姡瑑蓚€(gè)閥門在控制信號的不同區(qū)間從全關(guān)到全開，走完整個(gè)行程。2：分程控制系統(tǒng)：分程控制系統(tǒng)： 一般來說，一臺調(diào)節(jié)器的輸出僅操縱一只調(diào)節(jié)閥，若一只調(diào)節(jié)器去控制兩個(gè)以上的閥并且是按輸出信號的不同區(qū)間去操作不同的閥門，這種控制方式習(xí)慣上稱為分程控制?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)成分分析儀表成分分析儀表輔助及特殊儀表輔助及特殊儀表化工測量與儀表化工測量與儀表04物位測量儀表物位測量儀表溫度測量儀表溫度測量儀表流量測量儀表流量測量儀表壓力測量儀表壓力測量儀表u在物理概念中，壓力是垂直作用在單位面積上的力。是

22、工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一， 在壓力測量中，常有絕對壓力、表壓力、負(fù)壓力和真空度之分。所謂絕對壓力是指被測介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力，用符號Pj表示。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱為大氣壓力，用Pq來表示。絕對壓力與大氣壓力之差，稱為表壓力，有Pb來表示。即Pb=Pj-Pq。當(dāng)絕對壓力值小于大氣壓力值時(shí)，表壓力為負(fù)值（即負(fù)壓力），此負(fù)壓力值的絕對值，稱為真空度，用Pz來表示1.基本概念基本概念 絕對壓力、表壓、（真空度）的關(guān)系P表P真P絕絕對壓力的零線P絕大氣壓力線1.基本概念基本概念u按測量原理分為兩種：按測量原理分為兩種：根據(jù)壓力的定義直接測量單位面積上受力的大小。 例：液柱式、彈

23、性式應(yīng)用壓力作用于物體后所產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)壓力。 例：電阻式：它是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制成的電阻體，其阻值隨壓力的變化而變化。 壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體受壓力作用發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，在其相對的兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生異性電荷的現(xiàn)象3、壓力測量儀表的分類、壓力測量儀表的分類 壓力測量原理可分為液柱式、彈性式、電阻式、電容式、電感式和振頻式等。 將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移。類型：彈簧管壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)及膜式壓力計(jì)等。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、讀數(shù)清晰、價(jià)格低廉，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。 彈性式壓力計(jì) 電氣式壓力計(jì) 通過機(jī)械和電氣元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成電量（如電壓、電流、頻率等）。結(jié)構(gòu)分類：各種壓力傳感器和壓力

24、變送器。 例：電容式壓力變送器 它是由檢測和變送兩個(gè)環(huán)節(jié)組成。檢測環(huán)節(jié)感受被測壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化 。變送環(huán)節(jié)則將電容變化量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號420mA DC輸出。測壓點(diǎn)的選擇 被測介質(zhì)直管段測量流動(dòng)介質(zhì)：取壓點(diǎn)與流動(dòng)方向垂直。測液體壓力：取壓點(diǎn)在管道下部測氣體壓力：取壓點(diǎn)在管道上部1、基本概念 流量是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來表示。 體積流量：流體量以體積表示時(shí)稱為體積流量。 qv=uA 質(zhì)量流量：流體量以質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量流量。 qm=qv=uA2、分類 工業(yè)上常用的流量儀表可分為兩大類 （1）速度式流量計(jì)：以測量流體在管道中的流速作為測量依據(jù)來

25、計(jì)算的儀表。 （2）容積式流量計(jì)：它以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體固定容積的數(shù)目作為測量依據(jù)。流量測量儀表還可以有以下的分類流量測量儀表還可以有以下的分類節(jié)流式流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)電磁流量計(jì)渦街流量計(jì)超聲波流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì) u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) u電磁流量計(jì)：應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，而感應(yīng)電動(dòng)勢又流量大小成正比，通過測電動(dòng)勢來反應(yīng)管道流量的原理而制成的。其測量精度和靈敏度都較高。不能測量氣體u超聲波流量計(jì)：是基于超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播的速度等于被測介質(zhì)

26、的平均流速和聲波本身速度的幾何和的原理而設(shè)計(jì)的。它也是由測流速來反應(yīng)流量大小的。u質(zhì)量流量計(jì)：質(zhì)量流量計(jì)是采用感熱式測量，通過分體分子帶走的分子質(zhì)量多少從而來測量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w、壓力的變化從而影響到測量的結(jié)果 .質(zhì)量流量計(jì)是一個(gè)較為準(zhǔn)確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測量儀表 。差壓式流量計(jì)：差壓式流量計(jì)： 節(jié)流裝置與差壓變送器配套測量流體的流量，是目前使用最廣的一種流量測量儀表。在管道中流動(dòng)的流體具有動(dòng)能和位能，在一定條件下這兩種能量可以相互轉(zhuǎn)換，但參加轉(zhuǎn)換的能量總和是不變的。節(jié)流元件測量流量就是利用這個(gè)原理來實(shí)現(xiàn)的。在節(jié)流裝置中，應(yīng)用最多的是孔板、噴嘴、文丘

27、利管等。 根據(jù)能量守恒定律及流體連續(xù)原理，節(jié)流裝置的流量公式可以寫成： Q=kP轉(zhuǎn)子流量計(jì)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)： 轉(zhuǎn)子流量計(jì)又稱面積式流量計(jì)或恒壓降式流量計(jì)，也是以液體流動(dòng)時(shí)的節(jié)流原理為基礎(chǔ)的一種流量測量儀表。其特點(diǎn)是可以測量多種介質(zhì)的流量，壓力損失小而且穩(wěn)定，反應(yīng)靈敏，量程較寬，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，使用維護(hù)方便。但轉(zhuǎn)子流量計(jì)的精度受測量介質(zhì)的溫度、密度和粘度的影響，而且儀表必須垂直安裝。 原理：轉(zhuǎn)子流量計(jì)是由一段向上擴(kuò)大的圓錐形管子和密度大于被測介質(zhì)密度，且能隨被測介質(zhì)流量大小上下浮動(dòng)的轉(zhuǎn)子組成的。當(dāng)液體自下而上流過時(shí)，轉(zhuǎn)子因受到液體沖擊而向上運(yùn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子的上移，轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形流通面積增大

28、，液體流速減低，沖擊作用減弱，直到液體作用在轉(zhuǎn)子上向上的推力與轉(zhuǎn)子在流體中的重力相平衡。此時(shí)，轉(zhuǎn)子停留在錐管中某一高度上。如果液體流量再增大，則平衡時(shí)轉(zhuǎn)子所處的位置更高；反之則相反。因此，根據(jù)轉(zhuǎn)子懸浮的高低就可測知液體流量的大小。 1、原理、原理 熱電偶溫度計(jì)是基于熱電效應(yīng)這一原理測量溫度的； 它的測溫范圍很廣，可測量-200160O范圍內(nèi)在在特殊情況下，可測至2800 的高溫。 將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成如圖所示的閉合回路，如果兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同（TT0),則在回路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象稱為賽貝克熱電效應(yīng)。圖中閉合回路稱之為熱電偶。導(dǎo)體A和B稱之為熱電偶的熱電絲或熱偶絲。熱電偶兩個(gè)接

29、點(diǎn)中，置于溫度為t的被測對象中的接點(diǎn)稱為測量端，又稱工作端，溫度為參考溫度t0的另一端稱之為參考端，又稱自由端或冷端。2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 測量精度高，測量范圍廣，構(gòu)造簡單，使用方便，不受大小和形狀的限制，外有保護(hù)套管，用起來方便。 熱電偶 3、熱電偶的類形7種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶： S ：鉑銠10-鉑 201300 B ：鉑銠90-鉑銠6 3001600 K ：鎳鉻-鎳硅 -501000 J ：鐵-康銅 -40750 R ：鉑銠13-鉑 -01600 E ：鎳鉻-康銅 -40 1000 T ：銅-康銅 -40 350 4、各種熱電偶的分度表均是在參考端即溫度t0為0 的條件下得到的熱電勢與溫度之間的關(guān)系，

30、因此，熱電偶測溫時(shí)，冷端溫度必須為0 ，否則將產(chǎn)生測量誤差。而在工業(yè)上使用時(shí)，要使冷端溫度保持在0 是比較困難的，所以，必須根據(jù)不同的使用條件和要求的測量精度，對熱電偶冷端溫度采用一些不同的處理辦法，常用的方法有如下幾種： 補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法 、冰點(diǎn)法、 計(jì)算修正法 、 儀表零點(diǎn)校正法、補(bǔ)償電橋法 5、補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法、補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法 熱電偶做得很長，使冷端延長到溫度比較穩(wěn)定的地方。由于熱電偶本身不便于敷設(shè)，對于貴金屬熱電偶也很不經(jīng)濟(jì)，因此，采用一種專用導(dǎo)線將熱電偶的冷端延伸出來，而這種導(dǎo)線也是由兩種不同金屬材料制成，在一定溫度范圍內(nèi)（100 以下）與所連接的熱電偶具有相同或十分相近的熱電特性，其材

31、料也是廉價(jià)金屬，將這種導(dǎo)線稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。注意：無論是補(bǔ)償型還是延伸型，補(bǔ)償導(dǎo)線本身并不能補(bǔ)償熱電偶冷端溫度的變化，只是起到熱電偶冷端延伸作用，改變冷位置。在規(guī)定的范圍內(nèi)，由于補(bǔ)償導(dǎo)線熱電特性不可能與熱電偶完全相同，因而仍存在一定的誤差。 熱電阻熱電阻 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑電阻的測量精度是最高的，可作為基準(zhǔn)儀器。1、測溫原理： 熱電阻溫度計(jì)是基于金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值與溫度成一定函數(shù)關(guān)系的原理實(shí)現(xiàn)溫度測量的。2、熱電阻材料 目前，使用的金屬熱電阻材料有銅、鉑、鎳、鐵等，其中因鐵、鎳提純比較困難，其電阻與溫度的關(guān)系線性較差，純鉑絲的各種

32、性能最好，純銅絲在低溫下性能也好，所以實(shí)際應(yīng)用最廣的是銅、鉑兩種材料，并已列入了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。鉑電阻（PT100） -200850銅電阻（Cu50、Cu100） -50150鎳電阻（Ni100） -601801、概念 生產(chǎn)過程中罐、塔、槽等容器中存放的液體表面位置稱為液位。把料斗、堆場倉庫等儲(chǔ)存的固體塊、顆粒、粉料等的堆積高度和表面位置稱為料位；兩種互一相溶的物質(zhì)的界面位置稱為界位。液位、料位以及界位總稱為物位。用來測量物位的儀表稱為物位儀表。2、分類 物位測量儀表的種類很多，按液位、料位和界位來可分： （1）液位儀表：浮力式（浮筒、浮球、浮標(biāo)、沉筒）、靜壓式（壓力式、差壓式）、電容式、電感式、

33、電阻式、超聲波式、微波式等。 （2）界位儀表：浮力式、差壓式、電極式、超聲波式等。 （3）料位儀表：重錘探測式、音叉式、超聲波式、激光式、放射性式等。u3.根據(jù)浮力與液位成正比關(guān)系，浮筒隨著液位升高而升高，推動(dòng)杠桿擺動(dòng)，與之連接的模擬傳感器輸出420mA電流信號浮筒室（頂裝式無）、浮筒、扭力管系統(tǒng)及電子測量系統(tǒng)等組成。浮筒浸沒在浮筒室內(nèi)的液體中，與扭力管系統(tǒng)剛性連接，扭力管系統(tǒng)承受的力是浮筒自重減去浮筒所受的浮力的凈值，在這種合力作用下的扭力管扭轉(zhuǎn)一定角度。浮筒室內(nèi)液體的位置、密度或界位高低的變化引起浸沒在液體中的浮筒受到的浮力變化，從而使扭管轉(zhuǎn)角也隨之變化。該變化被傳遞到與扭力管剛性連接的傳

34、感器，使傳感器輸出電壓變化，繼而被電子部件放大并轉(zhuǎn)換為420mA電流輸出。變送器采用微控制器與相關(guān)的電子線路測量過程變量，提供電流輸出，驅(qū)動(dòng)LCD顯示及提供HART通信能力。t，c是一定的，則根據(jù)：是一定的，則根據(jù)：s=ct / 2，又因?yàn)槌晜鞲衅髋c容器的底部的距離，又因?yàn)槌晜鞲衅髋c容器的底部的距離H是一定的，則被是一定的，則被測物的物（液）位測物的物（液）位5. 超聲波液位計(jì)的工作原理： 超聲傳感器在微處理器的控制下，發(fā)射和接收超聲波，并由超聲波在空中的傳播時(shí)間t來計(jì)算超聲傳感器與被測物之間的距離s ，由于聲波在空中傳播的速度c是一定的，則根：s=ct / 2可計(jì)算出s ，又因?yàn)槌晜鞲?/p>

35、器與容器的底部的距H是一定的，則被測物的物（液）位h=H-s7、差壓式液位計(jì) 差壓式液位是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)，液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理而工作的。 圖為差壓式液位計(jì)測量原理圖。當(dāng)差壓計(jì)一端接液相，另一端接氣相時(shí)，根據(jù)液體靜力學(xué)原理，有：Pb=Pa+gH式中 H-液位高度 -被測介質(zhì)密度 g-被測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣人杂校篜=Pb-Pa=gH 在一般情況下，被測介質(zhì)的密度和重力加速度都是已知的，因此，差壓計(jì)測得的差壓與液位的高度H成正比，這樣就把測量液位高度的問題變成了測量差壓的問題。成分測量儀表成分測量儀表u紅外線分析儀是：紅外線分析儀是：利用紅外線進(jìn)行氣體利用紅外線進(jìn)行氣體分析。它基于

36、待分析組分的濃度不同，吸收的分析。它基于待分析組分的濃度不同，吸收的輻射能不同剩下的輻射能使得檢測器里的溫輻射能不同剩下的輻射能使得檢測器里的溫度升高不同，動(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同，度升高不同，動(dòng)片薄膜兩邊所受的壓力不同，從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測器的電信號。這樣，就從而產(chǎn)生一個(gè)電容檢測器的電信號。這樣，就可間接測量出待分析組分的濃度可間接測量出待分析組分的濃度u 右圖右圖：某裝置某裝置出口循環(huán)氣出口循環(huán)氣CO含量含量 型型號號EL3040-Uras26u熱導(dǎo)式分析儀是：熱導(dǎo)式分析儀是：是通過測量混合氣體熱導(dǎo)率的變化量來實(shí)現(xiàn)被測組分濃度測量的，由于氣體的熱導(dǎo)率很小，變化量更小，所以很難用直接方法測

37、量出來。工業(yè)上多采用間接的方法，即通過熱導(dǎo)檢測器（又稱熱導(dǎo)池），把混合氣體熱導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)化為熱敏元件電阻的變化，電阻值的變化是比較容易精確的處測量出來的u由于電阻絲通過的電流是恒定的，電阻上單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量也是定值，當(dāng)待測樣品氣體以緩慢的速度通過池室時(shí)，電阻絲上的熱量將會(huì)由氣體以熱傳導(dǎo)的方式傳遞給池壁。當(dāng)熱平衡時(shí)，電阻絲的溫度就會(huì)穩(wěn)定在某一數(shù)值上，這個(gè)平衡溫度決定了電阻絲的阻值。u如果混合氣體中待測組分的濃度發(fā)生變化，混合氣體中待測組分的濃度發(fā)生變化，混合氣體的熱導(dǎo)率也隨之發(fā)生變化，氣體的導(dǎo)熱速率和電阻絲的平衡溫度也將隨之變化，最終導(dǎo)致電阻絲的產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而實(shí)現(xiàn)了氣體熱導(dǎo)率與電阻絲

38、阻值之間變化量的轉(zhuǎn)換。舉例u1.什么是什么是PH？PH是拉丁文是拉丁文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫（一詞的縮寫（Pondus=壓強(qiáng)、壓力壓強(qiáng)、壓力hydrogenium=氫氫），用來量度物質(zhì)中氫離子的活性），用來量度物質(zhì)中氫離子的活性u2.PH計(jì)：計(jì)：在一定的溫度下，如何酸、堿、鹽的水溶液在電離反應(yīng)平衡時(shí)，溶液中的氫離子濃度與氫氧根濃度的乘積是一個(gè)常數(shù)，u3.利用利用PH復(fù)合電極對被測溶液中復(fù)合電極對被測溶液中氫離子氫離子濃度產(chǎn)生不同的直流電位通過濃度產(chǎn)生不同的直流電位通過前置放大器前置放大器輸入到輸入到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器，以達(dá)到，以達(dá)到PH測量的目的，最后由數(shù)字顯示測量的目

39、的，最后由數(shù)字顯示PH值值 1. 隔離柵可將危險(xiǎn)區(qū)的現(xiàn)場回路與主控室安全區(qū) 的控制系統(tǒng)有效隔離。這種隔離可同時(shí)帶來三大好處：其一，隔離柵無需本安接地。簡化了本安防爆應(yīng)用時(shí)的工程施工。其二，大大增強(qiáng)了檢測和控制回路的抗干擾能力。其三，允許現(xiàn)場儀表接地，且現(xiàn)場儀表接地將不會(huì)與控制系統(tǒng)接地之間產(chǎn)生相互影響 u2.應(yīng)用隔離柵可縮短開車準(zhǔn)備時(shí)間和減少停車時(shí) 間。這是因?yàn)楦綦x柵具有比齊納柵強(qiáng)得多的自我保護(hù)能力，意外損壞的可能性較小。同時(shí)，隔離柵允許現(xiàn)場儀表帶電檢修，從而減少了停車。u 3.隔離柵具有較強(qiáng)的信號處理功能，給現(xiàn)場儀表 和控制系統(tǒng)的應(yīng)用提供了更大的選擇空間。從而使整個(gè)系統(tǒng)的配置更合理和有效。u

40、4.當(dāng)用戶同時(shí)應(yīng)用DCS和ESD時(shí)，選用一進(jìn) 二出的隔離柵，可以有效地將兩個(gè)系統(tǒng)隔離開來。從而避免一個(gè)系統(tǒng)的故障影響另一個(gè)系統(tǒng)。u限制回路電能量從而實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全防爆功能的回路限能關(guān)聯(lián)設(shè)備通常被稱為安全柵安全柵？安全柵？為什么要使用安全柵？為什么要使用安全柵？輔助儀表及特殊儀表（安全柵、稱重儀表、軸系儀表）u衡器：衡器：利用作用于物體上的重力等于各種稱量的原理，確定物體的質(zhì)量或作為質(zhì)量函數(shù)的其它量值、數(shù)值、參數(shù)或特性的一種計(jì)量儀器。u分類：分類：根據(jù)衡器準(zhǔn)確度等級分：秤和天平u 根據(jù)操作中是否需要操作者參與：非自動(dòng)衡器和自動(dòng)衡器u 根據(jù)衡器中是否裝有稱重傳感器等電子裝置：機(jī)械衡器和電子衡器u連同

41、其它設(shè)備組合起來以進(jìn)行特定稱量任務(wù)的衡器，常稱為稱量系統(tǒng)或稱重系統(tǒng)常稱為稱量系統(tǒng)或稱重系統(tǒng) u電子衡器的稱重原理：電子衡器的稱重原理：重物加載大秤體上，由稱重傳感器將重量信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤碾娏餍盘栞敵觯缓蠓Q重儀表將傳感器輸出的模擬信號經(jīng)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理后在顯示屏上顯示電子皮帶秤、汽車衡、軌道衡電子皮帶秤、汽車衡、軌道衡u軸振動(dòng)、軸位移、轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理基本相同，傳感器探頭均屬電渦流式探頭，電渦流式探頭由平繞在支架上的鉑金屬線圈組成，外殼為不銹鋼套，套管內(nèi)填充絕緣材料密封，引線從殼體內(nèi)引出接同軸電纜。工作時(shí)，傳感器通入高頻電流，線圈周圍產(chǎn)生高頻磁場，接近探頭端部的金屬表面在

42、高頻磁場的感應(yīng)下產(chǎn)生感應(yīng)電渦流，電渦流對其周邊產(chǎn)生電渦流磁場，該磁場方向與探頭磁場方向相反，兩個(gè)磁場疊加改變探頭線圈的阻抗。探頭與被測軸表面間距越小，電渦流越大，探頭線圈的阻抗越小，探頭線圈兩端的電壓下降。阻抗在激勵(lì)電流、頻率和材質(zhì)磁導(dǎo)率不變的條件下，僅與探頭端面與金屬表面的間隙有關(guān)。與探頭配套的前置放大器接受探頭阻抗信號，并將其放大、轉(zhuǎn)換為所要的電信號。軸位移監(jiān)測儀取其信號的直流分量，經(jīng)處理后反映軸向位移狀況。徑向振動(dòng)監(jiān)測儀和轉(zhuǎn)速監(jiān)測儀取其信號的交流分量，經(jīng)處理后分別反映徑向振動(dòng)情況和軸轉(zhuǎn)速軸振動(dòng)、軸位移、轉(zhuǎn)速傳感器軸振動(dòng)、軸位移、轉(zhuǎn)速傳感器可變程序控制器可變程序控制器PLC安全儀表系統(tǒng)安全

43、儀表系統(tǒng)SIS數(shù)據(jù)采集與監(jiān)督控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)督控制系統(tǒng)SCADA集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的原理、控制系統(tǒng)的原理、機(jī)構(gòu)、及運(yùn)用機(jī)構(gòu)、及運(yùn)用05 1.概念概念: DCS即集散型控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)（ Distributed Control System）。它的主要基礎(chǔ)是4C技術(shù)，即計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和顯示技術(shù)2.組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu): 主要由操作站、控制站及通訊系統(tǒng)等三大部分組成。 DCS通常采用若干個(gè)控制器（過程站）對一個(gè)生產(chǎn)過程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，生產(chǎn)控制操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過控制與網(wǎng)絡(luò)連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)

44、，傳達(dá)操作指令 從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制過程的主要實(shí)施部分。 操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)，管理級是指工廠管理信息系統(tǒng) 3.特點(diǎn)特點(diǎn): 分散控制、集中管理分散控制、集中管理 4.應(yīng)用應(yīng)用 主要用于連續(xù)生產(chǎn)等模擬量較多、調(diào)節(jié)回路較多的生產(chǎn)過程控制場合: 集散控制系統(tǒng)（DCS)ESD緊急停車系統(tǒng)緊急停車系統(tǒng)按照安全獨(dú)立原則要求，獨(dú)立于 DCS集散控制系統(tǒng)，其安全級別高于DCS。在正常情況下，ESD系統(tǒng)是處于靜態(tài)的，不需要人為干預(yù)。作為安全保護(hù)系統(tǒng)，凌駕于生產(chǎn)過程控制之上，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測裝置的安

45、全性。只有當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí)，不需要經(jīng)過DCS系統(tǒng)，而直接由ESD發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號，對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)，避免危險(xiǎn)擴(kuò)散造成巨大損失 SIS在生產(chǎn)裝置的開車、停車階段，運(yùn)行以及維護(hù)操作期間，對人員健康、裝置設(shè)備及環(huán)境提供安全保護(hù)。無論是生產(chǎn)裝置本身出現(xiàn)的故障危險(xiǎn)，還是人為因素導(dǎo)致的危險(xiǎn)以及一些不可抗因素引發(fā)的危險(xiǎn)，SIS都應(yīng)按預(yù)先確定的程序立即做出正確反應(yīng)并給出相應(yīng)的邏輯信號，使生產(chǎn)裝置安全聯(lián)鎖或停車，阻止危險(xiǎn)的發(fā)生及擴(kuò)散，使危害減少到最小。SIS是用儀表實(shí)現(xiàn)安全功能的系統(tǒng)，包括傳感器、邏輯運(yùn)算器和最終執(zhí)行元件及相應(yīng)軟件等。通過傳感器對過程變量進(jìn)行檢測，這些變量信號根據(jù)安全聯(lián)鎖的要求在邏

46、輯運(yùn)算器中進(jìn)行處理，一旦過程變量達(dá)到預(yù)定條件，則將輸出正確的信號到最終執(zhí)行元件，使被控制過程轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)安全儀表系統(tǒng)安全儀表系統(tǒng)（SIS)可變程序控制器（PLC)u DCS控制系統(tǒng)與控制系統(tǒng)與PLC控制區(qū)別控制區(qū)別 1.DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)”，而PLC只是一種(可編程控制器)控制“裝置”，兩者是“系統(tǒng)”與“裝置”的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié),PLC裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能uPLC特點(diǎn)特點(diǎn) 1：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 2：硬件配套齊全，功能完善，適應(yīng)性強(qiáng)：硬件配套齊全，功能完善，適應(yīng)性強(qiáng) 3：易學(xué)易用：易學(xué)易用 4：容易改造：容易改造 5：體積小，重

47、量輕，能耗低：體積小，重量輕，能耗低數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（ SCADA)uSCADA系統(tǒng)系統(tǒng) u集中了PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場測控功能強(qiáng)和DCS系 統(tǒng)的組網(wǎng)通訊能力的兩大優(yōu)點(diǎn)，性能價(jià)格比高，特別適合測控點(diǎn)極為分散，對控制的要求不是特別高的場合。uPLC系統(tǒng)系統(tǒng)u 即可編程控制系統(tǒng)，適用于工業(yè)現(xiàn)場的測量控制，現(xiàn)場測控功能強(qiáng)，性能穩(wěn)定，可靠性高，技術(shù)成熟，使用廣泛，價(jià)格合理。PLC多作為SCADA系統(tǒng)的下位機(jī)。uDCS系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)），適用于測控點(diǎn)數(shù)多，測控精度高，測控速度快的工業(yè)現(xiàn)場，其特點(diǎn)是分散控制和集中監(jiān)視，具有組網(wǎng)通訊能力，測控功能強(qiáng)，運(yùn)行可靠，易于擴(kuò)展，組態(tài)方便，操作維護(hù)簡便，但系統(tǒng)價(jià)格昂

48、貴。 SCADAPLCDCSSCADAPLCDCS的區(qū)別的區(qū)別氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)薄膜直通單座閥直通單座閥氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)薄膜直通雙座閥直通雙座閥氣動(dòng)蝶閥氣動(dòng)蝶閥氣動(dòng)球閥氣動(dòng)球閥電動(dòng)蝶閥電動(dòng)蝶閥快速排氣閥快速排氣閥鎖止閥（保位閥）鎖止閥（保位閥）智能定位器智能定位器氣動(dòng)開關(guān)球閥氣動(dòng)開關(guān)球閥電磁閥電磁閥過濾器減壓閥過濾器減壓閥06控制閥及附件控制閥及附件2.控制閥在自動(dòng)化中的重要性控制閥在自動(dòng)化中的重要性 （1）、安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場。常年與介質(zhì)接觸，工作在高溫、高壓、深冷、強(qiáng)腐蝕、易磨損、易堵、易漏的惡劣環(huán)境。 （2）、是控制系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于選擇不當(dāng)或維護(hù)不善常常使整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)不能可靠工作。嚴(yán)重是會(huì)引

49、起整個(gè)裝置停車、工廠停產(chǎn)。 （3）、與生產(chǎn)工藝密切相關(guān)，它直接影響生產(chǎn)過程中的物理平衡和能量平衡 控制閥控制閥3.控制閥的基本構(gòu)成控制閥的基本構(gòu)成氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1）、直通雙座閥、套筒閥）、直通雙座閥、套筒閥特點(diǎn)：特點(diǎn)： 采用雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。具有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，動(dòng)作靈敏，流量特性精確，拆裝方便等特點(diǎn)。 應(yīng)用：應(yīng)用： 適用于壓差較大，允許泄漏也較大的且不是很清潔的介質(zhì)場合。特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、 采用平衡型閥芯，不平衡力下，允許壓差大，操作穩(wěn)定 2、閥芯導(dǎo)向面大，可改善由渦流和沖擊引起的振蕩。3、 比普通的單、雙座調(diào)節(jié)閥噪聲降低10dB左右。 4、 結(jié)構(gòu)簡單，裝拆維修方便。 應(yīng)用：

50、應(yīng)用： 適用于泄漏要求不嚴(yán)、壓差較大的干凈介質(zhì)場合 （2）、偏心旋轉(zhuǎn)閥）、偏心旋轉(zhuǎn)閥（3）、球閥特點(diǎn)特點(diǎn)： 1.球面壓緊閥座，容易把結(jié)晶結(jié)巴物破壞，適用于結(jié)晶、結(jié)巴及不干凈介質(zhì)場合。2.流路簡單，Kv值大，自潔性能好。3.體積小，重量輕。4.適合于兩位控制 。 應(yīng)用應(yīng)用： 適用于既要求調(diào)節(jié)又要求密封的場合。特點(diǎn)特點(diǎn)： 球閥流體阻力小，結(jié)構(gòu)簡單，緊密可靠，操作維修方便 ，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。 應(yīng)用： 適用于開關(guān)控制適用于開關(guān)控制。（4）、蝶閥）、蝶閥特點(diǎn)特點(diǎn)： 蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)迅速、90往復(fù)回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)力矩小

51、等特點(diǎn) 應(yīng)用： 適用于大口徑，大流量，低壓差介質(zhì)的調(diào)節(jié)與切斷。（1）：概述）：概述： 閥門定位器，按結(jié)構(gòu)分氣動(dòng)閥門定位器、電氣閥門定位器及智能閥門定位器，是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后，閥桿的位移又通過機(jī)械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng) （2）：工作原理）：工作原理： 閥門定位器是控制閥的主要附件.它將閥桿位移信號作為輸入的反饋測量信號,以控制器輸出信號作為設(shè)定信號，進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，建立了閥桿位移量與控制器輸出信號之間的一一對應(yīng)關(guān)

52、系。因此，閥門定位器組成以閥桿位移為測量信號，以控制器輸出為設(shè)定信號的反饋控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)的操縱變量是閥門定位器去執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號 （3）：分類：）：分類： 閥門定位器按輸入信號分為氣動(dòng)閥門定位器、電氣閥門定位器和智能閥門定位器。氣動(dòng)閥門定位器的輸入信號是標(biāo)準(zhǔn)氣信號，例如，20100kPa氣信號，其輸出信號也是標(biāo)準(zhǔn)的氣信號。電氣閥門定位器的輸入信號是標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號，例如，420mA電流信號或15V電壓信號等，在電氣閥門定位器內(nèi)部將電信號轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號到撥動(dòng)控制閥。智能電氣閥門定位器它將控制室輸出的電流信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號，根據(jù)調(diào)節(jié)閥工作時(shí)閥桿摩擦力，抵消介質(zhì)壓力

53、波動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力，使閥門開度對應(yīng)于控制室輸出的電流信號。并且可以進(jìn)行智能組態(tài)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，達(dá)到改善控制閥性能的目的 。按動(dòng)作的方向可分為單向閥門定位器和雙向閥門定位器。單向閥門定位器用于活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，閥門定位器只有一個(gè)方向起作用，雙向閥門定位器作用在活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸的兩側(cè)，在兩個(gè)方向起作用 （4）：作用）：作用 1.改善調(diào)節(jié)閥的靜態(tài)特性，提高閥門位置的線性度。2.改善調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)特性，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后。 3.改變調(diào)節(jié)閥的流量特性。4.改變調(diào)節(jié)閥對信號壓力的響應(yīng)范圍實(shí)現(xiàn)分程控制。 5.使閥門動(dòng)作反向。 （5）：幾種定位器（實(shí)例） 氣動(dòng)閥門定位器 電氣閥門定位器電氣閥門定位器 智

54、能閥門定位器智能閥門定位器 （2）：分類：）：分類： 電磁閥從原理上分為三大類（即：直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式） 從氣路或油路上來說，我們在生產(chǎn)中常用的電磁閥有二位三通、二位四通、二位五通等 。電磁閥二位是指電磁閥的閥芯有兩個(gè)不同的工作位置（開、關(guān)）。而多少通指電磁閥的閥體上有多少個(gè)通道口；比如二位二通電磁閥是一進(jìn)一出（二個(gè)通道、最普通常見）二位三通電磁閥控制液體是一進(jìn)二出（兩出分別是一個(gè)常開一個(gè)常閉）；氣動(dòng)換向電磁閥是一進(jìn)一出一排氣；液壓一進(jìn)一出一回油（1）：工作原理）：工作原理： 電磁閥是由電磁線圈和磁芯組成，是包含一個(gè)或幾個(gè)孔的閥體。當(dāng)線圈通電或斷電時(shí)，磁芯的運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致流體通過閥體或被切

55、斷，以達(dá)到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動(dòng)鐵芯、線圈等部件組成；閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。電磁線圈被直接安裝在閥體上，閥體被封閉在密封管中，構(gòu)成一個(gè)簡潔、緊湊的組合（3）：實(shí)例）：實(shí)例兩位三通電磁閥剖析左圖中左圖中表示二位三通直動(dòng)式電磁閥(常斷型)結(jié)構(gòu)的簡單剖面圖及工作原理。線圈通電時(shí)，靜鐵芯產(chǎn)生電磁力，閥芯受到電磁力作用向上移動(dòng)，密封墊抬起，使1、2接通，2、3斷開，閥處于進(jìn)氣狀態(tài)，可以控制氣缸動(dòng)作。當(dāng)斷電時(shí)，閥芯靠彈簧力的作用恢復(fù)原狀，即1、2斷，2、3通，閥處于排氣狀態(tài)。（1 1）、在氣路(或液路)上來說，兩位三通電磁閥具有1個(gè)進(jìn)氣孔(接進(jìn)氣氣源)、1個(gè)

56、出氣孔(提供給目標(biāo)設(shè)備氣源)、1個(gè)排氣孔(一般安裝一個(gè)消聲器，如果不怕噪音的話也可以不裝 ）。（2 2）、）、在電氣上來說，兩位三通電磁閥一般為單電控(即單線圈) 。兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種。常閉型指線圈沒通電時(shí)氣路是斷的，常開型指線圈沒通電時(shí)氣路是通的。 常閉型兩位三通電磁閥動(dòng)作原理：給線圈通電，氣路接通，線圈一旦斷電，氣路就會(huì)斷開，這相當(dāng)于“點(diǎn)動(dòng)”。 常開型兩位三通單電控電磁閥動(dòng)作原理：給線圈通電，氣路斷開，線圈一旦斷電，氣路就會(huì)接通，這也是“點(diǎn)動(dòng)”。兩位五通電磁閥兩位五通電磁閥上圖中表示上圖中表示二位五通直動(dòng)式電磁閥(常斷型)結(jié)構(gòu)的簡單剖面圖及工作原理。起始狀態(tài)，1，2進(jìn)氣4

57、，5排氣線圈通電時(shí)，靜鐵芯產(chǎn)生電磁力，使先導(dǎo)閥動(dòng)作，壓縮空氣通過氣路進(jìn)入閥先導(dǎo)活塞使活塞啟動(dòng)，在活塞中間，密封圓面打開通道，1，4進(jìn)氣，2，3排氣當(dāng)斷電時(shí)，先導(dǎo)閥在彈簧作用下復(fù)位，恢復(fù)到原來的狀態(tài)剖析剖析（1 1）、兩位五通電磁閥具有1個(gè)進(jìn)氣孔(接進(jìn)氣氣源)、1個(gè)正動(dòng)作出氣孔和1個(gè)反動(dòng)作出氣孔(分別提供給目標(biāo)設(shè)備的一正一反動(dòng)作的氣源)、1個(gè)正動(dòng)作排氣孔和1個(gè)反動(dòng)作排氣孔(安裝消聲器)。 （2 2）、兩位五通電磁閥一般為雙電控(即雙線圈)。兩位五通雙電控電磁閥動(dòng)作原理：給正動(dòng)作線圈通電，則正動(dòng)作氣路接通(正動(dòng)作出氣孔有氣)，即使給正動(dòng)作線圈斷電后正動(dòng)作氣路仍然是接通的，將會(huì)一直維持到給反動(dòng)作線圈

58、通電為止。 給反動(dòng)作線圈通電，則反動(dòng)作氣路接通(反動(dòng)作出氣孔有氣)，即使給反動(dòng)作線圈斷電后反動(dòng)作氣路仍然是接通的，將會(huì)一直維持到給正動(dòng)作線圈通電為止。這相當(dāng)于“自鎖”。 基于兩位五通雙電控電磁閥的這種特性，在設(shè)計(jì)機(jī)電控制回路或編制PLC程序的時(shí)候，可以讓電磁閥線圈動(dòng)作12秒就可以了，這樣可以保護(hù)電磁閥線圈不容易損壞 1.概述概述 ： 行程限位開關(guān)又稱限位開關(guān),用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中,將行程限位開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置,當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí), 行程限位開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)電路的切換 2.分類分類 ： 行程限位開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式、微動(dòng)式

59、和組合式。 直動(dòng)式滾輪式微動(dòng)式API 美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) ISO 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEC 國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ANSI 美國國家標(biāo)準(zhǔn)美國國家標(biāo)準(zhǔn)ISA 美國儀表協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)美國儀表協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位采用計(jì)量單位采用SI單位制單位制 1.設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn) ： 儀控系統(tǒng)應(yīng)能有效地監(jiān)控整套設(shè)備生產(chǎn)過程，確保設(shè)備長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，操作維護(hù)方便。在考慮先進(jìn)性的同時(shí)，以可靠性為主。所有聯(lián)鎖回路按ISA標(biāo)準(zhǔn)，采用失電安全的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證在失電狀態(tài)下的安全停機(jī)?，F(xiàn)場安裝的戶外電子類儀表防護(hù)等級原則上采用IP65，滿足戶外安裝要求。自控專業(yè)的自控專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)

60、范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范07STEP 07STEP 06STEP 05儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T 20510-2000 STEP 04信號報(bào)警、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定信號報(bào)警、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T 20511-2000 STEP 03可編程控制器系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定可編程控制器系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T 20700-2000 STEP 02STEP 01過程測量與控制儀表的功能標(biāo)志及圖形符號HG/T 20505-2000自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定 HG/T 20507-2000 儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T 20509-2000 儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定H