開關(guān)量控制的基礎(chǔ)知識

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

2、，輸出13通；2、主要技術(shù)要求 在火電廠中，開關(guān)量變送器的主要任務(wù)是，將被測物理量或機(jī)械量按照一定的預(yù)期參考值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)量電信號輸出。 開關(guān)量變送器主要技術(shù)要求有下列幾點(diǎn)：1）動作的穩(wěn)定性 在選擇開關(guān)量變送器時，應(yīng)該選擇重復(fù)偏差值小的產(chǎn)品，即要求其 動作值和返回值的穩(wěn) 定性好，長期工作中 均能保持在原有的整 定值上。 2）動作的可靠性 火電廠開關(guān)量控制系統(tǒng)中，開關(guān)量變送器的工作間歇時間長，要求既不能“拒動”，又不能“誤動”。 系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作稱為誤動作；系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作稱為拒動作。 3）切換差(死區(qū)) 在大部分開關(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 作。二、開關(guān)量信息的獲取方法 1 通過各種形式的開關(guān)量變速器獲得 2 通過模擬量轉(zhuǎn)換至開關(guān)量 3 通過各種設(shè)備的輔助觸點(diǎn)及控制電路獲得 三、開關(guān)量信號的攝取方法 開關(guān)量控制系統(tǒng)的完好狀態(tài)由正確“動作”和正確“不動作”組成。 故障狀態(tài)也有兩種，即“不正確動作”和“不正確不動作”。 誤動作：系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作；拒動作：系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作。 可靠性:系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下和預(yù)定的時間內(nèi)持續(xù)完成規(guī)定功能的概率。 Pp 誤動作次數(shù)誤動作率:或?qū)嶋H動作次數(shù)Qq 拒動作次數(shù)拒動作率:或應(yīng)當(dāng)動作次數(shù)1、單一信號法 是指用單個檢測元件組成信號單元的方法；2、信號串聯(lián)

4、法 為了減少信號單元的誤動作率，將反映同一故障的檢測元件觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)；3、信號并聯(lián)法 為了減少信號單元的拒動作率，將反映同一故障的檢測元件觸點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)；4、信號串并聯(lián)法 為了綜合信號串聯(lián)后誤動作率降低和信號并聯(lián)后拒動作率降低的優(yōu)點(diǎn)，將兩個信號先串聯(lián) 然后進(jìn)行并聯(lián)。5、“三取二”信號法 為了既減小誤動作率又減小拒動作故障率，可采用“三取二信號”法，如汽包水位保護(hù)信號。6、信號表決法 在某些熱工保護(hù)系統(tǒng)中裝設(shè)多個檢測元件，設(shè)置邏輯表決電路進(jìn)行信號處理。 如層燃燒器有火焰和無火焰的表決。1.2 開關(guān)量變送器一、微動開關(guān) 微動開關(guān)是多種開關(guān)量變送器的核心部件，微動開關(guān)種類很多，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開關(guān) 二、行程開關(guān) 行程開關(guān)也稱限位開關(guān)。它裝在預(yù)定的位置上，當(dāng)被控設(shè)備運(yùn)動到此位置時，裝在運(yùn)動部件上的突起部分(擋鐵)碰撞行程開關(guān)，使常閉觸點(diǎn)斷開，切斷控制電路，設(shè)備停止運(yùn)動，同時還可送出設(shè)備的終止?fàn)顟B(tài)，作為控制反饋信號送給控制裝置。三壓力開關(guān) 壓力開關(guān)用來將被測壓力轉(zhuǎn)換成為開關(guān)信號。 當(dāng)介質(zhì)的壓力達(dá)到(高于或低于)切換值時，輸出開關(guān)量信息。 四、差壓開關(guān) 差壓開關(guān)也稱差壓控制器或差壓繼電器，傳感器大多采用膜片或波紋管。差壓開關(guān)和壓力開關(guān)的區(qū)別僅是，壓力開關(guān)的測量傳感元件是單室的，而差壓開關(guān)的測量傳感元件是雙室的。五、溫度開關(guān) 0-100攝氏度范圍內(nèi)：固體膨脹式溫

6、度開關(guān) 100-250攝氏度范圍內(nèi)：氣體膨脹式溫度開關(guān) 250攝氏度以上：溫度變送器轉(zhuǎn)換成模擬量信息，再通過電量轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換為開關(guān)量。 六液位開關(guān) 液位開關(guān)種類很多，常見的主要有浮子式和電極式兩種。浮子式液位開關(guān)是利用容器內(nèi)的液體對浮子的浮力來監(jiān)測液位的。當(dāng)液位變動達(dá)到一定數(shù)值時，浮子帶動的磁鋼將使外部的舌簧管觸點(diǎn)動作，送出開關(guān)量信號 七、流量開關(guān) 流量開關(guān)也稱流量控制器或流量繼電器。流量開關(guān)的種類很多，按其工作原理來分，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 手動電器1 按鈕 按鈕開關(guān)是一種最簡單的手動主令電器，由操作人員通過按鈕對系統(tǒng)發(fā)出指令。 2 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 控制開關(guān)是一種具有多種操作位置、能夠換接多個電路的手動電器。一般用來控制電動機(jī)的啟停，電動門的開大或關(guān)小，聯(lián)鎖回路的接通和斷開等。 二 自動電器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機(jī)等各種電氣設(shè)備主電路的自動開關(guān)。接觸器是利用電磁吸引原理使電路接通和斷開的，因此，它可以用在遠(yuǎn)距離自動控制操作場合。 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