儀表自動化應用及發(fā)展前景的培訓ppt課件

1、寧夏寶豐能源集團股份技術培訓.儀表自動化運用及開展前景. 自動化儀表廣泛運用于配備、改造傳統(tǒng)產業(yè)的工藝流程的丈量和控制，是現(xiàn)代化大型重點成套配備的重要組成部分，是信息化帶開工業(yè)化的重要紐帶。 自動化儀表的運用. 目前，在我國電力、石油、冶金、化工、建材、輕工等工業(yè)領域的企業(yè)新建和改造過程中，除工藝流程和工藝設備外，企業(yè)更注重自動化儀表和控制系統(tǒng)，以添加產品種類，提高產質量量，降低本錢，獲取更多利潤。而且企業(yè)要平安地消費，到達國家對環(huán)保的要求，需求用新的檢測技術，功能更強的控制方法來控制消費過程，對系統(tǒng)的可靠性、準確度、乃至操作和維護以及節(jié)省投資方面提出了更高的要求。因此企業(yè)用戶需求了解國際上新

2、的檢測技術和控制系統(tǒng)的開展情況及其新產品在運用方面的閱歷；而儀表制造廠那么必需研討、開發(fā)與消費適銷對路的產品，并要在改造現(xiàn)有企業(yè)方面提供系統(tǒng)集成處理方案.自動化儀表通俗地來說就是用以檢出、丈量、察看、計算各種物理量、物質成分、物性參數(shù)等的器具或設備。從專業(yè)的角度來說，儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳送和數(shù)據(jù)處置等功能，例如用于工業(yè)消費過程自動控制中的氣動調理儀表，和電動調理儀表，以及集散型儀表控制系統(tǒng)也皆屬于儀器儀表。.一、工業(yè)過程檢測1、溫度檢測儀表 1熱電阻 2) 熱電偶2、壓力檢測儀表 表壓和絕壓及相互關系3、液位丈量儀表差壓式丈量儀表；浮力式丈量儀表；輻射式丈量儀表；.4、流量丈

3、量儀表差壓式丈量儀表；容積式丈量儀表；漩渦式丈量儀表；電磁式丈量儀表；轉子丈量儀表；超聲波丈量儀表；科氏力質量丈量儀表。5、過程分析丈量儀表在線色譜、PH分析儀、電導分析儀、水表、氧表。6、特殊儀表形狀監(jiān)測儀表、轉速丈量儀表等.二、工業(yè)過程控制1、電動 1電動閥 2) 變頻器 3電機數(shù)字量2、液動 電液轉換器各類閥門3、氣動 電氣轉換器各類閥門.三、過程控制戰(zhàn)略1、調理器電動和氣動2、DCS系統(tǒng) 3、PLC系統(tǒng)4、CCS機組控制系統(tǒng) .四、保證工業(yè)過程平安1、TRICON的SIS系統(tǒng)2、黑馬的SIS系統(tǒng) 3、DeltaV SIS系統(tǒng)4、橫河的SIS系統(tǒng)5、ABB的SIS系統(tǒng) .五、離心式緊縮機

4、的防喘振控制 1、 離心式緊縮機的特性曲線與喘振離心式緊縮機的特性曲線通常指：出口絕對壓力p2與人口絕對壓力p1之比(或稱緊縮比)和入口體積流量的關系曲線；效率和流量或功率和流量之間的關系曲線。對于控制系統(tǒng)的設計而言，那么主要用到緊縮比和入口體積流量的特性曲線，見圖620中實線。 . 離心式緊縮機在運轉過程中，有能夠會出現(xiàn)這樣一種景象，即當負荷降低到一定程度時，氣體的排出量會出現(xiàn)劇烈振蕩，同時機身也會猛烈振動，并發(fā)出“哮喘或吼叫聲，這種景象就叫做離心式緊縮機的“喘振。 . 喘振是離心式緊縮機的固有特性，而現(xiàn)實上少數(shù)離心泵也能夠喘振。離心泵任務中產生不穩(wěn)定工況需求兩個條件：一是泵的PQ特性曲線呈

5、駝峰狀；二是管路系統(tǒng)中要有能自在升降的液位或其他能儲存和放出能量的部分。因此，對離心泵的情況，當遇到具有這種特點的管路安裝時，那么應防止選器具有駝峰型特性的泵。. 對離心緊縮機，由于它的性能曲線大多呈駝峰型，并且保送的介質是可緊縮的氣體，因此，只需串聯(lián)著的管路容積較大，就能起到貯放能量的作用，故發(fā)生不穩(wěn)定跳動的任務情況便更為容易。銜接離心式緊縮機不同轉速下的特性曲線的最高點，所得曲線稱喘振極限線。其左側部分稱為喘振區(qū)，如圖620中陰影部分。.喘振情況與管網(wǎng)特性有關。管網(wǎng)容量越大，喘振的振幅越大，而頻率越低；管網(wǎng)容量越小，那么相反。.2、引起喘振的要素當離心式緊縮機的負荷減小到一定程度時，會呵斥

6、緊縮機的喘振，這是引起喘振的最常見要素。除此之外，被緊縮氣體的吸入形狀，如分子量、溫度、壓力等的變化，也是呵斥緊縮機喘振的要素。 . 吸入壓力的變化，會影響緊縮機的實踐緊縮比。當吸入壓力P1l降低，所需緊縮比增大，緊縮機易進入喘振區(qū)。對于吸入氣體的分子量變化，緊縮機特性曲線的改動情況如圖621所示。.圖中清楚地闡明，在同樣的吸入氣體流量QA下，分子量大，緊縮機易進入喘振區(qū)。 . 當吸入氣體溫度變化時，它的特性曲線將如圖622所示。顯然，當溫度降低，緊縮機易出現(xiàn)喘振。 . 在實踐消費過程中，被緊縮的氣體往往來自上一工序，該工序的操作情況會影響分子量和溫度的變化，從而能夠引起緊縮機的喘振。鑒于目前

7、的防喘振控制系統(tǒng)普通只是為了防止負荷的減小，且分子量的變化也無法進展在線丈量，所以，在上述情況下，防喘振控制系統(tǒng)會“失靈。對此需求特別加以注重。.3、喘振的極限方程及平安操作線 (1)閱歷公式 將在不同轉速下的緊縮機特性曲線最高點銜接起來所得的一條曲線，稱為緊縮機喘振的極限線，如圖623所示。 .對于喘振極限線，可以經(jīng)過實際推導獲得數(shù)學表達式。在工程上，為了平安上的緣由，在喘振極限線右邊，建立一條“平安操作線，作為緊縮機允許任務的界限。這條平安操作線可與一個拋物線方向近似，其閱歷公式為 .式中，Q1為吸人口氣體的體積流量；T1為吸人口氣體的絕對溫度；p1、p2分別為吸入口、排出口的絕對壓力；K

8、，a均為常數(shù)，普通由緊縮機制造廠家給出，a有等于0、大于0和小于0三種情況。式(67).由于式(67)中的吸入口氣體的體積流量Q1、絕對壓力p1和絕對溫度T1有一定關系，而且還可以按照不同的丈量方法和儀表，將閱歷公式表達成更加適用的公式。式(67).(2)用差壓計丈量流量時的平安操作線表達式 假設在緊縮機人口處用差壓計丈量流量Q1，測得的差壓為p1d，由規(guī)范節(jié)流安裝流量丈量公式 式中，為常數(shù)；為氣體緊縮系數(shù)；1為人口處氣體的密度。根據(jù)氣體方程式(68).根據(jù)氣體方程 式中，z為氣體緊縮修正系數(shù)；R及為氣體常數(shù)；M為氣體分子量。將式(69)代入式(68)并簡化后，得式(610)式(69).式(6

9、10)將式(610)代入式(67)，得式中，式(611)式中，.式(612)或式(613)由式6-11可得：式(612)和式(613)就是用差壓計丈量入口處氣體流量時喘振平安操作線的表達式。.4、 防喘振控制系統(tǒng)在通常情況下，緊縮機的喘振主要是負荷減少所致，而負荷的升降那么是由工藝所決議的。為使緊縮機不出現(xiàn)喘振，需求確保任何轉速下，經(jīng)過緊縮機的實踐流量都不小于喘振極限線所對應的最小流量QB。.根據(jù)這一思緒，可采取如圖624所示的循環(huán)流量法，來設計固定極限流量法和可變極限流量法等兩種防喘振控制系統(tǒng)。.(1)固定極限流量法 采用部分循環(huán)法，一直使緊縮機流量堅持大于某一定值流量，從而防止進入喘振區(qū)運

10、轉，這種方法叫做固定極限流量防喘振控制。圖625中QB即為固定極限流量值。.顯然，緊縮機不論運轉在哪一檔轉速下，只需滿足QQB的條件，緊縮機就不會出現(xiàn)喘振。用固定極限法所設計的控制方案構造簡單，如圖626所示。圖中的流量控制器，即以QB值作為其固定設定值的防喘振控制器。.QB的取值應以現(xiàn)場緊縮機能到達的最高轉速所對應的喘振極限流量為好。緊縮機正常運轉時，控制器的丈量值恒大于設定值，而旁路控制閥是氣關閥，此時控制器具有正向作用和PI特性，輸出達最大值時使閥封鎖。當緊縮機吸氣量小于設定值時，旁路閥翻開，緊縮機出口氣體經(jīng)旁路前往至緊縮機人口，氣量又增大到大于QB值。這時雖然緊縮機向外供氣量減少了，但

11、防止了喘振的發(fā)生。.這種固定極限流量法缺乏之處在于當緊縮機低速運轉時(如圖625中的n1，n2轉速情況下)，緊縮機的能耗過大，這對緊縮機負荷需經(jīng)常改動的消費安裝就不夠經(jīng)濟；但從另一方面講，那么有控制方案簡單、系統(tǒng)可靠性高、投資少等優(yōu)點。.(2)可變極限流量法 為了減少緊縮機的能量耗費，在緊縮機負荷有能夠經(jīng)常動搖的場所，可以采用調理轉速的方法來保證緊縮機的負荷滿足工藝上的要求。由于在不同轉速下，其喘振極限流量是一個變數(shù)，它隨轉速的下降而變小。所以最合理的防喘振控制方案應是在整個緊縮機負荷變化范圍內，使它的任務點沿著如圖623所示的喘振平安操作線而變化，.根據(jù)這一思緒設計的防喘振控制系統(tǒng)，就稱為可

12、變極限流量法防喘振控制系統(tǒng)，它的原理如圖627所示。. 在設計防喘振控制系統(tǒng)時，尚需留意如下幾點：旁路控制閥在緊縮機正常運轉的整個過程中，丈量值一直大于設定值，因此必需思索防喘振控制器的防積分飽和問題。否那么就會呵斥防喘振控制系統(tǒng)的動作不及時而引起事故。. 在實踐的工業(yè)設備上，有時不能在緊縮機入口處丈量流量，而必需改為在出口處，但緊縮機制造廠所給的特性曲線往往是規(guī)定丈量人口流量的，這時就需求將喘振平安操作線方程進展改寫?？梢詮娜丝?、出口質量流量相等這一等式出發(fā)，寫出pld與出口流量的差壓值p2d之間的關系式，然后把平安操作線方程式中p1d交換掉，再以此方程進展防喘振控制系統(tǒng)的設計。. 喘振平安

13、操作線方程式中的緊縮機出、人口處的壓力p1、p2均指絕對壓力。因此，假設所用的壓力變送器不是絕壓變送器，那么必需思索相對壓力和絕對壓力的轉換問題。. 防止緊縮機喘振的工況：防止進氣壓力低、進氣溫度高、和氣體分子量小等。防止管網(wǎng)堵塞使管網(wǎng)特性改動。要堅持在開、停車過程中，升降速不可太快，并且先升速后升壓和先降壓后降速。. 開、關防喘閥時平穩(wěn)緩慢。關防喘閥時要先低壓后高壓，開防喘時要先高壓后低壓。如萬一出現(xiàn)“旋轉失速和“喘振時，首先應全部翻開防喘閥，添加緊縮機的流量，然后再根據(jù)詳細情況進展處置。 . 由于現(xiàn)代科學技術的不斷開展提高使得對自動化儀表提出了更高更新的要求，而以此滿足現(xiàn)代化建立的開展的要求。其儀表的開展趨勢的最中心的理念就是不斷利用新的任務原理和采用新資料來制造新的自動化儀表的元器件，例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共振、超導、激光等原理和采用各種新型半導體敏感元件、集成電路、集成光路、光導纖維等元器件。其目的是實現(xiàn)儀器經(jīng)過微型計算機的運用來提高儀器儀表的性能，提高儀器儀表本身自動化、智能化程度和數(shù)據(jù)處置才干。自動化儀表不僅供單項運用，而且能夠經(jīng)過規(guī)范接口和數(shù)據(jù)通道與電子計算機結合起來，組成各種測試控制管理綜合系統(tǒng)，以滿足更高的技術要求。 自動