動(dòng)化儀表及過(guò)程控制(701)執(zhí)行器ppt課件

1、自動(dòng)化儀表及過(guò)程控制(7)Automation Instrumentations and Process Control第4章執(zhí)行器和防爆柵 Actuator and Explosion-proof Fence執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分. 它的作用是接納控制器送來(lái)的控制信號(hào), 產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作來(lái)控制被控變量。執(zhí)行器按其運(yùn)用能源方式可分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類(lèi)。氣動(dòng)執(zhí)行器用緊縮空氣做為能源，簡(jiǎn)單、可靠、推力大、防火防爆、價(jià)錢(qián)低廉，電動(dòng)執(zhí)行器的能源取用方便，信號(hào)傳送迅速。氣動(dòng)執(zhí)行器 氣動(dòng)執(zhí)行器 氣動(dòng)執(zhí)行器 Pneumatic actuator帶閥門(mén)定位器的氣動(dòng)調(diào)理閥電動(dòng)執(zhí)行器Elect

2、rical actuator調(diào)理閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜閥 氣動(dòng)活塞閥正作用薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)Direct acting diaphragm actuator執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用型式正作用反作用調(diào)理閥的調(diào)理機(jī)構(gòu)調(diào)理閥的調(diào)理機(jī)構(gòu)工業(yè)調(diào)理閥調(diào)理機(jī)構(gòu)的型式結(jié)構(gòu)型式特點(diǎn)直通單座壓降低，泄漏量小直通雙座壓降大，泄漏量大角閥高壓降、高粘度、含雜質(zhì)介質(zhì)高壓閥高壓場(chǎng)合蝶閥大流量、低壓差、大泄漏量、含雜質(zhì)隔膜閥腐蝕性介質(zhì)三通閥分流、合流蝶閥角閥、三通閥常見(jiàn)的直行程閥閥體閥芯閥座推桿常見(jiàn)的直行程閥閥體閥芯閥座推桿調(diào)理機(jī)構(gòu)作用型式例：直通單座閥正作用 反作用 調(diào)理機(jī)構(gòu)作用型式例：直通單座閥正作用 反作用 氣動(dòng)調(diào)理閥氣開(kāi)氣關(guān)型式AO

3、:air-to-openAC:air-to-close氣開(kāi)氣關(guān)組合方式表序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行器1+/正+/正+/氣關(guān)2+/正-/反-/氣開(kāi)3-/反+ /正-/氣開(kāi)4-/反-反/+/氣關(guān)控制系統(tǒng)氣動(dòng)執(zhí)行器AO/AC選擇原那么：平安在事故條件下如氣動(dòng)閥門(mén)氣源中斷，應(yīng)盡量使其動(dòng)作不會(huì)引起嚴(yán)重事故。例1：加熱爐燃油系統(tǒng)供油閥為防止高溫事故，應(yīng)選氣開(kāi)式例2：工業(yè)鍋爐汽包水位給水閥在事故條件下需保證有冷水進(jìn)入汽包，應(yīng)選氣關(guān)閉式調(diào)理閥的流量特性閥芯相對(duì)位移和相對(duì)流量變化的關(guān)系 Qmax：閥門(mén)最大流量L：閥芯最大行程Q：實(shí)踐流量l：實(shí)踐行程理想流量特性固有流量特性取決于閥芯的外形。不同的閥芯外形在同樣行程

4、變化時(shí)引起不同的流量變化例：直線閥理想流量特性 理想流量特性 任務(wù)流量特性 取決于閥芯的外形和配管的情況實(shí)踐管路系統(tǒng)中其它設(shè)備對(duì)流量特性的影響串聯(lián)管道任務(wù)流量特性 全開(kāi)閥阻比由于pg的存在，使理想特性變?yōu)槿蝿?wù)特性管道串聯(lián)時(shí)調(diào)理閥的任務(wù)特性 工程中調(diào)理閥口徑確實(shí)定根本步驟 確定工藝最大流量Qmax確定最大流量時(shí)的閥壓降PTmin并計(jì)算S值計(jì)算流量系數(shù)C進(jìn)展必要的修正查找適宜的Cg保證CgC代入Cg驗(yàn)算由Cg查找相應(yīng)公稱(chēng)通經(jīng)Dg和閥座直徑Dg產(chǎn)品流通才干流量系數(shù)CC的物理意義：在閥門(mén)全開(kāi)形狀下，p=100KPa,=1000kg/m3時(shí)的流量(m3/h)。C直接反映了流體流過(guò)閥門(mén)的才干，同樣條件下C

5、大的閥門(mén)，Q大。調(diào)理閥的可調(diào)比R可調(diào)范圍R指所能控制的最大流量和最小流量之比，它反映了閥門(mén)的調(diào)理才干。目前工程上常用的調(diào)理閥的理想可調(diào)比有30和50兩種。直通雙座直線閥選型例知Qmax=100m3/h，p=50KPa，Qmin=20m3/h，s=0.5，介質(zhì)為水，試確定閥門(mén)口徑Dg。解： 1.2. 查表得適宜的Cg=160直通雙座直線閥選型例3.驗(yàn)算：閥門(mén)開(kāi)度100%時(shí)有4. 按Cg=160查表得適宜的選型口徑Dg=100mm且有Q=100,l/L=79%,Q=20,l/L=10% 電氣轉(zhuǎn)換器 Electric to Pneumatic Converter電氣轉(zhuǎn)換器原理閥門(mén)定位器Value P

6、ositioner閥門(mén)定位器氣動(dòng)閥控制信號(hào)方式電動(dòng)調(diào)理閥電動(dòng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)直行程調(diào)理閥角行程調(diào)理閥多圈行程調(diào)理閥電磁閥電動(dòng)閥任務(wù)原理框圖電動(dòng)閥兩相電機(jī)伺服電路變頻電動(dòng)閥原理框圖第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：控制閥的任務(wù)流量特性與以下哪幾項(xiàng)有關(guān)？A閥門(mén)的流量系數(shù)；B閥芯的外形；C閥門(mén)的口徑；D閥門(mén)兩端的配管情況。 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：控制閥的任務(wù)流量特性與以下哪幾項(xiàng)有關(guān)？A閥門(mén)的流量系數(shù)；B閥芯的外形；C閥門(mén)的口徑；D閥門(mén)兩端的配管情況。答：B,D 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：調(diào)理閥串聯(lián)管路中，管路中其它阻力件的阻力添加會(huì)導(dǎo)致全開(kāi)閥阻比s發(fā)生什么變化？A添加；B減少；C1；D不變。第4章執(zhí)行器和防爆

7、柵練習(xí)：調(diào)理閥串聯(lián)管路中，管路中其它阻力件的阻力添加會(huì)導(dǎo)致全開(kāi)閥阻比s發(fā)生什么變化？A添加；B減少；C1；D不變。答：b 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為平安起見(jiàn)，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。中選擇流出量Q為支配變量時(shí)，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？A氣關(guān)式、正作用 B氣開(kāi)式、正作用 C氣關(guān)式、反作用 D氣開(kāi)式、反作用 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為平安起見(jiàn)，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。中選擇流出量Q為支配變量時(shí)，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？A氣關(guān)式、正作用 B氣開(kāi)式、正作用 C氣關(guān)式、反作用 D氣開(kāi)式、反作用 答：C第4章執(zhí)行器和防爆柵 題解：在系統(tǒng)中，貯罐是被控對(duì)象，流出量是支配變量，貯槽液位高度是被控變量。 當(dāng)支配變量流出量添加時(shí)，被控變量液位高度下降，因此對(duì)象是反作用-。 從工藝平安條件出發(fā)，為防止當(dāng)控制信號(hào)中斷時(shí)，控制閥全關(guān)而導(dǎo)致液體溢出，執(zhí)行器應(yīng)選氣關(guān)式，即反作用-。 為保證系統(tǒng)負(fù)反響，使各環(huán)節(jié)符號(hào)乘積為“負(fù)，控制器須選用反作用-。才干當(dāng)液位上升時(shí)，控制器的輸出減小，開(kāi)大輸出閥門(mén)，使液位降下來(lái)。 第4章執(zhí)行器和防爆柵小結(jié)：熟煉