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文檔簡介

自動化儀表裝置四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣化教研室張斌第一章緒論自動化儀表的概念自動化儀表的發(fā)展自動化儀表的分類儀表的基本技術(shù)指標典型的自動化儀表控制系統(tǒng)第一章緒論自動化儀表的概念 自動化儀表不是指電流表、電壓表、示波器這些通用儀表,而是指生產(chǎn)自動化中,特別是連續(xù)生產(chǎn)過程自動化中必需的一類專門的儀器儀表。其中包括對工藝參數(shù)進行測量的檢測儀表、根據(jù)測量值對給定值的偏差按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律發(fā)出調(diào)節(jié)命令的調(diào)節(jié)儀表以及根據(jù)調(diào)節(jié)儀表的命令對進出生產(chǎn)裝置的物料或能量進行控制的執(zhí)行器等。這些儀表代替人們對生產(chǎn)過程進行測量、控制、監(jiān)督和保護,是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不可少的技術(shù)工具。第一章緒論第一章緒論自動化儀表的發(fā)展

(1)儀表化與局部自動化(20世紀50~60年代)階段 這個階段的主要特點是: 采用的過程檢測控制儀表為基地式儀表和部分單元組合式儀表,而且多數(shù)是氣動儀表; 過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)是單輸入—單輸出系統(tǒng); 被控參數(shù)主要是溫度、壓力、流量和液位四種工藝參數(shù); 控制的目的主要是保持這些工藝參數(shù)的穩(wěn)定、確保生產(chǎn)安全; 過程控制系統(tǒng)分析、綜合的理論基礎(chǔ)是以頻率法和根軌跡法為主體的經(jīng)典控制理論。

第一章緒論(2)綜合自動化(20世紀60~70年代中期)階段 大量采用單元組合儀表(包括氣動和電動)和組裝式儀表。與此同時,計算機開始應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域,實現(xiàn)了直接數(shù)字控制(DirectDigitalControl,DDC)和設(shè)定值控制(StatisticalProcessControl,SPC)。在自動化儀表過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案方面,相繼出現(xiàn)了各種復(fù)雜的控制系統(tǒng),如串級控制、前饋—反饋復(fù)合控制、Smith預(yù)估控制以及比值、均勻、選擇性控制等,一方面提高了控制質(zhì)量,另一方面也滿足了一些特殊的控制要求。自動化儀表控制系統(tǒng)的分析與綜合的理論基礎(chǔ),由經(jīng)典控制理論發(fā)展到現(xiàn)代控制理論??刂葡到y(tǒng)由單變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)向多變量系統(tǒng),以解決生產(chǎn)過程中遇到的更為復(fù)雜的問題。

第一章緒論(3)全盤自動化(20世紀70年代中期至今)階段 開始采用以微處理器為核心的智能單元組合儀表(包括可編程序控制器等);成分在線檢測與數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用也日益廣泛;模擬調(diào)節(jié)儀表的品種不斷增加,可靠性不斷提高,電動儀表也實現(xiàn)了本質(zhì)安全防爆,適應(yīng)了各種復(fù)雜過程控制的要求。在過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面,由單變量控制系統(tǒng)發(fā)展到多變量系統(tǒng),由生產(chǎn)過程的定值控制發(fā)展到最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制,由自動化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到計算機分布式控制系統(tǒng)等。

第一章緒論

當前,自動化儀表控制已進入了計算機時代,進入了所謂計算機集成過程控制系統(tǒng)(ComputerIntegratedProcessSystem,CIPS)的時代。CIPS利用計算機技術(shù),對整個企業(yè)的運作過程進行綜合管理和控制,包括市場營銷、生產(chǎn)計劃調(diào)度、原材料選擇、產(chǎn)品分配、成本管理,以及工藝過程的控制、優(yōu)化和管理等全過程。分布式控制系統(tǒng),先進過程控制策略以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等將是實現(xiàn)CIPS的重要基礎(chǔ)。第一章緒論自動化儀表的分類

一般將自動化儀表分為過程檢測儀表和過程控制儀表

一次儀表

過程檢測儀表

二次儀表自動化儀表

調(diào)節(jié)器、可編程調(diào)節(jié)器 過程控制儀表 執(zhí)行器 操作器

第一章緒論檢測儀表-----將檢測元件、變送器及顯示裝置統(tǒng)稱為檢測儀表。一次儀表-----一般為將被測量轉(zhuǎn)換為便于計量的物理量所使用的儀表,即為檢測元件。二次儀表-----將測得的信號變送轉(zhuǎn)換為可計量的標準電氣信號并顯示的儀表。即包括變送器和顯示裝置。第一章緒論自動化控制儀表按使用能源分,有液動儀表、氣動儀表和電動儀表;按結(jié)構(gòu)形式分,有基地式儀表、單元組合式儀表和組裝式儀表等;按信號類型分,有模擬式儀表和數(shù)字式儀表。單元組合式儀表又分為氣動單元組合儀表和電動單元組合儀表。第一章緒論儀表的基本技術(shù)指標 (1)測量范圍、上下限及量程

每個用于測量的儀表都有測量范圍,它是該儀表按規(guī)定的精度進行測量的被測變量的范圍。測量范圍的最小值和最大值分別稱為測量下限和測量上限,簡稱下限和上限。 儀表的量程可以用來表示其測量范圍的大小,是其測量上限值與下限值的代數(shù)差,即 量程=測量上限值-測量下限值

第一章緒論

(2)誤差

絕對誤差:示值與公認的約定真值之差稱為絕對誤差,即 絕對誤差=示值-約定真值

相對誤差:絕對誤差與約定真值之比稱為相對誤差,常用百分數(shù)表示,即 相對誤差(%)=絕對誤差/約定真值

引用誤差:用絕對誤差占約定真值的百分數(shù)來衡量儀表的精度比較合理,但儀表多應(yīng)用在測量接近上限值的量,因而用量程取代約定真值則得到引用誤差如下式所示 引用誤差(%)=絕對誤差/量程 最大引用誤差(%)=最大絕對誤差/量程第一章緒論

(3)精確度 儀表的精確度通常是用允許的最大引用誤差去掉百分號(%)后的數(shù)字來衡量的。 按儀表工業(yè)規(guī)定,儀表的精確度劃分成若干等級,簡稱精度等級,如0.1級、0.2級、0.5級、1.0級、1.5級、2.5級等。由此可見,精度等級的數(shù)字越小,精度越高。例:某溫度計的刻度由-50℃~200℃,即其測量范圍為250℃,若在這個測量范圍內(nèi),最大測量誤差不超過2.5℃,則其相對百分誤差δ=2.5/250=1.0%第一章緒論例:某臺測溫儀表的工作范圍為0~500℃,工藝要求測溫時測量誤差不超過±4℃,試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求? 解根據(jù)工藝要求,儀表的最大引用誤差為去掉最大引用誤差的“±”號和“%”號,其數(shù)值為0.8,介于0.5~1.0之間,若選擇精度等級為1.0級的儀表,其最大絕對誤差為±5℃,超過了工藝上允許的數(shù)值,故應(yīng)選擇0.5級的儀表才能滿足要求。第一章緒論 小結(jié):在確定一個儀表的精度等級時,要求儀表的允許誤差應(yīng)該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差;而根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級時,儀表的允許誤差應(yīng)該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。這一點在實際工作中要特別注意。第一章緒論典型的自動化儀表控制系統(tǒng) 這是電動單元組合儀表構(gòu)成的控制系統(tǒng)第一章緒論過程控制系統(tǒng)的一般框圖第二章過程檢測儀表2.1溫度檢測儀表溫度與溫標測溫方法溫度變送器溫度檢測儀表的使用第二章過程檢測儀表1、溫度與溫標溫度:表征物體冷熱程度的物理量溫標:用來量度物體溫度數(shù)值的標尺經(jīng)驗溫標:攝氏溫標、華氏溫標溫標熱力學(xué)溫標攝氏溫度和華氏溫度的關(guān)系:t(oF)=1.8t(℃)+32熱力學(xué)溫標與攝氏溫度的關(guān)系:t=T?273.15第二章過程檢測儀表2、測溫的方法接觸式測溫、非接觸式測溫第二章過程檢測儀表2、測溫的方法 電氣測溫儀表精度高,便于信號傳輸,應(yīng)用廣泛熱電偶、熱電阻熱電偶溫度計 熱電偶的測溫原理:是利用熱電偶的熱電效應(yīng)來測量溫度的。 工業(yè)常用的熱電偶有普通熱電偶、鎧裝熱電偶等第二章過程檢測儀表2、測溫的方法 普通熱電偶

1—出線孔密封圈;2—出線孔螺母;3—鏈條;4—面蓋;5—接線柱;6—密封圈;7—接線盒;8—接線座;9—保護管;10—絕緣子;11—熱電偶第二章過程檢測儀表2、測溫的方法 鎧裝熱電偶

1—接線盒;2—金屬套管;3—固定裝置;4—絕緣材料;5—熱電極第二章過程檢測儀表2、測溫的方法

熱電阻溫度計 利用導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻 隨溫度變化這一性質(zhì)做成 的溫度計稱為熱電阻溫度計

1-出線孔密封圈;2-出線孔螺母; 3-鏈條;4-面蓋;5-接線柱; 6-密封圈;7-接線盒;8-接線座; 9-保護管;10-絕緣子;10-引出線; 11-感溫元件;12-感溫元件第二章過程檢測儀表3、溫度變送器

熱電偶、熱電阻是用于溫度信號檢測的一次元件,它需要和顯示單元、控制單元配合,來實現(xiàn)對溫度或溫差的顯示和控制。(1)標準電信號 顯示和控制都采用標準的電信號,1973年4月國際電工委員會(I.E.C)通過的標準規(guī)定,過程控制系統(tǒng)的模擬信號為DC4mA~20mA,電壓信號為DC1V~5V,我國的DDZ—Ⅲ型儀表規(guī)定,現(xiàn)場傳輸信號用DC4mA~20mA,控制室內(nèi)各儀表間的聯(lián)絡(luò)信號用DC1V~5V。第二章過程檢測儀表3、溫度變送器 為什么采用直流電流信號?(資料P6) 兩線制變送器:所謂兩線制變送器就是將供電的電源線與信號的傳輸線合并起來,一共只用兩根導(dǎo)線

采用兩線制的優(yōu)點?(資料P6)第二章過程檢測儀表3、溫度變送器 DDZ-III型溫度變送器 一體化溫度變送器 智能型溫度變送器第二章過程檢測儀表4、溫度檢測儀表的使用(1)溫度檢測儀表的選擇原則必須滿足生產(chǎn)工藝要求。根據(jù)測溫范圍和精度等級確定儀表量程及其精度等級;必須注意儀表的工作環(huán)境。(2)接線方式

第二章過程檢測儀表4、溫度檢測儀表的使用(2)接線方式

第二章過程檢測儀表變送器的調(diào)整 量程調(diào)整、零點調(diào)整

工程應(yīng)用中變送器進行零點遷移與量程調(diào)整可以提高其靈敏度

量程調(diào)整(滿度調(diào)整)-----目的是使變送器的輸出信號的上限值(Ⅲ型變送器為20mADC)與測量范圍的上限值相對應(yīng),即提高測量精度。量程調(diào)整相當于改變變送器的輸入輸出特性的斜率第二章過程檢測儀表變送器的調(diào)整

零點調(diào)整和零點遷移-----其目的都是使變送器輸出信號的下限值ymin(即標準統(tǒng)一信號下限值)與測量范圍的下限值xmin相對應(yīng)。在xmin=0時為零點調(diào)整;在xmin≠0時為零點遷移。正遷移、負遷移。第二章過程檢測儀表2.2壓力檢測儀表 壓力的概念和表示方法 壓力的檢測方法和壓力檢測儀表 壓力檢測儀表的選用和安裝 壓力檢測儀表實例 新型檢測儀表(無紙記錄儀、多路巡檢儀)第二章過程檢測儀表1、壓力的概念和表示方法 在工程上將垂直而均勻作用在單位面積上的力稱為壓力,兩個測量壓力之間的差值稱為壓力差或壓差,工程上習(xí)慣叫差壓。

壓力單位:牛頓/米2,帕斯卡(Pa),千帕(kPa),兆帕(MPa),巴(bar),磅/英寸2(psi)絕對壓力、表壓和負壓(真空度)的關(guān)系 絕對壓力是指作用在單位面積上的全部壓力 高于大氣壓的絕對壓力與大氣壓力之差稱為表壓 低于大氣壓力的被測壓力稱為負壓或真空度

第二章過程檢測儀表2、壓力的檢測方法和壓力檢測儀表 目前工業(yè)上常用的壓力檢測方法和壓力檢測儀表很多,根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的不同,一般分為四類: 液柱式壓力檢測: 彈性式壓力檢測:薄膜式彈性元件和波紋管式彈性元件多用于測量微壓和低壓。尤其是波紋管在壓力作用下易于變形,位移大,它測量的壓力一般不超過1MPa。 電氣式壓力檢測: 活塞式壓力檢測:常用壓力計: 彈性壓力計

電氣式壓力計(應(yīng)變片式壓力計、霍爾片式壓力計)第二章過程檢測儀表壓力檢測儀表實物

第二章過程檢測儀表壓力檢測儀表實物CWSP100數(shù)字壓力表可以廣泛的使用在:油田采油、回注及污水處理、石油物探、鉆井、車載壓力測量、天然氣石油管道輸送、熱電廠高溫介質(zhì)壓力測量、鐵路列車液壓稱重、煤氣管道施工檢漏、各類計量室、實驗室。 測量范圍:-0.1MPa0~0.01MPa~260MPa范圍內(nèi)各種量程

輸出信號:4-20mA;RS485或頻率信號;

精度等級:0.05級或0.1級或0.16級或0.2級或0.25級

穩(wěn)定性:<0.05%FS/年 顯示方式:4位數(shù)字顯示+漢字提示(CWSP100精密數(shù)字壓力表)

5位數(shù)字顯示+漢字提示(CWY精密數(shù)字壓力表) 供電電源:3.6V高能鋰電池,(0.5級)

介質(zhì)溫度:–45~85℃

工作環(huán)境:溫度:-30℃~70℃;濕度:<85%

溫度補償范圍:-30℃~85℃

防爆級別:ExiaIICT6,ExdIIBT4

電氣接口:M20×1.5(內(nèi)螺紋)

過程接口:M20×1.5(外螺紋)

第二章過程檢測儀表3、壓力檢測儀表的選用和安裝(1)壓力檢測儀表的選用

壓力檢測儀表的選擇主要包括儀表的型式、量程范圍、精度與靈敏度、外形尺寸以及是否需要遠傳和其他功能,如指示、記錄、報警控制等。確定儀表量程:根據(jù)被測壓力的大小來確定儀表的量程。選用儀表的精度:根據(jù)生產(chǎn)上所允許的最大測量誤差來確定壓力表的精度。選擇時,應(yīng)在滿足生產(chǎn)要求的情況下盡可能選用精度較低、經(jīng)濟實用的壓力表。儀表類型的選擇:考慮被測介質(zhì)的性質(zhì),考慮現(xiàn)場環(huán)境條件,必須滿足工藝生產(chǎn)提出的要求

第二章過程檢測儀表3、壓力檢測儀表的選用和安裝(2)壓力檢測儀表的安裝 壓力表正確安裝與否,直接影響到測量結(jié)果的準確性和壓力表的使用壽命,因此,安裝壓力表要考慮以下的一些因素: a、壓力表應(yīng)安裝在易觀察、檢修的地方。 b、安裝地點力求避免振動和高溫影響。 c、測量蒸汽壓力時應(yīng)加凝液管,以防止高壓蒸汽直接和測壓元件接觸。測量有腐蝕性介質(zhì)壓力時,應(yīng)加裝有中性介質(zhì)的隔離管。 d、壓力表的連接處應(yīng)加密封墊片。 為安全起見,測量高壓的壓力表除選用有通氣孔的外,安裝時表殼應(yīng)向墻壁或無人通過的地方,以防止發(fā)生意外。第二章過程檢測儀表無紙記錄儀

第二章過程檢測儀表無紙記錄儀

第二章過程檢測儀表無紙記錄儀 KH300G彩色無紙記錄儀能輸入十六個通道。儀表具有全隔離萬能輸入功能,集熱電偶信號、熱電阻信號、標準電壓、標準電流、脈沖頻率信號于一體。輸出采用模塊化結(jié)構(gòu),可提供報警、饋電、變送、打印、通訊等功能。儀表具有強大的顯示功能,高精度棒圖顯示、實時曲線顯示、歷史曲線追憶、報警狀態(tài)顯示,同時可直接查詢某年、月、日、時、分、秒的數(shù)據(jù),快捷方便。可外接U盤轉(zhuǎn)存功能,大大提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的方便性。直接連接微型打印機,可打印指定時間的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和曲線數(shù)據(jù);使用RS485通訊,可與組態(tài)王、MCGS等專業(yè)軟件進行組態(tài)。

第二章過程檢測儀表多路巡檢儀可與1-16路相同的熱電阻、熱電偶、壓力、差壓變送器等傳感器配接,適用于溫度、壓力、流量、液位、物位、濕度等各種信號的多通道巡回顯示、變送和報警。2、功能特點:最多16路巡檢點輸入,對于電流、電壓輸入信號,可對每路巡檢點單獨設(shè)置量程對熱電偶輸入信號,自動冷端補償可任意跳過巡檢點(第一路不可跳過)在工作中隨時切換為巡檢顯示或定點顯示可對各路巡檢點的最大值、平均值模擬輸出可對連續(xù)三路巡檢點分別模擬輸出16個雙色LED指示燈分別指示每個點的上限報警狀態(tài)或下限報警狀態(tài)高速的巡檢,每路的巡檢采樣速度為60ms支持RS485通訊

第二章過程檢測儀表KH105--8路巡檢儀 KH105多路巡檢儀適用于多點測量顯示及控制,集多臺儀表功能于一體,可巡回檢測和顯示多路信號,與各類傳感器、變送器配合使用,可對多路溫度、壓力、液位、流量、重量等工業(yè)過程參數(shù)進行巡回檢測、報警控制(報警方式可任意組態(tài)設(shè)定)、變送輸出、數(shù)據(jù)采集打印及通訊。

具備萬能輸入功能,自動巡檢、手動定檢可自由切換,巡檢通道切換時間及通道有效數(shù)可任意設(shè)定。良好的軟件平臺,具備二次開發(fā)能力,以滿足特殊的功能。先進的模塊化結(jié)構(gòu)可安裝四個輸出模塊,配合功能強大的儀表芯片,功能組合、系統(tǒng)升級非常方便。多重保護、隔離設(shè)計、抗干擾能力強、可靠性高

第三章過程控制儀表過程控制儀表概述DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器(模擬式控制器)數(shù)字調(diào)節(jié)器

第三章過程控制儀表1、過程控制儀表概述

控制儀表------控制器、執(zhí)行器、運算器以及可編程控制器等。 按所用能源分類:氣動、電動、液動等。電動儀表和氣動儀表應(yīng)用的最多。 按信號類型分類:模擬式和數(shù)字式兩種。

氣動單元組合儀表,簡稱QDZ儀表。它采用140kPa壓縮空氣為能源,以20kPa~100kPa為標準統(tǒng)一聯(lián)絡(luò)信號。由于QDZ儀表結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、性能穩(wěn)定、工作可靠,具有安全、防火、防爆等特點,所以特別適用于石油、化工等易燃易爆的場合。

電動單元組合儀表,簡稱DDZ儀表,DDZ—Ⅲ型以DC24V為電源,以DC4mA~20mA為現(xiàn)場傳輸信號,以DC1V~5V和DC4mA~20mA為控制室聯(lián)絡(luò)信號采取了安全防爆措施,能應(yīng)用于易燃易爆場合, 模擬式

傳輸信號通常為連續(xù)變化的模擬量,其線路簡單,操作方便,價格較低 模擬式儀表:基地式 單元組合式 組件組裝式儀表 數(shù)字式

傳輸信號為斷續(xù)變化的數(shù)字量。 現(xiàn)場級數(shù)字儀表 可編程調(diào)節(jié)器 可編程控制器第三章過程控制儀表 控制器:是控制系統(tǒng)的核心,它在閉環(huán)控制系統(tǒng)中根據(jù)設(shè)定目標和檢測信息作出比較、判斷和決策命令,控制執(zhí)行器的動作??刂破魇褂檬欠竦卯敚苯佑绊懣刂瀑|(zhì)量。

控制器特性-----是指控制器的輸出與輸入之間的關(guān)系。分析控制器的特性,也就是分析控制器的輸出信號u(t)隨輸入情號e(t)變化的規(guī)律,即控制器的控制規(guī)律。

控制器的基本控制規(guī)律有比例、積分和微分等幾種。工業(yè)上所用的控制規(guī)律是這些基本規(guī)律之間的不同組合第三章過程控制儀表2、DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器(模擬式控制器)

是模擬式控制器個較為常見的一種,它以來自變送器或轉(zhuǎn)換器的1~5V直流測量信號作為輸入信號,與1~5V直流設(shè)定值早相比較得到偏差信號,然后對此信號進行PID運算后,輸出l~5V或4~20mA直流控制信號,以實現(xiàn)對工藝變量的控制。 Ш型調(diào)節(jié)器中的基型調(diào)節(jié)器類型:全刻度指示調(diào)節(jié)器、偏差指示調(diào)節(jié)器第三章過程控制儀表2、DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器(模擬式控制器)

基型全刻度指示調(diào)節(jié)器的原理方框圖第三章過程控制儀表2、DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器(模擬式控制器)

基型全刻度指示調(diào)節(jié)器的原理線路圖第三章過程控制儀表2DDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器(模擬式控制器)

調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)組成:控制單元、指示單元 控制單元:輸入電路(偏差差動和電平移動電路)、PID運算電路(由PD與PI運算電路串聯(lián))、輸出電路(電壓、電流轉(zhuǎn)換電路)以及硬、軟手操電路; 指示單元:測量信號指示電路、設(shè)定信號指示電路、內(nèi)設(shè)定電路。

調(diào)節(jié)器的信號: 輸入信號、內(nèi)設(shè)定信號:1~5V直流電壓; 外設(shè)定信號:4~20mA直流電流,(它經(jīng)過250Ω精密電阻轉(zhuǎn)換成1~5V直流電壓)第三章過程控制儀表實例

DTZ-2100型全刻度指示調(diào)節(jié)器是DDZ-III系列儀表中調(diào)節(jié)單元的基型品種,它接受變送器經(jīng)信號分配器送來的信號與給定信號進行比較,對其差值進行比例、積分、微分運算,以電流輸出控制執(zhí)行機構(gòu)??蓪囟?、壓力、流量、液壓等工藝參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)。第三章過程控制儀表3、數(shù)字控制儀表

微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,為數(shù)字控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用創(chuàng)造了物質(zhì)條件。

作為數(shù)字控制系統(tǒng)的重要組成部分,數(shù)字控制儀表也得到了迅速發(fā)展。根據(jù)控制系統(tǒng)和被控對象的特殊要求,數(shù)字控制儀表正在向著專用化、小型化、靈巧化的方向發(fā)展,逐漸形成了若干主流機型。它不僅僅是常規(guī)模擬儀表的簡單數(shù)字化,而是根據(jù)要求重新設(shè)計和制造的新興儀表,具有和常規(guī)儀表區(qū)別很大的新特性。

數(shù)字控制系統(tǒng)的常用機型 數(shù)字調(diào)節(jié)器、可編程控制器(PLC)、單片機第三章過程控制儀表

數(shù)字調(diào)節(jié)器,又稱可編程調(diào)節(jié)器或智能調(diào)節(jié)器,其主要組成部件有微處理器(MPU)單元、過程I/O單元、通信單元、面板單元、硬手操單元和編程單元等。作為一種儀表化的超小型控制計算機,數(shù)字調(diào)節(jié)器采用了傳統(tǒng)儀表面板的人機界面,使現(xiàn)場人員無需接受大量培訓(xùn)接受就可以順利操作;又能夠發(fā)揮計算機在運算速度、處理能力方面的優(yōu)勢,采用豐富的算法靈活地構(gòu)成各種過程控制系統(tǒng)。 使用數(shù)字調(diào)節(jié)器設(shè)計控制系統(tǒng)可以無需考慮常見的硬件接口問題、信號傳輸和轉(zhuǎn)換問題,軟件調(diào)試問題,使系統(tǒng)設(shè)計過程得到很大的簡化。這得益于數(shù)字調(diào)節(jié)器在硬件上采用了標準過程輸入輸出通道、在信號上采用了標準DDZ—Ⅲ型信號、在軟件上采用了面向問題的組態(tài)語言。這種組態(tài)語言為用戶提供了幾十種常用的運算函數(shù)和控制模塊。用戶只需要通過對運算函數(shù)和控制模塊的調(diào)用就能組織成各種復(fù)雜的控制過程第三章過程控制儀表實例:SLPC可編程指示控制器是一個基于微處理器的用戶可編程儀器,能夠?qū)姶蟮倪\算功能與控制功能相結(jié)合。SLPC內(nèi)置了一系列包括適應(yīng)自調(diào)整功能在內(nèi)的可供用戶選擇的控制算法。智能自調(diào)整型可以自動優(yōu)化PID參數(shù)。通過將計算器指令及功能(包括I/O指令如“讀取模擬輸入”、“設(shè)定觸點狀態(tài)輸出”,運算功能與信號處理功能如“低電平信號切斷”的平方根,以及線性與死區(qū)補償)與控制模塊相結(jié)合,用戶可以實現(xiàn)復(fù)雜編程。同時還支持傳統(tǒng)分支程序與子程序。共有六個狀態(tài)I/O點;用戶可以將其自定義為輸入或輸出。支持遠程設(shè)定,前饋控制與輸出跟蹤等功能。通過可調(diào)節(jié)的設(shè)定點濾波,能夠優(yōu)化對設(shè)定點更改的響應(yīng)。通過通信功能,SLPC控制器可以與中央CRT顯示操作站一起使用。還可以進行DDC或SPC操作。SLPC控制器還可以與SCMS可編程運算操作器結(jié)合使用。集成了I/O信號電平檢驗與自診斷。第三章過程控制儀表3-2過程控制儀表的使用控制儀表的選用控制儀表的安裝工程實例(油田摻稀泵壓力控制)控制儀表的操作第三章過程控制儀表1、控制儀表的選用被控參數(shù) 溫度控制儀表,壓力控制儀表….使用環(huán)境 是否要求防爆?室內(nèi)還是戶外?就地安裝還是安裝在儀表盤上?等等電源輸入信號以及測量范圍輸出控制方式儀表精度安裝尺寸:96mm×96mm;48mm×96mm(豎);96mm×48mm(橫);160mm×80mm(橫);80mm×160mm(豎);72mm×72mm;48mm×48mm第三章過程控制儀表2、控制儀表的安裝戶外安裝室內(nèi)安裝布線:信號線一般都用屏蔽線 鋪設(shè)布線管道、接線盒等第三章過程控制儀表3、工程實例:

油田每一口井都有一臺摻稀泵,要求當泵壓達到11MPa時,泵停止工作。一般一個井場都會有幾口油井。怎么來實現(xiàn)? 用戶要求:

(1)壓力達到11MPa時,泵停止工作; (2)在現(xiàn)場應(yīng)該可以看到壓力顯示; (3)在控制室可以看到壓力顯示,當壓力達到11MPa時,有聲光報警提示工作人員; (4)在一個井場,有的只有一口井,有的是兩口井,最多的一個井場有8口井。第三章過程控制儀表工程實例:

方案一:用壓力開關(guān)配現(xiàn)場安裝壓力表 方案二:現(xiàn)場安裝壓力顯示表,用壓力變送器將信號傳送到控制室,控制室內(nèi)安裝一個小型的控制屏,安裝顯示儀表,報警指示燈,蜂鳴器,操

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