自动化和仪表应用的基本知识幻灯片.ppt

各位同事下午好,今天的话题,1、自动化仪表的基本概述2、生产过程5大控制参数3、自动调节4、DCS、PLC和调节阀5、现场应用,一、自动化仪表的基本概述,今天的社会中，我们无时无刻不在与自动化打交道，小到生活中的家电，大到航天军工中的火箭和飞船，自动化仪表在我们的日常生活和工作中是必不可少的。,什么是自动控制,通常说的自动控制包括自动监测、自动操作、自动调节3部分,仪表的发展及信号制式,仪表元器件的发展从电子管、分立元件、晶体管，发展到集成电路、大型集成电路；相应的仪表的发展从型、型、型到现今的智能仪表。电动仪表的信号制式从原来的010mA发展到420mA。气动仪表的信号制式为0.020.1Mpa。,仪表的精度等级,仪表的精度指的是该仪表允许的最大基本误差（%），是个相对值。,二、生产过程5大控制参数,*常见的生产过程5大控制参数是流量、压力、物位、温度、其他,好的控制从自动测量开始,体积流量和质量流量,常见的流量计测得的都是体积流量.如转子流量计、孔板流量计、椭圆齿轮流量计、涡街流量计等等.目前常用的是科氏质量流量计测质量流量.质量流量=体积流量*介质的密度,绝压与表压,绝对真空时的压力为绝对零压，以绝对零压为基准的压力为绝压。通过仪表读出的压力叫表压。表压低于大气压时为负压，也称为真空度。,液位、界位和料位,液位指液体的高度界位指两种介质的分界面位置料位指固体的高度,温标,国际温标K：也称开氏温标。以分子停止运动时的温度为零度的温标。摄氏温标0C:0C=K-273.15华式温标0F:0F=9/50C+32,其他,常用的在线分析仪表转速、振动等测量仪表,可燃（毒性）气体检测报警器,常见的可燃（毒性）气体检测报警器有接触燃烧式和半导体式.不常用有热导式、红外吸收式、电化学式等等.我厂用的可燃（毒性）气体检测报警器基本上是接触燃烧式的.,三、自动调节,调节对象:自动调节系统中被调节的工艺生产设备,或生产过程叫做调节对象给定值:自动调节系统中生产要求保持的工艺指标称作给定值偏差:给定值与实际测量到的工艺指标之间的差称为偏差,调节器,调节器是实现自动控制的核心仪表，现在的DCS中的调节模块相当于过去的调节器。通常调节器包含有测量（PV）、给定值(SV)和输出值(MV),有手动(MAN)和自动(AUTO)切换开关,还有手动状态时输出控制钮。通常的调节器都有比例、积分、微分调节作用。,无扰动切换,指调节器在进行手、自动切换时要保证输出不变化。手动向自动切换时，要使偏差等于零；自动向手动切换时，要使手动输出值等于自动输出值，才能实现无扰动切换。DCS中的调节模块已经实现了自动跟踪，没有无扰动切换的问题。,PID整定经验凑试法,单回路反馈控制,是最基本的控制方法,也是最常用的控制方法。利用负反馈是调节对象稳定在给定值附近,复杂的控制系统,单回路调节系统很难完成复杂的生产过程的控制。因此产生了许多复杂的控制系统，如串级控制、分程控制、比值控制、前馈+反馈控制、超驰控制等等。,顺序控制,按照一定的顺序或逻辑关系对过程的各个阶段进行控制。通常用于间歇性的生产控制。,四、DCS、PLC和调节阀,DCS,DCS:DistributedControlSystem.DCS指分散控制系统,又叫集中分散控制系统,简称集散系统.它是充分利用4C技术,即通讯、计算机、控制、CRT人机接口技术,实现过程控制和过程管理的控制系统.DCS系统已取代了常规仪表中的显示仪、调节器、报警器等等，是目前最常用的控制设备.,PLC,PLC:ProgrammableLogicController.PLC即可编程序逻辑控制器.它是一种以微处理器为核心的新型顺序控制装置,也常被用来作为连锁保护的控制装置,新技术新名词之一,ESD:EmergencyShutdownDevice即指紧急跳车装置.它是由安全专业提出的,比PLC更为可靠的新型连锁保护的控制装置.SIS:SaftyInstrumentSystem.安全仪表系统.,现场总线:是目前最新的自控技术,所有的基本控制功能都在现场实现，信息传递都是数字信号。现场总线技术由各大商业公司推动,但尚无统一标准。目前在我国应用的有FF总线和PROFIBUS总线。,新技术新名词之二,新技术新名词之三,工业以太网来源于以太网的概念，只是对产品工业化，要求更高更严,新技术新名词之四,Fir&Gas:火气系统为了方便专业化管理，将火灾报警系统、消防系统以及可燃气体报警器集成在一起，形成更专业化的控制系统,调节阀等执行设备,*依据国际电工委员会对调节阀的定义,调节阀可分为执行机构和阀体部件两部分.,调节阀的组成,按执行机构的驱动源分可分为气动、电动、液动3种执行机构.按阀芯阀座的形式分有直通单座阀、直通双座阀、角阀、蝶阀、隔膜阀、套筒阀（笼式阀）等。,切断阀通常是两位式动作：开或关，不存在中间位置。通常与电磁阀相配合用于联锁保护回路。,其他的自动执行设备,其他的自动执行设备还有自动点火装置、自动包装设备、自动灌装设备、伺服马达等等。,辅助装置包括阀门定位器、行程开关、电磁阀、手轮机构、继动器、过滤减压阀、气动保位阀等。,辅助装置,五、现场应用,防爆等级防护等级电源和气源,防爆等级,IEC（国际电工委员会）标准60079：隔爆型(d)、增安型(e)、本安型(ia/ib)、正压型(p)、充油型(o)、充沙型(q)、无火花型(n)、特殊型(s)。,防护等级,IEC（国际电工委员会）标准60529：IPXX，XX指两位数字,第一位数字防止固体进入0：没有防护1：大于50mm的物体2：大于12mm的物体3：大于2.5mm的物体4：大于1.0mm的物体5：防止粉尘6：粉尘,第二位数字防止液体进入0：没有防护1：垂直滴水2：斜向滴水3：淋水4：溅水5：喷水6：猛烈喷水7：短时浸水8：连续浸水,NEMA（美国电器制造商协会）标准：NEMA39，其中NEMA7/NEMA9用于危险场所，其余的用于一般场所。,仪表电源,常用的仪表电源有：AC220V+/-10%（50Hz+/-1Hz）DC24V+/-5%DC48V+/-10%,仪表气源,常用的仪表气源规格：1净化后含尘颗粒不大于3m2除湿后工作压力下的露点应比供气工作环境最低温度低103油分含量应在8ppm以下4通常供出压力有两档：0.3-0.5MPa，0.5-0.8MPa,澄清几个错误观念,选用本安型仪表系统可以随便打开仪表检查,技改时购买了仪表接入DCS就OK了,仪表的精度就是测量的精度