工业控制及自动化仪表基础知识

.工业控制和自动化仪器基础知识，英达坎华志宾，主要内容，常用控制电气继电器-接触器控制系统设计原理继电器-接触器控制线路设计中应注意的问题PLC介绍(配置、特性、应用领域)PLC和其他工业控制系统比较电气装置组合仪表介绍测试设备调节器执行器和防爆电网DCS概述。常用控制电气，接触器继电器主命令电气保护装置和组合器，适用于接触器、主电路或大容量控制电气的频繁连接和分离，主要用于电机控制和其他电力负荷控制。根据工作原理分为电子设备，气动，液压。这里主要介绍电子设备接触器。电磁接触器的主要组成部分：接触系统、电磁系统、断路器、支架和外壳。由主电路连接和分离的负载电流的性质分为直流接触器和交流接触器。交流接触器、主电路分离和交流负载连接，控制线圈可以是交流或直流，通常交流接触器的控制线圈是交流线圈。交流接触器分割交流负载，消弧装置比较简单，使用交流线圈时，线圈芯像变压器一样使用，以减少硅钢片层压压力造成的涡流损耗，由于线圈电磁力的波动，通常噪音很大。由于励磁电流与励磁线圈的电抗相关，而电抗与磁路的空气间隙大小相关，因此如果触点不均匀或损坏，励磁电流将增加，接触器温度上升可能增加，交流接触器可能燃烧。直流接触器，主回路分离和直流负载打开，控制线圈可以是交流或直流，通常交流接触器的控制线圈是直流线圈。交流接触器分断直流负载，消弧装置相对复杂，使用直流励磁线圈时，线圈芯通常由全软铁组成，线圈电磁力稳定，因此通常噪音小。励磁线圈因电感大，在分离励磁线圈时感应电位升高，所以要注意线圈的绝缘和能量腹泻。接触器主要技术参数，额定工作电压(主触点的额定电压)额定工作电流(主触点的额定电流)电磁铁线圈的额定电压额定工作频率触点数(主触点和辅助触点)连接和切断功能，继电器、继电器是根据特定物理容量的变化改变接触状态的控制因素。当继电器的输入电压、电流和频率等功率或非电量(例如温度、压力和速度)达到规定值时，连接或断开继电器的触点控制或保护的电路。继电器通常由反映输入高低的输入检测装置和连接或断开电路的输出执行器组成。常用继电器类型，电压继电器电流继电器时间继电器热继电器中间继电器，主命令电气、主命令电气装置是根据特定生产工艺要求关闭或断开接触器、继电器和其他电气装置的线圈电路，以执行用于控制生产机器的控制命令的操纵器。在控制电路中，是专门负责命令的电气装置，所以被称为主命令电气装置。主命令电气装置不能拆离主回路。典型的主命令装置包括控制按钮、通用切换开关、主命令控制器、定时开关、保护装置和组合装置、熔断器：也称为保险丝、短路保护功能自动开关：具有空开、过载、短路、低压保护功能，可用于不经常启动的电动机控制。磁起动器：由接触器、隔离开关、熔断器、热继电器和按钮等组合而成的组合电气装置。隔离开关是什么？在继电器-接触器控制系统的设计原理、正确的设计控制线功能、最大限度地满足装置电气控制线要求的前提下，努力使控制线简单、布置合理、装置选择正确、操作维护容易。必要的保护设置除基本短路、过载、低压保护外，必须根据实际情况配置必要的保护，以使系统安全可靠。但是保护功能越多，就越不好。因为保护越多，电路越复杂，出错的可能性越大，系统的可靠性就越低。正确选择电气设备时，要考虑工作方式、线路电压和电流额定值、触点的弧切断能力(双触点连接增加弧切断能力)、辅助触点数量等。在故障安全原则系统中，设备损坏或发生故障的情况下，不能发生故障或故障的扩大。例如：刹车的电磁铁操纵闭路状态的led急停开关，拖曳绳子的状态选择，确保控制线路的稳定性和安全，正确连接机器触点的电气线圈为，设计中需要注意的问题，在电源一端接地时必须防止事故，KM，KM，电气元件接点“竞争”“首次切断”“首次切断”继电器接点的切断连接容量接点的并行作用，电气链和机械链，控制电路是否跳闸：是否在电源等断电或控制器停止工作时执行主机跳闸命令，通常根据特定系统设计，控制电路重新启动时不会影响主系统的运行。通过最大限度地减少触点数，连接的导线数和长度控制电路操作需要电气部件电源的情况除外，其馀电气产品将尽量不供电，从而延长电气部件寿命，节省电力和减少热量，使用标准部件，尽可能使用相同类型组件的标准，使用常用或实际测试的线路和链路，控制线路简单经济，短路保护(空白开路和过载保护)过流保护(电动机保护) 完成常用继电器)过载保护(热继电器)电压切断保护(恢复电源电压时电动机自启动保护、典型启动停止电路)低压保护(电压继电器)过载保护、端相保护、短路保护等电动机的基本保护(例如过载保护、端相保护、短路保护等) PLC简介(规划、性质、应用)、国际电子协会(IEC)定义：可程式化控制器是数位运算作业的电子系统，设计用于产业环境。它使用可编程存储来内部存储执行逻辑运算、顺序控制、计时、计数、算术运算等任务的命令，并通过数字和模拟输入和输出控制各种类型的机器或生产过程。可编程控制器和相关设备应根据易于与工业控制系统集成和轻松扩展功能的原则进行设计。68年GM公司向社会公开投标了10个技术指标，69年DEC根据要求开发了第一个PLC并中标。配置，可编程控制器，存储，CPU模块，输入模块，输出模块，程序员，辅助触点，应用领域、开关逻辑控制(顺序控制)闭环过程控制位置控制监控系统分布式控制系统、PLC和其他工业控制系统的比较、继电器控制与个人计算机控制与单计算机控制对DCS控制的比较、控制逻辑(硬导线全联动和顺序扫描)工作方式(硬导线全联动和顺序扫描)控制速度时间控制技术控制设计、构建和转换可靠性和服务，与个人电脑控制相比，本质上个别电脑和PLC是其他应用的电脑系统。个人电脑最大的特点是运算速度快、功能强、应用范围广。如果使用PC作为设备的控制器，则必须考虑抗干扰问题以及硬件和软件设计，以满足设备控制需求。因此，您只能将通用PC转换为具有特殊功能(称为专用机器)的控制器。所以本质上，PLC是用于工业自动化控制的专用计算机控制系统，结构简单，抗干扰能力强，价格比一般计算机系统便宜。与单板计算机控制相比，单板计算机不如单板计算机，PLC不如单板机器灵活，PLC比单板机器更不可靠(？)、PLC由电路仪表控制开发的继电器控制逻辑与DCS控制进行了比较。两者都是计算机控制技术开发的直接表现。PLC在开关控制、顺序控制方面具有优势，分布式系统在回路调整、模拟控制方面具有优势。互穿、互补、PLC和DCS之间的差异不明显，可以配置复杂的分层控制。从趋势来看，两种系统的所有权和集成都是完全分布式的计算机控制系统。你听说过DDC吗？作为电气单元仪表介绍、专业仪表，自动化仪表从20世纪40年代开始因对石油、化学、电力等产业自动化的要求，出现了组合测量、记录、调节仪表的多功能自动化仪表。后来，人们发现多功能仪表的结构不够灵活。将仪表分成功能，使某些功能独立执行的标准单元，每个单元之间通过标准联系信号相互连接，选择一定的单元，通过积木组合仪表，可以构成各种复杂性不同的控制系统。这种积木式仪表称为单元仪表。这种方法对仪表厂的批量生产或用户的选择和维护都有利。近年来随着计算机技术的发展，仪器的功能结构又变成了多功能。国内仪表60年代，管和磁放大器，DDZ-I，0-10mA70年代，晶体管，DDZ-II，0-10ma 80年代，线性集成电路，火花爆炸预防，DDZ-III，DDZ-III，测试计，温度检测仪表压力测试计流量测试计水平测试计成分分析设备，温度测试仪表，热电偶热电阻半导体热敏电阻(热电阻易于使用，便宜，热容量大，反应慢，温度测量范围不像热电偶那么大)，半导体热电阻体积小，适合设备内温度测量，温度测量范围小，准确度不高。压力表，力平衡压力(差压)变送器位移差压(压力)变送器固态压力表(压电效应、压阻效应、压力磁效应) (主流)。流量仪表、节流流量计(孔板、靶标、执行器)体积(椭圆齿轮)涡轮流量计(准确度在上层之间)电磁流量计(含有纤维和污物的液体适合腐蚀性液体，但电导率太小，不能用于油类和纯水，不能有气泡)旋流流量计(旋流和污物)，成分分析测量仪，导热(根据气体热导率)红外(根据吸收光谱)色谱(液相色谱、气相色谱)，调节器，本节是与自动控制的比较核心的算法部分相关的复杂，以后需要另外讲课的时候。作动器和防爆门，作动器气动作动器压缩空气作为动力-气体转换器通常将电流转换为空气压力阀定位器，将电流信号转换为阀位移(包括电气转换电动作动器)。防爆门防爆思路结构防爆：将可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸性气体分离。(充油、充气、充沙、防爆)本安全防爆(防止安全火花爆炸):将短路、堵塞和故障等各种状态下可能发生的火花限制为爆炸性气体的点火能量，从爆炸发生的根本原因出发，采取措施解决防爆问题。，危险现场，变送器，防爆门，防爆门，电源，调节器，安全场所(控制室)，本安全仪表本安全系统防爆门：作为对发送到现场的电压和电流具有严格限制的单元，在各种状态下进入现场的电力均保证在安全范围内。防爆门限值是瞬时功率、现场设备的l、c都可能带来危险，因此配置安全火花防爆系统的要求是现场仪表与非危险场所之间的电路连接必须通过防爆门。危险现场的仪器必须是本类型。防爆电缆：国际标准没有这种说法。只有极限l，c，习惯性地需要颜色区分。两种防爆电网发电机类型，隔离，(1)测试结束防爆栅格，运行结束防爆栅格电路图，DCS概述，开发过程分布式控制方法：仪表之间的距离太远，仪表尺寸太大，不能完全理解信息和操作；集中控制方式：风险太集中，计算机发生故障时，整个生产设备瘫痪；分布式控制：控制功能分布式，操作管理集中化- DCS。分散控制中的风险分散方式：将控制分散到多台计算机上，以采取双重冗馀措施。分布式控制系统配置，DCS现场控制站概述说明，概述：控制站支持多环路控制，并添加了基于单环路控制器的顺序控制功能。特性：反馈控制和顺序控制由相同的CPU操纵，可以轻松完成生产现场的工艺组合，并自动执行生产前过程。说明：补充资料功能相同的技术手段(PLC字段控制站，DCS监控操作站功能、工程功能-系统创建、系统维护、系统测试和系统管理完成；操作功能监视、记录、执行；通信功能-完成主机之间数据交换的现场控制。主要介绍操作