现场仪表常识课件

现场仪表常识仪表车间现场仪表常识仪表车间1主要内容第一部分：常规仪表第二部分：常用调节阀第三部分：常用的自动调节回路组成第四部分：DCS系统第五部分：SIS（安全仪表系统）第六部分：仪表常见故障主要内容第一部分：常规仪表2第一部分

——四大参数测量及原理温度压力流量物位第一部分

——四大参数测量及原理3温度仪表及选用温度是表示被测物体冷热程度的物理量，是工业自动化生产中的一个重要控制指标，是化学反应程度的一个标志。按温度仪表的测量方式可分为接触式和非接触式两类。（1）接触式的温度仪表结构比较简单、可靠，测温精度也较高。但是有测温过程延迟的现象。（2）非接触式测温由于测温元件不和被测物体接触，测温响应也较快，测温范围宽。但缺点是受外界因素的影响造成的测量误差较大。主要有光学高温计、光电高温计和辐射高温计，其测量的温度值一般在要求不是很高的地方用，优点是温度变化响应较快。目前较为先进的测温方式是利用光导纤维红外辐射进行测温(我厂硫磺有一台红外线测温仪）.温度仪表及选用温度是表示被测物体冷热程度的物理量，是工业自动4接触式温度仪表分类固体的膨胀：双金属温度计热膨胀液体的膨胀：玻璃管温度计

气体的膨胀：压力式温度计（温包＋毛细管）

金属热电阻：铜、铂、镍热电阻等热电阻

半导体热敏电阻：锗、碳等电阻廉金属热电偶：铜-康铜、镍铬-镍硅

贵金属热电偶：铂铑-铂铑、铂铑-铂热电偶难熔金属热电偶：钨铼系、钨钼系等

非金属热电偶：硅化物系等接触式温度仪表分类5双金属温度计原理：利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种固体膨胀式温度计。其感温元件通常是由两种膨胀系数不同，彼此又牢固结合的金属制作成平螺旋型或直螺旋型的结构。绕成螺旋形的双金属感温元件一端固定，另一端连接指针轴。当被测物体温度变化时，两种金属由于膨胀系数不同，使螺旋管曲率发生变化，通过指针轴带动指针偏转，直接显示温度示值。选型时注意事件：①合适的尾长（嘴子的长度和管道半径）②测量指示范围。③连接时合适的接口（M16、M27）双金属温度计原理：利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种6双金属温度计双金属温度计7热电阻和热电偶热电阻是利用电阻与温度呈一定的函数关系的金属导体或半导体材料制成的感温元件。也就是说当温度发生变化时，其电阻值发生相应的变化而得到温度值。热电偶是目前使用最广泛的测温元件。它是利用两种不同的导体串接成一个闭合回路，如导体的两端出现温差，导体就会产生电势差，就可以根据电势差得出一个温度值。我厂一般常用的是K型（镍铬-镍硅）、S型（铂铑-铂），我厂热电偶的连接接口为M33×2或G1″，或法兰连接，极少为M27×2热电阻和热电偶热电阻是利用电阻与温度呈一定的函数关系的金属导8热电偶测温原理图热电偶测温原理图9法兰连接热电偶法兰连接热电偶10螺纹连接热电偶螺纹连接热电偶11带切断阀热电偶（催化用）带切断阀热电偶（催化用）12刚玉管热电偶（高温用，硫磺炉子）刚玉管热电偶（高温用，硫磺炉子）13压力仪表任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压力（一般称为表压）两部分。作用在被测物体上这两部分压力总和称为绝对压力。而普通的工业压力表测量的都是表压值，即：P表＝P绝－大气压。当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值，称为正表压。当绝对压力小于大气压时测得的表压值为负值，称为负表压，既真空度。测量真空度的仪表称为真空表。压力仪表任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压14弹性压力表（测量的是表压：被测压力与大气压之差）弹性压力表是一种历史悠久、应用广泛的压力测量仪表。它的结构简单，牢固耐用，可直接安装在工艺设备、管线上作现场压力指示。对于各种特殊的、恶劣的工作环境（高温、低温、振动、腐蚀）都可以找到各种专用的压力表来满足各种特殊用途的需要如：氨用压力表、氧气压力表（禁油）、乙炔压力表、氢气压力表、抗硫压力表、高温压力表等。弹簧管压力表的敏感元件是截面为椭圆形的弹性C形管，在C形管承受压力时C形管自由端位移带动指针来指示压力。其仪表本身精度不是很高，用来测量不结晶、不凝固，对钢、铜合金没有腐蚀作用的液体、蒸汽和气体介质的压力。弹性压力表（测量的是表压：被测压力与大气压之差）弹性压力表是15现场压力表选择压力表的量程选择应注意：在测稳定的压力时，正常操作压力应为压力表上限的1/3～2/3，最高不能超过压力表上限的3/4。。在测脉动压力时，正常操作压力应为压力表上限的1/3～1/2，最高不能超过压力表上限的2/3。在测高压压力时，正常操作压力应为压力表上限的3/5.为了保证压力测量的精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3处。电接点压力表是指兼有压力传感器功能的压力表，既可作就地压力指示又可输出电信号作远方显示用，它往往是在膜片或转动机构上增加了变送发讯装置将压力信号转化为电信号进行远传，在工业上经常用作电接点压力表来参加控制或联锁。压力表、电接点压力表的接头是M20*1.5管螺纹，没有锥度，所以用垫片密封（四氟、退火紫铜垫、石墨缠绕垫）。乙炔不能使用铜垫片使用时应注意不同介质、温度、压力选用不同的压力表。现场压力表选择压力表的量程选择应注意：16普通压力表（高于60℃）普通压力表（高于60℃）17电接点压力表电接点压力表18流量仪表在过程仪表与装置中，流量仪表主要有两大功用，既作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。在石油化工等过程生产企业中，流体流量参数检测与控制是最常见的参数之一，它关系到生产过程的质量与安全。流量仪表起着举足轻重的作用，它们是能源管理及贸易结算的必备的工具。流量仪表在过程仪表与装置中，流量仪表主要有两大功用，既作为过19我厂常用的流量计可以按流量计检测信号反映的是体积流量或质量流量来进行分类，可以分为体积流量计和质量流量计。有很多流量计虽然在仪表或DCS上显示为质量流量（孔板），它是基于所测的介质的密度是不变的，这就造成了不能在工艺密度发生变化时，其测量值的准确。体积流量计检测的信号反映体积流量，它们在测量的原理上都和密度有紧密的关系。如我厂常用的有电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计及容积式流量计。这些流量计的输出信号与管道中流体的平均流速或体积流量成一定的关系，是反映真实体积流量的流量计，这些仪表在安装时一般要求仪表前后有直管段，以减少测量的误差，这类仪表一般用于企业内部的生产与控制，在原料进厂或产品出厂（就是贸易交接）的地方是不允许使用的。我厂常用的流量计可以按流量计检测信号反映的是体积流量或质量流20流量测量仪表按测量原理分类可分为：

1.节流型流量计（差压式流量计）：各种孔板、喷嘴、均速管流量计（适合测量大口径循环水，如四循有一台，缺点：测量小孔怕堵，可加切断阀解决）、楔形流量计。流量测量仪表按测量原理分类可分为：

1.节流型流量计（差压21现场仪表常识课件222.电磁流量计：分为普通式法兰电磁流量计、插入式电磁流量计（用于大口径流量测量）。电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。当导电液体流过包围在磁场中的测量管时，在流速和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速V成正比的感应电动势E。注意：优点是：在仪表与管线接触处没有阻碍流体流动的节流元件，不会堵塞，因此特别适用于带有悬浮物、固体颗粒等导体的流量测量，测量导电的水比较好。

要求：电磁流量计测量的介质是导电的。电极应根据介质的腐蚀情况选用合适的材质（如三水站的盐酸、碱NaOH流量），介电常数特别小的介质是不能测的，如：蒸汽凝结水流量2.电磁流量计：分为普通式法兰电磁流量计、插入式电磁流234.转子（浮子）流量计：

玻璃转子流量计（就地指示用）、远传金属管转子流量计。测量原理：流体自下向上流过浮子时，浮子上有差压、流体动压、摩擦力和向下的浮子本身的重量相平衡。流量增大，向上的力加大，浮子上升，浮子在锥管中不同的位置代表不同的流量大小。4.转子（浮子）流量计：

玻璃转子流量计（就地指示用）、远传245.超声波流量计：测量原理：安装于管道的两个换能器，一组发出超声信号，一组检测接受信号，微处理器计算超声波从发出到接受的时间差△t,此△t流体流速有关，测得△t即可计算出流速，从而得到流量大小。优点：非接触式、安装方便（不用切断流体）、适用大口径测量缺点目前我厂使用的两种超声波流量计由于管道、安装附件存在热胀冷缩，加上耦合剂的老化，信号发射和接受存在问题。5.超声波流量计：测量原理：安装于管道的两个换能器，一组发出256.涡街流量计涡街流量计是由漩涡发生体和频率检测器构成的变送器、信号转换等环节组成。输出4～20mADC信号或脉冲电压信号，可检测Re在2*104～7*106范围的液体、气体、蒸汽流量。涡街流量传感器是孔板流量计最理想的替代产品.涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际先进水平的新型流量计，由于它具有其它流量计不可兼得的优点.

对直管段的要求较高，液体要求前直管段≥10D，后直管段≥5D，气体要求前直管段≥20D，后直管段≥10D，

6.涡街流量计涡街流量计是由漩涡发生体和频率检测器构成的变送26涡街流量计涡街流量计27现场仪表常识课件28检测原理在流动的流体中，若垂直流动方向放置一个圆柱体，在某一雷诺数范围内，将在圆柱体的后面的两侧交替产生有规律的漩涡，称为卡曼漩涡，漩涡的旋转方向向内，如图大量试验证明，单侧漩涡产生的频率f与流速v和直径d之间有如下的关系：f=Sr×v/dSr－斯特劳尔数为常数，与漩涡发生体的形状（制造）有关。检测原理29质量流量计质量流量计一般分为直接式（内补偿式）与推导式（外补偿式）两类。直接式又可分为热力式、科氏力式、动量式和差压式等几种；推导式质量流量计又分为温度压力补偿式和密度补偿式两种。而科氏力质量流量计是我们现在用的流量计。科氏力质量流量计科氏力质量流量计是目前应用较多，发展较快的一种直接式的质量流量计，是美国Micromotion公司首先开发出来的，所以也称Micromotion流量计。其原理：质量流量计质量流量计一般分为直接式（内补偿式）与推导式（外补30质量流量计（驱动线圈、检测线圈）质量流量计（驱动线圈、检测线圈）31管道应力影响

若连接流量传感器管道中心未对准（或不平行）或管道温度改变，管道应力会形成压力、拉力、或剪切力作用到CMF测量管间的对准，引起检测探头的不对称性，导致零点变动。CMF安装好后必须调零以消除或减小这一影响。若管道严重未对准，有可能无法调至零位。

质量流量计调零：仪表维护人员在变送器调零过程中，变送器若出现Zero

Too

High

或Zero

Too

Low表示在传感器调零期间流体没有完全终止流动，导致变送器计算出来的零点流量偏移太大而不能进行精确的流量测量，在调零时必须使流体完全终止流动（需要工艺人员配合）。

管道应力影响

32液位仪表玻璃板液位计是根据连通器原理，多用于就地指示或用来校准自动液位的零点和量程用。差压式液位计是根据仪表两端受的压力（静压）之差与介质的高度成比例关系来进行液位指示。差压式液位计受介质的密度影响，当介质的密度变化不定时，仪表示值有一定的误差。现场注意是：由于开工初期，介质的温度、压力与正常工况有差距，所以此时要求仪表调量程对液位都是不正确的，只有工况正常时才能进行。浮筒液位计是根据浮筒在液体中受到浮力而产生一个扭力矩，并带动变送部分产生相应的电信号来指示液位的。磁性翻板液位计原理：当液位变化时带动了磁性浮子的上下移动，从而使翻板发生翻转来指示液位的变化。也可以将翻板的翻转转化为电信号的对应关系来显示液位。应用时注意根据介质的密度选用磁浮子和高温下磁浮子磁性退化的问题。液位仪表玻璃板液位计是根据连通器原理，多用于就地指示或用来校33南常压电脱盐罐油水界位射频导纳液位计：电极与被测容器Co＋△C之间形成一个等效电容，Co为电极安装后空灌时的电容值，△C为液位变化时的电容值。测得液位变化的电容值，即可知道罐中的液位。要求：介质的介电常数变化要小。缺点：在线校验比较困难。DE射频导纳有挂料补偿的作用。南常压电脱盐罐油水界位34浮球液位计：对于粘度比较大液体介质的液位测量，如减压塔液位：温度高、真空、不允许多开孔。采用浮球液位计。原理：恒浮力原理，浮球的一半浸没在液面，由平衡杆、平衡锤与浮球形成力矩平衡机构，浮球可以自由地随液位的变化而升降。当液位改变时，浮球的位置发生相应变化，带动主轴转动，通过角位移传感器变成相应的电信号。浮球液位计：对于粘度比较大液体介质的液位测量，如减压塔液位：35超声波液位计：利用仪表向被测物质发出高于20KHz超声波，当声波碰到液面或料面时产生反射波，仪表测出发射波和反射波的时间差，利用波的速度和仪表测量的时间差来计算出液面的高度。波的速率与温度有关，所以精度不是非常高。缺点：温度高、蒸汽大、带有搅拌，液位波动大，超声波液位计不能正常工作。放射性液位计：利用放射源产生的ｒ射线，穿过被测容器及容器中的介质时，射线被不同高度的液体或固体所吸收，故测得因被吸收而衰减的射线强度，就得到了相应的液位。这类仪表更适合测量固体或粉尘状的物料。缺点是大家共知的：对人体有伤害。超声波液位计：利用仪表向被测物质发出高于20KHz超声波，当36雷达液位计：利用超高频的电磁波经天线向被测容器的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射波与回波的时间差，从而计算出液面的高度。介质的导电性能越好或介电常数越大，雷达信号的反射效果越好.

雷达液位计：利用超高频的电磁波经天线向被测容器的液面发射，当37第二部分调节阀第二部分调节阀38常用调节阀外观常用调节阀外观39常用调节阀外观（风开、风关，事故状态）常用调节阀外观（风开、风关，事故状态）40调节阀调节阀的风开、风关在DCS上可以看出

CLS100OPN100风风关开

OPN0CLS0调节阀调节阀的风开、风关在DCS上可以看出41小口径套筒单座调节阀（执行机构、阀体）小口径套筒单座调节阀（执行机构、阀体）42蝶阀（两位，连续调节）蝶阀（两位，连续调节）43三通阀（换热器，一路走）三通阀（换热器，一路走）44现场仪表常识课件45三通阀安装实例（南常压，根据阀体标注的流向，再根据现场工艺管道介质流向，确定三通阀的安装。）三通阀安装实例（南常压，根据阀体标注的流向，再根据现场工艺管46自力阀

我厂一般为阀后式自力阀

我厂一般为阀后式47自力阀的工作原理自动压力阀后调节阀，其初始阀芯的位置在开启状态。当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为阀后压力P2，P2并经过导压管输入上膜室作用在膜片上，其作用力与弹簧的反作用力相平衡时的阀芯位置决定了阀的开度，从而控制阀后压力当阀后压力P2增加时，P2作用在膜片上的作用力也随时之增加。此时，膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，导致阀的开度减小，流阻变大，P2降低，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡式为止，从而使P2降为设定值。同理，当阀后压力P2降低时，动作方向与上述相反，这就是阀后压力调节的工作原理

自力阀的工作原理自动压力阀后调节阀，其初始阀芯的位置在开启状48自力阀的整定：由其工作原理可以得出：自力阀的开度大小（阀芯与阀座之间）决定了阀后压力：因此实际运行中若阀后压力小于要求的压力，则减小阀杆的长度：如左图：松开两个六角螺母，慢慢往上旋阀杆，边旋边观察阀后压力，达到要求后锁紧两个螺母。注意：正常生产中调整应格外小心。自力阀的整定：由其工作原理可以得出：自力阀的开度大小（阀芯与49笼式双座调节阀HCN低噪音笼式（压差大，泄漏量大，加氢）笼式双座调节阀HCN低噪音笼式（压差大，泄漏量大，加氢）50小口径单座调节阀（压差小，泄漏量小）小口径单座调节阀（压差小，泄漏量小）51阀门定位器（克服摩擦力大、准确定位、响应速度、压降输出）、电气转换器阀门定位器（克服摩擦力大、准确定位、响应速度、压降输出）、电52调节阀手轮手轮机构有侧装和顶装两种。在以下场合可选手轮机构：（1）当阀产生故障，为使阀成为手动调节时。（2）需要开度限位时（起开度限位器的作用）。（3）对大口径和使用贵金属做的管道，为省去旁路节约投资时（但在特别重要场合，仍需要设置旁路）。在手轮机构与阀组装后，应检查一下是否影响阀全行程，若要求限位，则要检查是否固定在限位开度上。我厂主要用于三通阀、关键调节阀如汽包上水液位调节阀等。调节阀手轮手轮机构有侧装和顶装两种。在以下场合可选手轮机构：53手轮使用时注意：手轮必须恢复至空挡位置，这样才能从室内控制此调节阀。否则容易损坏调节阀。见下图：手轮的指针指在中间“自动”，开工初期尤其要注意手轮的位置。手轮使用时注意：手轮必须恢复至空挡位置，这样才能从室内控制54带手轮的三通阀（南常压）带手轮的三通阀（南常压）55调节阀选型要点根据事故状态选好风开还是风关准确提供：阀前后压力、介质（名称、特性）、温度、密度、最大流量、正常流量、最小流量特殊要求：泄漏、介质腐蚀（阀芯、阀座）根据以上几点，选出合适的调节阀，避免小开度，正常运行开度在50~70%，设计工艺提条件条件时要慎重。孔板计算时也应注意关键的最大、正常、最小流量以及操作密度，粘度调节阀选型要点根据事故状态选好风开还是风关56第三部分：1.简单自动调节回路的组成第三部分：1.简单自动调节回路的组成572.串级控制回路：

主要通过设置副变量来提高主变量的控制变量，由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前的作用，因而减少了干扰对主变量的影响。（重整的炉出口温度与瓦斯流量的串级，调节阀瓦斯量）2.串级控制回路：

主要通过设置副变量来提高主变量的控制变量583.分程控制：

一个罐需要氮气密封，罐内需要维持一定压力，压力低了需要补压(0-50％)；

压力高了需要放压(50-100％)。3.分程控制：

一个罐需要氮气密封，罐内需要维持一定压力，压59第四部分DCS系统第四部分DCS系统60我厂DCS系统应用现状

济南分公司自1990年首次在一动力3号炉使用DCS，现在全厂重要装置已全部使用DCS进行控制，至2007年5月，全厂共有DCS系统19套。其中，日本横河μXL9套；日本横河CENTUM-CS4套；日本横河CS30003套；美国霍尼韦尔EPKS1套；国产浙大中控JX300XP2套。由于我单位多数DCS系统使用时间较长，自2004年开始陆续更新部分DCS系统，至2007年5月，已经更新完毕的DCS系统有2套（常减压、重整加氢），已购买但尚未改造或正在改造的有6套（油品（正实施）、一动力、二动力、氮气站、硫磺回收、二催化）。DCS近2年来个别装置有个别卡件损坏，原因是DCS系统较为陈旧。DCS控制器没有死机现象，部分做操作站和服务器的商用PC机偶尔有死机现象。横河μXL系统因是较早期产品，备件价格较高。霍尼韦尔EPKS系统采用操作站通过服务器与控制器交换数据的方式，存在一定风险。现在某些装置已上先进控制。二催化、南常压。我厂DCS系统应用现状济南分公司自1990年首次在一动力361集散控制系统DCS基本构成及概念DCS的概念μXL集散控制系统CENTUM-CS集散控制系统CS3000集散控制系统集散控制系统操作监控画面集散控制系统DCS基本构成及概念DCS的概念62计算机控制系统的发展过程控制计算机的初创时期（50年代）

计算机仅仅用在工厂、实验室或其他测试环境中进行数据采集和分析，此时的计算机只起到离线的作用。集中式计算机控制系统的发展时期（60—70年代）

计算机与变送器和执行器之间的信号双向传递不用人工干涉，可以实现过程监测以及对过程的管理和控制。集散型控制系统（1975年）计算机控制系统的发展过程控制计算机的初创时期（50年代）63集散型控制系统的特点和一般结构集散型控制系统DistributedControlSystem集中管理分散控制一般由现场控制站，人机接口和数据公路组成。现场控制器

现场控制站是一个可独立运行的计算机监测与控制系统。一般由CPU卡、电源卡、通讯卡、输入输出卡等组成。集散型控制系统的特点和一般结构集散型控制系统64集散型控制系统的特点和一般结构人机接口实现集中显示、操作和管理，包括操作站、工程师站等。数据公路是连接现场控制站、人机接口等的网络和总线。集散型控制系统的特点和一般结构65μXL集散控制系统μXL集散型控制系统日本YOKOGAWA公司产品，应用于我厂一动力、糠醛、酮苯、裂解、氢提浓、二动力、双脱、氮气站、丙烷九套装置。基本构成

由现场控制/监视单元、操作站、RL总线等组成。μXL集散控制系统661.横河DCS中AOF的含义是报警输出关闭2.横河DCS中CAL的含义是校正方式。

3.横河DCS中IOP的含义是输入回路开路。

4.横河DCS中OOP的含义是输出回路开路。5.横河DCS的开关仪表中，ANS+的含义是回迅错误（MV=2，PV≠2）

ANS-的含义是回迅错误（MV=0，PV≠0）PERR的含义是回迅不正常。6.横河DCSPV测量值，SV给定值，MV输出值，SH刻度上限，SL刻度下限,RAW原始数据（0-100％），SUM累计值，P比例度，I积分时间，D微分时间,HI高报值，HH高高报值，LO低报值，LL低低报值，ALRM报警状态，OPN阀门开，CLS阀门关

1.横河DCS中AOF的含义是报警输出关闭67μXL集散控制系统μXL集散控制系统68CENTUM-CS集散控制系统CENTUM-CS集散型控制系统日本YOKOGAWA公司产品，应用于我厂重油催化、气分、聚丙烯等三套装置和生产指挥控制中心。基本构成

由现场控制站、信息指令站(监视操作为主的人机接口站)、工程师站、通讯门单元、V网、E网、Ethernet网等组成。CENTUM-CS集散控制系统69CENTUM-CS集散控制系统标准控制站(RIO)紧凑型控制站CENTUM-CS集散控制系统标准控制站(RIO)紧凑型控制70CENTUM-CS集散控制系统供电单元RIOBUS接口卡/ESBBUS接口卡CPU卡Vnet连接单元电源单元电源单元RIOBUS接口单元/ESBBUS接口单元电源分配板外部接口单元供电端子风扇单元CENTUM-CS集散控制系统供电单元RIOBUS接口卡/71CS3000集散控制系统CS3000集散型控制系统日本YOKOGAWA公司产品，应用于我厂二加氢联合装置、一催化、重整加氢。现场控制器的FCU部分，V网等基本相同。CS3000集散控制系统72CS3000集散控制系统

CS3000集散控制系统73CS3000集散控制系统

标准控制站(RIO)标准控制站(FIO)紧凑型控制站CS3000集散控制系统标准控制站(RIO)标准控制74集散控制系统操作监控画面集散控制系统的操作监控画面一般有如下六种。集散控制系统操作监控画面75集散控制系统操作监控画面调节画面调节画面显示每一块仪表的所有信息，可显示出过程变量、输出值、设定值、运行方式、高低限值、报警状态、工程单位、调节参数和相关数据，并可依据不同安全级别对相应的参数进行更改。集散控制系统操作监控画面调节画面76集散控制系统操作监控画面控制分组画面以类似常规仪表的形式对各类控制、显示、运算及开关状态进行显示，一般一屏监控8台仪表面板。集散控制系统操作监控画面控制分组画面77集散控制系统操作监控画面流程图画面

模拟实际生产过程的动态，将装置的状态和工艺过程数据进行动态显示，供操作人员实时对装置进行监控。

集散控制系统操作监控画面流程图画面78集散控制系统操作监控画面趋势画面

将采集的过程数据按时间进行模拟记录，采样时间长短可以定义，一般具有放大和卷动功能。

集散控制系统操作监控画面趋势画面79集散控制系统操作监控画面系统报警画面

可由操作员键盘直接调出，显示发生故障的DCS硬件及软件的名称、注释、报警原因、报警时间等。

集散控制系统操作监控画面系统报警画面80集散控制系统操作监控画面过程报警画面

可由操作员键盘直接调出，显示报警仪表工位号、注释、报警值、报警时间等。

集散控制系统操作监控画面过程报警画面81DCS保持良好使用状态卫生：键盘（防水层）保护、鼠标操作室内不要放水杯、食物（防止引来小动物）。请大家养好良好的使用习惯DCS保持良好使用状态卫生：键盘（防水层）保护、鼠标82第五部分SIS系统

SafetyInstrumentedSystem

它用于监视装置的操作，如果生产过程超出安全操作范围，可以使其进入安全状态，确保装置具有一定的安全度（由于DCS是动态控制的，正常的任务繁重，所以现在推出SIS，正常是静态的）。

目前市场上SIS的产品主要有：双重化诊断系统、三重化表决系统和从双重化诊断系统发展而来的四重化诊断系统。

第五部分SIS系统SafetyIn83“故障安全”的概念是指SIS系统发生故障时，不会影响到被控过程的安全运行。SIS系统在正常工况时处于励磁（得电）状态，故障工况时应处于非励磁（失电）状态，当发生故障时，SIS系统通过保护开关将其故障部分断电，称为故障旁路或故障自保险。因而在SIS系统自身故障时，仍然是安全的。（也就是说：故障安全型的联锁系统的电磁阀和输出接点去电工都是正常带电的）“故障安全”的概念是指SIS系统发生故障时，不会影响到被控过84SOESOE（SequenceOfEvents）事故记录功能：用于对事件的收集和管理，能完整记录系统本身及生产过程出现的各种问题，分辩率10ms（FSC)，可通过打印机在线打印和存储起来供日后事故分析。SOESOE（SequenceOfEvents）事故记录85我厂SIS系统：重整加氢与二加氢装置的FSC系统80万催化的Tricon系统聚丙烯装置的ESD(PLC)系统我厂SIS系统：86Honeywell的FSC故障安全控制系统(重整加氢）：FSC系统的硬件可分为三组：1、CP中央控制模块。2、I/O输入输出模块（冗余）3、FTA现场接线端子模块另：FSC系统只需作保护接地，接地电阻小于5欧姆，其系统信号地为浮空设置。若有信号接地报警灯亮，应及时消除信号线接地的问题，然后复位Honeywell的FSC故障安全控制系统(重整加氢）：FS87故障安全例子（重整K203)：故障安全例子（重整K203)：88第五部分：仪表常见故障（从工艺角度）故障一：泄漏（巡检时若发现有泄漏，请及时通知仪表维护班）1.仪表引压管线所有接头。2.风系统泄漏：①大功率过滤器（每组有三个过滤减压器，一般开两个，备一个，输出风压为0.16MPa），②每个调节阀都有自己的分支风管线。第五部分：仪表常见故障（从工艺角度）故障一：泄漏（巡检时若发89

故障二：温度仪表盘后温度高报警

。由于现在仪表控制室内有DCS、PLC、SIS的控制部分（即关键部件、大脑），一但超温（空调停或坏），后果不堪设想（FSC有温度高联锁停机动作），仪表维护人员不可能24小时在现场，反而是操作人员24小时不间断的监盘，所以在每个装置的DCS上均有盘后温度显示并超温报警，出现此报警，请立即通知仪表维护班组。防止超温发生，给生产带来不必要的麻烦。

故障二：温度仪表盘后温度高报警

。由于现在仪表控制室内有90故障三：有关调节阀：调节阀不动：室内DCS输出很好，测量值长时间与设定值存在偏差，不受控。操作人员可到现场调节阀处，室内DCS调节器手动输出某个值看调节阀动作情况，若不动：1.工艺介质脏，阀卡，联系仪表撤压放空拆阀。2.调节阀本身有问题，电气转换器、阀门定位器、执行机构膜片、弹簧等出现故障，联系仪表处理。调节阀分风开、风关阀；一般情况下风开阀的膜头上有一带有防雨帽的出气孔，若防雨帽丢失未及时发现，下雨时膜头接满水，里面的弹簧容易锈蚀，更加严重的冬天结冰时弹簧受力绷断，调节阀也就不能调节了。检修调节阀时注意：开好工作票。故障三：有关调节阀：调节阀不动：室内DCS输出很好，测量值长91有关联锁联锁定值的修改、解除联锁都需要联锁会签单。处理有关联锁的工作：必须有工作票。一、二加氢FSC系统报警应立即通知仪表有关人员。一催化TRICON系统也有一个系统维护画面，出现报警也应立即通知仪表有关人员。有关联锁联锁定值的修改、解除联锁都需要联锁会签单。92四大参数控制仪表系统故障如何判断

如果仪表记录曲线为一条直线(一点变化也没有的线称直线)，或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题

。变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，在排除调节阀故障外，可能是工艺操作系统造成的。改手动后指示变好则是调节器PID参数整定不好造成。当发现DCS显示仪表不正常时，可以到现场看其变送器的指示值，如果它们差别很大，则很可能是仪表系统出现故障。四大参数控制仪表系统故障如何判断如果仪表记录曲线为一条直线93机泵状态回讯故障随着机电一体化快速发展，有更多的机泵的启停和状态回讯在DCS上，电气与仪表联系紧密。当机泵状态回讯出现问题，从实际工作可以看出电气出现问题多一些。机泵状态回讯故障随着机电一体化快速发展，有更多的机泵的启停和94DCS故障黑屏：显示器故障，不影响控制，只是不能操作，及时通知仪表进行维修。死机：画面有，但不动，解决办法同黑屏。停电：1.老的μXL是由电工的UPS供电，一但停电，则要看各个装置UPS电池的容量和当时DCS的负荷大小，决定DCS还能监控装置多久，应及时恢复UPS供电。2.CS3000、浙大中控的DCS，一加氢的FSC、80万催化的tricon是双电源供电，一路UPS，一路市电。比较安全。DCS故障黑屏：显示器故障，不影响控制，只是不能操作，及时通95停风：装置大面积停风时：1.风压只要大于0.14MPa,对于供风压力是0.14MPa调节阀没有影响。2.调节阀供风0.28、0.3、0.4MPa，若压力低于所需要的：风开阀该关，风关阀该开。3.对于双进气的气缸阀，阀位则保持不动。停风：装置大面积停风时：96雷击一般分为直击雷和感应雷感应雷指雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线、埋地线路、金属管线或类似的传导上产生感应电压，该电压通过传导体传送至设备，间接摧毁仪表及控制系统。感应雷的防护对于仪表控制系统来说，是一个系统工作：仪表接地系统、线路布线及屏蔽、电源系统的雷电防护、信号线路的雷电防护。（在经常遭受雷击的区域加装必要的浪涌保护器，如安全栅以及变送器，阀门定位器）雷击一般分为直击雷和感应雷97

谢谢大家！谢谢大家！98现场仪表常识仪表车间现场仪表常识仪表车间99主要内容第一部分：常规仪表第二部分：常用调节阀第三部分：常用的自动调节回路组成第四部分：DCS系统第五部分：SIS（安全仪表系统）第六部分：仪表常见故障主要内容第一部分：常规仪表100第一部分

——四大参数测量及原理温度压力流量物位第一部分

——四大参数测量及原理101温度仪表及选用温度是表示被测物体冷热程度的物理量，是工业自动化生产中的一个重要控制指标，是化学反应程度的一个标志。按温度仪表的测量方式可分为接触式和非接触式两类。（1）接触式的温度仪表结构比较简单、可靠，测温精度也较高。但是有测温过程延迟的现象。（2）非接触式测温由于测温元件不和被测物体接触，测温响应也较快，测温范围宽。但缺点是受外界因素的影响造成的测量误差较大。主要有光学高温计、光电高温计和辐射高温计，其测量的温度值一般在要求不是很高的地方用，优点是温度变化响应较快。目前较为先进的测温方式是利用光导纤维红外辐射进行测温(我厂硫磺有一台红外线测温仪）.温度仪表及选用温度是表示被测物体冷热程度的物理量，是工业自动102接触式温度仪表分类固体的膨胀：双金属温度计热膨胀液体的膨胀：玻璃管温度计

气体的膨胀：压力式温度计（温包＋毛细管）

金属热电阻：铜、铂、镍热电阻等热电阻

半导体热敏电阻：锗、碳等电阻廉金属热电偶：铜-康铜、镍铬-镍硅

贵金属热电偶：铂铑-铂铑、铂铑-铂热电偶难熔金属热电偶：钨铼系、钨钼系等

非金属热电偶：硅化物系等接触式温度仪表分类103双金属温度计原理：利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种固体膨胀式温度计。其感温元件通常是由两种膨胀系数不同，彼此又牢固结合的金属制作成平螺旋型或直螺旋型的结构。绕成螺旋形的双金属感温元件一端固定，另一端连接指针轴。当被测物体温度变化时，两种金属由于膨胀系数不同，使螺旋管曲率发生变化，通过指针轴带动指针偏转，直接显示温度示值。选型时注意事件：①合适的尾长（嘴子的长度和管道半径）②测量指示范围。③连接时合适的接口（M16、M27）双金属温度计原理：利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种104双金属温度计双金属温度计105热电阻和热电偶热电阻是利用电阻与温度呈一定的函数关系的金属导体或半导体材料制成的感温元件。也就是说当温度发生变化时，其电阻值发生相应的变化而得到温度值。热电偶是目前使用最广泛的测温元件。它是利用两种不同的导体串接成一个闭合回路，如导体的两端出现温差，导体就会产生电势差，就可以根据电势差得出一个温度值。我厂一般常用的是K型（镍铬-镍硅）、S型（铂铑-铂），我厂热电偶的连接接口为M33×2或G1″，或法兰连接，极少为M27×2热电阻和热电偶热电阻是利用电阻与温度呈一定的函数关系的金属导106热电偶测温原理图热电偶测温原理图107法兰连接热电偶法兰连接热电偶108螺纹连接热电偶螺纹连接热电偶109带切断阀热电偶（催化用）带切断阀热电偶（催化用）110刚玉管热电偶（高温用，硫磺炉子）刚玉管热电偶（高温用，硫磺炉子）111压力仪表任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压力（一般称为表压）两部分。作用在被测物体上这两部分压力总和称为绝对压力。而普通的工业压力表测量的都是表压值，即：P表＝P绝－大气压。当绝对压力大于大气压值时测得的表压值为正值，称为正表压。当绝对压力小于大气压时测得的表压值为负值，称为负表压，既真空度。测量真空度的仪表称为真空表。压力仪表任何一个物体上受到的压力都包括大气压力和被测介质的压112弹性压力表（测量的是表压：被测压力与大气压之差）弹性压力表是一种历史悠久、应用广泛的压力测量仪表。它的结构简单，牢固耐用，可直接安装在工艺设备、管线上作现场压力指示。对于各种特殊的、恶劣的工作环境（高温、低温、振动、腐蚀）都可以找到各种专用的压力表来满足各种特殊用途的需要如：氨用压力表、氧气压力表（禁油）、乙炔压力表、氢气压力表、抗硫压力表、高温压力表等。弹簧管压力表的敏感元件是截面为椭圆形的弹性C形管，在C形管承受压力时C形管自由端位移带动指针来指示压力。其仪表本身精度不是很高，用来测量不结晶、不凝固，对钢、铜合金没有腐蚀作用的液体、蒸汽和气体介质的压力。弹性压力表（测量的是表压：被测压力与大气压之差）弹性压力表是113现场压力表选择压力表的量程选择应注意：在测稳定的压力时，正常操作压力应为压力表上限的1/3～2/3，最高不能超过压力表上限的3/4。。在测脉动压力时，正常操作压力应为压力表上限的1/3～1/2，最高不能超过压力表上限的2/3。在测高压压力时，正常操作压力应为压力表上限的3/5.为了保证压力测量的精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3处。电接点压力表是指兼有压力传感器功能的压力表，既可作就地压力指示又可输出电信号作远方显示用，它往往是在膜片或转动机构上增加了变送发讯装置将压力信号转化为电信号进行远传，在工业上经常用作电接点压力表来参加控制或联锁。压力表、电接点压力表的接头是M20*1.5管螺纹，没有锥度，所以用垫片密封（四氟、退火紫铜垫、石墨缠绕垫）。乙炔不能使用铜垫片使用时应注意不同介质、温度、压力选用不同的压力表。现场压力表选择压力表的量程选择应注意：114普通压力表（高于60℃）普通压力表（高于60℃）115电接点压力表电接点压力表116流量仪表在过程仪表与装置中，流量仪表主要有两大功用，既作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。在石油化工等过程生产企业中，流体流量参数检测与控制是最常见的参数之一，它关系到生产过程的质量与安全。流量仪表起着举足轻重的作用，它们是能源管理及贸易结算的必备的工具。流量仪表在过程仪表与装置中，流量仪表主要有两大功用，既作为过117我厂常用的流量计可以按流量计检测信号反映的是体积流量或质量流量来进行分类，可以分为体积流量计和质量流量计。有很多流量计虽然在仪表或DCS上显示为质量流量（孔板），它是基于所测的介质的密度是不变的，这就造成了不能在工艺密度发生变化时，其测量值的准确。体积流量计检测的信号反映体积流量，它们在测量的原理上都和密度有紧密的关系。如我厂常用的有电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计及容积式流量计。这些流量计的输出信号与管道中流体的平均流速或体积流量成一定的关系，是反映真实体积流量的流量计，这些仪表在安装时一般要求仪表前后有直管段，以减少测量的误差，这类仪表一般用于企业内部的生产与控制，在原料进厂或产品出厂（就是贸易交接）的地方是不允许使用的。我厂常用的流量计可以按流量计检测信号反映的是体积流量或质量流118流量测量仪表按测量原理分类可分为：

1.节流型流量计（差压式流量计）：各种孔板、喷嘴、均速管流量计（适合测量大口径循环水，如四循有一台，缺点：测量小孔怕堵，可加切断阀解决）、楔形流量计。流量测量仪表按测量原理分类可分为：

1.节流型流量计（差压119现场仪表常识课件1202.电磁流量计：分为普通式法兰电磁流量计、插入式电磁流量计（用于大口径流量测量）。电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。当导电液体流过包围在磁场中的测量管时，在流速和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速V成正比的感应电动势E。注意：优点是：在仪表与管线接触处没有阻碍流体流动的节流元件，不会堵塞，因此特别适用于带有悬浮物、固体颗粒等导体的流量测量，测量导电的水比较好。

要求：电磁流量计测量的介质是导电的。电极应根据介质的腐蚀情况选用合适的材质（如三水站的盐酸、碱NaOH流量），介电常数特别小的介质是不能测的，如：蒸汽凝结水流量2.电磁流量计：分为普通式法兰电磁流量计、插入式电磁流1214.转子（浮子）流量计：

玻璃转子流量计（就地指示用）、远传金属管转子流量计。测量原理：流体自下向上流过浮子时，浮子上有差压、流体动压、摩擦力和向下的浮子本身的重量相平衡。流量增大，向上的力加大，浮子上升，浮子在锥管中不同的位置代表不同的流量大小。4.转子（浮子）流量计：

玻璃转子流量计（就地指示用）、远传1225.超声波流量计：测量原理：安装于管道的两个换能器，一组发出超声信号，一组检测接受信号，微处理器计算超声波从发出到接受的时间差△t,此△t流体流速有关，测得△t即可计算出流速，从而得到流量大小。优点：非接触式、安装方便（不用切断流体）、适用大口径测量缺点目前我厂使用的两种超声波流量计由于管道、安装附件存在热胀冷缩，加上耦合剂的老化，信号发射和接受存在问题。5.超声波流量计：测量原理：安装于管道的两个换能器，一组发出1236.涡街流量计涡街流量计是由漩涡发生体和频率检测器构成的变送器、信号转换等环节组成。输出4～20mADC信号或脉冲电压信号，可检测Re在2*104～7*106范围的液体、气体、蒸汽流量。涡街流量传感器是孔板流量计最理想的替代产品.涡街流量计是基于卡门涡街原理而研制成功的一种具有国际先进水平的新型流量计，由于它具有其它流量计不可兼得的优点.

对直管段的要求较高，液体要求前直管段≥10D，后直管段≥5D，气体要求前直管段≥20D，后直管段≥10D，

6.涡街流量计涡街流量计是由漩涡发生体和频率检测器构成的变送124涡街流量计涡街流量计125现场仪表常识课件126检测原理在流动的流体中，若垂直流动方向放置一个圆柱体，在某一雷诺数范围内，将在圆柱体的后面的两侧交替产生有规律的漩涡，称为卡曼漩涡，漩涡的旋转方向向内，如图大量试验证明，单侧漩涡产生的频率f与流速v和直径d之间有如下的关系：f=Sr×v/dSr－斯特劳尔数为常数，与漩涡发生体的形状（制造）有关。检测原理127质量流量计质量流量计一般分为直接式（内补偿式）与推导式（外补偿式）两类。直接式又可分为热力式、科氏力式、动量式和差压式等几种；推导式质量流量计又分为温度压力补偿式和密度补偿式两种。而科氏力质量流量计是我们现在用的流量计。科氏力质量流量计科氏力质量流量计是目前应用较多，发展较快的一种直接式的质量流量计，是美国Micromotion公司首先开发出来的，所以也称Micromotion流量计。其原理：质量流量计质量流量计一般分为直接式（内补偿式）与推导式（外补128质量流量计（驱动线圈、检测线圈）质量流量计（驱动线圈、检测线圈）129管道应力影响

若连接流量传感器管道中心未对准（或不平行）或管道温度改变，管道应力会形成压力、拉力、或剪切力作用到CMF测量管间的对准，引起检测探头的不对称性，导致零点变动。CMF安装好后必须调零以消除或减小这一影响。若管道严重未对准，有可能无法调至零位。

质量流量计调零：仪表维护人员在变送器调零过程中，变送器若出现Zero

Too

High

或Zero

Too

Low表示在传感器调零期间流体没有完全终止流动，导致变送器计算出来的零点流量偏移太大而不能进行精确的流量测量，在调零时必须使流体完全终止流动（需要工艺人员配合）。

管道应力影响

130液位仪表玻璃板液位计是根据连通器原理，多用于就地指示或用来校准自动液位的零点和量程用。差压式液位计是根据仪表两端受的压力（静压）之差与介质的高度成比例关系来进行液位指示。差压式液位计受介质的密度影响，当介质的密度变化不定时，仪表示值有一定的误差。现场注意是：由于开工初期，介质的温度、压力与正常工况有差距，所以此时要求仪表调量程对液位都是不正确的，只有工况正常时才能进行。浮筒液位计是根据浮筒在液体中受到浮力而产生一个扭力矩，并带动变送部分产生相应的电信号来指示液位的。磁性翻板液位计原理：当液位变化时带动了磁性浮子的上下移动，从而使翻板发生翻转来指示液位的变化。也可以将翻板的翻转转化为电信号的对应关系来显示液位。应用时注意根据介质的密度选用磁浮子和高温下磁浮子磁性退化的问题。液位仪表玻璃板液位计是根据连通器原理，多用于就地指示或用来校131南常压电脱盐罐油水界位射频导纳液位计：电极与被测容器Co＋△C之间形成一个等效电容，Co为电极安装后空灌时的电容值，△C为液位变化时的电容值。测得液位变化的电容值，即可知道罐中的液位。要求：介质的介电常数变化要小。缺点：在线校验比较困难。DE射频导纳有挂料补偿的作用。南常压电脱盐罐油水界位132浮球液位计：对于粘度比较大液体介质的液位测量，如减压塔液位：温度高、真空、不允许多开孔。采用浮球液位计。原理：恒浮力原理，浮球的一半浸没在液面，由平衡杆、平衡锤与浮球形成力矩平衡机构，浮球可以自由地随液位的变化而升降。当液位改变时，浮球的位置发生相应变化，带动主轴转动，通过角位移传感器变成相应的电信号。浮球液位计：对于粘度比较大液体介质的液位测量，如减压塔液位：133超声波液位计：利用仪表向被测物质发出高于20KHz超声波，当声波碰到液面或料面时产生反射波，仪表测出发射波和反射波的时间差，利用波的速度和仪表测量的时间差来计算出液面的高度。波的速率与温度有关，所以精度不是非常高。缺点：温度高、蒸汽大、带有搅拌，液位波动大，超声波液位计不能正常工作。放射性液位计：利用放射源产生的ｒ射线，穿过被测容器及容器中的介质时，射线被不同高度的液体或固体所吸收，故测得因被吸收而衰减的射线强度，就得到了相应的液位。这类仪表更适合测量固体或粉尘状的物料。缺点是大家共知的：对人体有伤害。超声波液位计：利用仪表向被测物质发出高于20KHz超声波，当134雷达液位计：利用超高频的电磁波经天线向被测容器的液面发射，当电磁波碰到液面后反射回来，仪表检测出发射波与回波的时间差，从而计算出液面的高度。介质的导电性能越好或介电常数越大，雷达信号的反射效果越好.

雷达液位计：利用超高频的电磁波经天线向被测容器的液面发射，当135第二部分调节阀第二部分调节阀136常用调节阀外观常用调节阀外观137常用调节阀外观（风开、风关，事故状态）常用调节阀外观（风开、风关，事故状态）138调节阀调节阀的风开、风关在DCS上可以看出

CLS100OPN100风风关开

OPN0CLS0调节阀调节阀的风开、风关在DCS上可以看出139小口径套筒单座调节阀（执行机构、阀体）小口径套筒单座调节阀（执行机构、阀体）140蝶阀（两位，连续调节）蝶阀（两位，连续调节）141三通阀（换热器，一路走）三通阀（换热器，一路走）142现场仪表常识课件143三通阀安装实例（南常压，根据阀体标注的流向，再根据现场工艺管道介质流向，确定三通阀的安装。）三通阀安装实例（南常压，根据阀体标注的流向，再根据现场工艺管144自力阀

我厂一般为阀后式自力阀

我厂一般为阀后式145自力阀的工作原理自动压力阀后调节阀，其初始阀芯的位置在开启状态。当阀前压力P1通过阀芯、阀座的节流后变为阀后压力P2，P2并经过导压管输入上膜室作用在膜片上，其作用力与弹簧的反作用力相平衡时的阀芯位置决定了阀的开度，从而控制阀后压力当阀后压力P2增加时，P2作用在膜片上的作用力也随时之增加。此时，膜片上的作用力大于设定弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，导致阀的开度减小，流阻变大，P2降低，直到膜片上的作用力与弹簧反作用力相平衡式为止，从而使P2降为设定值。同理，当阀后压力P2降低时，动作方向与上述相反，这就是阀后压力调节的工作原理

自力阀的工作原理自动压力阀后调节阀，其初始阀芯的位置在开启状146自力阀的整定：由其工作原理可以得出：自力阀的开度大小（阀芯与阀座之间）决定了阀后压力：因此实际运行中若阀后压力小于要求的压力，则减小阀杆的长度：如左图：松开两个六角螺母，慢慢往上旋阀杆，边旋边观察阀后压力，达到要求后锁紧两个螺母。注意：正常生产中调整应格外小心。自力阀的整定：由其工作原理可以得出：自力阀的开度大小（阀芯与147笼式双座调节阀HCN低噪音笼式（压差大，泄漏量大，加氢）笼式双座调节阀HCN低噪音笼式（压差大，泄漏量大，加氢）148小口径单座调节阀（压差小，泄漏量小）小口径单座调节阀（压差小，泄漏量小）149阀门定位器（克服摩擦力大、准确定位、响应速度、压降输出）、电气转换器阀门定位器（克服摩擦力大、准确定位、响应速度、压降输出）、电150调节阀手轮手轮机构有侧装和顶装两种。在以下场合可选手轮机构：（1）当阀产生故障，为使阀成为手动调节时。（2）需要开度限位时（起开度限位器的作用）。（3）对大口径和使用贵金属做的管道，为省去旁路节约投资时（但在特别重要场合，仍需要设置旁路）。在手轮机构与阀组装后，应检查一下是否影响阀全行程，若要求限位，则要检查是否固定在限位开度上。我厂主要用于三通阀、关键调节阀如汽包上水液位调节阀等。调节阀手轮手轮机构有侧装和顶装两种。在以下场合可选手轮机构：151手轮使用时注意：手轮必须恢复至空挡位置，这样才能从室内控制此调节阀。否则容易损坏调节阀。见下图：手轮的指针指在中间“自动”，开工初期尤其要注意手轮的位置。手轮使用时注意：手轮必须恢复至空挡位置，这样才能从室内控制152带手轮的三通阀（南常压）带手轮的三通阀（南常压）153调节阀选型要点根据事故状态选好风开还是风关准确提供：阀前后压力、介质（名称、特性）、温度、密度、最大流量、正常流量、最小流量特殊要求：泄漏、介质腐蚀（阀芯、阀座）根据以上几点，选出合适的调节阀，避免小开度，正常运行开度在50~70%，设计工艺提条件条件时要慎重。孔板计算时也应注意关键的最大、正常、最小流量以及操作密度，粘度调节阀选型要点根据事故状态选好风开还是风关154第三部分：1.简单自动调节回路的组成第三部分：1.简单自动调节回路的组成1552.串级控制回路：

主要通过设置副变量来提高主变量的控制变量，由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前的作用，因而减少了干扰对主变量的影响。（重整的炉出口温度与瓦斯流量的串级，调节阀瓦斯量）2.串级控制回路：

主要通过设置副变量来提高主变量的控制变量1563.分程控制：

一个罐需要氮气密封，罐内需要维持一定压力，压力低了需要补压(0-50％)；

压力高了需要放压(50-100％)。3.分程控制：

一个罐需要氮气密封，罐内需要维持一定压力，压157第四部分DCS系统第四部分DCS系统158我厂DCS系统应用现状

济南分公司自1990年首次在一动力3号炉使用DCS，现在全厂重要装置已全部使用DCS进行控制，至2007年5月，全厂共有DCS系统19套。其中，日本横河μXL9套；日本横河CENTUM-CS4套；日本横河CS30003套；美国霍尼韦尔EPKS1套；国产浙大中控JX300XP2套。由于我单位多数DCS系统使用时间较长，自2004年开始陆续更新部分DCS系统，至2007年5月，已经更新完毕的DCS系统有2套（常减压、重整加氢），已购买但尚未改造或正在改造的有6套（油品（正实施）、一动力、二动力、氮气站、硫磺回收、二催化）。DCS近2年来个别装置有个别卡件损坏，原因是DCS系统较为陈旧。DCS控制器没有死机现象，部分做操作站和服务器的商用PC机偶尔有死机现象。横河μXL系统因是较早期产品，备件价格较高。霍尼韦尔EPKS系统采用操作站通过服务器与控制器交换数据的方式，存在一定风险。现在某些装置已上先进控制。二催化、南常压。我厂DCS系统应用现状济南分公司自1990年首次在一动力3159集散控制系统DCS基本构成及概念DCS的概念μXL集散控制系统CENTUM-CS集散控制系统CS3000集散控制系统集散控制系统操作监控画面集散控制系统DCS基本构成及概念DCS的概念160计算机控制系统的发展过程控制计算机的初创时期（50年代）

计算机仅仅用在工厂、实验室或其他测试环境中进行数据采集和分析，此时的计算机只起到离线的作用。集中式计算机控制系统的发展时期（60—70年代）

计算机与变送器和执行器之间的信号双向传递不用人工干涉，可以实现过程监测以及对过程的管理和控制。集散型控制系统（1975年）计算机控制系统的发展过程控制计算机的初创时期（50年代）161集散型控制系统的特点和一般结构集散型控制系统DistributedControlSystem集中管理分散控制一般由现场控制站，人机接口和数据公路组成。现场控制器

现场控制站是一个可独立运行的计算机监测与控制系统。一般由CPU卡、电源卡、通讯卡、输入输出卡等组成。集散型控制系统的特点和一般结构集散型控制系统162集散型控制系统的特点和一般结构人机接口实现集中显示、操作和管理，包括操作站、工程师站等。数据公路是连接现场控制站、人机接口等的网络和总线。集散型控制系统的特点和一般结构163μXL集散控制系统μXL集散型控制系统日本YOKOGAWA公司产品，应用于我厂一动力、糠醛、酮苯、裂解、氢提浓、二动力、双脱、氮气站、丙烷九套装置。基本构成

由现场控制/监视单元、操作站、RL总线等组成。μXL集散控制系统1641.横河DCS中AOF的含义是报警输出关闭2.横河DCS中CAL的含义是校正方式。

3.横河DCS中IOP的含义是输入回路开路。

4.横河DCS中OOP的含义是输出回路开路。5.横河DCS的开关仪表中，ANS+的含义是回迅错误（MV=2，PV≠2）

ANS-的含义是回迅错误（MV=0，PV≠0）PERR的含义是回迅不正常。6.横河DCSPV测量值，SV给定值，MV输出值，SH刻度上限，SL刻度下限,RAW原始数据（0-100％），SUM累计值，P比例度，I积分时间，D微分时间,HI高报值，HH高高报值，LO低报值，LL低低报值，ALRM报警状态，OPN阀门开，CLS阀门关

1.横河DCS中AOF的含义是报警输出关闭165μXL集散控制系统μXL集散控制系统166CENTUM-CS集散控制系统CENTUM-CS集散型控制系统日本YOKOGAWA公司产品，应用于我厂重油催化、气分、聚丙烯等三套装置和生产指挥控制中心。基本构成

由现场控制站、信息指令站(监视操作为主的人机接口站)、工程师站、通讯门单元、V网、E网、Ethernet网等组成。CENTUM-CS集散控制系统167CENTUM-CS集散控制系统标准控制站(RIO)紧凑型控制站CENTUM-CS集散控制系统标准控制站(RIO)紧凑型控制168CENTUM-CS集散控制系统供电单元RIOBUS接口卡/ESBBUS接口卡CPU卡Vnet连接单元电源单元电源单元RIOBUS接口单元/ESBBUS接口单元电源分配板外部接口单元供电端子风扇单元CENTUM-CS集散控制系统供电单元RIOBUS接口卡/169CS3000集散控制系统CS3000集散型控制系统日本YOKOGAWA公司产品，应用于我厂二加氢联合装置、一催化、重整加氢。现场控制器的FCU部分，V网等基本相同。CS3000集散控制系统170CS3000集散控制系统

CS3000集散控制系统171CS3000集散控制系统

标准控制站(RIO)标准控制站(FIO)紧凑型控制站CS3000集散控制系统标准控制站(RIO)标准控制172集散控制系统操作监控画面集散控制系统的操作监控画面一般有如下六种。集散控制系统操作监控画面173集散控制系统操作监控画面调节画面调节画面显示每一块仪表的所有信息，可显示出过程变量、输出值、设定值、运行方式、高低限值、报警状态、工程单位、调节参数和相关数据，并可依据不同安全级别对相应的参数进行更改。集散控制系统操作监控画面调节画面174集散控制系统操作监控画面控制分组画面以类似常规仪表的形式对各类控制、显示、运算及开关状态进行显示，一般一屏监控8台仪表面板。集散控制系统操作监控画面控制分组画面175集散控制系统操作监控画面流程图画面

模拟实际生产过程的动态，将装置的状态和工艺过程数据进行动态显示，供操作人员实时对装置进行监控。

集散控制系统操作监控画面流程图画面176集散控制系统操作监控画面趋势画面

将采集的过程数据按时间进行模拟记录，采样时间长短可以定义，一般具有放大和卷动功能。

集散控制系统操作监控画面趋势画面177集散控制系统操作监控画面系统报警画面

可由操作员键盘直接调出，显示发生故障的DCS硬件及软件的名称、注释、报警原因、报警时间等。

集散控制系统操作监控画面系统报警画面178集散控制系统操作监控画面过程报警画面

可由操作员键盘直接调出，显示报警仪表工位号、注释、报警值、报警时间等。

集散控制系统操作监控画面过程报警画面179DCS保持良好使用状态卫生：键盘（防水层）保护、鼠标操作室内不要放水杯、食物（防止引来小动物）。请大家养好良好的使用习惯DCS保持良好使用状态卫生：键盘（防水层）保护、鼠标180第五部分SIS系统

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