物位控制系统的集成与安装调试

1、物位控制系统的集成与安装调试,项目引入：,设计一个储液罐液位控制系统，储液罐参数：内径1000mm，内高3m，最大出水量Q。为0.5m/h，次液位为非腐蚀性的清水，如图5-1所示。要求液位控制在2.5，控制精度1%。,液位控制系统的组成框图,液位控制器,执行器,储液罐,罐内液位,液位检测和变送装置,液位测量值,液位设定值,偏差,控制输出,流量,干扰,“-”,“+”,“+”,“+”,1、液位和界面测量应选用差压式仪表、浮筒式仪表和浮子式仪表。当不满足要求时，可选用电容式、射频导纳式、电阻式、声波式、磁致伸缩式等仪表。料面测量应根据物料的粒度、物料的安息角、物料的导电性能、料仓的结构形式及测量要求

2、进行选择。 2、仪表的结构形式及材质，应根据被测介质的特性来选择。主要考虑因素为压力、温度、腐蚀性、导电性；是否存在聚合、黏稠、沉淀、结晶、结膜、汽化、起泡等现象；密度和密度变化；液位中含悬浮物的多少；液面扰动的程度以及固体物料的粒度。 3、仪表的显示方式和功能，应根据工艺操作及系统组成的要求确定。当要求信号传输时，可选择具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的仪表。 4、仪表量程应根据工艺对象实际需要显示的范围或实际变化范围确定。除供容积计量用的物位仪表外，一般应使正常物位处于仪表量程的50%左右。 5、仪表精确度应根据工艺要求选择。但供容积计量用的物位仪表的精确度应不劣于1mm。 6用于可

3、燃性气体、蒸汽及可燃性粉尘等爆炸危险场所的电子式物位仪表，应根据所确定的危险场所类别以及被测介质的危险程度，选择合适的防爆结构形式或采取其他防爆措施。,物位测量仪表的选型原则,表5-2 各种物位测量方法选型推荐表,由上表所得出的一些选择再加上题目要求液位控制在2.5，控制精度1%。所以我们选用内法兰差压式物位测量仪表。,差压式液位计的工作原理,法兰式差压液位计,安装方式,安装接线,调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角

4、行程；按其所配执行机构使用的动力，可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种；按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。英文名：control valve，位号通常FV开头。调节阀常用分类：气动调节阀，电动调节阀，液动调节阀，自力式调节阀。 我们从中选择了电动调节阀。,调节阀的介绍,电动调节阀是工业自动化过程控制中的重要执行单元仪表。随着工业领域的自动化程度越来越高，正被越来越多的应用在各种工业生产领域中。与传统的气动调节阀相比具有明显的优点：电动调节阀节能（只在工作时才消耗电能），环保（无碳排放），安装快捷方便

5、（无需复杂的气动管路和气泵工作站）。阀门按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。 这里我们选用百分比电动调节阀。,电动调节阀,电动球阀具有旋转的90度动作，球有圆形通孔通过轴线，当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动，反之既呈现通孔，使介质通过。全通径的球体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。气动执行器快速旋转90度的就能使球阀瞬间关闭严密，执行器与阀体的直接连接减少了发生故障的机率。法兰连接的管路能保持良好密封性能，便于维修更换，便于管路的封闭。,电动法兰球阀,Q941电动法兰球阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体

6、的调节与控制，它与其它阀类相比，具有以下一些优点。 1，流体阻力小、球阀是所有阀类中流体阻力最小的一种，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。 2，止推轴承减小阀杆摩擦力矩，可使阀杆长期操作平衡灵活。 3，阀座密封性能好，采用聚四氟乙烯等材料制成的密封圈，结构易于密封，而且球阀的阀封能力随着介质压力的增设而增大。 4，阀杆密封可靠，由于阀杆只作旋转运动而不做升降运动，阀杆的填料密封不易破坏，且密封能力随着介质的压力增设而增大。,优点,5，由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性，与球体的摩擦损失小，帮球阀的使用寿命长。 6，下装式阀杆和阀杆头部凸阶防止阀杆喷出，如火灾造成阀杆密封破坏，凸阶与阀体间

7、还可形成金属接触，确保阀杆密封。 Q941F/PPL型不锈钢电动球阀是一种转角为90的旋转类阀门，密封性能优良，流量系数大，流阻系数小，结构简单，使用寿命长，便于维修。配用电缸式执行机构。产品广泛应用于化工、石油、轻纺、电力、食品制药、制冷、造纸行业的系统控制。,可编程控制器的特点 1可靠性高。 2控制功能强。 3编程方便，易于使用。 4使用于恶劣的工业环境，抗干扰能力强。 5具有各种接口，与外部设备连接非常方便。 6维修方便。,PLC可编程控制器(FX2N),一、PLC的等效工作电路 PLC等效工作电路可分为输入、输出和内部控制电路三部分 二、PLC的工作过程 这个过程可以分为如下四个阶段。

8、 1公共处理阶段 2执行外围设备命令阶段 3程序执行阶段 4输入、输出更新阶段,三、PLC的扫描时间 PLC完成一个扫描周期所需要的时间，称为扫描周期时间，简称扫描时间。 四、PLC的I/O响应时间 用PLC设计一个控制系统时必须知道有了一个输入信号后PLC经过多长时间才能有一个对应的输出信号，否则，就不能正确并精确地解决系统各部件之间的配合问题。,可编程控制器的工作原理,仅用P动作控制，不能完全消除偏差。为了消除残留偏差，一般采用增加I动作的 P+I控制。用 PI控制时，能消除由改变目标值和经常的外来扰动等引起的偏差。但是，I动作过强时，对快速变化偏差响应迟缓。对有积分元件的负载系统可以单独使用P动作控制。对于PD控制，发生偏差时，很快产生比单独D动作还要大的操作量，以此抑制偏差的增加。偏差小时，P动作的作用减小。控制对象含有积分元件的负载场合，仅P动作控制，有时由于此积分元件的作用，系统发生振荡。在该场合，为使P动作的振荡衰减和系统稳定，可用PD控制。换言之，该种控制方式适用于过程本身没有制动作用的负载。 利用I动作消除偏差作用和用D动作抑制振荡作用。在结合P动作就构成了PID控制，本系统就是采用了这种方式。采用PID控制较其它组合控制