仪表的使用与维护.ppt

1、仪表的使用与维护,主讲：果不期然,仪表的用途,工业生产的四大参数： 压力、物位、流量、温度。 仪表的用途： 用于检测和控制生产工 艺中 的各种工艺参数，保障生产的正常 进行。,本站内仪表的分类,显示单元,变送单元,控制单元,执行单元,本站内仪表,变送单元,一、差压（压力）变送器,由传感器部分和智能调理部分组成， 用于检测工艺过程中各种气体、液体的差压（压力）和流量、液位等将测量的信号转换为国际标准的15VDC或420mADC信号，可与单元仪表或计算机连接实现自动化检测。,变送单元,一、差压（压力）变送器,本站现有的差压（压力）变送器： 横河川仪有限公司的 EJA430A差压（压力）变送器 成都

2、中阳实业公司的 CS3351差压（压力）变送器 天津市永康技术开发公司PB800,变送单元,一、差压（压力）变送器,工作原理： 工作时，高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给灌充液，接着灌充液将压力传递到传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个张紧的弹性元件，其位移随所受压而变化且位移量与压力成正比。两侧的电容极板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容极板之间电容的差值被转换为相应的电流、电压或数字信号输出。,变送单元,应用于流量检测的差压变送器。,孔板节流装置,压差引压管,差压变送器,变送器连接线,三阀组,变送单元,应用于压力检测的压力变送器。,压力变送器,引压管,压力表,截止阀,变送单元,

3、应用于液位检测的 差压变送器,差压变送器,磁翻柱液位指示,差压引压管,三阀组,变送单元,二、温度变送器,组成： 由测温元件和转换电路组成。 用途： 将测温元件测得的温度信号转 换为标准的15VDC或420mADC 信号，可与单元仪表或计算机连接 实现自动化检测。,变送单元,二、温度变送器,测温元件： 热电偶： 由两根不同的导体或半导体焊 接或绞接组成。 用途： 将温度转换成毫伏电信号与显 示单元仪表或计算机连接实现 自动化检测。,变送单元,二、温度变送器,测温元件： 热电阻：由电阻体、保护套管、 接线盒组成。 分 为： 铂热电阻 Pt100 铜热电阻 Cu50 特 点：精度高，稳定性好， 性能

4、可靠。,显示单元,数字温度指示及指示调节仪,数字温度指示及指示调节 仪是用来测量温度及调节工艺 温度。 仪表主要由配套的测量元 件热电偶或热电阻及相应的转 换电路、显示电路、执行机构 组成。,显示单元,控制模式的信号输出可分为两大类： 断续的（继电器触点等开关量信号） 连续的（如010mA，420 mA直流电信号）,显示单元,孔板流量计,孔板流量计由三部分组成 将被测流体的流量变换成差压信 号的节流装置（包括节流件和取压装 置） 传输差压信号的信号管路 测量差压值的差压计或差压变送 器及显示仪表,显示单元,涡轮流量计,LWQZ-型系列气体智能涡轮流量计 工作原理： 当流体流入流量计时，在前导流

5、体 （或整流器）的作用下得到整流并加速， 由于涡轮叶片与流体流向成一定角度， 此时涡轮产生转动力矩，在克服摩擦力 矩和流体阻力矩后，涡轮开始旋转。在 一定的流量范围内，涡轮旋转的角速度 与流体体积流量成正比。,显示单元,涡轮流量计,LWQZ-型系列气体智能涡轮流量计 工作原理： 根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的参考轮 上感应出流体体积流量成正比的脉 冲信号，该信号经放大滤波、整形 后送入智体积修正仪，与温度、压 力、等信号一起进行运算处理，分 别显示于LCD屏上。,显示单元,涡轮流量计,LWQZ-型系列气体智能涡轮流量计 工作原理： 智能体积修正仪由温度、压力检 测模拟通道流量检测

6、数字通道以及微 处理单元液晶驱动电路和其它辅助电 路组成，并配有外输出信号接口。,测量仪表,测量仪表的组成基本上由三个部分组成： 检测环节、传送环节、放大环节。 测量过程： 在工业生产中，虽然应用的测量方法及仪表种类很多，但从测量过程的实质来看却有相同之处。,测量仪表,弹簧管压力表 弹簧管压力表的工作原理是： 弹簧管受压后发生弹性变形， 把被测压力变换成位移，然后再 通过机械传动放大变成压力表指 针的偏转并与压力刻度标尺上的 测量单位相比较而显示被测压力 的数值。,测量仪表,双金属温度表 双金属温度表的工作原理是： 当被测介子温度发生变化时 双金属片发生机械变形，把被测 温度变换成位移，然后再

7、通过机 械传动放大变成温度表指针的偏 转并与温度刻度标尺上的测量单 位相比较而显示被测温度的数值。,测量仪表,测量仪表 不论采用哪种原理，它们共性在于被测参数都要经过一次或多次的信号能量形式的变换，最后获得便于测量的信号能量形式，由指针位移或数字形式显示出来。实质就是被测参数信号能量形式的一次或多次不断变换和传送，并将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程而测量仪表就是实现变换比较的工具。,测量仪表,测量误差 根据最终测量结果获得的方式不同，可将测量分为直接测量和间接测量两种。 直接测量是将被测参数直接以一定的标准量比较出来。 如：用米尺测量一段钢管的长度。 间接测量是将直接测量得到的数据代

8、入一定的公式计算出所要求的被测参数值。,测量仪表,间接测量是将直接测量得到的数据代入一定的公式计算出所要求的被测参数值。 如：用节流装置测量流量时，在测出节流装置前后的压差以后，代入流量方程式就可以计算出所对应的流量值。人们对测量参数真实值的认识虽然随着时间经验的积累和科学技术的发展将会愈来愈接近，但决不会达到完全相等的地步，这是由于在测量过程中始终存在着各种各样的影响因素，使获得的测量结果与真实值之间总是存在一定的差别，这一差别就是测量误差。,测量仪表,绝对误差：一般是标准表（精度较高）和被校表（精度较低）同时对一个参数进行测量时所得到的两个读数值之差。 绝对误差=被测参数测量值被测参数标准

9、值。 系统误差：是指对同一被测参数进行多次重复测量时所出现的示值大小或符号都相同的误差或不相同但却按一定规律变化的误差。 产生系统误差原因：仪表使用不当或外界条件变化等原因。,测量仪表,判断仪表的质量一般不用绝对误差，因为仪表的精度不仅与绝对误差有关系还与仪表的标尺范围有关。 如：两块标尺范围（即测量范围）不同的仪表，如果它们的绝对误差相等的话，标尺大的仪表精度较标尺范围小的为高，因此工业仪表一般不采用绝对误差，而采用相对误差。 即相对误差=（被测参数测量值被测参数的标准值）（标尺上限值标尺下限值）,控制单元,大青站控制单元由JX-300XP控制系统、工程师 站、操作员站、控制站、过程控制网络

10、等组成。,控制单元的作用将来自变送单元送来的信号与工 艺要求的给定值进行比较，将处理后的信号送至执 行单元对被测工艺参数进行调节,控制单元,工程师站 是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组 态平台和系统维护工具，通过系统组态平台生成适合 于生产工艺要求的应用系统。 功能包括：系统生成，数据库结构定义，操作组态， 流程图画组态，报表程序编制等。 而使用系统的维护工具软件实现过程控制网络调试， 故障诊断，信号调校等。,控制单元,操作员站 由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机 （可选） 等组成的人机系统，是操作人员完成过程监控 管理任 务的环境。高性能工控机，卓越的流程图机能， 多窗口 画面

11、显示功能可以方便地实现生产过程信息的 集中显示、 集中操作和集中管理。,控制单元,控制站 是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个 工业过程的实时监控功能。,控制单元,JX-300XP控制系统控制站规模 控制站内部以机笼为单位，机笼固定在机柜的多层机 架上，每只机柜最多配置5只机笼。 一只电源机笼和4只卡件机笼（可配置控制站各类卡件） 卡件机笼根据内部所插卡件的型号分为两类。 主控制机笼（配置主控制卡） I/O机笼（不配置主控卡） 主控制机笼可以配置2块主控卡、2块数据转发卡、16块 I/O卡。 I/O机笼可以配置2块数据转发卡、16块I/O卡件。 主控制卡必须插在机笼最左端的两个槽

12、位。,控制单元,卡件型号及性能 XP243 主控制卡：是控制站硬件的核心，协调控制站内软硬件关系 和各项控制任务。负责采集、控制和通信等。10Mbps XP233数据转发卡：是I/O机笼的核心单元。SBUS总线标准，用于 扩展I/O单元。 XP313电流信号输入卡：6路输入；可配电分两组隔离；可冗余。 XP313I电源信号输入卡：6路输入；可配电，点点隔离，可冗余。 XP314电压信号输入卡： 6路输入；可配电，点点隔离，可冗余。 XP314I电压信号输入卡：6路输入；可配电，点点隔离，可冗余。 XP316热电阻信号输入卡：4路输入；分两组隔离。 XP316I热电阻信号输入卡：4路输入；点点隔

13、离。,控制单元,卡件型号及性能 XP335脉冲量信号输入卡： 4路输入；分两组隔离。 XP322模拟信号输出卡： 4路输出；点点隔离。 XP361电平型开关量输入卡： 8路输出；统一隔离。 XP362晶体管触点开关量输出卡：8路输出；统一隔离。 XP363点型开关量输出卡： 8路输出；统一隔离。 XP562-GPR： 16路机械继电器输出端子板，主要配合XP362卡 来控制现场的电动机、电动门、电磁阀等装置；一块端子板对应 两块XP362卡件。,控制单元,操作站的硬件： 工控机PC机（XP001/XP002） 操作员键盘（XP032） 报表打印机 操作台,控制单元,通信网络： JX-300XP

14、通信网络分三层： 第一层：信息管理网，用户可选。 第二层：过程控制网，称为Scnek 第三层：控制站内部I/O控制总线称为SBUS。,控制单元,系统构件构成介绍： 二部分为系统运行监控软件： 实时监控软件（AdvanTrol） 数据服务软件（AdvRTDC） 数据通信软件（Advlink） 报警记录软件（AdvHisAlmsvr） 逻辑记录软件（AdvHisTrdsvr） ModBus数据连接软件(Advmblik) OPC数据通信软件(Advopclink) OPC服务器软件（AdopServer） 网络管理和实时数据传输软件(AdvopNet) 历史数据传输软件（AdopNetHis）,执

15、行单元,电动执行器的组成： 信号放大器，何服电机，传动机 构，阀门，位置反馈机构。 信号放大器将调节仪表或操作站 给出的4-20mA信号放大，控制伺服 电机的正反转，使传动机构带动阀 门进行开关。阀门的开度通过位置 反馈转换成4-20mA信号传送到控制 室，用于监控阀门开度。,执行单元,电动阀门组成： 行程控制机构、电机、输出轴。,行程控制机构,电机,输出轴,手轮,执行单元,电动阀门组成： 转矩限制机构、手/电动切换手柄。,机械开度指示,接线盒,手/电动切换手柄,转矩限制机构,执行单元,电动阀门组成： 机械开度指示机构,开度指示,继电器,执行单元,电动阀门组成： 阀门(球阀、碟阀、闸阀）,碟阀

16、,球阀,执行单元,电动阀门组成：,执行单元,执行单元,气动薄膜紧急切断阀 ： 紧急切断阀适用于液化装置、 空分管路上切断和流通介质，并在 出现故障，有紧急情况时能及时快 速切断介质。 特点：体积小，重量轻，密封 可靠，开关迅速，启闭灵活等。,执行单元,紧急切断阀的组成： 气源首先通过一个截止阀，其作用是当对气源管路维 护时作切断气源用，再进入一个气源处理三联件（过滤器、 压力表、油雾器）；然后进入两位三通电磁阀进口；电磁 阀的出口与阀门气缸进口之间装有一快排阀，当电磁阀的 出口泄压时，快排阀能快速排出阀门气缸内气体，使阀门 快速关闭，电磁阀的放空口根据需要放空或接管回收。,执行单元,紧急切断阀

17、的组成：,执行单元,气动薄膜紧急切断阀 ： 工作原理： 紧急切断阀为一截止阀上加一带弹 簧复位的气动活塞执行机构。,执行单元,气动薄膜紧急切断阀 ： 工作原理： 在正常情况下，利用活塞上部 的弹簧的压力，推动活塞向下运动， 从而带动活塞杆和阀杆向下，使阀顶 密封面和阀封面紧密贴合，实现阀门 的关闭；,弹簧,活塞,活塞杆,气缸进口,薄膜,执行单元,气动薄膜紧急切断阀 ： 工作原理： 当向气缸充压后，活塞压缩弹簧 向上运动，带动活塞杆和阀杆向上， 将阀顶抬高，阀门打开。 当阀门处于开启位置正常工作时， 若周围环境出现异常情况，可用远程 控制系统对气缸泄压，紧急关闭阀门， 阻止介质继续流动；,弹簧,活塞,活塞杆,气缸进口,薄膜,执行单元,使用气动薄膜紧急切断阀注意事项 ： 在有控制气源使用过程中，应将阀门的