化工儀表及自動(dòng)化

——2011屆大學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)工程建設(shè)部張敏化工儀表及自動(dòng)化

——2011屆大學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)工程建設(shè)部一、基礎(chǔ)知識(shí)二、壓力檢測(cè)儀表三、流量檢測(cè)儀表四、溫度檢測(cè)儀表五、物位檢測(cè)儀表六、氣動(dòng)執(zhí)行器七、控制系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）目錄一、基礎(chǔ)知識(shí)目錄化工自動(dòng)化是石油、化工等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱。自動(dòng)化技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志，自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展。在化工設(shè)備上配備一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)執(zhí)行，這種用自動(dòng)化裝置來(lái)管理化工生產(chǎn)過(guò)程的方法，稱為化工自動(dòng)化。

化工自動(dòng)化定義一、基礎(chǔ)知識(shí)化工自動(dòng)化是石油、化工等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱。化工自動(dòng)化定義人工控制與自動(dòng)控制一、基礎(chǔ)知識(shí)人工控制與自動(dòng)控制一、基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械化人工控制向自動(dòng)控制轉(zhuǎn)變?nèi)四X眼睛四肢控制器檢測(cè)儀表執(zhí)行器人工控制與自動(dòng)控制一、基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械化人工控制向自動(dòng)控制轉(zhuǎn)變?nèi)四X眼睛四肢控制器檢測(cè)儀表執(zhí)行器1、20世紀(jì)40年代手工操作狀態(tài)，只有少量的檢測(cè)儀表用于生產(chǎn)過(guò)程。2、20世紀(jì)40年代末～50年代自動(dòng)化儀表：采用基地式儀表和部分單元組合儀表（氣動(dòng)Ⅰ型和電動(dòng)Ⅰ型）控制理論：以反饋為中心的經(jīng)典控制理論控制系統(tǒng)：多為單輸入、單輸出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)1、20世紀(jì)40年代化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)3、20世紀(jì)50年代～70年代自動(dòng)化儀表：?jiǎn)卧M合儀表（氣動(dòng)Ⅱ型和電動(dòng)Ⅱ型）成為主流產(chǎn)品。60年代后期，出現(xiàn)了專門用于過(guò)程控制的小型計(jì)算機(jī)，直接數(shù)字控制系統(tǒng)和監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開始應(yīng)用于過(guò)程控制領(lǐng)域?？刂评碚摚撼霈F(xiàn)最優(yōu)控制理論為基本特征的現(xiàn)代控制理論?？刂葡到y(tǒng)：串級(jí)、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)?；ぷ詣?dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)3、20世紀(jì)50年代～70年代化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)KFL現(xiàn)場(chǎng)型基地式氣動(dòng)液位指示調(diào)節(jié)儀化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)KFL現(xiàn)場(chǎng)型基地式氣動(dòng)液位指示調(diào)節(jié)儀化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知4、20世紀(jì)70～80年代自動(dòng)化儀表：氣動(dòng)Ⅲ型和電動(dòng)Ⅲ型，以微處理器為主要構(gòu)成單元的智能控制裝置。集散控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器(PLC)、工業(yè)PC機(jī)（工控機(jī)）和數(shù)字控制器等，已成為控制裝置的主流?？刂评碚摚撼霈F(xiàn)最優(yōu)控制理論為基本特征的現(xiàn)代控制理論，傳統(tǒng)的單輸入單輸出系統(tǒng)發(fā)展到多輸入多輸出系統(tǒng)領(lǐng)域?？刂葡到y(tǒng)：串級(jí)、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)?；ぷ詣?dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)4、20世紀(jì)70～80年代化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)5、20世紀(jì)90年代至今自動(dòng)化儀表：信息技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）的出現(xiàn)，引起過(guò)程控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)上的重大變革。現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)字化和智能化，形成了真正意義上的全數(shù)字過(guò)程控制系統(tǒng)。出現(xiàn)各種智能儀表、變送器、無(wú)紙紀(jì)錄儀?？刂评碚摚喝斯ぶ悄堋⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)控制?？刂葡到y(tǒng)：管控一體化現(xiàn)場(chǎng)，綜合自動(dòng)化是當(dāng)今生產(chǎn)過(guò)程控制的發(fā)展方向。化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)5、20世紀(jì)90年代至今化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)早期的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)早期的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)代的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)代的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)

化工自動(dòng)化目的提高工作效益降低生成成本保證生產(chǎn)安全減輕勞動(dòng)強(qiáng)度化工自動(dòng)化目的一、基礎(chǔ)知識(shí)化工自動(dòng)化目的提高工作效益降低生成成本保證生產(chǎn)安全減輕勞動(dòng)化工自動(dòng)化的基本組成顯示控制儀表檢測(cè)儀表執(zhí)行器一、基礎(chǔ)知識(shí)化工自動(dòng)化的基本組成顯示控制儀表檢測(cè)儀表執(zhí)行器一、基礎(chǔ)知識(shí)如儀表的測(cè)量范圍：-400~1200KP則儀表的量程為1600KP

儀表量程儀表量程測(cè)量上限測(cè)量下限=-一、基礎(chǔ)知識(shí)如儀表的測(cè)量范圍：-400~1200KP儀表量程儀表量程測(cè)精度等級(jí)有0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等儀表精度

表示測(cè)量的準(zhǔn)確程度。一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表精度表示測(cè)量的準(zhǔn)確程度。一、基礎(chǔ)知識(shí)

儀表類型及標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)儀表類型電動(dòng)儀表氣動(dòng)儀表4~20mADC（1~5VDC）1、遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源（電流傳輸、電壓接收）；2、20mA的選擇是基于:安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮；3、零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。4、兩線制。

0.02~0.1MPa（20KPa~100KPa）一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表類型及標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)儀表類型電動(dòng)儀表氣動(dòng)儀表4~20mAD

信號(hào)的傳遞形式連續(xù)變化“0”和“1”組合兩種狀態(tài)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)開關(guān)信號(hào)信號(hào)傳遞形式一、基礎(chǔ)知識(shí)信號(hào)的傳遞形式連續(xù)變化“0”和“1”組合兩種狀態(tài)模擬信號(hào)儀表的名稱;在DCS系統(tǒng)中是唯一的;一般不超過(guò)8位。如：PV2301、LT2310、TIC2310等。儀表位號(hào)(TAG)英文字母數(shù)字+儀表位號(hào)=一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表的名稱;如：PV2301、LT2310、TIC2310儀表位號(hào)(TAG)儀表工位號(hào)：參數(shù)符號(hào)+功能符號(hào)+數(shù)字，如：TIC2310。參數(shù)符號(hào)F:流量；L：液位；P：壓力；T：溫度；E：電流；H：手操；V：振動(dòng)、閥門；功能符號(hào)A：報(bào)警；R：記錄；C：調(diào)節(jié)；I：指示；Q：累積；T：變送器；CV：自力式G：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視數(shù)字12...9一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表位號(hào)(TAG)儀表工位號(hào)：參數(shù)符號(hào)+功能符號(hào)+數(shù)字，前面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表生產(chǎn)工序；后面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表該工序該參數(shù)的序號(hào)。PBL/ABSSAN化學(xué)品卸料6100原料儲(chǔ)備2100溶劑制備6200聚會(huì)和脫揮2200PBL聚合6300溶劑回收2300ABS聚會(huì)6500公用工程2500TG6101、FQI6227、PIC6502、TIA2217A儀表位號(hào)(TAG)一、基礎(chǔ)知識(shí)前面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表生產(chǎn)工序；PBL/ABSSA壓力是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。工程上的“壓力”與力學(xué)中的“壓力”不表示同一個(gè)概念。壓力的單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕（Pa）二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位1kgf/cm2=105Pa=0.1MPa1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=100千帕(KPa)=1.0197公斤/平方厘米壓力是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。壓力的單位為帕斯卡，二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位美標(biāo)法蘭和公制法蘭壓力等級(jí)的表示方法：CL150(PN2.0)、CL300（PN5.0）；CL600（PN11）、CL900（PN15）；CL1500（PN26）、CL2500（PN42）。1psi=6.895kpa=0.07kg/cm2=0.06895bar(PSI英文全稱為Poundspersquareinch)二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位美標(biāo)法蘭和公制法蘭壓力等級(jí)的在壓力測(cè)量中，常有表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度之分。

當(dāng)被測(cè)壓力低于大氣壓力時(shí)，一般用負(fù)壓或真空度來(lái)表示。p表P真P絕P絕大氣壓力線零線圖2-1絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（真空度）的關(guān)系壓力的定義及單位二、壓力檢測(cè)儀表在壓力測(cè)量中，常有表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度之分。當(dāng)被測(cè)彈簧管壓力表

1—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—中心齒輪；5—指針；6—面板；7—游絲；8—調(diào)整螺絲；9—接頭彈簧壓力表二、壓力檢測(cè)儀表彈簧管壓力表1—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—普通壓力表耐震壓力表膜片式壓力表電接點(diǎn)壓力表彈簧管壓力表

二、壓力檢測(cè)儀表普通壓力表耐震壓力表膜片式壓力表電接點(diǎn)壓力表彈簧管壓力表二將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸及顯示的儀表。圖2-5電氣式壓力計(jì)組成方框圖壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸及顯示的儀表。圖2-5電氣式壓力電容式壓力變送器

圖2-8電容式測(cè)量膜盒1—中心感應(yīng)膜片(可動(dòng)電極)；2—固定電極；3—測(cè)量側(cè)；4—隔離膜片壓力變化電容量的變化轉(zhuǎn)變4~20mA輸出二、壓力檢測(cè)儀表電容式壓力變送器圖2-8電容式測(cè)量膜盒1—中心感應(yīng)膜片智能差壓變送器

3051C型智能差壓變送器（4～20mA）方框圖二、壓力檢測(cè)儀表智能差壓變送器3051C型智能差壓變送器（4～20mA）壓力（差壓）變送器

差壓變送器壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表壓力（差壓）變送器差壓變送器壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時(shí)流量。單位：t/h、kg/h、L/h、m3/h等流量定義二、流量檢測(cè)儀表流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時(shí)流量質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時(shí)間，則流量和總量之間的關(guān)系是

質(zhì)量流量和體積流量三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時(shí)間，則流量和總量之間的關(guān)差壓式（也稱節(jié)流式）流量計(jì)利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的流量與壓力差ΔP的平方根成正比，即Q=K。1，2切斷閥；3平衡閥差壓計(jì)閥組安裝示意圖

孔板差壓式流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表差壓式（也稱節(jié)流式）流量計(jì)利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測(cè)量出流體的流量。

圖3-12卡門渦列

(a)圓柱渦列；(b)三角柱渦列漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表電磁流量計(jì)測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體。三、流量檢測(cè)儀表電磁流量計(jì)測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體。三轉(zhuǎn)子/金屬浮子流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表金屬管浮子流量計(jì)采用可變面積式測(cè)量原理，適用于測(cè)量液體、氣體。

全金屬結(jié)構(gòu)，有指示型、電遠(yuǎn)傳型。

玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬浮子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要測(cè)量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動(dòng)的浮子。適應(yīng)轉(zhuǎn)子/金屬浮子流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表金屬管浮子流量計(jì)采用可變溫度定義及單位表示物體冷熱程度的物理量。常用的溫度單位為熱力學(xué)溫標(biāo)（T），單位是開爾文（K）；攝氏溫標(biāo)，單位攝氏度（℃）；華氏溫標(biāo)，單位（℉）。T=tC+273.16tF=32+1.8tC四、溫度檢測(cè)儀表溫度定義及單位表示物體冷熱程度的物理量。常用的溫度單位為熱力雙金屬溫度計(jì)圖5-1雙金屬片利用液體或固體受熱時(shí)產(chǎn)生熱膨脹的原理,可以制成膨脹式溫度計(jì)。四、溫度檢測(cè)儀表雙金屬溫度計(jì)圖5-1雙金屬片利用液體或固體受熱時(shí)產(chǎn)生熱膨脹熱電阻利用金屬的電阻隨溫度變化而變化的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。工業(yè)上使用的鉑電阻主要有分度號(hào)為Pt100,它的R0=100Ω。Cu50,它的R0=50Ω四、溫度檢測(cè)儀表熱電阻利用金屬的電阻隨溫度變化而變化的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電偶兩種不同成份的導(dǎo)體兩端焊接在一起，當(dāng)工作端和參比端存在溫差時(shí)，就在回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)，通過(guò)熱電勢(shì)的測(cè)量就知道對(duì)應(yīng)溫度值。工業(yè)上使用的熱電偶有K型（鎳鉻-鎳硅）、S型（鉑銠-鉑）等。熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)示意圖1、熱電偶；2、補(bǔ)償導(dǎo)線；3、測(cè)量?jī)x表四、溫度檢測(cè)儀表熱電偶兩種不同成份的導(dǎo)體兩端焊接在一起，當(dāng)工作端和參比端存在溫度變送器溫度變送器為24V供電、二線制的一體化變送器。將熱電阻或熱電偶的信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換成4-20mA的輸出電流。四、溫度檢測(cè)儀表溫度變送器溫度變送器為24V供電、二線制的一體化變送器。將熱物位檢測(cè)儀表分類液體顆粒液體液體液位計(jì)料位計(jì)介面計(jì)物位儀表五、物位檢測(cè)儀表物位檢測(cè)儀表分類液顆液體液體液位計(jì)料位計(jì)介面計(jì)物位儀表五、物玻璃板液位計(jì)容器連接構(gòu)聯(lián)通器，透過(guò)玻璃板直接指示容器的液位。

五、物位檢測(cè)儀表玻璃板液位計(jì)容器連接構(gòu)聯(lián)通器，透過(guò)玻璃板直接指示容器的液位。磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的

。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨甘酒鞯募t白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。

五、物位檢測(cè)儀表磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。當(dāng)被測(cè)容差壓液位變送器五、物位檢測(cè)儀表差壓液位變送器五、物位檢測(cè)儀表差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì)原理圖因此將差壓變送器的一端接液相，另一端接氣相五、物位檢測(cè)儀表差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì)原理圖因此將差壓變送器的一端接雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)式液位計(jì)示意圖五、物位檢測(cè)儀表雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)式液位計(jì)示意圖五、物位檢測(cè)儀表其他液位計(jì)電容式液位計(jì)超聲波液位計(jì)

浮球液位計(jì)（浮力和靜磁場(chǎng)原理）磁致伸縮液位計(jì)(電容量的變化)五、物位檢測(cè)儀表其他液位計(jì)電容式液位計(jì)超聲波液位計(jì)浮球液位物位開關(guān)

音叉液位開關(guān)浮球液位開關(guān)阻旋式液位開關(guān)五、物位檢測(cè)儀表物位開關(guān)音叉液位開關(guān)浮球液位開關(guān)阻旋式液位開關(guān)五、物位檢五、物位檢測(cè)儀表五、物位檢測(cè)儀表六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的分類氣動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器液動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥切斷閥六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的分類氣動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器液動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)執(zhí)行器的組成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的組成六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的組成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的組成六、氣動(dòng)執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器圖11-3正作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1—上膜蓋；2—波紋膜片；3—下膜蓋；4—支架；5—推桿；6—彈簧；7—彈簧座；8—調(diào)節(jié)件；9—連接閥桿螺母；10—行程標(biāo)尺圖11-4反作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1—上膜蓋；2—波紋膜片；3—下膜蓋；4—密封膜片；5—密封環(huán)；6—填塊；7—支架；8—推桿；9—彈簧；10—彈簧座；11—襯套；12—調(diào)節(jié)件；13—行程標(biāo)尺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用方式六、氣動(dòng)執(zhí)行器圖11-3正作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)1—上膜蓋；2—波調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）直通單座閥直通雙座閥角形閥蝶閥球閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）直通單座閥直通雙座閥角形閥蝶閥球閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分調(diào)節(jié)閥的作用方式氣開式（FC）氣關(guān)式（FO）調(diào)節(jié)閥的作用形式六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的作用方式氣開式（FC）氣關(guān)式（FO）調(diào)節(jié)閥的作用形式

主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全。如果閥處于打開位置時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣關(guān)式，以使氣源系統(tǒng)發(fā)生故障，氣源中斷時(shí)，閥門能自動(dòng)打開，保證安全。反之閥處于關(guān)閉時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣開閥。選擇要求壓力信號(hào)增加時(shí)，閥關(guān)小、壓力信號(hào)減小時(shí)閥開大的為氣關(guān)式。反之，為氣開式。

氣開式與氣關(guān)式的選擇六、氣動(dòng)執(zhí)行器主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥氣動(dòng)執(zhí)行器（a）（b）（c）（d）正正反反正反正反氣關(guān)（反）氣開（正）氣開（正）氣關(guān)（反）表11-1組合方式表圖11-11組合方式圖六、氣動(dòng)執(zhí)行器序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥氣動(dòng)執(zhí)行器（a）正正氣關(guān)（反）表11-1調(diào)節(jié)閥的流量特性直線等百分百快開拋物線流量特性的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的流量特性直線等百分百快開拋物線流量特性的分類六電氣閥門定位器電磁閥輔助機(jī)構(gòu)六、氣動(dòng)執(zhí)行器電氣閥門定位器電磁閥輔助機(jī)構(gòu)六、氣動(dòng)執(zhí)行器人工操作與自動(dòng)控制比較圖七、控制系統(tǒng)人工操作與自動(dòng)控制比較圖七、控制系統(tǒng)圖12-3簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖負(fù)反饋是控制系統(tǒng)的基石七、控制系統(tǒng)圖12-3簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖負(fù)反饋是控制系統(tǒng)的基石七、控基本控制規(guī)律比例控制（P）積分控制（I）微分控制（D）七、控制系統(tǒng)基本控制規(guī)律比例控制（P）積分控制（I）微分控制（D）七、控常用的控制規(guī)律比例控制（P）比例積分控制（PI）比例微分控制（PD）比例積分微分控制（PID）七、控制系統(tǒng)常用的控制規(guī)律比例控制（P）比例積分控制（PI）比例微分控制簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成測(cè)量元件控制器調(diào)節(jié)閥對(duì)象七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成測(cè)量元件控制器調(diào)節(jié)閥對(duì)象七、控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

通過(guò)這套串級(jí)控制系統(tǒng)，能夠在塔釜溫度穩(wěn)定不變時(shí)，蒸汽流量能保持恒定值，而當(dāng)溫度在外來(lái)干擾作用下偏離給定值時(shí)，又要求蒸汽流量能作相應(yīng)的變化，以使能量的需要與供給之間得到平衡，從而保持釜溫在要求的數(shù)值上。精餾塔塔釜溫度串級(jí)控制系統(tǒng)1—精餾塔；2—再沸器七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)通過(guò)這套串級(jí)控制系統(tǒng)，能夠在塔釜溫度穩(wěn)定不變時(shí)，

在上例中，選擇的副變量就是操縱變量（加熱蒸汽量）本身。這樣，當(dāng)干擾來(lái)自蒸汽壓力或流量的波動(dòng)時(shí)，副回路能及時(shí)加以克服，以大大減少這種干擾對(duì)主變量的影響，使塔釜溫度的控制質(zhì)量得以提高。七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)在上例中，選擇的副變量就是操縱變量（加串級(jí)控制系統(tǒng)典型方塊圖七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)典型方塊圖七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)

串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路。主回路是個(gè)定值控制系統(tǒng),副回路是個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)。在串級(jí)控制系統(tǒng)中,主變量是反映產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行情況的主要工藝參數(shù)。副變量的引入往往是為了提高主變量的控制質(zhì)量,它是基于主,副變量之間具有一定的內(nèi)在關(guān)系而工作的。七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路。主回在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入一個(gè)閉合的副回路，不僅能迅速克服作用于副回路的干擾，而且對(duì)作用于主對(duì)象上的干擾也能加速克服過(guò)程。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點(diǎn)；主回路具有后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點(diǎn)，并對(duì)于副回路沒有完全克服掉的干擾影響能徹底加以克服。因此，在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于主、副回路相互配合、相互補(bǔ)充，充分發(fā)揮了控制作用，大大提高了控制質(zhì)量。小結(jié)七、控制系統(tǒng)在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入一個(gè)閉合的副回路，不僅能迅速克服作比值控制系統(tǒng)工業(yè)上為了保持兩種或兩種以上物料的比值為一定的控制叫比值控制。幾個(gè)概念主物料、主動(dòng)信號(hào)從物料、從動(dòng)信號(hào)七、控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)工業(yè)上為了保持兩種或兩種以上物料的比值為開環(huán)比值控制從物料量Q2與主物料量Q1的比值關(guān)系為開環(huán)比值控制七、控制系統(tǒng)開環(huán)比值控制從物料量Q2與主物料量Q1的比值關(guān)系為開環(huán)比值控

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需一臺(tái)純比例控制器，其比例度可以根據(jù)比值要求來(lái)設(shè)定。主、副流量均開環(huán)；這種比值控制方案對(duì)從物料量Q2本身無(wú)抗干擾能力。所以這種系統(tǒng)只能適用于副流量較平穩(wěn)且比值要求不高的場(chǎng)合。

特點(diǎn)七、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需一臺(tái)純比例控制器，其比例度可以根據(jù)比值要求來(lái)單閉環(huán)比值控制

單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是為了克服開環(huán)比值控制方案的不足，在開環(huán)比值控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加一個(gè)副流量的閉環(huán)控制系統(tǒng)而組成的。

單閉環(huán)比值控制這種方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能確保兩流量比值不變,是應(yīng)用最多的方案。七、控制系統(tǒng)單閉環(huán)比值控制單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是為了

分程控制就是由一只調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制兩只或更多只控制閥,每只控制閥在控制器輸出信號(hào)的某段范圍內(nèi)工作。分程控制示意框圖七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)從控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看,分程控制屬于單回路的定值控制系統(tǒng),其控制過(guò)程與簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)一樣。分程控制就是由一只調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制兩只或更多只控

1.生產(chǎn)中需用多種物料作調(diào)節(jié)介質(zhì)的過(guò)程圖13-20熱交換器溫度分程控制采用熱水與蒸汽兩種不同物料作為調(diào)節(jié)介質(zhì),在一般控制系統(tǒng)中難于實(shí)現(xiàn),但在分程控制系統(tǒng)中,不僅充分利用了熱水,而且節(jié)省了蒸汽。七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合1.生產(chǎn)中需用多種物料作調(diào)節(jié)介質(zhì)的過(guò)程圖13-20熱交有時(shí)生產(chǎn)過(guò)程負(fù)荷變化很大,要求有較大范圍的流量變化。若用一個(gè)控制閥,由于控制閥的可調(diào)范圍R是有限的,當(dāng)最大流量和最小流量相差太懸殊時(shí),就會(huì)降低控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量,這時(shí)可采用分程控制系統(tǒng)。閥門動(dòng)作示意圖分程控制七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合2.用來(lái)保證在不同負(fù)荷下的正常控制有時(shí)生產(chǎn)過(guò)程負(fù)荷變化很大,要求有較大范圍的流量變化。若用一個(gè)復(fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)

均勻控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)

前饋控制系統(tǒng)

選擇控制系統(tǒng)

三沖量控制系統(tǒng)

七、控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)分程控制系控制系統(tǒng)投用工藝人員儀表人員1、現(xiàn)場(chǎng)儀表、閥門校驗(yàn)2、控制器正反作用檢查3、控制閥氣開、氣關(guān)檢查4、。。1、閥門動(dòng)作方向2、參數(shù)設(shè)定…3、控制器手/自動(dòng)切換4、..七、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)投用工藝人員儀表人員1、現(xiàn)場(chǎng)儀表、閥門校驗(yàn)2、控制器八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義計(jì)算機(jī)控制是關(guān)于計(jì)算機(jī)技術(shù)如何應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的一門綜合性學(xué)問。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)過(guò)程控制于一體的綜合性技術(shù)，它是在常規(guī)儀表控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義計(jì)算機(jī)控制是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展1965年以前是試驗(yàn)階段。

1946年第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)問世；1959年，美國(guó)Texaco（德士古）公司的煉油廠安裝了第一個(gè)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)；1960年，美國(guó)Monsanto(孟山都）公司的氨廠實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)。1962年，美國(guó)Monsanto(孟山都）

公司的乙烯廠實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)直接數(shù)字計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。特點(diǎn)：1、采用電子管，運(yùn)算速度慢；

2、價(jià)格貴，體積大、可靠性差。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展1965年到1969年是實(shí)用階段。半導(dǎo)體技術(shù)與集成電路技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了專用于工業(yè)過(guò)程控制的高性能價(jià)格比的小型計(jì)算機(jī)。特點(diǎn)：1、硬件可靠性不夠高；2、且所有的監(jiān)視和控制任務(wù)都由一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，故使得危險(xiǎn)也集中化；2、常常要另外設(shè)置一套備用的模擬式控制系統(tǒng)或備用計(jì)算機(jī)。3、系統(tǒng)的投資過(guò)高。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展1970年以后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸走向成熟階段。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，1972年生產(chǎn)出運(yùn)算速度快、可靠性高、價(jià)格便宜和體積很小的微型計(jì)算機(jī)，從而開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的新時(shí)代，即從傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)革新為集散控制系統(tǒng)(DCS)。1975年美國(guó)Honeywell公司的推出世界上第一套真正意義的集散型控制系統(tǒng)TDC-2000系統(tǒng)。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)向著超小型化、控制智能化方向發(fā)展；20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)將控制、管理和經(jīng)營(yíng)融為一體的新型集散控制系統(tǒng)；當(dāng)代現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）硬件（軀體）1、主機(jī)；2、常規(guī)外部設(shè)備；3、過(guò)程輸入/輸出設(shè)備；4、操作臺(tái)和通信設(shè)備.軟件（靈魂）1、系統(tǒng)軟件；2、應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）硬件（軀體）軟件（靈魂）計(jì)算機(jī)控八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程控制最早、也是最基本的一種類型。代替大量的常規(guī)顯示、記錄和報(bào)警儀表，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視。。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一種開環(huán)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)以及工藝要求進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，計(jì)算出的最優(yōu)操作條件，并不直接輸出控制生產(chǎn)過(guò)程，而是顯示或打印出來(lái)，操作人員據(jù)此去改變各個(gè)控制器的給定值或操作執(zhí)行器八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類操作指導(dǎo)控制八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類直接數(shù)字控制系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)控制。完全取代了多個(gè)模擬調(diào)節(jié)器，控制方案上，不改變硬件只通過(guò)改變程序就能有效地實(shí)現(xiàn)各種各樣的復(fù)雜控制。因此，DDC系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最普遍的一種應(yīng)用方式。

八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類直接數(shù)字控制八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)是操作指導(dǎo)系統(tǒng)（SCC)與常規(guī)儀表控制系統(tǒng)或DDC系統(tǒng)綜合而成的兩級(jí)系統(tǒng).

八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類計(jì)算機(jī)監(jiān)督控八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類集散型控制系統(tǒng)（DCS)隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，信息量的增多，控制和管理的關(guān)系日趨密切。對(duì)于大型企業(yè)生產(chǎn)的控制和管理，不可能只用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。于是，人們研制出以多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem，DCS)。DCS采用分散控制、集中操作、分級(jí)管理、分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則，自下而上可以分為若干級(jí)，如過(guò)程控制級(jí)、控制管理級(jí)、生產(chǎn)管理級(jí)和經(jīng)營(yíng)管理級(jí)等。DCS又稱分布式或集散式控制系統(tǒng)。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類集散型控制系集散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem,DCS),是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)形式。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）危險(xiǎn)分散管理集中集散型控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)(DistributedControlSysDCS系統(tǒng)發(fā)展歷程第一代DCS(初創(chuàng)期)，1975年Honeywell公司TDC2000系統(tǒng)

第二代DCS(成熟期)，1980年Honeywell公司TDGC3000，特點(diǎn)引入了局域網(wǎng)(LAN)作為系統(tǒng)骨干第三代DCS(擴(kuò)展期)，1987年Honeywell公司的TDC-3000/UCN、Yokogawa公司的Centum-CS1000系列，特點(diǎn)增加了上層網(wǎng)絡(luò)新一代DCS，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的成熟與應(yīng)用八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）DCS系統(tǒng)發(fā)展歷程第一代DCS(初創(chuàng)期)，1975年Hone人機(jī)接口通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制站DCS基本結(jié)構(gòu)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）集散控制系統(tǒng)基本構(gòu)成圖人機(jī)接口通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制站DCS基本結(jié)構(gòu)八、集散型控制系統(tǒng)（八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）控制技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)圖形顯示技術(shù)DCS系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）控制技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)圖形顯八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）監(jiān)視操作方便控制功能豐富系統(tǒng)擴(kuò)展靈活安裝維護(hù)方便系統(tǒng)可靠性高信息數(shù)據(jù)共享DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）監(jiān)視操作方便控制功能豐富系統(tǒng)擴(kuò)展人機(jī)接口通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制站DCS基本結(jié)構(gòu)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）人機(jī)接口通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制站DCS基本結(jié)構(gòu)八、集散型控制系統(tǒng)（通信模塊處理器模塊輸入輸出模塊電源模塊控制站軟件+現(xiàn)場(chǎng)控制站的構(gòu)成八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）現(xiàn)場(chǎng)控制站通信模塊處理器模塊輸入輸出模塊電源模塊控制站軟件+現(xiàn)場(chǎng)控制站RAME2PROMROM存放CPU的運(yùn)算結(jié)果和I/O信號(hào)存放用功能塊連成的控制方案操作系統(tǒng)、功能塊庫(kù)、通信軟件現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)存及作用八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）RAME2PROMROM存放CPU的運(yùn)算結(jié)果和I/O信號(hào)存放八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）控制器是DCS的核心部件，它相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)！控制器中安裝有操作系統(tǒng)，功能塊組態(tài)軟件和通訊軟件。組態(tài)按照工藝要求，把功能塊連接起來(lái)形成控制方案。把控制方案存在E2PROM中。因?yàn)镋2PROM可以擦寫，組態(tài)要隨工藝改變而改變

為了系統(tǒng)安全運(yùn)行，閉環(huán)控制器一定是冗余運(yùn)行的，一用一備，并且是熱備。為了使冗余成功，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：兩個(gè)控制器的硬件、軟件版本必需一致；檢查發(fā)送-接收的芯片是否完好；冗余的芯片是否完好。兩個(gè)模件的設(shè)定是否一樣、還要檢查有沒有帶手操站等。

八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）控制器是DCS的核心部件，它相當(dāng)通信功能控制策略實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換現(xiàn)場(chǎng)控制站的功能八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）現(xiàn)場(chǎng)控制站的功能通信功能控制策略實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換現(xiàn)場(chǎng)控制站的功能八、集散型操作員站工程師站人機(jī)接口站八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）人機(jī)接口站操作員站工程師站人機(jī)接口站八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）人機(jī)接操作員站的功能操作功能監(jiān)視功能手、自動(dòng)、串級(jí)切換；給點(diǎn)值修改；PID參數(shù)的調(diào)整；PID參數(shù)的調(diào)整；調(diào)節(jié)閥閥位的改變；機(jī)泵啟停；報(bào)警、聯(lián)鎖確認(rèn)；流程圖畫面總貌畫面報(bào)警畫面趨勢(shì)畫面報(bào)表數(shù)據(jù)處理報(bào)表打印八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）操作員站的功能操作功能監(jiān)視功能手、自動(dòng)、串級(jí)切換；給點(diǎn)值系統(tǒng)生成控制策略實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理工程師站的功能八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）工程師站的功能系統(tǒng)生成控制策略實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理工程師站的功能八、集散型控制系統(tǒng)組態(tài)軟件控制層軟件監(jiān)控軟件八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）DCS軟件DCS軟件組態(tài)軟件控制層軟件監(jiān)控軟件八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）DCSDCS主要供應(yīng)商及產(chǎn)品國(guó)外公司1、HONEYWELL公司，美國(guó)。TDC2000、TDC3000/LCN、PKS系統(tǒng)。2、YOKOGAWA公司，日本。CENTUM-CS1000/CS3000系統(tǒng)。3、Emerson公司，美國(guó)。DeltaV系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)廠家1、浙大中控公司，中國(guó)。WebFieldECX-100。2、和利時(shí)公司，中國(guó)。HOLLIASMACS系統(tǒng)。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）DCS主要供應(yīng)商及產(chǎn)品國(guó)外公司八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）YOKOGAWACENTUNCS3000系統(tǒng)簡(jiǎn)介YOKOGAWA成立于1915年，是世界上著名的自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商。其DCS產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、硬件質(zhì)量可靠、軟件功能強(qiáng)大、人機(jī)界面友好。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）YOKOGAWACENTUNCS3000系統(tǒng)簡(jiǎn)介YOK八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）

CS3000SystemConfiguration-OverviewControlNetworkInformationNetworkoooPROFIBUS-DPV1FOUNDATION

FieldbusHARTExaqunatumPRMExaopcModbusDeviceNetControlLogixManufacturingExecutionSystemControlStationHMIFieldNetworkCS3000SystemConfiguratiVnetLFCSKFCS最大工位數(shù):200,000perSys最大站數(shù):64V-net總線(Max):20kmRIO總線(max):20kmperESB總線(max):10MER總線(max):2kmperFCSSFCS最小配置域內(nèi)最大配置●●●LFCSKFCS●●●V-net●●●:1,000,000perSys:64:20km:20kmperFCS:10M:2kmperFCS最大域數(shù)：16系統(tǒng)最大規(guī)模域構(gòu)成配置VnetLFCSKFCS最大工位數(shù):200,0儀表自動(dòng)化培訓(xùn)(二)儀表自動(dòng)化培訓(xùn)(二)

圖15-5CENTUM-CS系統(tǒng)外觀圖八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）圖15-5CENTUM-CS系統(tǒng)外觀圖現(xiàn)場(chǎng)控制站八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)及卡件配置現(xiàn)場(chǎng)控制站八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)及卡件配置人機(jī)接口八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）人機(jī)接口八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）操作員鍵盤八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）操作員鍵盤八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）儀表面板數(shù)據(jù)區(qū)域圖八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）儀表面板數(shù)據(jù)區(qū)域圖八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）類型字母代號(hào)意義字母代號(hào)意義儀表調(diào)整面板常用參數(shù)MODE儀表塊方式LL下下限報(bào)警值PV測(cè)量值SVH設(shè)定點(diǎn)上限限位值SV設(shè)定值SVL設(shè)定點(diǎn)下限限位值MV閥位輸出值MH閥位輸出上限限位值DV偏差值ML閥位輸出下限限位值SUM累計(jì)值P比例帶HH上上限報(bào)警值I積分時(shí)間PH上限報(bào)警值D微分時(shí)間PL下限報(bào)警值CENTUM-CS系統(tǒng)的字母代號(hào)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）類型字母代號(hào)意義字母代號(hào)意義MODE儀表塊方類型字母代號(hào)意義字母代號(hào)意義常用報(bào)警狀態(tài)字IOP輸入開路DV+正偏差報(bào)警OOP輸出開路NR正常HH上上限報(bào)警ANS+(ON)回訊不正常HI上限報(bào)警ANS-(OFF)回訊不正常LO下限報(bào)警PERR兩回訊均不正常LL下下限報(bào)警CAL校驗(yàn)狀態(tài)DV-負(fù)偏差報(bào)警AOF報(bào)警功能取消八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）類型字母代號(hào)意義字母代號(hào)意義IOP輸入開路D打印

報(bào)警確認(rèn)

保存趨勢(shì)數(shù)據(jù)暫停/繼續(xù)數(shù)據(jù)顯示主調(diào)節(jié)器直接控制模式切換報(bào)警關(guān)模式切換，用以禁止報(bào)警調(diào)校模式切換顯示操作標(biāo)記分配（掛牌）控制圖狀態(tài)顯示窗口顯示原始數(shù)據(jù)對(duì)話框調(diào)出順序表窗口調(diào)出邏輯表窗口減小/擴(kuò)大時(shí)間軸減小/擴(kuò)大數(shù)據(jù)軸八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）打印選擇模式點(diǎn)修正筆直線折線圓弧矩形多邊形圓橢圓循環(huán)排列對(duì)齊文字過(guò)程數(shù)據(jù)扇形置于圖層前分散組合解除組合置于圖層后置于圖層前置于圖層后過(guò)程數(shù)據(jù)條過(guò)程數(shù)據(jù)箭頭線段圖過(guò)程數(shù)據(jù)圓用戶定義線段圖條狀圖步狀圖雷達(dá)狀圖二維圖觸屏面板按鈕儀表面板窗口信息對(duì)話窗口趨勢(shì)總貌控件部件連接部件流程圖工具欄的使用選擇模式點(diǎn)修正筆直線折線圓弧矩形126測(cè)量值上限測(cè)量值下限測(cè)量值設(shè)定值輸出值偏差：測(cè)量值-設(shè)定值累積值輸出上限制指標(biāo)輸出低限制指標(biāo)操縱量上刻度限制操縱量低刻度限制八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）126測(cè)量值上限測(cè)量值127最高度高過(guò)程低過(guò)程最低度速度限制變差限制固定高限制固定低限制正常八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）127最高度高過(guò)程低過(guò)程顯示畫面格式八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）顯示畫面格式八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）儀表面板八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）儀表面板八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）結(jié)束

TheThanks!結(jié)束

TheThanks!化工儀表及自動(dòng)化

——2011屆大學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)工程建設(shè)部張敏化工儀表及自動(dòng)化

——2011屆大學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)工程建設(shè)部一、基礎(chǔ)知識(shí)二、壓力檢測(cè)儀表三、流量檢測(cè)儀表四、溫度檢測(cè)儀表五、物位檢測(cè)儀表六、氣動(dòng)執(zhí)行器七、控制系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）目錄一、基礎(chǔ)知識(shí)目錄化工自動(dòng)化是石油、化工等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱。自動(dòng)化技術(shù)的研究開發(fā)和應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志，自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展。在化工設(shè)備上配備一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)執(zhí)行，這種用自動(dòng)化裝置來(lái)管理化工生產(chǎn)過(guò)程的方法，稱為化工自動(dòng)化。

化工自動(dòng)化定義一、基礎(chǔ)知識(shí)化工自動(dòng)化是石油、化工等生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱?；ぷ詣?dòng)化定義人工控制與自動(dòng)控制一、基礎(chǔ)知識(shí)人工控制與自動(dòng)控制一、基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械化人工控制向自動(dòng)控制轉(zhuǎn)變?nèi)四X眼睛四肢控制器檢測(cè)儀表執(zhí)行器人工控制與自動(dòng)控制一、基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械化人工控制向自動(dòng)控制轉(zhuǎn)變?nèi)四X眼睛四肢控制器檢測(cè)儀表執(zhí)行器1、20世紀(jì)40年代手工操作狀態(tài)，只有少量的檢測(cè)儀表用于生產(chǎn)過(guò)程。2、20世紀(jì)40年代末～50年代自動(dòng)化儀表：采用基地式儀表和部分單元組合儀表（氣動(dòng)Ⅰ型和電動(dòng)Ⅰ型）控制理論：以反饋為中心的經(jīng)典控制理論控制系統(tǒng)：多為單輸入、單輸出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)1、20世紀(jì)40年代化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)3、20世紀(jì)50年代～70年代自動(dòng)化儀表：?jiǎn)卧M合儀表（氣動(dòng)Ⅱ型和電動(dòng)Ⅱ型）成為主流產(chǎn)品。60年代后期，出現(xiàn)了專門用于過(guò)程控制的小型計(jì)算機(jī)，直接數(shù)字控制系統(tǒng)和監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開始應(yīng)用于過(guò)程控制領(lǐng)域?？刂评碚摚撼霈F(xiàn)最優(yōu)控制理論為基本特征的現(xiàn)代控制理論?？刂葡到y(tǒng)：串級(jí)、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)。化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)3、20世紀(jì)50年代～70年代化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)KFL現(xiàn)場(chǎng)型基地式氣動(dòng)液位指示調(diào)節(jié)儀化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)KFL現(xiàn)場(chǎng)型基地式氣動(dòng)液位指示調(diào)節(jié)儀化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知4、20世紀(jì)70～80年代自動(dòng)化儀表：氣動(dòng)Ⅲ型和電動(dòng)Ⅲ型，以微處理器為主要構(gòu)成單元的智能控制裝置。集散控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器(PLC)、工業(yè)PC機(jī)（工控機(jī)）和數(shù)字控制器等，已成為控制裝置的主流?？刂评碚摚撼霈F(xiàn)最優(yōu)控制理論為基本特征的現(xiàn)代控制理論，傳統(tǒng)的單輸入單輸出系統(tǒng)發(fā)展到多輸入多輸出系統(tǒng)領(lǐng)域?？刂葡到y(tǒng)：串級(jí)、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)?；ぷ詣?dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)4、20世紀(jì)70～80年代化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)5、20世紀(jì)90年代至今自動(dòng)化儀表：信息技術(shù)飛速發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）的出現(xiàn)，引起過(guò)程控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)上的重大變革?，F(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)字化和智能化，形成了真正意義上的全數(shù)字過(guò)程控制系統(tǒng)。出現(xiàn)各種智能儀表、變送器、無(wú)紙紀(jì)錄儀?？刂评碚摚喝斯ぶ悄堋⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。控制系統(tǒng)：管控一體化現(xiàn)場(chǎng)，綜合自動(dòng)化是當(dāng)今生產(chǎn)過(guò)程控制的發(fā)展方向?；ぷ詣?dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)5、20世紀(jì)90年代至今化工自動(dòng)化發(fā)展一、基礎(chǔ)知識(shí)早期的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)早期的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)代的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)現(xiàn)代的DCS控制系統(tǒng)一、基礎(chǔ)知識(shí)

化工自動(dòng)化目的提高工作效益降低生成成本保證生產(chǎn)安全減輕勞動(dòng)強(qiáng)度化工自動(dòng)化目的一、基礎(chǔ)知識(shí)化工自動(dòng)化目的提高工作效益降低生成成本保證生產(chǎn)安全減輕勞動(dòng)化工自動(dòng)化的基本組成顯示控制儀表檢測(cè)儀表執(zhí)行器一、基礎(chǔ)知識(shí)化工自動(dòng)化的基本組成顯示控制儀表檢測(cè)儀表執(zhí)行器一、基礎(chǔ)知識(shí)如儀表的測(cè)量范圍：-400~1200KP則儀表的量程為1600KP

儀表量程儀表量程測(cè)量上限測(cè)量下限=-一、基礎(chǔ)知識(shí)如儀表的測(cè)量范圍：-400~1200KP儀表量程儀表量程測(cè)精度等級(jí)有0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等儀表精度

表示測(cè)量的準(zhǔn)確程度。一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表精度表示測(cè)量的準(zhǔn)確程度。一、基礎(chǔ)知識(shí)

儀表類型及標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)儀表類型電動(dòng)儀表氣動(dòng)儀表4~20mADC（1~5VDC）1、遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源（電流傳輸、電壓接收）；2、20mA的選擇是基于:安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮；3、零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。4、兩線制。

0.02~0.1MPa（20KPa~100KPa）一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表類型及標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)儀表類型電動(dòng)儀表氣動(dòng)儀表4~20mAD

信號(hào)的傳遞形式連續(xù)變化“0”和“1”組合兩種狀態(tài)模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)開關(guān)信號(hào)信號(hào)傳遞形式一、基礎(chǔ)知識(shí)信號(hào)的傳遞形式連續(xù)變化“0”和“1”組合兩種狀態(tài)模擬信號(hào)儀表的名稱;在DCS系統(tǒng)中是唯一的;一般不超過(guò)8位。如：PV2301、LT2310、TIC2310等。儀表位號(hào)(TAG)英文字母數(shù)字+儀表位號(hào)=一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表的名稱;如：PV2301、LT2310、TIC2310儀表位號(hào)(TAG)儀表工位號(hào)：參數(shù)符號(hào)+功能符號(hào)+數(shù)字，如：TIC2310。參數(shù)符號(hào)F:流量；L：液位；P：壓力；T：溫度；E：電流；H：手操；V：振動(dòng)、閥門；功能符號(hào)A：報(bào)警；R：記錄；C：調(diào)節(jié)；I：指示；Q：累積；T：變送器；CV：自力式G：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視數(shù)字12...9一、基礎(chǔ)知識(shí)儀表位號(hào)(TAG)儀表工位號(hào)：參數(shù)符號(hào)+功能符號(hào)+數(shù)字，前面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表生產(chǎn)工序；后面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表該工序該參數(shù)的序號(hào)。PBL/ABSSAN化學(xué)品卸料6100原料儲(chǔ)備2100溶劑制備6200聚會(huì)和脫揮2200PBL聚合6300溶劑回收2300ABS聚會(huì)6500公用工程2500TG6101、FQI6227、PIC6502、TIA2217A儀表位號(hào)(TAG)一、基礎(chǔ)知識(shí)前面2位阿拉伯?dāng)?shù)字一般代表生產(chǎn)工序；PBL/ABSSA壓力是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。工程上的“壓力”與力學(xué)中的“壓力”不表示同一個(gè)概念。壓力的單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕（Pa）二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位1kgf/cm2=105Pa=0.1MPa1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=100千帕(KPa)=1.0197公斤/平方厘米壓力是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。壓力的單位為帕斯卡，二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位美標(biāo)法蘭和公制法蘭壓力等級(jí)的表示方法：CL150(PN2.0)、CL300（PN5.0）；CL600（PN11）、CL900（PN15）；CL1500（PN26）、CL2500（PN42）。1psi=6.895kpa=0.07kg/cm2=0.06895bar(PSI英文全稱為Poundspersquareinch)二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位美標(biāo)法蘭和公制法蘭壓力等級(jí)的在壓力測(cè)量中，常有表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度之分。

當(dāng)被測(cè)壓力低于大氣壓力時(shí)，一般用負(fù)壓或真空度來(lái)表示。p表P真P絕P絕大氣壓力線零線圖2-1絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（真空度）的關(guān)系壓力的定義及單位二、壓力檢測(cè)儀表在壓力測(cè)量中，常有表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度之分。當(dāng)被測(cè)彈簧管壓力表

1—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—中心齒輪；5—指針；6—面板；7—游絲；8—調(diào)整螺絲；9—接頭彈簧壓力表二、壓力檢測(cè)儀表彈簧管壓力表1—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—普通壓力表耐震壓力表膜片式壓力表電接點(diǎn)壓力表彈簧管壓力表

二、壓力檢測(cè)儀表普通壓力表耐震壓力表膜片式壓力表電接點(diǎn)壓力表彈簧管壓力表二將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸及顯示的儀表。圖2-5電氣式壓力計(jì)組成方框圖壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸及顯示的儀表。圖2-5電氣式壓力電容式壓力變送器

圖2-8電容式測(cè)量膜盒1—中心感應(yīng)膜片(可動(dòng)電極)；2—固定電極；3—測(cè)量側(cè)；4—隔離膜片壓力變化電容量的變化轉(zhuǎn)變4~20mA輸出二、壓力檢測(cè)儀表電容式壓力變送器圖2-8電容式測(cè)量膜盒1—中心感應(yīng)膜片智能差壓變送器

3051C型智能差壓變送器（4～20mA）方框圖二、壓力檢測(cè)儀表智能差壓變送器3051C型智能差壓變送器（4～20mA）壓力（差壓）變送器

差壓變送器壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表壓力（差壓）變送器差壓變送器壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時(shí)流量。單位：t/h、kg/h、L/h、m3/h等流量定義二、流量檢測(cè)儀表流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時(shí)流量質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時(shí)間，則流量和總量之間的關(guān)系是

質(zhì)量流量和體積流量三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時(shí)間，則流量和總量之間的關(guān)差壓式（也稱節(jié)流式）流量計(jì)利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的流量與壓力差ΔP的平方根成正比，即Q=K。1，2切斷閥；3平衡閥差壓計(jì)閥組安裝示意圖

孔板差壓式流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表差壓式（也稱節(jié)流式）流量計(jì)利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而測(cè)量出流體的流量。

圖3-12卡門渦列

(a)圓柱渦列；(b)三角柱渦列漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)以卡門渦街理論為基礎(chǔ)，采用壓電晶體檢測(cè)流體通過(guò)管道質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表電磁流量計(jì)測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體。三、流量檢測(cè)儀表電磁流量計(jì)測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體。三轉(zhuǎn)子/金屬浮子流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表金屬管浮子流量計(jì)采用可變面積式測(cè)量原理，適用于測(cè)量液體、氣體。

全金屬結(jié)構(gòu)，有指示型、電遠(yuǎn)傳型。

玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬浮子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要測(cè)量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動(dòng)的浮子。適應(yīng)轉(zhuǎn)子/金屬浮子流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表金屬管浮子流量計(jì)采用可變溫度定義及單位表示物體冷熱程度的物理量。常用的溫度單位為熱力學(xué)溫標(biāo)（T），單位是開爾文（K）；攝氏溫標(biāo)，單位攝氏度（℃）；華氏溫標(biāo)，單位（℉）。T=tC+273.16tF=32+1.8tC四、溫度檢測(cè)儀表溫度定義及單位表示物體冷熱程度的物理量。常用的溫度單位為熱力雙金屬溫度計(jì)圖5-1雙金屬片利用液體或固體受熱時(shí)產(chǎn)生熱膨脹的原理,可以制成膨脹式溫度計(jì)。四、溫度檢測(cè)儀表雙金屬溫度計(jì)圖5-1雙金屬片利用液體或固體受熱時(shí)產(chǎn)生熱膨脹熱電阻利用金屬的電阻隨溫度變化而變化的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。工業(yè)上使用的鉑電阻主要有分度號(hào)為Pt100,它的R0=100Ω。Cu50,它的R0=50Ω四、溫度檢測(cè)儀表熱電阻利用金屬的電阻隨溫度變化而變化的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電偶兩種不同成份的導(dǎo)體兩端焊接在一起，當(dāng)工作端和參比端存在溫差時(shí)，就在回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)，通過(guò)熱電勢(shì)的測(cè)量就知道對(duì)應(yīng)溫度值。工業(yè)上使用的熱電偶有K型（鎳鉻-鎳硅）、S型（鉑銠-鉑）等。熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)示意圖1、熱電偶；2、補(bǔ)償導(dǎo)線；3、測(cè)量?jī)x表四、溫度檢測(cè)儀表熱電偶兩種不同成份的導(dǎo)體兩端焊接在一起，當(dāng)工作端和參比端存在溫度變送器溫度變送器為24V供電、二線制的一體化變送器。將熱電阻或熱電偶的信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換成4-20mA的輸出電流。四、溫度檢測(cè)儀表溫度變送器溫度變送器為24V供電、二線制的一體化變送器。將熱物位檢測(cè)儀表分類液體顆粒液體液體液位計(jì)料位計(jì)介面計(jì)物位儀表五、物位檢測(cè)儀表物位檢測(cè)儀表分類液顆液體液體液位計(jì)料位計(jì)介面計(jì)物位儀表五、物玻璃板液位計(jì)容器連接構(gòu)聯(lián)通器，透過(guò)玻璃板直接指示容器的液位。

五、物位檢測(cè)儀表玻璃板液位計(jì)容器連接構(gòu)聯(lián)通器，透過(guò)玻璃板直接指示容器的液位。磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的

。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨甘酒鞯募t白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示。

五、物位檢測(cè)儀表磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用原理工作的。當(dāng)被測(cè)容差壓液位變送器五、物位檢測(cè)儀表差壓液位變送器五、物位檢測(cè)儀表差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì)原理圖因此將差壓變送器的一端接液相，另一端接氣相五、物位檢測(cè)儀表差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì)原理圖因此將差壓變送器的一端接雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)式液位計(jì)示意圖五、物位檢測(cè)儀表雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)式液位計(jì)示意圖五、物位檢測(cè)儀表其他液位計(jì)電容式液位計(jì)超聲波液位計(jì)

浮球液位計(jì)（浮力和靜磁場(chǎng)原理）磁致伸縮液位計(jì)(電容量的變化)五、物位檢測(cè)儀表其他液位計(jì)電容式液位計(jì)超聲波液位計(jì)浮球液位物位開關(guān)

音叉液位開關(guān)浮球液位開關(guān)阻旋式液位開關(guān)五、物位檢測(cè)儀表物位開關(guān)音叉液位開關(guān)浮球液位開關(guān)阻旋式液位開關(guān)五、物位檢五、物位檢測(cè)儀表五、物位檢測(cè)儀表六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的分類氣動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器液動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥切斷閥六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的分類氣動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器液動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)執(zhí)行器的組成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的組成六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的組成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的組成六、氣動(dòng)執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器圖11-3正作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1—上膜蓋；2—波紋膜片；3—下膜蓋；4—支架；5—推桿；6—彈簧；7—彈簧座；8—調(diào)節(jié)件；9—連接閥桿螺母；10—行程標(biāo)尺圖11-4反作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1—上膜蓋；2—波紋膜片；3—下膜蓋；4—密封膜片；5—密封環(huán)；6—填塊；7—支架；8—推桿；9—彈簧；10—彈簧座；11—襯套；12—調(diào)節(jié)件；13—行程標(biāo)尺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用方式六、氣動(dòng)執(zhí)行器圖11-3正作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)1—上膜蓋；2—波調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）直通單座閥直通雙座閥角形閥蝶閥球閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）直通單座閥直通雙座閥角形閥蝶閥球閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分調(diào)節(jié)閥的作用方式氣開式（FC）氣關(guān)式（FO）調(diào)節(jié)閥的作用形式六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的作用方式氣開式（FC）氣關(guān)式（FO）調(diào)節(jié)閥的作用形式

主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全。如果閥處于打開位置時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣關(guān)式，以使氣源系統(tǒng)發(fā)生故障，氣源中斷時(shí)，閥門能自動(dòng)打開，保證安全。反之閥處于關(guān)閉時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣開閥。選擇要求壓力信號(hào)增加時(shí)，閥關(guān)小、壓力信號(hào)減小時(shí)閥開大的為氣關(guān)式。反之，為氣開式。

氣開式與氣關(guān)式的選擇六、氣動(dòng)執(zhí)行器主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥氣動(dòng)執(zhí)行器（a）（b）（c）（d）正正反反正反正反氣關(guān)（反）氣開（正）氣開（正）氣關(guān)（反）表11-1組合方式表圖11-11組合方式圖六、氣動(dòng)執(zhí)行器序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥氣動(dòng)執(zhí)行器（a）正正氣關(guān)（反）表11-1調(diào)節(jié)閥的流量特性直線等百分百快開拋物線流量特性的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的流量特性直線等百分百快開拋物線流量特性的分類六電氣閥門定位器電磁閥輔助機(jī)構(gòu)六、氣動(dòng)執(zhí)行器電氣閥門定位器電磁閥輔助機(jī)構(gòu)六、氣動(dòng)執(zhí)行器人工操作與自動(dòng)控制比較圖七、控制系統(tǒng)人工操作與自動(dòng)控制比較圖七、控制系統(tǒng)圖12-3簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖負(fù)反饋是控制系統(tǒng)的基石七、控制系統(tǒng)圖12-3簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖負(fù)反饋是控制系統(tǒng)的基石七、控基本控制規(guī)律比例控制（P）積分控制（I）微分控制（D）七、控制系統(tǒng)基本控制規(guī)律比例控制（P）積分控制（I）微分控制（D）七、控常用的控制規(guī)律比例控制（P）比例積分控制（PI）比例微分控制（PD）比例積分微分控制（PID）七、控制系統(tǒng)常用的控制規(guī)律比例控制（P）比例積分控制（PI）比例微分控制簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成測(cè)量元件控制器調(diào)節(jié)閥對(duì)象七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成測(cè)量元件控制器調(diào)節(jié)閥對(duì)象七、控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

通過(guò)這套串級(jí)控制系統(tǒng)，能夠在塔釜溫度穩(wěn)定不變時(shí)，蒸汽流量能保持恒定值，而當(dāng)溫度在外來(lái)干擾作用下偏離給定值時(shí)，又要求蒸汽流量能作相應(yīng)的變化，以使能量的需要與供給之間得到平衡，從而保持釜溫在要求的數(shù)值上。精餾塔塔釜溫度串級(jí)控制系統(tǒng)1—精餾塔；2—再沸器七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)通過(guò)這套串級(jí)控制系統(tǒng)，能夠在塔釜溫度穩(wěn)定不變時(shí)，

在上例中，選擇的副變量就是操縱變量（加熱蒸汽量）本身。這樣，當(dāng)干擾來(lái)自蒸汽壓力或流量的波動(dòng)時(shí)，副回路能及時(shí)加以克服，以大大減少這種干擾對(duì)主變量的影響，使塔釜溫度的控制質(zhì)量得以提高。七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)在上例中，選擇的副變量就是操縱變量（加串級(jí)控制系統(tǒng)典型方塊圖七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)典型方塊圖七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)

串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路。主回路是個(gè)定值控制系統(tǒng),副回路是個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)。在串級(jí)控制系統(tǒng)中,主變量是反映產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行情況的主要工藝參數(shù)。副變量的引入往往是為了提高主變量的控制質(zhì)量,它是基于主,副變量之間具有一定的內(nèi)在關(guān)系而工作的。七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路。主回在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入一個(gè)閉合的副回路，不僅能迅速克服作用于副回路的干擾，而且對(duì)作用于主對(duì)象上的干擾也能加速克服過(guò)程。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點(diǎn)；主回路具有后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點(diǎn)，并對(duì)于副回路沒有完全克服掉的干擾影響能徹底加以克服。因此，在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于主、副回路相互配合、相互補(bǔ)充，充分發(fā)揮了控制作用，大大提高了控制質(zhì)量。小結(jié)七、控制系統(tǒng)在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入一個(gè)閉合的副回路，不僅能迅速克服作比值控制系統(tǒng)工業(yè)上為了保持兩種或兩種以上物料的比值為一定的控制叫比值控制。幾個(gè)概念主物料、主動(dòng)信號(hào)從物料、從動(dòng)信號(hào)七、控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)工業(yè)上為了保持兩種或兩種以上物料的比值為開環(huán)比值控制從物料量Q2與主物料量Q1的比值關(guān)系為開環(huán)比值控制七、控制系統(tǒng)開環(huán)比值控制從物料量Q2與主物料量Q1的比值關(guān)系為開環(huán)比值控

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需一臺(tái)純比例控制器，其比例度可以根據(jù)比值要求來(lái)設(shè)定。主、副流量均開環(huán)；這種比值控制方案對(duì)從物料量Q2本身無(wú)抗干擾能力。所以這種系統(tǒng)只能適用于副流量較平穩(wěn)且比值要求不高的場(chǎng)合。

特點(diǎn)七、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需一臺(tái)純比例控制器，其比例度可以根據(jù)比值要求來(lái)單閉環(huán)比值控制

單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是為了克服開環(huán)比值控制方案的不足，在開環(huán)比值控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加一個(gè)副流量的閉環(huán)控制系統(tǒng)而組成的。

單閉環(huán)比值控制這種方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能確保兩流量比值不變,是應(yīng)用最多的方案。七、控制系統(tǒng)單閉環(huán)比值控制單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是為了

分程控制就是由一只調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制兩只或更多只控制閥,每只控制閥在控制器輸出信號(hào)的某段范圍內(nèi)工作。分程控制示意框圖七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)從控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看,分程控制屬于單回路的定值控制系統(tǒng),其控制過(guò)程與簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)一樣。分程控制就是由一只調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)控制兩只或更多只控

1.生產(chǎn)中需用多種物料作調(diào)節(jié)介質(zhì)的過(guò)程圖13-20熱交換器溫度分程控制采用熱水與蒸汽兩種不同物料作為調(diào)節(jié)介質(zhì),在一般控制系統(tǒng)中難于實(shí)現(xiàn),但在分程控制系統(tǒng)中,不僅充分利用了熱水,而且節(jié)省了蒸汽。七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合1.生產(chǎn)中需用多種物料作調(diào)節(jié)介質(zhì)的過(guò)程圖13-20熱交有時(shí)生產(chǎn)過(guò)程負(fù)荷變化很大,要求有較大范圍的流量變化。若用一個(gè)控制閥,由于控制閥的可調(diào)范圍R是有限的,當(dāng)最大流量和最小流量相差太懸殊時(shí),就會(huì)降低控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量,這時(shí)可采用分程控制系統(tǒng)。閥門動(dòng)作示意圖分程控制七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合2.用來(lái)保證在不同負(fù)荷下的正常控制有時(shí)生產(chǎn)過(guò)程負(fù)荷變化很大,要求有較大范圍的流量變化。若用一個(gè)復(fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)

均勻控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)

前饋控制系統(tǒng)

選擇控制系統(tǒng)

三沖量控制系統(tǒng)

七、控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)分程控制系控制系統(tǒng)投用工藝人員儀表人員1、現(xiàn)場(chǎng)儀表、閥門校驗(yàn)2、控制器正反作用檢查3、控制閥氣開、氣關(guān)檢查4、。。1、閥門動(dòng)作方向2、參數(shù)設(shè)定…3、控制器手/自動(dòng)切換4、..七、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)投用工藝人員儀表人員1、現(xiàn)場(chǎng)儀表、閥門校驗(yàn)2、控制器八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義計(jì)算機(jī)控制是關(guān)于計(jì)算機(jī)技術(shù)如何應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的一門綜合性學(xué)問。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)過(guò)程控制于一體的綜合性技術(shù)，它是在常規(guī)儀表控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義計(jì)算機(jī)控制是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展1965年以前是試驗(yàn)階段。

1946年第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)問世；1959年，美國(guó)Texaco（德士古）公司的煉油廠安裝了第一個(gè)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)；1960年，美國(guó)Monsanto(孟山都）公司的氨廠實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)。1962年，美國(guó)Monsanto(孟山都）

公司的乙烯廠實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)直接數(shù)字計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。特點(diǎn)：1、采用電子管，運(yùn)算速度慢；

2、價(jià)格貴，體積大、可靠性差。八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展八、集散型控制系統(tǒng)（DCS）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展1965年到1969年是實(shí)用階段。半導(dǎo)體技術(shù)與集成電路技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了專用于工業(yè)過(guò)程控制的高性能價(jià)格比的小型計(jì)算機(jī)。特點(diǎn)：1、硬件可靠性不夠高；2、且所有的監(jiān)視和控制任務(wù)都由一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，故使得危險(xiǎn)也集中化；2、常常要另外設(shè)置一套備用的模擬式