主講任芊過程控制儀表生產(chǎn)過程自動化是以溫度、壓力、流量、液位、成份等作為監(jiān)控參數(shù)的過程工業(yè)從原料到產(chǎn)品，甚至于包裝、儲運等整個生產(chǎn)過程，無需人們直接參與，而是由機器自動有序的進行。一.生產(chǎn)過程自動化概述:實現(xiàn)自動化的目的：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、節(jié)能、環(huán)保、降低〔消除〕污染。減少操作人員的勞動強度，到達綠色平安生產(chǎn)。二、過程控制儀表

1、過程控制儀表的作用自動化的實現(xiàn)是利用儀器模仿人的手動操作進行的人工操作過程：眼━大腦━手傳感器、變送器━模仿眼━檢測調(diào)節(jié)器、控制器━模仿腦━判斷、指揮執(zhí)行器━模仿手━操作、執(zhí)行2、過程控制儀表的組成過程控制儀表包括：自動控制系統(tǒng)中廣泛使用的調(diào)節(jié)器、變送器、運算器、執(zhí)行器及新型控制儀表。變送單元—將各種被測參數(shù)等物理量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的0~10mAD.C4~20mAD.C或20~100KPa

調(diào)節(jié)單元—將來自變送單元的測量信號和給定信號比較，由差值給出控制信號去控制執(zhí)行器。

運算單元—將各類儀表輸出信號進行數(shù)學(xué)運算，以滿足多參數(shù)復(fù)合測量。執(zhí)行單元―接收調(diào)節(jié)器的輸出信號或手動控制信號，使閥門開大或開小，到達調(diào)節(jié)目的。

顯示單元―將各種被測參數(shù)進行指示、記錄、報警供操作人員監(jiān)視控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換單元―是單元組合儀表與其他系列的聯(lián)系橋梁，可將電壓、頻率等信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的0~10mA、4~20mAD.C或20~100kPa給定單元—提供被控參數(shù)的給定值送到調(diào)節(jié)單元，實現(xiàn)給定控制。輔助單元—由操作器、阻尼器、限幅器、配電器、平安柵等，實現(xiàn)輔助配套，構(gòu)成系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)的組成給定值被控參數(shù)被控介質(zhì)簡單控制系統(tǒng)方框圖變送器執(zhí)行器控制器被控對象圖中控制對象代表生產(chǎn)過程某環(huán)節(jié)，控制對象輸出是被控變量，如壓力、流量、溫度等工藝變量，由檢測元件將被控變量換為易于傳遞的物理量，變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號到調(diào)節(jié)器與給定值比較，其偏差由調(diào)節(jié)器以一定規(guī)律發(fā)出信號，控制執(zhí)行器動作，以改變被控介質(zhì)物料或能量的大小，直至被控變量與給定值相等為止。3．過程控制儀表及裝置的分類〔1〕按能源形式和信號類型分類電動控制儀表—特點：傳輸、放大、變換容易，便于遠距離監(jiān)控信號4~20mA1~5VD.C電源220VA.C24VD.C氣動控制儀表—特點：簡單、穩(wěn)定、可靠、便易，本質(zhì)平安防爆。信號20~100KPa氣源140KPa

信號類型分類

模擬儀表傳輸信號為連續(xù)變化的模擬量，這類儀表線路較簡單、操作方便，價格較低。如氣動儀表，電動單元組合儀表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等。

數(shù)字儀表傳輸信號為斷續(xù)變化的數(shù)字量，這類儀表與裝置以微型計算機為核心，功能完善，性能優(yōu)越，能解決模擬儀表難以解決的問題。如可編程調(diào)節(jié)器、控制器、DCS、FCS等?！?〕按安裝地點不同分

現(xiàn)場安裝式——安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場。

盤裝式——安裝在儀表盤上，供操作人員監(jiān)視，操作。

盤后架裝式——安裝在儀表盤后面。4、我國過程控制儀表開展DDZⅠ型DDZⅡ型DDZⅢ型DDZS型總線儀表基地式三.課程學(xué)習(xí)安排參考書：過程控制儀表曹潤生過程控制裝置張永德控制儀表及計算機控制裝置周澤魁第一章信號制與平安防爆1-1控制儀表的信號制與傳輸方式一、儀表的信號制信號標(biāo)準(zhǔn)，指儀表之間采用的傳輸信號的類型和數(shù)值。信號制是指在成套儀表系列中，各個儀表的輸入輸出系統(tǒng)用何種統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)信號進行傳輸。聯(lián)絡(luò)信號指在成套儀表系列中，儀表之間采用的傳輸信號的類型和數(shù)值。

聯(lián)絡(luò)信號類型氣動儀表：20~100KPa電動儀表：模擬信號0~10mA、4~20mA或1~5V數(shù)字信號、頻率信號信號下限從零開始有利于模擬量運算。信號下限從某值開始〔活零點〕便于檢驗儀表是否斷電，可區(qū)分故障與零信號并可實現(xiàn)兩線制。信號上限高，產(chǎn)生的電磁平衡力大；信號上限低有利于減少功率損耗和儀表防爆。直流電流傳輸

接收儀表R0I0IiRiRiRcm發(fā)送儀表電流信號傳輸時儀表之間的連接為保證傳輸誤差ε在允許范圍之內(nèi)，應(yīng)要求R0

?Rcm+nRi，故有

為減小傳輸誤差，要求：R0足夠大，而Rcm及Ri應(yīng)比較小二、信號傳輸方式電流傳輸?shù)奶攸c優(yōu)點━發(fā)送儀表輸出電阻大，故電流信號適于遠距離傳輸。電流回路中串入一電阻，取壓方便。缺點━回路中增減接收儀表時，將影響其它儀表的工作。各臺儀表沒有公共接地點，假設(shè)要和計算機聯(lián)用，那么應(yīng)在儀表輸入輸出端采取直流隔離措施。直流電壓傳輸

電壓信號傳輸時儀表之間的連接接收儀表RiRcm／２發(fā)送儀表R0U0Rcm／２IiRiRi

為減小傳輸誤差，要求：R0和Rcm盡量小，Ri大些。

為減小傳輸誤差,應(yīng)滿足Ri/n

?R0+Rcm，故有

電壓傳輸?shù)奶攸c優(yōu)點

—

增加或取消某個接收儀表不影響其他儀表的工作。各接收儀表可設(shè)置公共接地點，可和計算機聯(lián)用。信號下限與電氣零點分開可區(qū)分故障與零，實現(xiàn)兩線傳輸。缺點

—

要在引線電阻上產(chǎn)生電壓降,信號受一定損失,且因接收儀表輸入阻抗很高，易于引入干擾，所以電壓信號不適于遠距離傳輸。

現(xiàn)場與控制室儀表之間采用直流電流信號，控制室內(nèi)部儀表之間采用直流電壓信號。變送器與控制室儀表間的信號傳輸兩線制電源裝置變送器現(xiàn)場控制室四線制接收儀表變送器現(xiàn)場電源裝置控制室接收儀表要實現(xiàn)兩線制，必須采用活零點的電流信號。因電源線和信號線共用，電源供給變送器的功率是通過信號電流提供的。變送器輸出電流為下限值時，應(yīng)保證它內(nèi)部的半導(dǎo)體器件仍能正常工作。故信號電流下限值不能過低。通常采用電流傳輸電壓接收的方式。1-2過程控制儀表的分類和命名一、分類按儀表在系統(tǒng)中所起作用可分為八大單元變送單元B給定單元G轉(zhuǎn)換單元Z調(diào)節(jié)單元T計算單元J執(zhí)行單元K顯示單元X輔助單元F

二、命名按部頒標(biāo)準(zhǔn)JB1443-74“工業(yè)自動化儀表產(chǎn)品型號編制原那么〞規(guī)定為產(chǎn)品大類產(chǎn)品小類DBW4120AC電動產(chǎn)品種類、規(guī)格、結(jié)構(gòu)、特征特殊用途B隔爆C船用F防腐DBW4120AC電動產(chǎn)品種類、規(guī)格、結(jié)構(gòu)、特征特殊用途B隔爆C船用F防腐一、防爆的根本概念1、引起爆炸的因素自燃物質(zhì)（甲烷、氫等易燃易爆氣體）助燃物質(zhì)（空氣中的氧）激發(fā)能量（點火）2、防爆的實質(zhì)控制事故發(fā)生時的點火能量━限能隔斷事故發(fā)生時對危險場所點火的可能━隔離3、防爆的過程控制裝置類型

爆炸危險場所的區(qū)域劃分依據(jù)：爆炸性氣體出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間0區(qū)(Zone0)－在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地、頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所。1區(qū)(Zone1)－在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所。2區(qū)(Zone2)－在正常情況下，爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)也是短時間存在的場所。爆炸性混合物的分級分組

爆炸性物質(zhì)的分組按引燃溫度可分為六組：組別引燃溫度t/℃T1>450T2450≧t>300T3300≧t>200組別引燃溫度t/℃T4T5135≧t>100T6100≧t>85200≧t>135

防爆電氣設(shè)備的分類、分組防爆電氣設(shè)備分為兩大類：Ⅰ類：煤礦用電氣設(shè)備Ⅱ類：工廠用電氣設(shè)備Ⅱ類電氣設(shè)備可進一步分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。

防爆標(biāo)志及其含義防爆標(biāo)志由以下5個局部構(gòu)成：標(biāo)志EX－表示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備。結(jié)構(gòu)型式－說明該設(shè)備采用何種措施進行防爆，如d為隔爆型，i為本安型等。設(shè)備類別－I為煤礦井下用電設(shè)備，II為工廠用設(shè)備。防爆級別－為A、B、C三級，說明防爆能力強弱。溫度組別－為T1~T6六組，說明該設(shè)備的最高外表溫度允許值。例如EXiaIIBT5表示II類本質(zhì)平安型ia等級B級T5組。隔爆型儀表

具有隔爆外殼，儀表的電路和接線端子全部置于防爆殼體內(nèi)。它能承受儀表內(nèi)部因故障產(chǎn)生爆炸性氣體混合物的爆炸壓力。這類儀表適用于1區(qū)、2區(qū)危險場所。本質(zhì)平安型儀表

常用防爆型控制儀表變送器執(zhí)行器調(diào)節(jié)器平安柵平安柵電源箱本安防爆系統(tǒng)非危險場所〔控制室〕危險場所〔現(xiàn)場〕危險場所〔現(xiàn)場〕

控制系統(tǒng)的防爆