自动化仪表绪论.ppt

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1、绪论绪论一、过程控制仪表与控制系统二、过程控制仪表的发展概况三、过程控制仪表的分类及特点课程的性质课程的任务一、过程控制仪表与控制系统自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装置），使被控对象的工作状态或参数（压力、物位、流量、温度、PH值等）自动地按照预定的规律运行。回顾:什么是自动控制?例:一贮罐液位控制系统。要求贮罐液位保持一定，以满足生产需要；图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。分析:贮罐液位由液位变送器转换成相应的标准信号送到控制器，与给定值相比较，控制器按比较得到的偏差，以一定的控制规律

2、发出控制信号，控制执行器的动作，通过改变贮罐液体出料的流量，从而使贮罐液位保持在与给定值基本相等的数值上。控制器被控对象变送器zxe=x-z-pqy干扰温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪（通常输出：4~20mA、1～5V等标准信号）液位开关、料位开关、接近开关(通常输出on/off信号)传感器（Pt100、热电偶……）……通常安装于控制室通常安装于现场显示仪表四个基本环节：被控对象、检测仪表、控制器、执行器（显示仪表根据需要可选）阀门：调节阀、电磁阀、气动蝶阀……泵：开关泵、变频泵控制阀过程控制系统是实现生产过程自动化的平台,而过程控制仪表与装

3、置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。一、过程控制仪表与控制系统关系：二、过程控制仪表的发展概况50年代60年代70年代80年代90年代21世纪至今QDZⅠQDZⅡQDZⅢDDZⅠDDZⅡDDZⅢ数字式（智能式）控制仪表DCS系统（PLC）现场总线以太网三、过程控制仪表的分类及特点（一）按能源形式分：1.气动控制仪表2.电动控制仪表3.液动控制仪表（二）结构形式分：1.基地式控制仪表2.单元组合式控制仪表3.组装式综合控制装置4.数字化控制仪表5.集散控制系统6.现场总线控制系统。（三）按信号形式分：1.模拟控制仪表

4、2.数字控制仪表（一）按能源形式分：电动控制仪表的特点：信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机联用。气动控制仪表的特点：结构简单、性能稳定、安全防爆、易于维修。（二）结构形式分：1.基地式控制仪表以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构。2.单元组合控制仪表电动单元组合仪表：DDZⅠ型；DDZⅡ型；DDZⅢ型电源：220VAC；24VDC；电信号：电流0～10mADC；4～20mADC；Vo：1～5VDC气动单元组合仪表：气源：140kPa；气信号：20～100kPa3.组装式控制仪表一种功能分离、结构组件化的成套仪表装置。工程实际中已很少使用。4

5、.数字控制仪表以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外形结构、面板布置保留了模拟式仪表的一些特征，但其运算、控制功能更为丰富，通过组态可完成各种运算处理和复杂控制。可和计算机配合使用，以构成不同规模的分级控制系统。5.集散型控制系统将集中一台计算机完成的任务分派给各个微型过程控制计算机，再配上数字总线以及上一级过程控制计算机，组成各种各样的、能适应于不同过程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了“控制分散”或“危险分散”，管理高度集中。6.现场总线控制系统是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新发展成果。它将具有数字通信能力的现场智能仪表

6、连成网络系统，并同上一层监控级、管理级联系起来成为全分布式的新型控制网络。（三）按信号类型分：模拟式控制仪表传输信号通常为连续变化的模拟量。这类仪表线路较简单，操作方便，价格较低使用上均有较成熟的经验。数字式控制仪表传输信号通常为断续变化的数字量。这些仪表和装置是以微型计算机为核心，其功能完善，性能优越，它能解决模拟式仪表难以解决的问题，满足现代化生产过程的高质量控制要求。压力变送器压力变送器常用的控制仪表及装置测量膜合差压变送器双法兰差压送器无纸记录仪测量精确值BetterControl可编程调节器输出精确值输出百分值测量百分值气动阀门定位器气动执行机构

7、电动执行机构直通单、双座控制阀直通单、双座控制阀闸阀球阀三通阀蝶阀角阀计算机控制系统的发展过程DDC控制始于50末期本质：用一台计算机取代一组模拟调节器，构成闭环控制回路特点：具有里程碑意义问题：价格、性能集中型计算机控制本质：一台计算机取代尽可能多的模拟调节器特点：控制集中信息集中危险集中问题：性能DCS控制始于70年代本质：采用过程控制－过程管理－生产管理等多层结构特点：控制分散信息集中半数字，半分散传统DCSPLC_BasedDCSIPC_BasedDCSFCS本质：支持双向、多节点、总线式的全数字通讯，将全厂最基础的现场级仪表和装置均通过现场总线连

8、接起来特点：把控制任务下移到智能现场设备，全分散控制分布式IODC