[计算机软件及应用]过程控制第3节

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1、第2章过程参数检测与变送7/23/20211上一次课温度检测压力检测热电阻热电偶金属半导体第三导体定律等值替换测温原理7/23/202122.4流量的检测与变送2.4.1流量的概念与检测方法流量的基本概念：瞬时流量（单位时间内流过工艺管道某截面的流体数量）累积流量（某段时间内流过工艺管道某截面的流体总量）体积、重量与质量流量。体积流量：重量流量：(N/h)(N)质量流量：三种流量之关系（瞬时）（累积）（瞬时）（累积）（瞬时）（累积）(2)（1）(3)7/23/202132.流量的检测方法（1）体积流量检测方法容积法：单位时间内排出流体

2、的固定体积数速度法：管道内的平均流速乘以管道面积（2）质量流量检测法间接法：体积流量乘以密度直接法：仪表直接测得7/23/202142.4.2典型流量检测仪表1.容积式流量计：标准“计量空间”、进出口压差椭圆齿轮流量计精度高，高粘度7/23/202152.速度式流量计（1）节流式（差压式）流量计：伯努利方程：流体连续性方程：7/23/20216分别为流量系数和膨胀系数。7/23/20217（2）涡街流量计7/23/202183.直接式质量流量计（科氏流量计）a)水静止、管摆动；b)、c)水流动、管摆动出水侧的摆动先于入水侧；出水侧摆动

3、的相位超前入水侧；相位差→质量流量7/23/20219双弯管型：水按箭头流入、流出；A、B、C三处各按一组压电换能器：A处加交变电压，B、C检测振动幅度→相位差→4～20mA→质量流量7/23/2021102.5物位的检测与变送典型物位检测仪表1.差压式液位计：取压口与底部同一水平线7/23/202111取压口低于容器底部正迁移7/23/2021122.电容式液位计原理：介电常数不同→电容变化→物位7/23/2021133.超声波液位计7/23/202114第3章过程控制仪表调节器、电/气转换器、执行器、安全栅7/23/2021153

4、.1过程控制仪表概述1调节器的功能（1）偏差显示调节器的输入电路接收测量信号和给定信号，两者相减后的偏差信号由偏差显示仪表显示其大小和正负。（2）输出显示调节器输出信号的大小由输出显示仪表显示，习惯上显示仪表也称阀位表。阀位表不仅显示调节阀的开度，而且通过它还可以观察到控制系统受干扰影响后的调节过程。7/23/202116（3）内、外给定的选择当调节器用于定值控制时，给定信号常由调节器内部提供，称为内给定；而在随动控制系统中，调节器的给定信号往往来自调节器的外部，则称为外给定。内、外给定信号由内、外给定开关进行选择或由软件实现。（4）

5、正、反作用的选择工程上，通常将调节器的输出随反馈输入的增大而增大时，称为正作用调节器；而将调节器的输出随反馈输入的增大而减小时，称为反作用调节器。7/23/202117（5）手动切换操作在控制系统投入运行时，往往先进行手动操作改变调节器的输出，待系统基本稳定后再切换到自动运行状态；当自动控制时的工况不正常或调节器失灵时，必须切换到手动状态以防止系统失控。（6）其它功能如抗积分饱和、输出限幅、输入越限报警、偏差报警、软手动抗漂移、停电对策等，所有这些附加功能都是为了进一步提高调节器的控制性能7/23/202118执行器执行器在过程控制中

6、的作用是接受来自调节器的控制信号，改变其阀门开度，从而达到控制介质流量的目的。执行器直接与控制介质接触，是过程控制系统的最薄弱环节。若执行器是采用电动式的，则无需电/气转换器；若执行器是采用气动式的，则电/气转换器是必不可少的。3安全栅安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，其作用一方面保证信号的正常传输；另一方面则控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保过程控制系统的安全火花性能。7/23/2021191-双针垂直指示器2-外给定指示灯3-内给定设定轮4-自动—软手动—硬手动切换开关5-硬手动操作杆6-

7、输出指示器7-软手动操作板键DDZ-Ⅲ型仪表7/23/202120DDZ-Ⅲ型仪表的特点测量信号：1～5V.DC；外给定信号：4～20mA.DC；内给定信号：1～5V.DC；测量与给定信号的指示精度：±1％；输入阻抗影响：≤满刻度的0.1％；输出保持特性：－0.1％（每小时）；输出信号：4～20mA.DC；调节精度：±0.5％；负载电阻：250～750Ω。7/23/202121调节器的线路实例7/23/202122数字式控制器7/23/202123数字式控制器的硬件电路7/23/2021243.2执行器3.2.1执行器的构成原理组成：

8、执行机构调节阀执行器接受调节器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流通面积，以控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。气动、电动、液动7/23/2021251.气动执行机构1-