过程控制仪表及装置

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1、主讲任芊过程控制仪表生产过程自动化是以温度、压力、流量、液位、成份等作为监控参数的过程工业从原料到产品，甚至于包装、储运等整个生产过程，无需人们直接参与，而是由机器自动有序的进行。一.生产过程自动化概述:实现自动化的目的：优质、高产、低耗、节能、环保、降低（消除）污染。减少操作人员的劳动强度，达到绿色安全生产。二、过程控制仪表1、过程控制仪表的作用自动化的实现是利用仪器模仿人的手动操作进行的人工操作过程：眼━大脑━手传感器、变送器━模仿眼━检测调节器、控制器━模仿脑━判断、指挥执行器━模仿手━操作、

2、执行2、过程控制仪表的组成过程控制仪表包括：自动控制系统中广泛使用的调节器、变送器、运算器、执行器及新型控制仪表。变送单元—将各种被测参数等物理量转换为相应的0~10mAD.C4~20mAD.C或20~100KPa调节单元—将来自变送单元的测量信号和给定信号比较，由差值给出控制信号去控制执行器。运算单元—将各类仪表输出信号进行数学运算，以满足多参数复合测量。执行单元―接收调节器的输出信号或手动控制信号，使阀门开大或开小，达到调节目的。显示单元―将各种被测参数进行指示、记录、报警供操作人员监视控制系统

3、。转换单元―是单元组合仪表与其他系列的联系桥梁，可将电压、频率等信号转换成相应的0~10mA、4~20mAD.C或20~100kPa给定单元—提供被控参数的给定值送到调节单元，实现给定控制。辅助单元—由操作器、阻尼器、限幅器、配电器、安全栅等，实现辅助配套，构成系统。控制系统的组成给定值被控参数被控介质简单控制系统方框图变送器执行器控制器被控对象图中控制对象代表生产过程某环节，控制对象输出是被控变量，如压力、流量、温度等工艺变量，由检测元件将被控变量换为易于传递的物理量，变送器转换成相应的电信号到调

4、节器与给定值比较，其偏差由调节器以一定规律发出信号，控制执行器动作，以改变被控介质物料或能量的大小，直至被控变量与给定值相等为止。3．过程控制仪表及装置的分类（1）按能源形式和信号类型分类电动控制仪表—特点：传输、放大、变换容易，便于远距离监控信号4~20mA1~5VD.C电源220VA.C24VD.C气动控制仪表—特点：简单、稳定、可靠、便易，本质安全防爆。信号20~100KPa气源140KPa信号类型分类模拟仪表传输信号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。如气动仪表，电动

5、单元组合仪表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等。数字仪表传输信号为断续变化的数字量，这类仪表与装置以微型计算机为核心，功能完善，性能优越，能解决模拟仪表难以解决的问题。如可编程调节器、控制器、DCS、FCS等。（2）按结构形式分类基地式仪表：以显示、记录仪表为主体，附加检测，调节等，结构简单，常用于单机控制。单元组合式仪表：以功能划分为典型单元，各单元之间用统一信号联系，可构成多种，复杂程度各异的自动监测和控制系统，有DDZ和QDZ两大系列。组装式综合控制装置：功能分离，结构组件化的成套仪表装置，以模拟器件为主，兼用了

6、模拟和数字技术。集散控制系统：以微型计算机为核心，在控制control、计算computer、通信communication、屏幕显示技术CRT等“4C”技术基础上发展的一种计算机控制装置，特点—分散控制，集中管理。现场总线控制系统：可将具有数字通信能力的现场智能仪表连成网络系统，并同上一层监控，管理级联成全分布式的新型控制网络。（3）按安装地点不同分现场安装式——安装在生产现场。盘装式——安装在仪表盘上，供操作人员监视，操作。盘后架装式——安装在仪表盘后面。4、我国过程控制仪表发展DDZⅠ型DDZ

7、Ⅱ型DDZⅢ型DDZS型总线仪表基地式三.课程学习安排参考书：过程控制仪表曹润生过程控制装置张永德控制仪表及计算机控制装置周泽魁第一章信号制与安全防爆1-1控制仪表的信号制与传输方式一、仪表的信号制信号标准，指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。信号制是指在成套仪表系列中，各个仪表的输入输出系统用何种统一的联络信号进行传输。联络信号指在成套仪表系列中，仪表之间采用的传输信号的类型和数值。联络信号类型气动仪表：20~100KPa电动仪表：模拟信号0~10mA、4~20mA或1~5V数字信号、频率信号信

8、号下限从零开始有利于模拟量运算。信号下限从某值开始（活零点）便于检验仪表是否断电，可区分故障与零信号并可实现两线制。信号上限高，产生的电磁平衡力大；信号上限低有利于减少功率损耗和仪表防爆。直流电流传输接收仪表R0I0IiRiRiRcm发送仪表电流信号传输时仪表之间的连接为保证传输误差ε在允许范围之内，应要求R0≫Rcm+nRi，故有为减小传输误差，要求：R0足够大，而Rcm及Ri应比较小二、信号传输方式电流传输的特点优点━发送仪表输出电阻大，故电流信号适于远距离传输。