自动化仪表及压力检测仪表ppt课件.ppt

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1、自动化仪表与过程控制上篇自动化仪表下篇过程控制系统上篇自动化仪表绪论第一章检测仪表第二章调节仪表第三章执行器及防爆栅上篇自动化仪表绪论0-1自动化仪表及发展概括自动化仪表是工业企业实现自动化的必要手段和技术工具，任何一个工业控制系统都必然应用到自动化仪表控制单元，各种控制方案和算法都必须借助自动化工具才能实现。生产自动化中，特别是连续生产过程自动化中必需的一类专门的仪器仪表。其中包括对工艺参数进行测量的检测仪表、根据测量值对给定值的偏差按一定的调节规律发出调节命令的调节仪表以及根据调节仪表的命令对

2、进出生产装置的物料或能量进行控制的执行器等如图为一加热温度控制系统。原料通过加热炉内炉管加热，要求其出口温度保持一定，以满足生产需要；加热炉以燃料油作为燃料。图中温度变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。炉出口温度经测温元件和温度变送器转换成相应的标准统一信号送到控制器，与给定值SP相比较，控制器按照比较后得到的偏差，以一定的控制规律发出控制信号，控制执行器的动作，改变燃料油的流量，从而使出口温度T保持在于给定值基本相等的数值上。为了提高控制系统的功能，还可以增加一些仪表，如显示器、手操器

3、等。而为了改善控制质量，还可以采用串级控制等其他更复杂的控制方案，显然，这将需要用到更多的仪表。实际所采用的仪表，可以是电动仪表，气动仪表等各种系列的仪表，也可以是各种控制装置，所有这些仪表或装置都属于自动化仪表范畴。显而易见，如果没有这些仪表或装置，就不可能实现自动控制。过程控制系统一般指工业生产过程中自动控制系统的被控变量是温度、压力、流量、液位成份等这样一些变量的系统。自动化仪表的发展，大致经历了以下几个阶段仪表化与局部自动化(20世纪50～60年代)阶段综合自动化(20世纪60～70年代中期

4、)阶段全盘自动化(20世纪70年代中期至今)阶段当前，自动化仪表控制已进入了计算机时代，进入了所谓计算机集成过程控制系统(ComputerIntegratedProcessSystem，CIPS)的时代。CIPS利用计算机技术，对整个企业的运作过程进行综合管理和控制，包括市场营销、生产计划调度、原材料选择、产品分配、成本管理，以及工艺过程的控制、优化和管理等全过程。分布式控制系统，先进过程控制策略以及网络技术、数据库技术等将是实现CIPS的重要基础0.2电动单元组合自动化仪表及其控制系统的组成仪表按

5、功能划分，制成若干种能独立完成一定职能的标准单元，各单元之间以规定的标准信号相互联系，这种积木式的仪表就成为-单元组合自动化仪表。据能源的种类，可划分为电动、气动等仪表。用电动单元组合仪表构成的调节系统我国的DDZ—Ⅲ型仪表规定，现场传输信号用DC4mA～20mA，控制室内各仪表间的联络信号用DC1V～5V。这两种标准都以直流电流作为联络信号。采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别，且不存在相移问题，可不受传输线中电感、电容和负载性质的限制采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻

6、变化的影响，适于信号的远距离传送；其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的，使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响，适于信号的远距离传送。0-3自动化仪表测控系统典型的检测仪表控制系统，以化学工业中用天然气做原料生产合成氨的控制系统为例，此系统如图3.1所示为脱硫塔控制流程图。天然气在经过脱硫塔时，需要进行控制的参数分别为压力、液位和流量，这将构成PC、LC和FC3个单参数调节控制系统。图0.3脱硫塔控制流程图图0.4天然气压力

7、控制系统结构框图图0.5脱硫塔流量控制子系统结构框图典型工业检测仪表控制系统结构图一、测量过程与测量误差1、测量过程参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。被测变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器显示装置传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换

8、成如0～10mA、4～20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表称为变送器。有些时候，传感器可以不经过变送环节，直接通过显示装置把被测量显示出来。测量仪表基本知识2、测量误差测量误差——仪表测得的测量值与被测真值之差由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测仪表（精度较低）和标准表（精度较高）在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。即：x0——标准表读数测量误差的几种表示形式：绝对误差实际相对误差标称相对误