化工自动化及仪表

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1、化工自动化及仪表第三节化工自动化仪表简介手动控制自动控制公元1788年J.瓦特将离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动调速系统.自动化仪表的分类常用的自动化仪表1.基地式仪表2.单元组合仪表①气动单元组合仪表（QDZ）②电动单元组合仪表（DDZ）3.组件组装式控制仪表4.总体分散型控制装置内容提要一、自动化仪表的分类自动化仪表又称过程检测、控制仪表，它是实现化工生产过程自动化的主要工具。按其功能不同，大致分成四大类；检测仪表（各种变量的检测元件和变送器）显示仪表（用模拟量显示和数字量显示）调节仪表（气动、电动调节仪表）执行器（气动、电动、液动等执行器二、常用的自动

2、化仪表特征1.基地式控制仪表基地式控制仪表是将测量、变送、显示及控制等功能集于一身的一种控制仪表。各类仪表之间以不可分离的机械结构，把变送器、调节、显示等部分装在一个表壳内，形成一个犹如“基地”的整体。这样不但可以直接显示被测变量，而且可以同时对一个或几个变量进行检测、显示、调节。优点结构简单、价格低廉、常适用于中小企业的局部自动化。不适用于组成复杂的控制系统，限制了它的使用范围。缺点2.单元组合式仪表单元组合式仪表把整套仪表按照其功能和使用要求，分成若干独立作用的单元，各单元之间用统一的标准信号联系。使用时，针对不同的要求,将各单元以不同的形式组合，可以组成各种各样的自动检测和控制系统

3、。仪表由若干个具有相同独立功能的，相互间采用统一的标准联络信号的单元组合而成。它是我国目前化工生产过程变量检测和控制中广为应用的仪表之一。特征①可以用有限的单元组成各种各样的控制系统,具有高度的通用性和灵活性。②可以通过转换单元,把气动表、电动表,甚至液动表联系起来,混合使用。③由于各单元独立作用,所以在布局、安装、维护上也更合理、更方便。④仪表大都采用力平衡或力矩平衡原理,工作位移小、无机械摩擦、精度高、使用寿命长、性能较好。⑤由于零部件的标准化、系列化,有利于大规模生产,降低了成本,提高了产量和质量。⑥有利于发展新品种,采用新工艺、新技术。优点根据使用能源的不同,单元组合仪表主要分为

4、气动单元组合仪表和电动单元组合仪表。单元组合仪表一般可以分为七大类单元。变送单元(B)显示单元(X)给定单元(G)辅助单元(F)控制单元(T)计算单元(J)转换单元(Z)在电动单元组合仪表中还包括执行单元(K)。分类a.气动单元组合仪表（QDZ）气动单元组合仪表采用经过净化处理的压力为0.14MPa压缩空气为能源,各个单元之间用0.02～0.1MPa统一标准的气压信号相互联系,整套仪表的精度为1级。气动单元组合式仪表的发展阶段：DDZ-Ⅰ型——除膜片式调节单元至今还在使用外，基本已经淘汰。DDZ-Ⅱ型——采用波纹管对顶式结构，变送器为单杠杆式。DDZ-Ⅲ型——可实现无扰动切换，在操作上

5、更为方便，并能实现高密度安装。气动单元组合仪表的特点：①采用力（或力矩）平衡原理，精确度、灵敏度高，寿命长。②仪表按组合原则设计，各单元分别起着独立的作用，对发展新品种和选择最佳安装地点很有利。③采用了统一的标准联络信号，根据工艺流程要求不同，可以组成各种简单或复杂的控制系统。因此具有较大的通用性和灵活性。④输出功率和快速作用方面都比基地式仪表有所提高，适应了集中控制的要求。气动单元组合仪表的统一性能指标：①气源压力140kPa②信号压力20~100kPa③精确度等级整套仪表的精确度为1.0级④灵敏度工作范围的0.05~0.2%b.电动单元组合仪表电动单元组合仪表采用220V、50Hz

6、交流电为能源，各个单元之间用0~10mA直流电流（DDZ-Ⅱ型）或直流24V电源和4~20mA直流电流（DDZ-Ⅲ型）的统一标准信号联络。电动单元组合仪表的发展阶段：DDZ-Ⅰ型——以电子管器件为基本元件已停产并被淘汰DDZ-Ⅱ型——以晶体管为基本元件仍在一些中小型工厂中使用DDZ-Ⅲ型——以集成电路作为核心器件采用了新型元件和新的结构，使之较Ⅱ型仪表具有更多优点而被广泛使用。3.组件组装式控制装置组件组装式控制装置是在电动单元组合仪表基础上发展起来的一种功能分离、结构组件化的新型成套仪表。它密切结合系统工程，能与工业控制机、程控装置、图像显示等相配合，对生产过程实现综合控制。特别适用于

7、大型、高效率的新型生产过程的自动化。组件组装式控制装置的基本组成如图1-9所示组件组装式控制装置的基本组成；它由一块块功能分离的组件插接装配而成，整套装置可分为控制机柜（又称运算控制柜）和集中控制台（又称显示操作盘）两大部分。控制机柜用来承装各种功能组件，是整个控制装置的主体，他接受来自生产过程的各种信号，并进行各种运算、控制处理、同时把处理后的信号送至生产过程及集中控制台。集中控制台是用来进行人-机联系必须的显示、操作部件。它具有