自动化仪表及装置第0章-2概论

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1、概论第一节控制仪表与控制系统第二节控制仪表及装置的分类与发展第三节联络信号和传输方式第四节安全防爆的基本知识和防爆措施1本章重点内容介绍n控制仪表与控制系统n仪表的分类和发展n联络信号定义、类型、电信号传输方式（供电24VDC、输入信号1~5V、输出信号4~20mA）n防爆电气设备的分类、分组和防爆标志n常用防爆型控制仪表类型和特点n控制系统实现本安防爆的要求2概论第一节控制仪表与控制系统3>控制仪表与控制系统控制仪表指自动控制系统中广泛使用的控制器、变送器、运算器、执行器等，以及新型控制仪表和

2、装置。自动控制系统一般由被控对象、变送器、控制器和执行器构成。其方框图如下所示：给定值控制器变送器执行器被控对象被控参数被控介质简单控制系统方框图4被控变量首先由检测元件变换为易于传递的物理量，再经变送器转换给定值控制器成标准的电信号，该信号送到控制器(调节器)变送器执行器中，与给定值相比较得出的偏差，以一定的控被控对象制（调节）规律发出控被控参数被控介质制信号，控制执行器的动作，从而改变被控介简单控制系统方框图质物料或能量的大小，直至被控变量与给定值相等。5Ø被控对象－需要调节其工艺参数的生产

3、设备。Ø变送器－把工艺参数转换成标准统一信号的装置。Ø控制器－将来自变送器的测量值与给定信号相比较后产生的偏差信号，按照预先设定好的控制规律进行运算后，输出一个控制信号去执行器。Ø执行器－把控制器的输出信号转换成直线位移或角位移，以控制阀门的开度。此外，根据需要还可设有显示、转换、计算、辅助、给定装置。6概论第二节控制仪表及装置分类、发展7>控制仪表及装置的分类v按所用能源形式工业上主要使用电动和气动控制仪表。气电液混动动动和仪仪仪仪表表表表自动化装置按采用的能源形式不同8电动控制仪表和气动控制

4、仪表的比较电动控制仪表气动控制仪表能源电源（220VAC/24VDC）气源（140kPa）传输信号电信号（电压、电流、数字）气压信号元器件电子元器件气动元件接线导线导管电磁干扰与防爆受电磁干扰影响不受电磁干扰影响须采取抗干扰、防爆措施本质上安全防爆9v按信号类型模数拟字式式仪仪表表自动化装置按采用的信号形式不同10v按信号类型Ø模拟式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，电动单元组合仪表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等。Ø数字式仪表传输信号为断续变化的数字量，这类仪

5、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（集散控制系统）、FCS（现场总线控制系统）等。11v按结构形式基组组集总地合装散线式式式式式仪仪仪仪仪表表表表表自动化装置按采用的结构形式不同12v按结构形式Ø基地式仪表：包含多种功能部件（传感、指示、记录、控制、执行等部分），设计成一个整体，结构较简单。如带控制机构的指示记录仪。Ø单元组合式仪表：仪表划分成能独立实现某种功能的若干单元，单元间用标准信号联系。如电动、气动单元组合仪表。

6、Ø组装式仪表：在单元组合仪表的基础上发展起来的一种成套仪表装置，包含控制柜和操作台两部分。Ø集散控制系统（DCS）：以微型计算机为核心,集4C技术为一体的计算机控制装置,实现分散控制和集中管理。如TPS、PCS7、ECS、Hollias等。Ø现场总线控制系统（FCS）:现场总线将具有数字通信能力的现场仪表相连接,并同上层监控管理级一起构成分布式控制网络。如FF总线控制系统（FCS）。13>控制仪表及装置的发展发展史大约有70年，大体可分成五个阶段。时间名称结构特点主要产品KF系列气动基地将测量、

7、显示、式仪表(日本山武基纪录、调节都第一阶段结构简单,-霍尼威尔公司)地放在一个表壳适于单参数式里的仪表.20世纪30~40就地控制带PID调节的电仪(以指示记录仪年代(1935)子电位差计(上海表表为中心，附加自动化仪表厂)某些调节机构)14时间名称结构特点主要产品将整套仪表划分成Ⅰ系列、EK系列仪表单若干个单元，各单应用(日本横河公司)元第二阶段元之间采用统一的灵活，组标准信号连接。使通用国产DDZ-Ⅱ、DDZ合20世纪40~50用时根据需要，经性强-Ⅲ系列仪表(北京、式年代(1955)过不

8、同的搭配，就上海、西安、大连、仪可组成各种各样的天津、吉林、重庆表检测及控制系统。等仪表厂)15时间名称结构特点主要产品Spec-200(美国福克斯波罗公司)运算调节装配灵活，第三阶段组装式机柜,功能分离20世纪60综合TF系列（调节与~70年代控制(上海自动化仪表厂)显示操作显示操作(1972)装置机柜分离）MZ-Ⅲ系列(西安仪表厂)16时间名称结构特点主要产品TDC-2000、操作、TDC-3000、分散监测控制装置,显示、TPS、S9000集管理(美国霍尼威尔公司)第四阶段散人-机接口装置