《过程控制工程设计》PPT课件

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1、过程控制工程设计200KW螺旋桨模拟负载装置过程控制工程设计第3章自控设备的表达第3章自控设备的表达§3-1控制装置的选择§3-2检测仪表（元件）及控制阀的选型§3-3仪表数据表§3-4自控设备表3仪表索引、仪表数据表（或自控设备表）等的编制是自控设计中的一个主要的设计文件。在这些设计文件里，将反映出设计中所使用的仪表等设备的类型、规格、数量及在系统中的位置等，为设计投资的核算、仪表设备的订货等提供依据。4§3-1控制装置的选择一个正确合理的自控方案，不仅要有正确的测量和控制方案，而且还需正确选择和使用各种自动化仪表，即进行正确的仪表选型。仪表选型中

2、，首先应对控制装置进行合理的选择。5一、控制装置的类型和特点（1）基地式仪表。它是发展历史最早的一类仪表，它的输入信号来自检测元件，输出信号直接送至执行器。有些基地式仪表甚至把检测元件或执行器也包括在内。它们的功能往往限于单回路控制。1）应用场合：这类仪表多用于中小型生产装置，或用于大生产中一些就地控制的场合。虽然这类仪表的使用比例已大大下降，但鉴于它的简便、可靠，至今还有发展和应用。6（2）单元组合式仪表。它们是20世纪50、60年代发展起来的一类仪表，把仪表的功能分散到各自单元。一个测量回路或控制回路需由许多单元组合而成。1）分类：此类仪表可分为

3、气动单元组合仪表和电动单元组合仪表。2）应用场合：一般对于大、中型生产装置均可应用。其中电动单元组合仪表由于传送距离较长，在防爆问题上又有突破，此外与计算机能较方便地连接，因此曾得到广泛应用。如DDZ-III型系列、I系列、EK系列等电动单元组合仪表。7（3）组装式仪表。它是一种按结构分离型的组件组装式电动仪表。主要应用于电站，在石油化工行业中用得不多。（4）可编程序数字控制器（单回路控制器）。它是以微处理器为主体，控制算法是数字式的，功能和外形与模拟式控制器相近，它们的控制算法较丰富，每台可有多个输入和输出。使用一台可编程序数字控制器就能实现复杂的

4、控制系统，所以有时又称为单回路控制器。优点：灵活、方便、可靠性高。目前国内这类仪表有DDZ－S数字智能仪表、DIGITRONIK系列单回路数字仪表、YS-100系列单回路电子控制系统等。8（5）可编程序控制器（PLC）。它也是以微处理器为主体的一种数字控制器，主要用于顺序控制、联锁保护、过程控制和管理等场合。目前在国内使用的品种非常繁多。（6）计算机控制系统。随着工业生产过程的大规模化、复杂化和数字计算机技术的发展，从上世纪60年代开始，在生产过程中逐渐引入了计算机控制系统。它的主要特点：由一台计算机（工业控制机或简称工控机）完成控制系统的全部功能，

5、如数据采集、控制、信息通信、集中显示操作等，使生产过程控制管理水平得到进一步提高。9（7）分散控制系统（DCS）。进入20世纪70年代，大规模集成电路问世，以微处理器为基础，兼顾常规仪表控制和计算机控制系统的优点的新型控制系统——分散控制系统（DCS）出现在工业生产中。带微处理器的控制站可控制几个到几十个回路，由若干控制站组合，能控制整个生产过程，使危险分散。因此，分散控制系统能够实现连续控制、批量（间歇）控制、顺序控制、数据采集、先进过程控制等。目前，DCS系统硬件、系统软件及应用软件已日趋完善，在过程控制领域得到了广泛的应用。10（8）现场总线。

6、20世纪90年代以来，数字控制系统出现了现场总线技术。所谓现场总线是数字化通信网络实用技术，采用了数字多路复用技术，把具有不同地址编码的数字信号通过同一根电缆进行传输，实现现场智能仪表与主控系统之间的信息交换。它可使现场智能仪表管理和控制达成统一，使现场智能仪表完成过程控制，并监视非控制信号。一般说来，现场总线系统由三部分组成：现场智能仪表、现场通信总线和计算机接口。近十年来，世界上出现了多种现场总线的企业集团的制定标准，并有相应的现场总线的产品，从而形成日前多种现场总线共存的局面。归结起来可分成两大类：世界各国公认的现场总线基金会（Fieldbus

7、Foundation简称FF）所发布的现场总线；目前较流行的非基金会的现场总线，如CAN、FIP、DE等。11现场总线控制系统（FieldbusControlSystem，FCS）与传统的DCS相比显示了许多优点：①FCS信号传输实现了全数字化，从最底层现场仪表就实现了通信网络结构，与DCS相比，投资费用可大量节省。②FCS实现了全分散化，将DCS控制站的I／O单元及功能块全部分散到各个现场仪表。功能块的分散便于用户统一组态和灵活选用。③FCS现场仪表按开放型设计已全部实现互操作性和互交换性，而目前DCS的控制层一般是封闭专用的，不同公司的产品既不能

8、互换也不能互操作。④FCS实现了全开放式的网络标准，从而实现网络中的数据库的资源共享。12二、控制装置的选择