过程控制仪表课件.ppt

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1、第三章过程控制仪表3.1总体概述一、过程控制仪表的分类及特点1、按能源形式分类可分为电动、气动、液动和机械式等几种。工业上普遍使用电动控制仪表和气动控制仪表。导管、管路板导线、印刷电路板接线气动元件电子元器件构成气压信号电信号(电流、电压或数字)传输信号气源（140kPa）电源(220VAC，24VDC)能源气动仪表电动仪表2、按信号类型分类模拟式数字式由模拟元件构成传输信号通常为连续变化的模拟量，如电流信号，电压信号，气压信号等线路较简单，操作方便，使用灵活，价格较低以微处理器、单片机等大规模集成

2、电路芯片为核心传输信号通常为断续变化的数字量，如脉冲信号可以进行各种数字运算和逻辑判断，其功能完善，性能优越，能解决模拟式仪表难以解决的问题3、按结构形式分类单元组合式仪表基地式仪表集散型计算机控制系统现场总线控制系统单元组合式仪表：将各种单元进行不同组合，可以构成多种多样、适用于各种不同场合需要的自动检测或控制系统。有电动单元组合仪表（DDZ）和气动单元组合仪表（QDZ）两大类。都经历了I型、II型(010mA)、III型(420mA,15v)的三个发展阶段。根据控制系统各组成环节的不同功能

3、和使用要求，将仪表做成能实现一定功能的独立仪表（称为单元），各个仪表之间用统一的标准信号进行联系。单元组合仪表变送单元温度变送器压力变送器差压变送器流量变送器液位变送器将各种被测参数变换成相应的标准统一信号传送到接收仪表或装置，以供显示、记录或控制转换单元直流毫伏转换器频率转换器电－气转换器气－电转换器将电压、频率等电信号转换成标准统一信号，或者进行标准统一信号之间的转换，以使不同信号在同一控制系统中使用单元组合仪表控制单元运算单元比例积分微分控制器比例积分控制器比例微分控制器具有特种功能的控制器将

4、变送单元的测量信号与给定信号比较，按偏差给出控制信号，去控制执行器加减器乘除器开方器显示单元指示仪指示记录仪报警器单元组合仪表给定单元执行单元辅助单元输出统一标准信号，作为被控变量的给定值送到控制单元，实现定值控制。给定单元的输出也可以供给其他仪表作为参考基准值。角行程电动执行器直线行程电动执行器气动薄膜调节阀按控制器输出的控制信号和手动操作信号，改变控制变量操作器：手动操作及手动/自动的切换作用阻尼器：压力或流量等信号的平滑、阻尼限幅器：限制信号的上、下限值安全栅：将危险场所与非危险场所隔开，起安

5、全防爆作用被控对象执行单元检测元件调节单元给定单元操作单元变送单元显示单元工艺介质阀门被调变量自动手动测量值给定值用电动单元组合仪表组成的控制系统基地式控制仪表相当于把单元组合仪表的几个单元组合在一起，构成一个仪表。通常以指示、记录仪表为主体，附加控制、测量、给定等部件而构成；其控制信号输出一般为开关量，也可以是标准统一信号；一个基地式仪表具有多种功能，与执行器联用或与变速器联用，便可构成一个简单的控制系统；性能价格比高，适用于单参数的控制系统。集散控制系统（DCS系统）：分散控制、集中管理控制站（

6、下位机）操作站（上位机）过程通信网络数据采集、处理及控制由DCS系统的基本控制器（包括控制卡、信号输入输出卡、电源等）构成或由可编程序控制器PLC（包括CPU、I/O、电源等模块）或带有微处理器的数字式控制仪表构成实现操作站与控制站的连接提供与企业管理网络的连接过程信息的集中显示、操作和管理由工业控制计算机、监视器、打印机、鼠标、键盘、通信网卡等组成现场总线控制系统（FCS系统）现场控制和双向数字通信将传统上集中于控制室的控制功能分散到现场设备中，实现现场控制现场设备与控制室内的仪表或装置之间为双向

7、数字通信。二、信号制信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。气动仪表的信号标准：20kPa100kPa电动仪表的信号标准：420mADCDDZII型电动仪表的信号标准：010mADC1、检测元件和变送器的作用检测元件变送器过程变量位移、压力差压、电量等标准信号检测变送环节工作原理模拟仪表：标准信号通常采用420mA、010mA、15v电流或电压信号，20100kPa气压信号；将工业生产过程的参数(流量、压力、温度、物位、成分等)经检测、变送单元转换为标准的电或气信号。

8、变送器输出的是被控变量的测量值，它被送到显示和控制装置，用于显示和控制。现场总线仪表：标准信号是数字信号3.2检测变送环节一、检测变送环节的性能2、对检测变送单元的基本要求准确：检测元件和变送器能正确反映被控或被测变量，误差小；迅速：及时反映被控或被测变量的变化；可靠：能在环境工况下长期稳定运行。3、选用时的基本考虑首先考虑元件能否适应工业生产过程中的高低温、高压、腐蚀性、粉尘和爆炸性环境，能否长期稳定运行；仪表精度和量程的选择选用仪表的精度要合适：应符合工业检测要求