開關(guān)量控制的基礎(chǔ)知識教學(xué)課件

1.1概述一開關(guān)量信號和開關(guān)量變送器在實際系統(tǒng)中，由于某種原因，被控參數(shù)超過給定值并達(dá)到某一規(guī)定數(shù)值時，控制系統(tǒng)會自動發(fā)出報警信號，這個信號不再是連續(xù)變化的模擬量信號，而是以開關(guān)觸點動作給出的開關(guān)量信號。

開關(guān)量信號的輸入輸出一般只有兩種狀態(tài)，即“有"和“無”，或者“開”和“關(guān)”。象這種具有兩種狀態(tài)的信息稱為開關(guān)量信息。在熱工過程自動控制中，這種以開關(guān)量信息作為控制信號的控制系統(tǒng)稱為熱工開關(guān)量控制系統(tǒng)。11.1概述一開關(guān)量信號和開關(guān)量變送器1

1開關(guān)量變送器

能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)量信號的控制儀表，稱為開關(guān)量變送器。如：行程開關(guān)、料位開關(guān)、壓力開關(guān)、溫度開關(guān)等裝置，稱為相應(yīng)的開關(guān)量變送器。當(dāng)輸入＜P1時，輸出1—2通當(dāng)輸入＞P1+ΔP時，輸出1—3通；21開關(guān)量變送器22、主要技術(shù)要求在火電廠中，開關(guān)量變送器的主要任務(wù)是，將被測物理量或機械量按照一定的預(yù)期參考值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)量電信號輸出。開關(guān)量變送器主要技術(shù)要求有下列幾點：1）動作的穩(wěn)定性在選擇開關(guān)量變送器時，應(yīng)該選擇重復(fù)偏差值小的產(chǎn)品，即要求其動作值和返回值的穩(wěn)定性好，長期工作中均能保持在原有的整定值上。32、主要技術(shù)要求32）動作的可靠性火電廠開關(guān)量控制系統(tǒng)中，開關(guān)量變送器的工作間歇時間長，要求既不能“拒動”，又不能“誤動”。系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作稱為誤動作；系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作稱為拒動作。3）切換差(死區(qū))

在大部分開關(guān)量控制系統(tǒng)中，不但不要求切換差為零，相反還要求它有足夠大的數(shù)值并且還有調(diào)節(jié)范圍，以避免執(zhí)行機構(gòu)頻繁動作。42）動作的可靠性4二、開關(guān)量信息的獲取方法1通過各種形式的開關(guān)量變速器獲得2通過模擬量轉(zhuǎn)換至開關(guān)量3通過各種設(shè)備的輔助觸點及控制電路獲得5二、開關(guān)量信息的獲取方法5

三、開關(guān)量信號的攝取方法開關(guān)量控制系統(tǒng)的完好狀態(tài)由正確“動作”和正確“不動作”組成。故障狀態(tài)也有兩種，即“不正確動作”和“不正確不動作”。

誤動作：系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作；

拒動作：系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作。

可靠性:系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下和預(yù)定的時間內(nèi)持續(xù)完成規(guī)定功能的概率。

6三、開關(guān)量信號的攝取方法61、單一信號法是指用單個檢測元件組成信號單元的方法；2、信號串聯(lián)法為了減少信號單元的誤動作率，將反映同一故障的檢測元件觸點進(jìn)行串聯(lián)；3、信號并聯(lián)法為了減少信號單元的拒動作率，將反映同一故障的檢測元件觸點進(jìn)行串聯(lián)；71、單一信號法74、信號串并聯(lián)法為了綜合信號串聯(lián)后誤動作率降低和信號并聯(lián)后拒動作率降低的優(yōu)點，將兩個信號先串聯(lián)然后進(jìn)行并聯(lián)。84、信號串并聯(lián)法85、“三取二”信號法為了既減小誤動作率又減小拒動作故障率，可采用“三取二信號”法，如汽包水位保護信號。95、“三取二”信號法96、信號表決法在某些熱工保護系統(tǒng)中裝設(shè)多個檢測元件，設(shè)置邏輯表決電路進(jìn)行信號處理。如層燃燒器有火焰和無火焰的表決。106、信號表決法101.2開關(guān)量變送器一、微動開關(guān)

微動開關(guān)是多種開關(guān)量變送器的核心部件，微動開關(guān)種類很多，結(jié)構(gòu)也很不相同。舉例：鈹青銅彈簧片為核心部件的微動開關(guān)111.2開關(guān)量變送器一、微動開關(guān)11

二、行程開關(guān)

行程開關(guān)也稱限位開關(guān)。它裝在預(yù)定的位置上，當(dāng)被控設(shè)備運動到此位置時，裝在運動部件上的突起部分(擋鐵)碰撞行程開關(guān)，使常閉觸點斷開，切斷控制電路，設(shè)備停止運動，同時還可送出設(shè)備的終止?fàn)顟B(tài)，作為控制反饋信號送給控制裝置。1212三．壓力開關(guān)

壓力開關(guān)用來將被測壓力轉(zhuǎn)換成為開關(guān)信號。當(dāng)介質(zhì)的壓力達(dá)到(高于或低于)切換值時，輸出開關(guān)量信息。13三．壓力開關(guān)13

四、差壓開關(guān)差壓開關(guān)也稱差壓控制器或差壓繼電器，傳感器大多采用膜片或波紋管。差壓開關(guān)和壓力開關(guān)的區(qū)別僅是，壓力開關(guān)的測量傳感元件是單室的，而差壓開關(guān)的測量傳感元件是雙室的。14四、差壓開關(guān)14五、溫度開關(guān)

0-100攝氏度范圍內(nèi)：固體膨脹式溫度開關(guān)100-250攝氏度范圍內(nèi)：氣體膨脹式溫度開關(guān)250攝氏度以上：溫度變送器轉(zhuǎn)換成模擬量信息，再通過電量轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換為開關(guān)量。

15五、溫度開關(guān)15六．液位開關(guān)液位開關(guān)種類很多，常見的主要有浮子式和電極式兩種。浮子式液位開關(guān)是利用容器內(nèi)的液體對浮子的浮力來監(jiān)測液位的。當(dāng)液位變動達(dá)到一定數(shù)值時，浮子帶動的磁鋼將使外部的舌簧管觸點動作，送出開關(guān)量信號16六．液位開關(guān)16七、流量開關(guān)流量開關(guān)也稱流量控制器或流量繼電器。流量開關(guān)的種類很多，按其工作原理來分，可分成差壓式、電磁式、活塞式、浮子式、翼板式和葉片式等。17七、流量開關(guān)171.3常用控制電器一手動電器1按鈕

按鈕開關(guān)是一種最簡單的手動主令電器，由操作人員通過按鈕對系統(tǒng)發(fā)出指令。181.3常用控制電器一手動電器182萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)控制開關(guān)是一種具有多種操作位置、能夠換接多個電路的手動電器。一般用來控制電動機的啟停，電動門的開大或關(guān)小，聯(lián)鎖回路的接通和斷開等。192萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)19二自動電器1交流接觸器接觸器是一種可以頻繁接通和切斷交直流電動機等各種電氣設(shè)備主電路的自動開關(guān)。接觸器是利用電磁吸引原理使電路接通和斷開的，因此，它可以用在遠(yuǎn)距離自動控制操作場合。

構(gòu)成：電磁系統(tǒng)

觸點系統(tǒng)

滅弧裝置20二自動電器20

2中間繼電器

主要作用是在電路中起信號的傳遞和轉(zhuǎn)換作用；中間繼電器可以實現(xiàn)多路控制，并可將小功率的控制信號轉(zhuǎn)換為大容量的觸點動作，以驅(qū)動電氣執(zhí)行元件工作，有的也可控制小容量電動機的啟停。3熱繼電器

對電動機和其他用電設(shè)備進(jìn)行過載保護。21211.1概述一開關(guān)量信號和開關(guān)量變送器在實際系統(tǒng)中，由于某種原因，被控參數(shù)超過給定值并達(dá)到某一規(guī)定數(shù)值時，控制系統(tǒng)會自動發(fā)出報警信號，這個信號不再是連續(xù)變化的模擬量信號，而是以開關(guān)觸點動作給出的開關(guān)量信號。

開關(guān)量信號的輸入輸出一般只有兩種狀態(tài)，即“有"和“無”，或者“開”和“關(guān)”。象這種具有兩種狀態(tài)的信息稱為開關(guān)量信息。在熱工過程自動控制中，這種以開關(guān)量信息作為控制信號的控制系統(tǒng)稱為熱工開關(guān)量控制系統(tǒng)。221.1概述一開關(guān)量信號和開關(guān)量變送器1

1開關(guān)量變送器

能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)量信號的控制儀表，稱為開關(guān)量變送器。如：行程開關(guān)、料位開關(guān)、壓力開關(guān)、溫度開關(guān)等裝置，稱為相應(yīng)的開關(guān)量變送器。當(dāng)輸入＜P1時，輸出1—2通當(dāng)輸入＞P1+ΔP時，輸出1—3通；231開關(guān)量變送器22、主要技術(shù)要求在火電廠中，開關(guān)量變送器的主要任務(wù)是，將被測物理量或機械量按照一定的預(yù)期參考值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)量電信號輸出。開關(guān)量變送器主要技術(shù)要求有下列幾點：1）動作的穩(wěn)定性在選擇開關(guān)量變送器時，應(yīng)該選擇重復(fù)偏差值小的產(chǎn)品，即要求其動作值和返回值的穩(wěn)定性好，長期工作中均能保持在原有的整定值上。242、主要技術(shù)要求32）動作的可靠性火電廠開關(guān)量控制系統(tǒng)中，開關(guān)量變送器的工作間歇時間長，要求既不能“拒動”，又不能“誤動”。系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作稱為誤動作；系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作稱為拒動作。3）切換差(死區(qū))

在大部分開關(guān)量控制系統(tǒng)中，不但不要求切換差為零，相反還要求它有足夠大的數(shù)值并且還有調(diào)節(jié)范圍，以避免執(zhí)行機構(gòu)頻繁動作。252）動作的可靠性4二、開關(guān)量信息的獲取方法1通過各種形式的開關(guān)量變速器獲得2通過模擬量轉(zhuǎn)換至開關(guān)量3通過各種設(shè)備的輔助觸點及控制電路獲得26二、開關(guān)量信息的獲取方法5

三、開關(guān)量信號的攝取方法開關(guān)量控制系統(tǒng)的完好狀態(tài)由正確“動作”和正確“不動作”組成。故障狀態(tài)也有兩種，即“不正確動作”和“不正確不動作”。

誤動作：系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作；

拒動作：系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作。

可靠性:系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下和預(yù)定的時間內(nèi)持續(xù)完成規(guī)定功能的概率。

27三、開關(guān)量信號的攝取方法61、單一信號法是指用單個檢測元件組成信號單元的方法；2、信號串聯(lián)法為了減少信號單元的誤動作率，將反映同一故障的檢測元件觸點進(jìn)行串聯(lián)；3、信號并聯(lián)法為了減少信號單元的拒動作率，將反映同一故障的檢測元件觸點進(jìn)行串聯(lián)；281、單一信號法74、信號串并聯(lián)法為了綜合信號串聯(lián)后誤動作率降低和信號并聯(lián)后拒動作率降低的優(yōu)點，將兩個信號先串聯(lián)然后進(jìn)行并聯(lián)。294、信號串并聯(lián)法85、“三取二”信號法為了既減小誤動作率又減小拒動作故障率，可采用“三取二信號”法，如汽包水位保護信號。305、“三取二”信號法96、信號表決法在某些熱工保護系統(tǒng)中裝設(shè)多個檢測元件，設(shè)置邏輯表決電路進(jìn)行信號處理。如層燃燒器有火焰和無火焰的表決。316、信號表決法101.2開關(guān)量變送器一、微動開關(guān)

微動開關(guān)是多種開關(guān)量變送器的核心部件，微動開關(guān)種類很多，結(jié)構(gòu)也很不相同。舉例：鈹青銅彈簧片為核心部件的微動開關(guān)321.2開關(guān)量變送器一、微動開關(guān)11

二、行程開關(guān)

行程開關(guān)也稱限位開關(guān)。它裝在預(yù)定的位置上，當(dāng)被控設(shè)備運動到此位置時，裝在運動部件上的突起部分(擋鐵)碰撞行程開關(guān)，使常閉觸點斷開，切斷控制電路，設(shè)備停止運動，同時還可送出設(shè)備的終止?fàn)顟B(tài)，作為控制反饋信號送給控制裝置。3312三．壓力開關(guān)

壓力開關(guān)用來將被測壓力轉(zhuǎn)換成為開關(guān)信號。當(dāng)介質(zhì)的壓力達(dá)到(高于或低于)切換值時，輸出開關(guān)量信息。34三．壓力開關(guān)13

四、差壓開關(guān)差壓開關(guān)也稱差壓控制器或差壓繼電器，傳感器大多采用膜片或波紋管。差壓開關(guān)和壓力開關(guān)的區(qū)別僅是，壓力開關(guān)的測量傳感元件是單室的，而差壓開關(guān)的測量傳感元件是雙室的。35四、差壓開關(guān)14五、溫度開關(guān)

0-100攝氏度范圍內(nèi)：固體膨脹式溫度開關(guān)100-250攝氏度范圍內(nèi)：氣體膨脹式溫度開關(guān)250攝氏度以上：溫度變送器轉(zhuǎn)換成模擬量信息，再通過電量轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換為開關(guān)量。

36五、溫度開關(guān)15六．液位開關(guān)液位開關(guān)種類很多，常見的主要有浮子式和電極式兩種。浮子式液位開關(guān)是利用容器內(nèi)的液體對浮子的浮力來監(jiān)測液位的。當(dāng)液位變動達(dá)到一定數(shù)值時，浮子帶動的磁鋼將使外部的舌簧管觸點動作，送出開關(guān)量信號37六．液位開關(guān)16七、流量開關(guān)流量開關(guān)也稱流量控制器或流