儀表自動(dòng)化培訓(xùn)

化工儀表及自動(dòng)化

——2021屆大學(xué)生根底知識(shí)培訓(xùn)工程建立部張敏一、根底知識(shí)二、壓力檢測(cè)儀表三、流量檢測(cè)儀表四、溫度檢測(cè)儀表五、物位檢測(cè)儀表六、氣動(dòng)執(zhí)行器七、控制系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕目錄化工自動(dòng)化是石油、化工等消費(fèi)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱。自動(dòng)化技術(shù)的研討開(kāi)發(fā)和運(yùn)用程度是衡量一個(gè)國(guó)家興隆程度的重要標(biāo)志，自動(dòng)化技術(shù)的提高推開(kāi)工業(yè)消費(fèi)的飛速開(kāi)展。在化工設(shè)備上配備一些自動(dòng)化安裝，替代操作人員的部分直接勞動(dòng)，使消費(fèi)在不同程度上自動(dòng)執(zhí)行，這種用自動(dòng)化安裝來(lái)管理化工消費(fèi)過(guò)程的方法，稱為化工自動(dòng)化?；ぷ詣?dòng)化定義一、根底知識(shí)人工控制與自動(dòng)控制一、根底知識(shí)機(jī)械化人工控制向自動(dòng)控制轉(zhuǎn)變?nèi)四X眼睛四肢控制器檢測(cè)儀表執(zhí)行器人工控制與自動(dòng)控制一、根底知識(shí)1、20世紀(jì)40年代手工操作形狀，只需少量的檢測(cè)儀表用于消費(fèi)過(guò)程。2、20世紀(jì)40年代末～50年代自動(dòng)化儀表：采用基地式儀表和部分單元組合儀表〔氣動(dòng)Ⅰ型和電動(dòng)Ⅰ型〕控制實(shí)際：以反響為中心的經(jīng)典控制實(shí)際控制系統(tǒng)：多為單輸入、單輸出簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)化工自動(dòng)化開(kāi)展一、根底知識(shí)3、20世紀(jì)50年代～70年代自動(dòng)化儀表：?jiǎn)卧M合儀表〔氣動(dòng)Ⅱ型和電動(dòng)Ⅱ型〕成為主流產(chǎn)品。60年代后期，出現(xiàn)了專門用于過(guò)程控制的小型計(jì)算機(jī)，直接數(shù)字控制系統(tǒng)和監(jiān)視計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)場(chǎng)運(yùn)用于過(guò)程控制領(lǐng)域?？刂茖?shí)際：出現(xiàn)最優(yōu)控制實(shí)際為根本特征的現(xiàn)代控制實(shí)際?？刂葡到y(tǒng)：串級(jí)、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)?；ぷ詣?dòng)化開(kāi)展一、根底知識(shí)KFL現(xiàn)場(chǎng)型基地式氣動(dòng)液位指示調(diào)理儀化工自動(dòng)化開(kāi)展一、根底知識(shí)4、20世紀(jì)70～80年代自動(dòng)化儀表：氣動(dòng)Ⅲ型和電動(dòng)Ⅲ型，以微處置器為主要構(gòu)成單元的智能控制安裝。集散控制系統(tǒng)〔DCS〕、可編程邏輯控制器(PLC)、工業(yè)PC機(jī)〔工控機(jī)〕和數(shù)字控制器等，已成為控制安裝的主流。控制實(shí)際：出現(xiàn)最優(yōu)控制實(shí)際為根本特征的現(xiàn)代控制實(shí)際，傳統(tǒng)的單輸入單輸出系統(tǒng)開(kāi)展到多輸入多輸出系統(tǒng)領(lǐng)域?？刂葡到y(tǒng)：串級(jí)、比值、均勻、前饋和選擇性等多種復(fù)雜控制系統(tǒng)?；ぷ詣?dòng)化開(kāi)展一、根底知識(shí)5、20世紀(jì)90年代至今自動(dòng)化儀表：信息技術(shù)飛速開(kāi)展，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)〔FCS〕的出現(xiàn)，引起過(guò)程控制系統(tǒng)體系構(gòu)造和功能構(gòu)造上的艱苦變革?，F(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)字化和智能化，構(gòu)成了真正意義上的全數(shù)字過(guò)程控制系統(tǒng)。出現(xiàn)各種智能儀表、變送器、無(wú)紙紀(jì)錄儀?？刂茖?shí)際：人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制?？刂葡到y(tǒng)：管控一體化現(xiàn)場(chǎng)，綜合自動(dòng)化是當(dāng)今消費(fèi)過(guò)程控制的開(kāi)展方向。化工自動(dòng)化開(kāi)展一、根底知識(shí)早期的DCS控制系統(tǒng)一、根底知識(shí)現(xiàn)代的DCS控制系統(tǒng)一、根底知識(shí)化工自動(dòng)化目的提高任務(wù)效益降低生本錢錢保證消費(fèi)平安減輕勞動(dòng)強(qiáng)度化工自動(dòng)化目的一、根底知識(shí)化工自動(dòng)化的根本組成顯示控制儀表檢測(cè)儀表執(zhí)行器一、根底知識(shí)如儀表的丈量范圍：-400~1200KP那么儀表的量程為1600KP儀表量程儀表量程丈量上限丈量下限=-一、根底知識(shí)精度等級(jí)有0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等儀表精度表示丈量的準(zhǔn)確程度。一、根底知識(shí)儀表類型及規(guī)范信號(hào)儀表類型電動(dòng)儀表氣動(dòng)儀表4~20mADC〔1~5VDC〕1、遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源〔電流傳輸、電壓接納〕；2、20mA的選擇是基于:平安、適用、功耗、本錢的思索；3、零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)〞有利于識(shí)別斷電和斷線等缺點(diǎn)。4、兩線制。0.02~0.1MPa〔20KPa~100KPa〕一、根底知識(shí)信號(hào)的傳送方式延續(xù)變化“0〞和“1〞組合兩種形狀模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)開(kāi)關(guān)信號(hào)信號(hào)傳送方式一、根底知識(shí)儀表的稱號(hào);在DCS系統(tǒng)中是獨(dú)一的;普通不超越8位。如：PV2301、LT2310、TIC2310等。儀表位號(hào)(TAG)英文字母數(shù)字+儀表位號(hào)=一、根底知識(shí)儀表位號(hào)(TAG)儀表工位號(hào)：參數(shù)符號(hào)+功能符號(hào)+數(shù)字，如：TIC2310。參數(shù)符號(hào)F:流量；L：液位；P：壓力；T：溫度；E：電流；H：手操；V：振動(dòng)、閥門；功能符號(hào)A：報(bào)警；R：記錄；C：調(diào)理；I：指示；Q：累積；T：變送器；CV：自力式G：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視數(shù)字12...9一、根底知識(shí)前面2位阿拉伯?dāng)?shù)字普通代表消費(fèi)工序；后面2位阿拉伯?dāng)?shù)字普通代表該工序該參數(shù)的序號(hào)。PBL/ABSSAN化學(xué)品卸料6100原料儲(chǔ)備2100溶劑制備6200聚會(huì)和脫揮2200PBL聚合6300溶劑回收2300ABS聚會(huì)6500公用工程2500TG6101、FQI6227、PIC6502、TIA2217A儀表位號(hào)(TAG)一、根底知識(shí)壓力是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。工程上的“壓力〞與力學(xué)中的“壓力〞不表示同一個(gè)概念。壓力的單位為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕〔Pa〕二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位1kgf/cm2=105Pa=0.1MPa1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=100千帕(KPa)=1.0197公斤/平方厘米二、壓力檢測(cè)儀表壓力的定義及單位美標(biāo)法蘭和公制法蘭壓力等級(jí)的表示方法：CL150(PN2.0)、CL300〔PN5.0〕；CL600〔PN11〕、CL900〔PN15〕；CL1500〔PN26〕、CL2500〔PN42〕。1psi=6.895kpa=0.07kg/cm2=0.06895bar(PSI英文全稱為Poundspersquareinch)在壓力丈量中，常有表壓、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度之分。當(dāng)被測(cè)壓力低于大氣壓力時(shí)，普通用負(fù)壓或真空度來(lái)表示。p表P真P絕P絕大氣壓力線零線圖2-1絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓〔真空度〕的關(guān)系壓力的定義及單位二、壓力檢測(cè)儀表彈簧管壓力表1—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—中心齒輪；5—指針；6—面板；7—游絲；8—調(diào)整螺絲；9—接頭彈簧壓力表二、壓力檢測(cè)儀表普通壓力表耐震壓力表膜片式壓力表電接點(diǎn)壓力表彈簧管壓力表二、壓力檢測(cè)儀表將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)展傳輸及顯示的儀表。圖2-5電氣式壓力計(jì)組成方框圖壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表電容式壓力變送器圖2-8電容式丈量膜盒1—中心感應(yīng)膜片(可動(dòng)電極)；2—固定電極；3—丈量側(cè)；4—隔離膜片壓力變化電容量的變化轉(zhuǎn)變4~20mA輸出二、壓力檢測(cè)儀表智能差壓變送器3051C型智能差壓變送器〔4～20mA〕方框圖二、壓力檢測(cè)儀表壓力〔差壓〕變送器差壓變送器壓力變送器二、壓力檢測(cè)儀表流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某一截面的流體數(shù)量的大小，即瞬時(shí)流量。單位：t/h、kg/h、L/h、m3/h等流量定義二、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量M體積流量Q如以t表示時(shí)間，那么流量和總量之間的關(guān)系是質(zhì)量流量和體積流量三、流量檢測(cè)儀表差壓式〔也稱節(jié)流式〕流量計(jì)利用流體流經(jīng)節(jié)流安裝時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量丈量的流量與壓力差ΔP的平方根成正比，即Q=K。1，2切斷閥；3平衡閥差壓計(jì)閥組安裝表示圖

孔板差壓式流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表漩渦流量計(jì)以卡門渦街實(shí)際為根底，采用壓電晶體檢測(cè)流體經(jīng)過(guò)管道內(nèi)三角柱時(shí)所產(chǎn)生的旋渦頻率，從而丈量出流體的流量。圖3-12卡門渦列(a)圓柱渦列；(b)三角柱渦列漩渦流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表質(zhì)量流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表電磁流量計(jì)丈量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,用來(lái)丈量導(dǎo)電液體。三、流量檢測(cè)儀表轉(zhuǎn)子/金屬浮子流量計(jì)三、流量檢測(cè)儀表金屬管浮子流量計(jì)采用可變面積式丈量原理，適用于丈量液體、氣體。全金屬構(gòu)造，有指示型、電遠(yuǎn)傳型。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計(jì)金屬浮子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要丈量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下挪動(dòng)的浮子。順應(yīng)溫度定義及單位表示物體冷熱程度的物理量。常用的溫度單位為熱力學(xué)溫標(biāo)〔T〕，單位是開(kāi)爾文〔K〕；攝氏溫標(biāo)，單位攝氏度〔℃〕；華氏溫標(biāo)，單位〔℉〕。T=tC+273.16tF=32+1.8tC四、溫度檢測(cè)儀表雙金屬溫度計(jì)圖5-1雙金屬片利用液體或固體受熱時(shí)產(chǎn)生熱膨脹的原理,可以制成膨脹式溫度計(jì)。四、溫度檢測(cè)儀表熱電阻利用金屬的電阻隨溫度變化而變化的特性來(lái)進(jìn)展溫度丈量的。工業(yè)上運(yùn)用的鉑電阻主要有分度號(hào)為Pt100,它的R0=100Ω。Cu50,它的R0=50Ω四、溫度檢測(cè)儀表熱電偶兩種不同成份的導(dǎo)體兩端焊接在一同，當(dāng)任務(wù)端和參比端存在溫差時(shí)，就在回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)，經(jīng)過(guò)熱電勢(shì)的丈量就知道對(duì)應(yīng)溫度值。工業(yè)上運(yùn)用的熱電偶有K型〔鎳鉻-鎳硅〕、S型〔鉑銠-鉑〕等。熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫系統(tǒng)表示圖1、熱電偶；2、補(bǔ)償導(dǎo)線；3、丈量?jī)x表四、溫度檢測(cè)儀表溫度變送器溫度變送器為24V供電、二線制的一體化變送器。將熱電阻或熱電偶的信號(hào)放大，并轉(zhuǎn)換成4-20mA的輸出電流。四、溫度檢測(cè)儀表物位檢測(cè)儀表分類液體顆粒液體液體液位計(jì)料位計(jì)介面計(jì)物位儀表五、物位檢測(cè)儀表玻璃板液位計(jì)容器銜接構(gòu)聯(lián)通器，透過(guò)玻璃板直接指示容器的液位。五、物位檢測(cè)儀表磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦協(xié)作用原理任務(wù)的。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)，液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼經(jīng)過(guò)磁耦合傳送到磁翻柱指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?，指示器的紅白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位明晰的指示。五、物位檢測(cè)儀表差壓液位變送器五、物位檢測(cè)儀表差壓式液位計(jì)差壓式液位計(jì)原理圖因此將差壓變送器的一端接液相，另一端接氣相五、物位檢測(cè)儀表雷達(dá)液位計(jì)雷達(dá)式液位計(jì)表示圖五、物位檢測(cè)儀表其他液位計(jì)電容式液位計(jì)超聲波液位計(jì)浮球液位計(jì)〔浮力和靜磁場(chǎng)原理〕磁致伸縮液位計(jì)(電容量的變化)五、物位檢測(cè)儀表物位開(kāi)關(guān)音叉液位開(kāi)關(guān)浮球液位開(kāi)關(guān)阻旋式液位開(kāi)關(guān)五、物位檢測(cè)儀表五、物位檢測(cè)儀表六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行器的分類氣動(dòng)執(zhí)行器電動(dòng)執(zhí)行器液動(dòng)執(zhí)行器氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)理閥切斷閥執(zhí)行器的組成調(diào)理機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)調(diào)理閥的組成六、氣動(dòng)執(zhí)行器執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)薄膜氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器圖11-3正作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)1—上膜蓋；2—波紋膜片；3—下膜蓋；4—支架；5—推桿；6—彈簧；7—彈簧座；8—調(diào)理件；9—銜接閥桿螺母；10—行程標(biāo)尺圖11-4反作用式氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)1—上膜蓋；2—波紋膜片；3—下膜蓋；4—密封膜片；5—密封環(huán)；6—填塊；7—支架；8—推桿；9—彈簧；10—彈簧座；11—襯套；12—調(diào)理件；13—行程標(biāo)尺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用方式六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)理機(jī)構(gòu)〔閥〕直通單座閥直通雙座閥角形閥蝶閥球閥調(diào)理機(jī)構(gòu)的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)理閥的作用方式氣開(kāi)式〔FC〕氣關(guān)式〔FO〕調(diào)理閥的作用方式六、氣動(dòng)執(zhí)行器主要從工藝消費(fèi)上平安要求出發(fā)。信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的平安。假設(shè)閥處于翻開(kāi)位置時(shí)危害性小，那么應(yīng)選用氣關(guān)式，以使氣源系統(tǒng)發(fā)生缺點(diǎn)，氣源中斷時(shí)，閥門能自動(dòng)翻開(kāi)，保證平安。反之閥處于封鎖時(shí)危害性小，那么應(yīng)選用氣開(kāi)閥。選擇要求壓力信號(hào)添加時(shí)，閥關(guān)小、壓力信號(hào)減小時(shí)閥開(kāi)大的為氣關(guān)式。反之，為氣開(kāi)式。氣開(kāi)式與氣關(guān)式的選擇六、氣動(dòng)執(zhí)行器序號(hào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥氣動(dòng)執(zhí)行器（a）（b）（c）（d）正正反反正反正反氣關(guān)（反）氣開(kāi)（正）氣開(kāi)（正）氣關(guān)（反）表11-1組合方式表圖11-11組合方式圖六、氣動(dòng)執(zhí)行器調(diào)理閥的流量特性直線等百分百快開(kāi)拋物線流量特性的分類六、氣動(dòng)執(zhí)行器電氣閥門定位器電磁閥輔助機(jī)構(gòu)六、氣動(dòng)執(zhí)行器人工操作與自動(dòng)控制比較圖七、控制系統(tǒng)圖12-3簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖負(fù)反響是控制系統(tǒng)的基石七、控制系統(tǒng)根本控制規(guī)律比例控制〔P〕積分控制〔I〕微分控制〔D〕七、控制系統(tǒng)常用的控制規(guī)律比例控制〔P〕比例積分控制〔PI〕比例微分控制〔PD〕比例積分微分控制〔PID〕七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)組成丈量元件控制器調(diào)理閥對(duì)象七、控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖七、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)這套串級(jí)控制系統(tǒng)，可以在塔釜溫度穩(wěn)定不變時(shí)，蒸汽流量能堅(jiān)持恒定值，而當(dāng)溫度在外來(lái)干擾作用下偏離給定值時(shí)，又要求蒸汽流量能作相應(yīng)的變化，以使能量的需求與供應(yīng)之間得到平衡，從而堅(jiān)持釜溫在要求的數(shù)值上。精餾塔塔釜溫度串級(jí)控制系統(tǒng)1—精餾塔；2—再沸器七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)在上例中，選擇的副變量就是支配變量〔加熱蒸汽量〕本身。這樣，當(dāng)干擾來(lái)自蒸汽壓力或流量的動(dòng)搖時(shí)，副回路能及時(shí)加以抑制，以大大減少這種干擾對(duì)主變量的影響，使塔釜溫度的控制質(zhì)量得以提高。七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)典型方塊圖七、控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的構(gòu)造串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路。主回路是個(gè)定值控制系統(tǒng),副回路是個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)。在串級(jí)控制系統(tǒng)中,主變量是反映產(chǎn)質(zhì)量量或消費(fèi)過(guò)程運(yùn)轉(zhuǎn)情況的主要工藝參數(shù)。副變量的引入往往是為了提高主變量的控制質(zhì)量,它是基于主,副變量之間具有一定的內(nèi)在關(guān)系而任務(wù)的。七、控制系統(tǒng)在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入一個(gè)閉合的副回路，不僅能迅速抑制造用于副回路的干擾，而且對(duì)作用于主對(duì)象上的干擾也能加速抑制過(guò)程。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點(diǎn)；主回路具有后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點(diǎn)，并對(duì)于副回路沒(méi)有完全抑制掉的干擾影響能徹底加以抑制。因此，在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于主、副回路相互配合、相互補(bǔ)充，充分發(fā)揚(yáng)了控制造用，大大提高了控制質(zhì)量。小結(jié)七、控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)工業(yè)上為了堅(jiān)持兩種或兩種以上物料的比值為一定的控制叫比值控制。幾個(gè)概念主物料、自動(dòng)信號(hào)從物料、從動(dòng)信號(hào)七、控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)比值控制從物料量Q2與主物料量Q1的比值關(guān)系為開(kāi)環(huán)比值控制七、控制系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，只需一臺(tái)純比例控制器，其比例度可以根據(jù)比值要求來(lái)設(shè)定。主、副流量均開(kāi)環(huán)；這種比值控制方案對(duì)從物料量Q2本身無(wú)抗干擾才干。所以這種系統(tǒng)只能適用于副流量較平穩(wěn)且比值要求不高的場(chǎng)所。特點(diǎn)七、控制系統(tǒng)單閉環(huán)比值控制單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是為了抑制開(kāi)環(huán)比值控制方案的缺乏，在開(kāi)環(huán)比值控制系統(tǒng)的根底上，經(jīng)過(guò)添加一個(gè)副流量的閉環(huán)控制系統(tǒng)而組成的。單閉環(huán)比值控制這種方案的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單,能確保兩流量比值不變,是運(yùn)用最多的方案。七、控制系統(tǒng)分程控制就是由一只調(diào)理器的輸出信號(hào)控制兩只或更多只控制閥,每只控制閥在控制器輸出信號(hào)的某段范圍內(nèi)任務(wù)。分程控制表示框圖七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)從控制系統(tǒng)的構(gòu)造來(lái)看,分程控制屬于單回路的定值控制系統(tǒng),其控制過(guò)程與簡(jiǎn)單控制系一致樣。1.消費(fèi)中需用多種物料作調(diào)理介質(zhì)的過(guò)程圖13-20熱交換器溫度分程控制采用熱水與蒸汽兩種不同物料作為調(diào)理介質(zhì),在普通控制系統(tǒng)中難于實(shí)現(xiàn),但在分程控制系統(tǒng)中,不僅充分利用了熱水,而且節(jié)省了蒸汽。七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)運(yùn)用場(chǎng)所有時(shí)消費(fèi)過(guò)程負(fù)荷變化很大,要求有較大范圍的流量變化。假設(shè)用一個(gè)控制閥,由于控制閥的可調(diào)范圍R是有限的,當(dāng)最大流量和最小流量相差太懸殊時(shí),就會(huì)降低控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量,這時(shí)可采用分程控制系統(tǒng)。閥門動(dòng)作表示圖分程控制七、控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)運(yùn)用場(chǎng)所2.用來(lái)保證在不同負(fù)荷下的正?？刂茝?fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)選擇控制系統(tǒng)三沖量控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)投用工藝人員儀表人員1、現(xiàn)場(chǎng)儀表、閥門校驗(yàn)2、控制器正反作用檢查3、控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)檢查4、。。1、閥門動(dòng)作方向2、參數(shù)設(shè)定…3、控制器手/自動(dòng)切換4、..七、控制系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義計(jì)算機(jī)控制是關(guān)于計(jì)算機(jī)技術(shù)如何運(yùn)用于工業(yè)消費(fèi)過(guò)程自動(dòng)化的一門綜合性學(xué)問(wèn)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)過(guò)程控制于一體的綜合性技術(shù)，它是在常規(guī)儀表控制系統(tǒng)的根底上開(kāi)展起來(lái)的。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)展1965年以前是實(shí)驗(yàn)階段。1946年第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)問(wèn)世；1959年，美國(guó)Texaco〔德士古〕公司的煉油廠安裝了第一個(gè)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)；1960年，美國(guó)Monsanto(孟山都〕公司的氨廠實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)。1962年，美國(guó)Monsanto(孟山都〕公司的乙烯廠實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)直接數(shù)字計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。特點(diǎn)：1、采用電子管，運(yùn)算速度慢；2、價(jià)錢貴，體積大、可靠性差。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)展1965年到1969年是適用階段。半導(dǎo)體技術(shù)與集成電路技術(shù)的開(kāi)展，出現(xiàn)了公用于工業(yè)過(guò)程控制的高性能價(jià)錢比的小型計(jì)算機(jī)。特點(diǎn)：1、硬件可靠性不夠高；2、且一切的監(jiān)視和控制義務(wù)都由一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，故使得危險(xiǎn)也集中化；2、經(jīng)常要另外設(shè)置一套備用的模擬式控制系統(tǒng)或備用計(jì)算機(jī)。3、系統(tǒng)的投資過(guò)高。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)展1970年以后計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)用逐漸走向成熟階段。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的開(kāi)展，1972年消費(fèi)出運(yùn)算速度快、可靠性高、價(jià)錢廉價(jià)和體積很小的微型計(jì)算機(jī)，從而開(kāi)創(chuàng)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的新時(shí)代，即從傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)革新為集散控制系統(tǒng)(DCS)。1975年美國(guó)Honeywell公司的推出世界上第一套真正意義的集散型控制系統(tǒng)TDC-2000系統(tǒng)。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)展20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)向著超小型化、控制智能化方向開(kāi)展；20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)將控制、管理和運(yùn)營(yíng)融為一體的新型集散控制系統(tǒng)；當(dāng)代現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕硬件〔軀體〕1、主機(jī)；2、常規(guī)外部設(shè)備；3、過(guò)程輸入/輸出設(shè)備；4、操作臺(tái)和通訊設(shè)備.軟件〔靈魂〕1、系統(tǒng)軟件；2、運(yùn)用軟件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)運(yùn)用于消費(fèi)過(guò)程控制最早、也是最根本的一種類型。替代大量的常規(guī)顯示、記錄和報(bào)警儀表，對(duì)整個(gè)消費(fèi)過(guò)程進(jìn)展集中監(jiān)視。。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類操作指點(diǎn)控制系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一種開(kāi)環(huán)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)以及工藝要求進(jìn)展最優(yōu)化計(jì)算，計(jì)算出的最優(yōu)操作條件，并不直接輸出控制消費(fèi)過(guò)程，而是顯示或打印出來(lái)，操作人員據(jù)此去改動(dòng)各個(gè)控制器的給定值或操作執(zhí)行器八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類直接數(shù)字控制系統(tǒng)消費(fèi)過(guò)程的閉環(huán)控制。完全取代了多個(gè)模擬調(diào)理器，控制方案上，不改動(dòng)硬件只經(jīng)過(guò)改動(dòng)程序就能有效地實(shí)現(xiàn)各種各樣的復(fù)雜控制。因此，DDC系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)在工業(yè)消費(fèi)過(guò)程中最普遍的一種運(yùn)用方式。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)是操作指點(diǎn)系統(tǒng)〔SCC)與常規(guī)儀表控制系統(tǒng)或DDC系統(tǒng)綜合而成的兩級(jí)系統(tǒng).八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類集散型控制系統(tǒng)〔DCS)隨著消費(fèi)規(guī)模的擴(kuò)展，信息量的增多，控制和管理的關(guān)系日趨親密。對(duì)于大型企業(yè)消費(fèi)的控制和管理，不能夠只用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。于是，人們研制出以多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)為根底的分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem，DCS)。DCS采用分散控制、集中操作、分級(jí)管理、分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原那么，自下而上可以分為假設(shè)干級(jí)，如過(guò)程控制級(jí)、控制管理級(jí)、消費(fèi)管理級(jí)和運(yùn)營(yíng)管理級(jí)等。DCS又稱分布式或集散式控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem,DCS),是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一種構(gòu)造方式。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕危險(xiǎn)分散管理集中集散型控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)開(kāi)展歷程第一代DCS(初創(chuàng)期)，1975年Honeywell公司TDC2000系統(tǒng)第二代DCS(成熟期)，1980年Honeywell公司TDGC3000，特點(diǎn)引入了局域網(wǎng)(LAN)作為系統(tǒng)骨干第三代DCS(擴(kuò)展期)，1987年Honeywell公司的TDC-3000/UCN、Yokogawa公司的Centum-CS1000系列，特點(diǎn)添加了上層網(wǎng)絡(luò)新一代DCS，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的成熟與運(yùn)用八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕人機(jī)接口通訊網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制站DCS根本構(gòu)造八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕集散控制系統(tǒng)根本構(gòu)成圖八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕控制技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)通訊技術(shù)圖形顯示技術(shù)DCS系統(tǒng)的技術(shù)根底八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕監(jiān)視操作方便控制功能豐富系統(tǒng)擴(kuò)展靈敏安裝維護(hù)方便系統(tǒng)可靠性高信息數(shù)據(jù)共享DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)人機(jī)接口通訊網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)控制站DCS根本構(gòu)造八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕通訊模塊處置器模塊輸入輸出模塊電源模塊控制站軟件+現(xiàn)場(chǎng)控制站的構(gòu)成八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕現(xiàn)場(chǎng)控制站RAME2PROMROM存放CPU的運(yùn)算結(jié)果和I/O信號(hào)存放用功能塊連成的控制方案操作系統(tǒng)、功能塊庫(kù)、通訊軟件現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)存及作用八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕控制器是DCS的中心部件，它相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)！控制器中安裝有操作系統(tǒng)，功能塊組態(tài)軟件和通訊軟件。組態(tài)按照工藝要求，把功能塊銜接起來(lái)構(gòu)成控制方案。把控制方案存在E2PROM中。由于E2PROM可以擦寫，組態(tài)要隨工藝改動(dòng)而改動(dòng)為了系統(tǒng)平安運(yùn)轉(zhuǎn)，閉環(huán)控制器一定是冗余運(yùn)轉(zhuǎn)的，一用一備，并且是熱備。為了使冗余勝利，應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：兩個(gè)控制器的硬件、軟件版本必需一致；檢查發(fā)送-接納的芯片能否完好；冗余的芯片能否完好。兩個(gè)模件的設(shè)定能否一樣、還要檢查有沒(méi)有帶手操站等。

通訊功能控制戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換現(xiàn)場(chǎng)控制站的功能八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕現(xiàn)場(chǎng)控制站的功能操作員站工程師站人機(jī)接口站八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕人機(jī)接口站操作員站的功能操作功能監(jiān)視功能手、自動(dòng)、串級(jí)切換；給點(diǎn)值修正；PID參數(shù)的調(diào)整；PID參數(shù)的調(diào)整；調(diào)理閥閥位的改動(dòng)；機(jī)泵啟停；報(bào)警、聯(lián)鎖確認(rèn)；流程圖畫面總貌畫面報(bào)警畫面趨勢(shì)畫面報(bào)表數(shù)據(jù)處置報(bào)表打印八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕系統(tǒng)生成控制戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理工程師站的功能八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕工程師站的功能組態(tài)軟件控制層軟件監(jiān)控軟件八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕DCS軟件DCS軟件DCS主要供應(yīng)商及產(chǎn)品國(guó)外公司1、HONEYWELL公司，美國(guó)。TDC2000、TDC3000/LCN、PKS系統(tǒng)。2、YOKOGAWA公司，日本。CENTUM-CS1000/CS3000系統(tǒng)。3、Emerson公司，美國(guó)。DeltaV系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)廠家1、浙大中控公司，中國(guó)。WebFieldECX-100。2、和利時(shí)公司，中國(guó)。HOLLIASMACS系統(tǒng)。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕YOKOGAWACENTUNCS3000系統(tǒng)簡(jiǎn)介YOKOGAWA成立于1915年，是世界上著名的自動(dòng)化設(shè)備供應(yīng)商。其DCS產(chǎn)品構(gòu)造緊湊、硬件質(zhì)量可靠、軟件功能強(qiáng)大、人機(jī)界面友好。八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕

CS3000SystemConfiguration-OverviewControlNetworkInformationNetworkoooPROFIBUS-DPV1FOUNDATIONFieldbusHARTExaqunatumPRMExaopcModbusDeviceNetControlLogixManufacturingExecutionSystemControlStationHMIFieldNetworkVnetLFCSKFCS最大工位數(shù):200,000perSys最大站數(shù):64V-net總線(Max):20kmRIO總線(max):20kmperESB總線(max):10MER總線(max):2kmperFCSSFCS最小配置域內(nèi)最大配置●●●LFCSKFCS●●●V-net●●●:1,000,000perSys:64:20km:20kmperFCS:10M:2kmperFCS最大域數(shù)：16系統(tǒng)最大規(guī)模域構(gòu)成配置圖15-5CENTUM-CS系統(tǒng)外觀圖八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕現(xiàn)場(chǎng)控制站八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)及卡件配置人機(jī)接口八、集散型控制系統(tǒng)〔DCS〕操