华东理工 自动化专业“认识实习”报告

2011～2012学年自动化专业“认识实习”报告
第一单元：E＋H仪器公司认识实习报告
（一）企业背景：
Endress+Hauser（恩德斯+豪斯，简称E+H公司）是一家专业生产及销售工业自动化仪表的跨国集团公司，其产品覆盖了物位、压力、流量、分析、温度、系统及罐区、记录仪及通讯等工业测量仪表，是世界范围内自动化领域的领导者之一。

E+H公司创建于1953年，总部位于瑞士，在世界各地有40多个分支机构，有超过5,800名员工在进行研究、开发、生产、销售和维护工作。

在德国、瑞士、法国、美国、日本等世界工业国成立了规模庞大的生产中心，其严格的品质管理和完整的质保体系均已达到ISO9001国际标准。

联系市场是开发高质量、高可靠性仪表的重要因素之一，40多年来，E＋H公司通过紧密联系市场，不断开发适销对路产品，受益匪浅，并已成为全方位的供应商。

其产品包括
Flow measurement流量测量仪表
Level measurement物位测量仪表
Pressure measurement压力测量仪表
Temperature measurement温度测量仪表
Analytical measurement/Environment protection Monitoring 水分析测量仪表/环保监测仪表System components/recorder 系统组件和记录仪
Fieldbus and solution总线产品和控制器
Tank gauging/Inventory control罐区管理系统和储运系统
（二）公司生产的仪器仪表产品分类
1.物位测量仪
雷达物位测量仪，导波雷达物位仪，重锤式物位测量仪，超声波物位测量仪，电容物位测量仪，音叉物位测量仪
2.压力测量仪
压力测量变送器，差压测量变送器，静压物位测量仪
3.流量测量仪
电磁流量计，涡街流量计，超声波流量计，热式气体流量计，质量流量计
4.分析测量仪
PH/ORP，电导率，溶解氧，浊度，污泥界面，氯，在线分析仪，TOC，水质污染在线分析仪，金属(离子)浓度分析仪，自动等比例采样仪
5.温度测量仪
温度变送器，温度传感器
（三）主要产品的技术性能分析与讨论
图片
图片
图片
4.分析测量仪
例）
图片
例）
图片
（四）各类仪表的安装及使用方案 1.物位测量仪
1.1 雷达物位测量仪FMR230/231/240/244/245
罐壁至安装短管外壁的最，最），干扰会导致信）以防仪表直接日晒雨淋。

在信号波束角内请勿安装诸如限位开关、温度）（如真空环、加热线圈、挡板 天线尺寸：天线尺寸越大，波束角就越小，干抑制图：可采用电子抑制干扰回波的方法来获导波管：通常采用相当于导波天线的导波管来
1.2 导波雷达物位仪 FMP41C/FMP 45
之类的非导电材料时，
微波信号同样可被信号波束角外的干扰物（如））反射回来。

因此，在信号波束角内不能安装此类干
1.3超声波物位测量仪FMU 40/41
1.4电容物位测量仪FMI51/FMI52
LiquicapMFMI51（杆式探头）可从上部或下部垂直进行安装。

LiquicapMFMI52（缆式探头）可从上部垂直进行安装。

探头不可触及罐壁！不可将探头安装在进料区中！
探头在搅拌罐中使用时，探头与搅拌器间的最小间距必须达到安全间距。

在存在横向张力的场合中使用时，请选用带接地管的杆式探头。

安装时，确保过程连接和罐体之间有良好的导电连接，可采用导电密封带。

带接地管的探头接地
1.5 音叉物位测量仪FTL 50(H)/51(H)/51C 探头上的开关点取决于安装位置
以水为参照，密度1 g/cm ，23℃，Pe0 b a r ，FTL50(H)，FTL 51(H)，FTL 51C 塑料涂层：
51 C 搪瓷涂层：
注意：Liquiphant M 的开关点位置不同于Liquiphant Ⅱ
2.压力测量仪
2.1
压力测量变送器PMC131
2.2差压测量变送器Deltabar S PMD 70/75，Deltabar S FMD 76/77/78
• 由位置决定的零点漂移，甚至在防爆区都能够在设备上直接用操作键修正，膜片密
封使零点发生的漂移取决于安装位置
• Deltabar S 的外壳最大能转动380°
• E+H 提供管道上和墙挂的固定支架
•测量含固体的介质如污水时，为了收集和排除沉淀物，通常要安装分离器和排水阀
• 使用三阀组或五阀组，装置容易安装维护而不必中断过程
• 平常推荐的脉冲管能够在DIN 19210“ 流量测量方法，流量测量设备的差压管” 或者相应的国家或国际标准中查到
• 脉冲管的最小连续坡度是10%
• 如果脉冲管通过室外，要确保有足够的防冻保护措施，例如使用伴热
2.3静压物位测量仪FMX167
3.流量测量仪Promag 50电磁流量测量系统3.1安装位置
只有当满管时才能获得准确的测量.
管线的敞开
3.2安装方位
最适宜的方位可帮助避免气体的累积和测量管内的残渣存积。

另外,针对不同的介质可选用
如下有用的附件：
电极清洁回路(ECC)对于易粘附的介质
空管检测电极(EPD)对于含气泡或不稳定的过程压力应用场合
可更换测量电极(EME)对于有磨损的介质
并
测量电极平面必须水平。

这样可以防止由
于夹带的气泡而产生的电极短时间绝缘。

置为水平安装
1=EPD电极(空管检测)
2=测量电极(信号检测)
3=参考电极（电压补偿)
3.3振动
如果振动剧烈，注意支撑管道和传感器。

注意：
如果振动非常剧烈应将传感器和变送器分开安装。

基座,支撑：
如果公称直径为DN≥350，在能忍受足够负载的基座上安装变送器。

注意：
不允许利用外框承住传感器的重量。

这会使外框变形并破坏内部励磁线圈。

3.4入口和出口直管段
如果可能,安装传感器最好避免例如阀门，三通，弯头等组件。

保证以下所需的进口和出口直管段以确保测量精度:
入口长度≥5XDN
出口长度≥2XDN
4.分析测量仪
pH测量电极Orbisint CPS11/CPS11D , Orbisint CPS41/CPS41D ,Ceragel CPS71/CPS71D , Orbipac CPF81/CPF81D
安装时不要将电极颠倒。

倾度角至少与水平方向呈15°，因为较水平的倾度角会在玻璃半球中形成气泡层。

这样会降低内部电极pH膜的湿度。

·在安装电极前确保电极部件螺纹连接清洁处且连接良好。

·手工旋紧电极（3Nm）！（给定值仅适用于Endress+Hauser部件的安装）
电极的最小安装角与水平方向需呈15°。

5.温度测量仪TMT 180
·安装角度：无限制
·安装区域：接线腔符合DIN 43729 Form B；TAF 10外壳
（五）调节系统的仪表安装实例：
Micropilot M FMR230/231/240/244/245罐区内的系统集成
若测量区中存在有多个罐体，且每个罐体上都安装有一个或多个传感器（如雷达、单点或平均温度计、水位检测中使用的电容检测探头，及/或压力传感器），可采用Endress+Hauser 生产的罐旁指示仪NRF590，它能为罐区系统提供集成通信。

罐旁指示仪支持多种通信协议，因而它能与采用其他工业标准的罐区系统协议的几乎所有类型的仪表相连接使用。

用户可将NRF590与4...20mA模拟传感器、数字I/O及模拟输出相连接以简化罐区内的系统集成。

采用经认证的本安型HART总线连接安装于罐体上的所有传感器可有效地降低布线成本，同时还能最大限度地确保罐区系统的安全性、可靠性和测量数据的有效性。

第二单元：电气集团上海自仪公司实习报告
（一）企业背景：
上海自动化仪表股份有限公司,由原上海自动化仪表公司于1993年末改制设立，是首家向国内发行A股，向国外发行B股的从事仪器仪表经营生产的上市股份制公司。

是国家大型一档企业、“中国500家最大工业企业”和“全国工业企业技术开发实力百强”之一；是上海市“高新技术企业”，也是国内规模最大、产品门类最全、系统成套力最强的自动化仪表制造企业。

公司下设技术中心、销售公司、进出口部以及4家系统工程公司、9家工厂(制造部)、12家中外合资企业。

主要产品有工业生产过程控制系统、成套装置和仪表、可编程序控制器(PLC)、不间断电(UPS)及仪表控制柜、低压电器柜等。

在工业生产过程控制方面的产品有20个大类、150个系列、计3000多个品种，拥有现代工业过程控制所必须的、适应不同层次需要的分散控制系统(DCS)、分散控制、调节、测量、显示、记录仪表以及执行机构、调节阀等产品。

为提高用户满意度，公司各个环节建立了完整的ISO9001质量管理体系，自动化仪表及控制系统是上海市推荐的名牌产品。

（二）公司生产的仪器仪表产品分类
工业生产过程控制系统装置和仪表分析仪器、汽车电子、计算机、楼宇控制系统、商业和金融自动化系统、可编程序控制器（PLC）、家用电器及仪表控制柜、各种仪表元件和气动元件等。

在工业生产过程控制方面的产品有20个大类、150个系列、3000多种品种，拥有作为现代工业过程控制的分散控制系统（DCS）及各类控制、调节、温度、测量、显示、记录仪以及执行机构和调节阀等。

主要产品分类如下：
∙记录显示仪表：有纸记录仪、无纸记录仪、数显仪表
∙温度仪表：热电偶、热电阻、双金属、非接触式温度变送器、温度校验装置
∙压力仪表：压力表压力、温度控制器、校验装置
∙物位仪表：料位变送控制、液位变送控制、张力计
∙流量、分析仪表
∙核电产品：调节阀、电动执行机构、变送器、温度仪表、压力仪表、系统、装置、盘台柜
（三）主要产品的技术性能分析与讨论
1.温度仪表
1.1
1.2
2．压力仪表
2.1
2.2
3流量仪表3.1
3.2
4物位仪表4.1
4.2
5记录仪表
（四）各类仪表的安装及使用方案1．WSSZ耐震双金属温度计
2.YPF系列膜片压力表
3.LZ金属管浮子流量计
4.UQK-65-C液位变送器
3.
（五）调节系统的仪表安装实例：火电厂自动化仪表实例
第三单元：孔板计算
1＃孔板：
已知条件：
（1） 仪表型号：电动差压变送器：
（2） 流体名称：水蒸气：
（3） 管道内径：126mm Φ133×4mm: （4） 最大流量：2310kg/h:
（5） 刻度流量：0～2500kg/h ： （6） 绝对压力：4.5kgf/cm 2: （7） 操作温度：147.195℃ （8） 压力差：1600mm 水柱： （9） 流体重度：2.3725kg/m 2
: （10） 流体粘度：0.0147哩泊：
（11） 管道法兰：标准法兰，P N 10;D N 125: （12） 管道安装：水平：
详细计算过程如下： ρ
εβ
⋅∆⋅-⋅
=p d
C q m 2
4
1003999.0
管径D=126mm
工作压力(绝对)55=4.50.9810=4.410Pa ⨯⨯⨯ 工作状态下水蒸气的等熵指数为: 1.3κ=
3
-3-3
m ax m ax 35410
/()=3541025001260.014710=477810e m R q D μ-=⨯⋅⨯⨯⨯⨯（）
3
-3-3
35410
/()=3541023101260.014710=441496ecom m com R q D μ-=⨯⋅⨯⨯⨯⨯（）
p=16000.9810=15680a P ∆⨯⨯
1：求2A
2
2A =/(0.003999 D mcom q ⨯⨯
=2310/(0.0039993725.2156801262
⨯⨯⨯) =0.1886
-0.25
2
021+0.6A =0.5476β⎡⎤=⎣⎦
（）
2：用迭代法求
n
β
P
p n
n κβ
ε/)35.041.0(14∆⨯+-=
)
4400003.1/(15680)5476.035.041.0(14
0⨯⨯⨯+-=ε
=0.9879
75
.065
.28
1
.2)
/10(0029.01840.00312.05959.0eD R C β
β
β
+-+=
∴将0
β
,
ecom
R 带入上式，
2.1
8 2.5
60.75
0C =0.59590.03120.5476
0.18400.54760.00290.5476
(10/441496)
+⨯-⨯+⨯=0.603225 然后将
ε，0C 带入计算1β：1β=[1+(00C ε⋅/A 2)2
]
25
.0-=0.5493
3：求2β
=
⨯⨯⨯+-=)4400003.1/(15680)5493.035.041.0(14
1ε0.987899
∴ 2.1
8 2.5
6
0.75
1
C
=0.59590.03120.18400.0029(10/)
eD R β
ββ
+-+
= 2.1
8
2.5
60.75
0.5959+0.03120.54930.18400.54930.00290.5493(10/441496)
⨯-⨯+⨯
=0.604438830722
2β=[1+(C 11ε/A 2)2]25.0-=0.5488
4：符合精度要求
5：求d
20.5488126=69.1488m m d D β=⨯=⨯
6：验算：
1
21
'0.003999
2309kg h m com q d == %2.0%04.0'+<-=-=com mcom
mcom q M q q m δ
上述计算满足要求。

故即为所求。

2＃孔板：
已知条件：
（1）仪表型号：电动差压变送器：
（2）流体名称：水蒸气：
（3）管道内径：201mm Φ219×9mm:
（4）最大流量：41500kg/h:
（5）刻度流量：0～50吨/h ：
（6）绝对压力：38kgf/cm 2:
（7）操作温度：350℃
（8）压力差：6000mm 水柱：
（9）流体重度：13.92kg/m 2:
（10）流体粘度：0.022哩泊：
（11）管道法兰：标准法兰，P N 64;D N 200:
（12）管道安装：水平：
详细计算过程如下：
2
0.003999m q d =管径D=201mm
工作压力(绝对)55=380.9810=37.2410a P ⨯⨯⨯
工作状态下水蒸气的等熵指数为:=κ 1.28
-33-35
35410/()=35410415002010.02210=8.29810ecom mcom R q D μ-=⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯（） 60000.981058800Pa p ∆=⨯⨯
1：求A 2
22A =/(0.003999 D mcom q ⨯⨯
2=41500/(0.003999201⨯⨯
=0.2839
=0β[1+(0.6/2A )2]25.0-=0.65399
2:用迭代法求n β
P
p n n κβε/)35.041.0(14∆⨯+-= )1024.3728.1/(58800)65399.035.041.0(1540⨯⨯⨯⨯+-=ε
=0.99415
75.065.281.2)/10(0029.01840.00312.05959.0eD R C βββ+-+=
∴将0β
，ecom R 带入上式，
C=75.065.281.2)441496/10(0653990029.065399.01840.065399.00312.05959.0⨯⨯+⨯-⨯+=0.603225
然后将0ε,C 0带入计算1β：1β=[1+(C 00ε/A 2)2]25.0-=0.65123
3：求2β
=
⨯⨯⨯⨯+-=)1024.3728.1/(58800)65123.035.041.0(1541ε0.99417 ∴ 2.18 2.560.751C =0.59590.03120.18400.0029(10/)eD R βββ
+-+ 2.18 2.5650.75
=0.5959+0.03120.651230.18400.651230.00290.65123(10/37.2410)⨯-⨯+⨯⨯=0.65127
2=β[1+(11C ε⋅/2A )2]
25.0-=0.65127
4：符合精度要求
5：求d 2d==D β⨯0.65127⨯201=130.9mm
6：验算：
414901003999.0'1214
21
=∆-=ρεβcom mcom P d C q kg/h
%2.0%023.0'+<-=-=com mcom mcom q M q q m δ
上述计算满足要求，故即为所求。