仪表工必须知道的自动化知识
仪表自动化专业基础知识
仪表工基础知识--DCS等名词解释点击次数:2575 发布时间:2010-5-1一、DCS----分布式控制系统1、什么是DCS? DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。
2、 DCS有什么特点? DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。
DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众多控制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。
操作采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。
因此,DCS的主要特点归结为一句话就是:分散控制集中管理。
3、 DCS的结构是怎样的?上图是一个较为全面的DCS系统结构图,从结构上划分,DCS包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。
管理级主要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用,目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。
4、 DCS的控制程序是由谁执行的?DCS的控制决策是由过程控制站完成的,所以控制程序是由过程控制站执行的。
5、过程控制站的组成如何?DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU(中央处理器)、网络接口和I/O组成6、什么是DCS 的开放性?DCS的开放性是指DCS能通过不同的接口方便地与第三方系统或设备连接,并获取其信息的性能。
这种连接主要是通过网络实现的,采用通用的、开放的网络协议和标准的软件接口是DCS开放性的保障。
7、什么是系统冗余?在一些对系统可靠性要求很高的应用中,DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余,这是指系统中一些关键模块或网络在设计上有一个或多个备份,当现在工作的部分出现问题时,系统可以通过特殊的软件或硬件自动切换到备份上,从而保证了系统不间断工作。
自动化仪表知识大全
1.测量仪表的概念在工业生产过程中,为了有效地进行生产操作和自动控制,需要对工艺生产中的一些主要参数进行自动测量。
用来测量这些参数的仪表称为测量仪表。
2.参数检测的基本过程3.传感器与变送器传感器又称为检测元件或敏感元件,它直接响应被测变量,经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于靠着的输出信号,如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。
由于传感器的输出信号种类很多,而且信号往往很微弱,一般都需要经过变送环节的进一步处理,把传感器的输出转换成如0~10mA、4~20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号,这种检测仪表称为变送器。
4.测量误差由于真值在理论上是无法真正被获取的,因此,测量误差就是指检测仪表(精度较低)和标准表(精度较高)在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。
即:Δ=x i-x0也即绝对误差。
5.测量仪表的精确度在自动化仪表中,通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度,定义仪表的精度等级。
由于仪表的绝对误差在测量范围内的上是不相同的,因此在工业上通常将绝对误差中的最大值,即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示,称为最大相对百分误差:δ=最大绝对误差/量程=Δmax/(X max-X min)*100%仪表的精度等级(精确度等级)是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。
把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“%”号,便可以用来确定仪表的精度等级。
目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有:0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。
所谓的0.5级仪表,表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5%,以此类推。
精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上。
仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。
精度等级数值越小,表示仪表的精确度越高。
精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表,而工业用表的精度等级数值一般大于等于0.5。
化工仪表及自动化知识点
1、方框图四要素:控制器、执行器、检测变送器、被控对象;2、自动控制系统分为三类:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统;3、控制系统的五个品质指标:最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期或频率;4、建立对象的数学模型的两类方法:机理建模、实验建模;5、操纵变量:具体实现控制作用的变量;6、给定值:工艺上希望保持的被控变量的数值;7、被控变量:在生产过程中所要保持恒定的变量;8、被控对象:承载被控变量的物理对象;9、比例度:是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数,即100%/min max min max ⨯--=)(p p p x x e δ; 10、精确度精度:数值上等于允许相对百分误差去掉“±”号及“%”号;允许相对误差100%-⨯±=测量范围下限值测量范围上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ 11、变差:是指在外界条件不变的情况下,用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程测量时,被测量值正行和反行得到的两条特性曲线之间的最大偏值;12、灵敏度:在数值上等于单位被测参数变化量所引起的仪表指针移动的距离;13、灵敏限:是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量;14、表压=绝对压力-大气压力;真空度=大气压力-绝对压力;15、压力计的选用及安装:1压力计的选用:①仪表类型的选用:仪表类型的选用必须要满足工艺生产的要求;②仪表测量范围的确定:仪表的测量范围是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的;③仪表精度级的选取:仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的;2压力计的安装:①测压点的选择;②导压管的铺设;③压力计的安装;16、差压式流量计和转子流量计的区别:差压式流量计是在节流面积不变的条件下,以差压变化来反映流量的大小恒节流面积,变压降;而转子式流量计却是以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小恒压降,变节流面积;17、热电偶温度计是由三部分组成的:热电偶感温元件、测量仪表毫伏计或电位差计、连接热电偶和测量仪表的导线补偿导线及铜导线;18、冷端温度的补偿:冷端温度保持为0℃的方法、冷端温度修正方法、矫正仪表零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法;19、控制器的基本控制规律有位式控制双位控制、比例控制P、积分控制I、微分控制D及它们的组合形式;21、各控制器的控制规律:1双位控制的特点:控制器只有两个输出值;2比例控制的特点:有差控制;控制及时,效果明显;3积分控制的特点:能消除余差;4微分控制的特点:具有超前控制功能;22、描述对象特性的参数:放大系数K、时间常数T、滞后时间τ;23、控制阀的理想流量特性:直线、等百分比、抛物线及快开;24、气动执行器有气开式和气关式两种形式;有压力信号时阀关、无压力信号时阀开的为气关式;反之为气开式;气开、气关的选择主要从工艺生产上安全的要求出发;考虑原则是:信号压力中断时,应保证设备和操作人员的安全;如果阀处于打开位置时危害性小,则应选择气关式,以使气源系统发生故障,气源中断时,阀门能自动打开,保证安全;反之,阀处于关闭时危害性小,则应选择气开式;25、几种常用的工程整定法:临界比例度法、衰减曲线法、经验凑试法;26、某换热器的温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-16所示;试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间给定值为200℃; 解:最大偏差 A=230-200=30℃余差 C=205-200=5℃由右图可以看出,第一个波峰值B=230-205=25℃,第二个波峰值B'=210-205=5℃故衰减比应为B/B'=25/5=5/1;振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔,故周期T=20-5=15min;从图中可以看出,在22min时,新的稳态值稳定在阴影线的区域内,因此,过渡时间为22min;27、某化学反应器工艺规定操作温度为900±10℃;考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃;现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡时间曲线如图1-19所示;试求该系统过渡过程品质指标:最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期,并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求 解:最大偏差:950-900=50℃超调量: 950-908=42℃衰减比: B/B '=42/10=1振荡周期:45-9=36min28、图1-20a 是蒸汽加热器的温度控制原理图;试画出该系统的方框图,并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰素什么现因生产需要,要求出口物料温度从80℃提高到81℃,当仪表给定值阶跃变化后,被控变量的变化曲线如图1-20b 所示;试求该系统的过渡过程品质指标:最大偏差、衰减比和余差提示:该系统为随动控制系统,新的给定值为81℃;图1-20 蒸汽加热器温度控制解:最大偏差:A==0.5℃衰减比 :B/B '==4/1余差 :=-0.3℃29、某台测温仪表的测温范围为200~700℃,校验该表时得到的最大绝对误差为+4℃,试确定该仪表的精度等级;解:该仪表的相对百分误差为如果将该仪表的δ去掉“+”号与“%”号,其数值为;由于国家规定的精度等级只有,,,,,,,,,,等,没有级仪表,同时,该仪表的误差超过了级仪表所允许的最大误差,所以,这台测温仪表的精度等级为级;30、必考某台测温仪表的测温范围为0~1000℃;根据工艺要求,温度指示值的误差不允许超过±7℃,试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求解:根据工艺上的要求,仪表的允许误差为如果将仪表的允许误差去掉“±”号与“%”号,其数值介于~之间,如果选择精度等级为级的仪表,其允许的误差为±%,超过了工艺上允许的数值,故应该选择级仪表才能满足工艺要求;31、必考某台往复式压缩机的出口压力范围为25~28MPa,测量误差不得大于1MPa;工艺上要求就地观察,并能高低限报警,试正确选用一台压力表,指出型号、精度与测量范围;解:由于往复式压缩机的出口压力脉动较大,所以选择仪表的上限值为P 1=P max ×2=28×2=56 MPa根据就地观察及能进行高低限报警的要求,查表得选用YX-150型电接点压力表,测量范围为0~60MPa; 由于316025>,故被测压力的最小值不低于满量程的1/3,这是允许的;所以,精度等级为级的仪表完全可以满足误差要求;至此,可以确定,选择的压力表为YX-150型电接点压力表,测量范围为0~60MPa,精度等级为级;32、某压力表的测量范围为0~1MPa,精度等级为1级,试问此压力表允许的最大绝对误差是多少若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为时,标准压力计上读数为,试问被校压力表在这一点是否符合1级精度等级,为什么解:1MPa 01.0max %1%10001max ±=∆⇒±=⨯-∆=δ 2MPa x x 008.0508.05.00-=-=-=∆去掉“-”号与“%”,其数值为,仪表误差超过了级仪表所允许的最大误差,所以被校压力表在这一点符合1级精度;33、如果某反应器最大压力为,允许最大绝对误差为;现用一台测量范围为0~,精度为1级的压力表进行测量,问能否符合工艺上的误差要求若采用一台测量范围为0~,精度为1级的压力表,问能符合误差要求吗试说明其理由;解:1测量范围为0~,精度为1级的压力表不符合工艺上的误差要求;2测量范围为0~,精度为1级的压力表符合要求;34、某台空压机的缓冲器,其工作压力范围为~,工艺要求就地观察罐内压力,并要求测量结果的误差不得大于罐内压力的±5%,试选择一台合适的压力计类型、测量范围、精度等级,并说明其理由;解:假设缓冲器内的压力是稳定压力,则规定的最大工作压力不得超过测量上限值的2/3;查教材附录一得,选用YX-150型电接点压力表,量程为0~, 由于312.51.1>,故被测压力的最小值不低于满量程的1/3,这是允许的; 根据测量误差的要求,可得允许误差为: 2.2%100%0-2.55%1.1=⨯⨯ 精度为级的仪表完全可以满足误差要求,所以选用的压力表为YX-150型电接点压力表,测量范围为0~,精度等级级;35、某合成氨厂合成塔压力控制指标为14MPa,要求误差不超过,试选用一台就地指示的压力表给出型号、测量范围、精度级;解:假设合成塔压力为高压压力,则规定的最大工作压力不应超过测量上限值的3/5,所以选择压力表的上限值为查教材第一章附录一得,可选用YX-150型电接点压力表,测量范围为0~25MPa,由于1.6%100%0-250.4=⨯; 故精度等级为级的仪表完全可以满足误差要求,因此选用的压力表为YX-150型电接点压力表,测量范围为0~25MPa,精度等级为级;36、必考用K 热电偶测某设备的温度,测得的热电势为20mV,冷端室温为25℃,求设备的温度如果改用E 热电偶来测温,在相同的条件下,E 热电偶测得的热电势为多少解:已知E k t,25=20mV,查表可得E k 25,0=1mV,故E k t,0= E k t,25+ E k 25,0=20+1=21mV,再查表得t=509℃读表中21024值对应的温度,取近似值,改用E 热电偶后,查表得V μ5.1496510119218011192)0,25(E E =⨯-+= 设备温度为509℃,查表得考试时,只要求得出热电势即可,不需要得出温度;37、现用一支镍铬-铜镍热电偶测得某换热器内的温度,其冷端温度为30℃,显示仪表的机械零位在0℃时,这时指示值为400℃,则认为换热器内的温度为430℃对不对为什么正确值为多少度38、必考假定在图6-24所示的反应器温度控制系统中,反应器内需维持一定的温度,以利反应进行,但温度不允许过高,否则有爆炸危险;试确定执行器的气开、气关形式和控制器的正、反作用;答:从安全角度出发,反应器内温度不允许过高,因此当原料中断时,蒸汽要停止供应,故执行器要选择气开式正作用;而当蒸汽输量增加时,温度升高,所以被控对象为“正”作用,整个系统需要构成负反馈的闭环系统,所以控制器为“反”作用;39、差压式液位变送器的正负迁移:在使用压差变送器测量液位时,一般来说,其差压g p ρH =∆,这就属于一般的“无迁移”情况;当H=0时,作用在正、负压室的压力是相等的;负压室正压室p p p -=∆,若大于0,则为正迁移;小于0,则为负迁移;。
仪表自动化基础知识
仪表自动化基础知识1. 介绍1.1 定义:仪表自动化是指利用计算机技术和控制理论,对各种工业过程中的物理量进行测量、监视、调节和控制的一种系统。
1.2 目的:提高生产效率、降低成本,并确保产品质量稳定可靠。
2. 基本原理2.1 测量原理:- 模拟信号与数字信号转换;- 温度传感器及其应用;- 压力传感器及其应用;- 流体流速测量方法等。
3. 自动控制系统3.1 控制回路类型:a) 开环控制回路:输出不受反馈影响,无法校正误差。
b) 关闭环(反馈)控制回路:通过比较实际值与期望值来修正误差并达到目标状态。
常见闭环调节方式有PID调节等。
4 .主要组成部分4 .l 变送器/执行元件:a ) 数字变送器: 将模拟输入电压或电流转换为数字形式处理,如A/D 转换;b ) 数字执行元件 :将数位命令(开关型数据),经过D/A 转换,转化为模拟信号输出给执行机构;c ) 模拟变送器 :将被测量的物理信息(如温度、压力等)转换成标准电流或电压形式以便传输和处理。
4 .2 控制装置:a ) 可编程控制器 (PLC): 是一种数字运算能力强大的专用微型计算机,可对输入/ 输出进行逻辑判断与运算,并根据用户程序来实现各种功能;b ) 仪表调节系统: 对于精密要求较高且需要人工干预时使用。
5. 常见问题及解决方法5.1 测试数据异常:- 校验传感器是否正常工作;- 检查连接线路是否松动或损坏。
6. 应用领域6.1 工业自动化:包括生产线上的监测与控制、设备状态检测等。
6.2 环境监测:例如空气质量检测、水质分析等。
7.附件8.法律名词及注释:- 自动化技术相关法规条例说明:A)《中华人民共和国劳动合同法》(2013年修订)B)《中华人民共和国劳动法》(1994年修订)C)《中华人民共和国专利法》(2008年修订)。
化工仪表自动化基础知识
DTCO
1-2自动控制系统的组成 1自动化装置的的三大功能 (1)检测 眼睛 (2)运算(思考) 大脑 (3)执行 手 2自动化装置的三个部分 (1)测量元件及变送器(眼睛及神经) (2)自动控制器(大脑分析发出指令) (3)执行器(手动)
(5)磁翻转式液位计
磁翻转式液位计示意图
四、温度检测及仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量,根据测温方式分为接触式和非接触式两种 1、接触式温度测量仪表 ①膨胀式温度计 利用热胀冷缩原理,如玻璃管温度计、双金属温度计 ②压力式温度计 根据封闭系统的液体、气体受热体积膨胀压力升高的原理制成,再用压力表测量压力得到相对应的温度值 ③热电偶温度计 基于热电效应原理,适合500℃以上 ④热电阻温度计 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性,适合500℃以下 2、非接触式温度测量仪表 ①辐射式光学高温计 基于物体热辐射作用 ②红外线光学测温仪 通过测量物体的红外线强度测量温度
引入两个概念
控制 智能控制
内容综述
第一章化工仪表自动化的基本概念 第二章检测仪表及传感器 第三章计算机控制系统 第四章基本控制理论及专业特点
第一章化工仪表自动化的基本概念
1-1化工仪表自动化的主要内容 化工生产过程自动化,主要包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制等方面内容。 1.自动检测系统 利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录称为自动检测系统 2.自动信号和联锁保护系统 在生产中对某些参数超出允许范围进入联锁系统采取紧急措施使系统进入安全状态称为自动信号和联锁保护系统。如ESD、SIS 3.自动操纵及自动开停车系统(顺序控制) 根据预先设定的程序自动对生产设备进行周期性操作的称为自动操纵及自动开停车系统 4.自动控制系统 对生产过程进行监控使其达到预期工艺要求的称为自动控制系统
仪表自动化基础知识
其中第三种分类方法最普遍
二、自动控制系统分类
(一)按被控变量分类
被控变量
温度控制系统 T
压力控制系统 P
液位控制系统 L
流量控制系统 F
……
温度控制系统
它由蒸汽加热器、温 度变送器、调节器和蒸 汽流量阀组成。控制目 标是保持出口温度恒定。 当进料流量或温度等因 素的变化引起出口物料 的温度变化时,通过温 度仪表测得的变化,并 进料 将其信号送至调节器与 给定值进行比较,调节 器根据其偏差信号进行 运算后将控制命令送至 调节阀,改变蒸汽量维 持出口温度。
测量仪表的品质指标
举例
例1-1 某台测温仪表的测温范围为200~700℃,校验该表 时得到的最大绝对误差为±4℃,试确定该仪表的相对百分 误差与准确度等级。 解 该仪表的相对百分误差为
4 100% 0.8%
700 200
如果将该仪表的δ去掉“±”号与“%”号,其数值为0.8。 由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表,同时,该仪表的误 差超过了0.5级仪表所允许的最大误差,所以,这台测温仪表的 精度等级为1.0级。
图1-1 测量仪表的变差
测量仪表的品质指标
3.灵敏度与灵敏限
仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移,与引 起这个位移的被测参数变化量的比值。
仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参 数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允 许绝对误差的一半。
测量仪表的品质指标
4.反应时间
反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变 化的品质指标。反应时间长,说明仪表需要较长时间才能 给出准确的指示值,那就不宜用来测量变化频繁的参数。
给定值x按照已知规律(时间函数)变化的系统 称为程序控制系统,又称顺序控制系统。
仪表自动化基础知识ppt课件
仪表自动化基础知识
1
目录
仪表自动化基础知识
4 显示仪表 4.1 模拟显示仪表 4.2 数字显示仪表 4.3 无纸记录仪 5 调节器 5.1 DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表 5.2 数字单回路调节器
2
4 显示仪表
仪表自动化基础知识
显示仪表直接接收检测组件、传感器、变送器送来的信号
上指示或记录被测参数的数值。
6
4 显示仪表
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4.2 数字显示仪表
数字式显示仪表直接以数字形式显示被测变量,其测量速
度快,抗干扰性能好,精度高,读数直观,工作可靠,且有自
动报警、自动打印和自动检测等功能,更适用于控制室集中监
视和控制。现普遍应用于各行业。
常用的有:数字式电压表、温度表、流量表、压力表和转
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5 调节器
仪表自动化基础知识
电Ⅲ型系统仪表的主要特点:
● 采用国际标准信号
电Ⅲ型,按照国际电工委员会(IEC)的规定,远传信号
采用4~20mA DC,控制室内联络信号采用1~5V DC和4~20mA
DC作为辅助信号,便于构成大型复杂控制系统又可与进口仪表
兼容。是扩展性非常广泛的设备。
● 本质安全防爆结构
微分时间:在阶跃输入偏差作用下,取微分作用输出等于比例作用的输 出的一段时间。用Td表示。
28
5 5 调节器 5.1 DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表
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5.1.2变送单元
DDZ-Ⅲ型差压变送器由四个部分组成,即:测量部分,杠杆
系统,位移检测放大器,电磁反馈装置,其构成方框图如下:
程中的
Rp
R2
温度、压力、流量、物位及成分等各种参- E数+。
仪表自动化知识
仪表自动化知识仪表自动化是指通过使用仪表设备和自动化控制系统,对各种工业过程进行监测、测量和控制的一种技术。
这项技术的应用范围非常广泛,涉及到能源、化工、制药、环保、交通等各个领域。
在工业生产过程中,仪表自动化起着至关重要的作用。
它能够实时监测生产过程中的各项参数,如温度、压力、流量等,并将这些数据传输给控制系统,从而实现对生产过程的准确控制。
仪表自动化系统还可以根据预设的参数,自动调节设备的运行状态,以达到最佳的生产效果。
仪表自动化的核心是仪表设备。
仪表设备是一种用于测量、记录和显示各种工艺参数的装置。
常见的仪表设备有温度计、压力表、液位计、流量计等。
这些设备通过传感器将被测参数转化为电信号,然后经过放大、滤波等处理,最终显示在仪表面板上。
仪表设备的准确性和可靠性对于生产过程的控制至关重要,因此在选择和使用仪表设备时,需要考虑其精度、稳定性和抗干扰能力等因素。
除了仪表设备,仪表自动化还离不开自动化控制系统。
自动化控制系统是由计算机、PLC、DCS等组成的一种控制装置,它可以接收仪表设备传输过来的数据,并根据预设的控制策略,对生产过程进行调节。
自动化控制系统的优势在于它能够实现对多个参数的同时控制,并且可以根据实际情况进行智能调节,提高生产效率和产品质量。
仪表自动化技术的发展使得工业生产过程更加智能化和高效化。
通过使用仪表自动化系统,可以实现生产过程的实时监测和控制,提高生产效率和产品质量,减少人工操作的错误和疏忽。
此外,仪表自动化还可以减少人力资源的投入,降低生产成本,提高企业的竞争力。
然而,仪表自动化也面临一些挑战和问题。
首先,仪表自动化系统需要经过精确的校准和调试,以确保测量结果的准确性。
其次,仪表设备的寿命有限,需要定期检修和更换,以保证系统的正常运行。
此外,由于仪表自动化系统的复杂性和高可靠性要求,对于技术人员的要求也较高,需要具备一定的专业知识和技能。
总的来说,仪表自动化是一项重要的工业技术,它能够实现对生产过程的准确监测和控制,提高生产效率和产品质量。
仪表自动化基础知识
测量仪表的品质指标
相对百分误差δ
标尺上限值ma标x 尺下限值100%
允许误差
仪表允许的最大绝对误 差值
允 标尺上限值 标尺下限值 100 %
测量仪表的品质指标
小结
仪表的δ允越大,表示它的精确度越低;反之,仪表的 δ允越小,表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分
误差去掉“±”号及“%”号,便可以用来确定仪表的精 确度等级。目前常用的精确度等级有0.005,0.02,0.05, 0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。
仪表反应时间的长短,实际上反映了仪表动态特性的好坏。
测量仪表的品质指标
5.线性度
线性度是表征线性刻度仪表的输出 量与输入量的实际校准曲线与理论直 线的吻合程度。通常总是希望测量仪 表的输出与输入之间呈线性关系。
f
f m a x 仪表量程
100%
图1-2 线性度示意图
式中,δf为线性度(又称非线性误差);Δfmax为校准曲线 对于理论直线的最大偏差(以仪表示值的单位计算)。
检测环节直接感受被测量,并将它转换为适合测量的信号,经传 送放大环节对信号进行传送,最后由显示部分进行指示记录。
测量仪表的品质指标
(一)检测仪表的准确度(精确度)
两大影响因素 绝对误差和仪表的标尺范围
说明:仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是, 仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同。因此,常说 的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。
控制规律
比例控制
P
比例积分控制 PI
比例微分控制 PD
比例微分积分控制 PID
……
二、自动控制系统分类
(三)按给定值变化规律分类
2024年自动化仪表培训(全)(多场景)
自动化仪表培训(全)(多场景)自动化仪表培训(全)一、引言随着我国经济的快速发展和科技的不断进步,自动化仪表在各行各业中的应用越来越广泛。
自动化仪表是一种利用传感器、执行器、计算机等技术实现自动检测、控制、调节和监控的设备。
为了提高自动化仪表的使用效果和维护水平,对相关人员进行专业培训显得尤为重要。
本文将详细介绍自动化仪表培训的内容、目的、方法和效果评估。
二、培训内容1.自动化仪表基础知识(1)自动化仪表的定义、分类及特点(2)自动化仪表的组成及工作原理(3)常用自动化仪表的选型与应用2.自动化仪表安装与调试(1)自动化仪表的安装方法及注意事项(2)自动化仪表的调试步骤及方法(3)自动化仪表的校准与标定3.自动化仪表维护与故障处理(1)自动化仪表的日常维护与保养(2)自动化仪表的故障诊断与处理方法(3)自动化仪表的维修技巧与注意事项4.自动化仪表管理与技术发展(1)自动化仪表的管理制度与规范(2)自动化仪表的技术发展趋势与创新(3)自动化仪表在行业中的应用案例与经验分享三、培训目的1.提高参训人员对自动化仪表的认识和了解,掌握自动化仪表的基本知识和应用技能。
2.培养参训人员具备自动化仪表安装、调试、维护和故障处理的能力,提高工作效率。
3.传播自动化仪表管理与技术发展方面的知识,促进参训人员综合素质的提升。
4.加强企业内部技术交流,提升企业整体自动化水平。
四、培训方法1.理论讲授:邀请具有丰富实践经验和理论水平的专家进行授课,确保培训内容的科学性和实用性。
2.实践操作:组织参训人员进行现场操作,使理论与实践相结合,提高动手能力。
3.案例分析:通过分析典型自动化仪表应用案例,使参训人员更好地理解自动化仪表在实际工作中的运用。
4.互动交流:鼓励参训人员提问、分享经验,促进知识共享和技能提升。
五、效果评估1.考试考核:培训结束后,对参训人员进行书面考试,检验培训效果。
2.实践操作考核:组织参训人员进行实际操作考核,评估动手能力。
自动化仪表基础知识
表结构。
考虑环境因素
02
如环境温度、湿度、腐蚀性、振动等,选择适应环境条件的仪
表。
了解仪表的性能指标
03
如测量范围、精度等级、重复性、稳定性等,确保所选仪表满
足工艺要求。
安装步骤和规范要求
安装步骤 1. 熟悉图纸和资料,了解安装要求和注意事项。 2. 准备工具和材料,检查仪表及附件是否齐全、完好。
应用领域与重要性
应用领域
自动化仪表广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、造 纸等工业领域,以及环保、水处理、食品加工等民用领域。
重要性
自动化仪表是实现工业自动化和生产过程自动化的重要工具 ,能够提高生产效率、降低能耗和减少环境污染,对于推动 工业转型升级和实现可持续发展具有重要意义。
02
自动化仪表工作原理
数字显示
通过数码管、液晶显示屏 等数字显示器件,将被测 量以数字量的形式显示出 来。
图形显示
通过计算机图形界面或专 用图形显示仪表,将被测 量以图形或曲线的形式显 示出来。
03
自动化仪表主要类型及特 点
温度测量仪表
热电偶温度计
利用热电效应原理测量温 度,具有测量精度高、响 应速度快等特点。
热电阻温度计
信号调理
将连续变化的模拟量(如电压、电流)转 换为数字量,以便进行数字处理和分析。
将离散的数字量转换为模拟量,以便进行 显示、记录或控制等操作。
对输入信号进行放大、滤波、隔离等处理 ,以满足后续电路的要求。
显示原理
01
02
03
模拟显示
通过指针式仪表、记录仪 等模拟显示器件,将被测 量以模拟量的形式显示出 来。
自动化仪表基础知识
目录
仪表自动化基础知识
仪表自动化基础知识是现代工业控制领域最为基础,也是最为重要的一部分。
在工业生产中,仪表自动化系统可以实现生产过程的自动化控制,提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。
因此,对于从事工业自动化的工程师来说,熟悉仪表自动化的基础知识是必不可少的。
一、什么是仪表自动化仪表自动化是一种利用各种传感器、计量元件、执行机构和控制器等,对自动化过程的各种参数进行检测、测量、采集和控制的技术系统。
通过实测信号的采集、放大、处理、转换和输出,使各种工业过程达到精确、稳定、可靠的自动化控制,以满足工业生产需求。
二、仪表自动化的组成1. 传感器与信号调理器传感器是仪表自动化系统的核心部分,传感器能将各种物理量转化为电工信号输出,比如温度、压力、流量、液位等等。
信号调理器则是负责将传感器输出的信号放大、滤波、线性化、隔离等等处理,以保证信号的可靠和精度。
2. 控制器控制器是仪表自动化系统中的主要处理器,其核心在于根据传感器采集到的数据,对被控制对象进行自动控制或报警。
常见的控制器有PLC、DCS、SCADA等。
3. 执行机构执行机构是仪表自动化系统的末端执行部分,其主要功能是对被控制对象进行调节或操作。
常见的执行机构有阀门、泵、电机等。
三、常见的仪表类型与应用场景1. 温度仪表温度仪表用于实时检测温度变化,并将温度信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有炉温、水温等工业过程的自动控制。
2. 压力仪表压力仪表用于实时检测压力变化,并将压力信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有管道、容器等工业过程的自动控制。
3. 流量仪表流量仪表用于实时检测流量变化,并将流量信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有化工、环保等工业过程的自动控制。
4. 液位仪表液位仪表用于实时检测水平面高度,并将液位信号转化为工业过程所需的标准化信号。
常见的应用场景有仓储、输送等工业过程的自动控制。
四、仪表自动化的优势1. 提高生产效率仪表自动化系统可以实现生产过程的自动化控制,大大提高生产效率,并将人员从单调、重复的生产过程中解放出来,转向更加高效的管理和技术操作。
仪表工基础必学知识点
仪表工基础必学知识点
以下是仪表工基础必学的知识点:
1. 测量单位和量纲:了解常用的国际单位制和量纲,例如长度、质量、温度、时间等,并能正确进行单位换算。
2. 仪表工作原理:了解仪表的基本工作原理,如传感器的原理、信号
放大和处理的方式等。
3. 传感器:掌握不同类型的传感器,包括温度传感器、压力传感器、
流量传感器等,以及它们的工作原理、特点和适应的测量范围。
4. 信号处理:理解模拟信号和数字信号的特点和处理方式,了解常用
的信号调理方法,如放大、滤波、线性化等。
5. 仪表标定:了解仪表的标定方法和程序,包括零点校准、满度校准等,并能根据需要进行仪表的标定和校准。
6. 自动控制系统:了解自动控制系统的基本原理和组成部分,包括传
感器、执行器、控制器等,并能设计和调试简单的自动控制系统。
7. 仪表故障诊断与排除:能够分析仪表故障的可能原因,并有针对性
地进行排查和修复。
8. 安全与环保:了解仪表工作中的安全操作规程和环保要求,能够正
确使用仪表并做好相关的安全防护工作。
9. 仪表的维护与保养:掌握仪表的常见维护和保养方法,包括清洁、
校准、润滑等。
10. 仪表工程图纸的阅读和绘制:能够正确理解和绘制仪表工程图纸,包括布置图、接线图、工艺流程图等。
以上是仪表工基础必学的知识点,掌握这些知识将有助于理解仪表的
工作原理、操作和维护,并能够进行基本的仪表工程设计和故障排查。
自动化仪表基础知识
显示仪表
生产过程
检测仪表
执行器
调节仪表
如图G: 检测仪表: 测量某些工艺参数如压力、温度、电压、频率、振动等。 显示仪表:指针式、数字式记录仪、工业电视、图象显示器 集中控制装置:包括巡回调节仪、程序控制仪、可编程序调节器、可编程序控制器 调节仪表根据需要对信号进行运算如放大、积分、微分等,也包括各种气动、电动调节器及用来代替调节器的微处理机。 执行器:接受调节系统的来的信号或直接来自操作人员的指令,对生产过程进行操作和控制。包括各种电、液、气动执行机构和调节阀、开关等。
怎样选择压力表的测量上限 压力表低于1/3量程部分,精度较低,不宜使用。 选择压力表的测量上限时,一般应大于最高使用压力的1/3,目的是为了保证压力表安全可靠地工作,维护其使用寿命。 选择使用范围时,最高不得超过刻度盘满刻度的3/4。选用标尺全量程的1/3-2/3之间为宜,因为这一使用范围,准确程度较高,又适合平稳、波动两种负荷下兼可使用。
四、温度仪表安装注意事项
1、温度一次点的安装位置应选在介质温度变化灵敏且具有代表性的地方,不宜选在阀门、焊缝等阻力部件的附近和介质流束呈死角处。 就地指示温度计要安装在便于观察的地方。 热电偶安装地点应远离磁场。 温度一次部件若安装在管道的拐弯处或倾斜安装,应逆着流向。 双金属温度计在≤DN50管道或热电阻、热电偶在≤DN70的管道上安装时,要加装扩大管。扩大管要按标准图制作。 压力式温度计的温包必须全部浸入被测介质中。
常用温度计的种类
0-3500 200-2000
光学探测 热电探测
红外线
400-2000 700-3000 900-1700
辐射式 光学式 比色式
辐射式
非接触式 测温仪表
仪表工必需知道的自动化知识
仪表工必需知道的自动化知识!化工707目录第一单元 (3)仪表的基本概念 (3)一、测量、测量误差、直接测量和间接测量 (3)二、仪表误差、变差、灵敏度和灵敏限。
(3)三、压力、工程大气压、物理大气压、表压力、绝对压力。
(4)四、压电效应、压磁效应、压电阻效应。
(5)五、模拟显示仪表、数字显示仪表、图像显示仪表。
(6)第二单元、 (6)常用仪表的测量工作原理及操作 (6)1、热电阻测量原理及操作。
(7)2、热偶测量原理及操作。
(7)3、压力变送器测量原理及操作。
(7)4、差压式液位计的工作原理。
(8)第三单元、 (9)自动控制系统的基本概念 (9)一、调节对象、被调参数、调节参数、调节通道。
(9)二、调节规律、变送器、调节器、执行器。
(9)三、反馈、正反馈、负反馈。
(12)四、自动调节系统的组成。
(12)五、比例、积分、微分。
(13)第四单元、 (14)执行器的原理、分类、特点及作用 (14)一、执行器的原理。
(14)二、执行器的分类及特点。
(15)三、气开式调节阀、气关式调节阀的选择原则 (16)四、电/气阀门定位器的作用。
(16)第五单元、 (17)防爆仪表的概念及防爆措施 (17)1、隔爆型仪表。
(17)2、本安型仪表。
(17)3、安全栅、安全栅的种类。
(18)4、防爆型仪表使用时注意的事项。
(19)第六单元、 (19)基本的电工知识 (19)一、基本的电气知识 (19)二、三相异步电动机变频调速的工作原理 (21)操作技能 (21)一、自控工艺流程图的阅读和理解 (21)第七单元、 (23)数字万用表和信号发生器的使用 (23)数字万用表的使用 (23)第一单元仪表的基本概念一、测量、测量误差、直接测量和间接测量1.什么是测量误差? 答:测量值与真实值之间的差值,叫测量误差.2.什么是直接测量和间接测量?答:直接测量是指被测参数直接以一定的标准量比较出来。
仪表自动化基础知识(三)
输出,油缸中的活塞停留在与输入信号相对应的位置上,从而
达到电液位置自动控制的目的。
19
6 执行器
仪表自动化基础知识
6.2 结构
6.2.1气动薄膜调节阀
气动调节阀的性能指标有哪些?
根据气动调节阀国家标准GB4213-92《气动调节阀通用技
术条件》,气动调节阀的性能指标有基本误差、回差、死区、
始终点偏差、额定点偏差、泄漏量、填料函密封性、气室密封
能, 使用新型技术。
5
6 执行器
仪表自动化基础知识
6.1 组成及分类
6.1.1调节阀的组成
根据国际电工委员会(IEC)对调节阀(国外叫做控制阀con
trol Valve)的定义,调节阀由执行机构和阀体组件两部分组
成。
其中,执行机构是调节阀的推动装置,它按信号压力的大
小产生相应的推力,使阀杆产生相应的位移,从而带动调节阀
际阀位信号(0~5V),经规格化处理、电压放大成0~10VDC
的反馈信号;二者在伺服放大器中比较得其差值经电压放大、
功率放大后为±5VDC的控制信号驱动电液伺服阀,控制油缸的
运动方向,通过机械联杆传动,推动阀板(杆),直到输入信
号和位移传感器输出的反馈信号之差为零,这时电液伺服阀的
控制电压也接近于零,电液伺服阀的阀芯处于中位,无液压油
性、耐压强度、外观、额定流量系数、固有流量特性、耐振动
性能、动作寿命,共计14项。其中前10为出厂检验项目。
20
6 执行器
仪表自动化基础知识
6.2 结构
6.2.1气动薄膜调节阀
气动薄膜调节阀根据结构可分为:
(1)直通单座;(2)直通双座;(3)角形;(4)隔膜阀;(5)蝶阀;
化工仪表与自动化知识点
知识点1自动化系统的分类:自动检测系统,自动信号和联锁保护系统,自动操纵及自动开停车系统,自动控制系统知识点2开环系统:自动机在操作时,一旦开机,就只能是按照预先规定好的程序周而复始地运转。
这时被控变量如果发生了变化,自动机不会自动地根据被控变量的实际工况来改变自己的操作。
闭环系统:有针对性地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向,从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。
知识点3自动控制系统的分类:定值控制系统,随动控制系统,程序控制系统知识点4静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态(变化率为0,不是静止)。
动态——被控变量随时间变化的不平衡状态。
知识点5控制系统的品质指标假定自动控制系统在阶跃输入作用下,被控变量的变化曲线如下图所示,这是属于衰减振荡的过渡过程知识点6研究对象的特性,就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。
这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。
分为静态数学模型和动态数学模型知识点7数学建模有机理建模,实验建模和混合建模知识点8放大系数:在稳定状态时,对象一定的输入就对应着一定的输出,这种特性称为对象的静态特性。
K 在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
K 越大,就表示对象的输入量有一定变化时,对输出量的影响越大,即被控变量对这个量的变化越灵敏。
时间常数越大,表示对象受到干扰作用后,被控变量变化得越慢,到达新的稳定值所需的时间越长。
当对象受到阶跃输入后,被控变量达到新的稳态值的63.2%所需的时间,就是时间常数T ,实际工作中,常用这种方法求取时间常数。
显然,时间常数越大,被控变量的变化也越慢,达到新的稳定值所需的时间也越大。
知识点9大气压力绝对压力表压p p p -=绝对压力大气压力真空度p p p -=知识点10弹性式压力计:弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件,在被测介质压力的作用下,使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。
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仪表工必须知道的自动化知识第一单元、仪表的基本概念一、测量、测量误差、直接测量和间接测量1.什么是测量误差? 答:测量值与真实值之间的差值,叫测量误差.2.什么是直接测量和间接测量?答:直接测量是指被测参数直接以一定的标准量比较出来。
间接测量是将直接测量到的数据代人一定的公式,计算出所要求的被测参数值。
3.什么是测量?答:是将被测参数信号形式进行转换和传送,并将其与相应测量单位进行比较的过程,叫测量。
二、仪表误差、变差、灵敏度和灵敏限。
1.什么是仪表的允许误差,仪表的精度及精度等级?答:允许误差指仪表在规定的正常情况下允许的百分比误差的最大值。
仪表的精度指允许误差去掉百分号(%)后的值。
精度等级是国家统一规定,划分的一系列标准百分比的值。
2.什么是仪表的变差?答:指在外界条件不变的情况下,使用同一仪表对某一参数进行正反行程测量时,二者之间的差值。
3.什么是仪表的灵敏度和灵敏限?答:灵敏度是用来表达测量仪表对被测参数变化的灵敏程度。
灵敏度由仪表测量指示值的变化量和引起此变化的被测参数的变化量之比表示。
灵敏限是指引起仪表指示值发生可见变化的被测参数的最小变化量。
4.什么是测量系统的动态误差?答:是指测量系统中被测参数信息处于变动状态下仪表指示值与被测参数实际值之间的差异。
三、压力、工程大气压、物理大气压、表压力、绝对压力。
1、什么是压力?答:压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。
2、什么是工程大气压?答:工程大气压是工业上常用的单位,即1KG垂直而均匀地作用在1平方厘米的面积上所产生的压力,以kgf/cm2 表示。
3、什么是物理大气压?答:物理大气压等于水银密度为13.5951克/米3,和重力加速度为980.665厘米/秒2时,高度为760mm的汞柱作用在底面上所产生的力。
四、压电效应、压磁效应、压电阻效应。
1、什么是压电效应?当某些晶体受压发生机械变形时,在其相对的两个面上产异性电荷,这种没有外电场存在,由于变形而引起的电现象叫压电效应。
2、什么是压磁效应?当铁磁物质受压后,不仅材料内部的机械应力随压力变化,而且材料的导磁系数也随之发生变化,这种现象称压磁效应。
3、什么是压电阻效应?当半导体晶体受压时,会暂时改变晶体结构的对称性,从而改变了半导体的导电机构,表现为其电阻率的变化,这一效应称压电阻效应。
五、模拟显示仪表、数字显示仪表、图像显示仪表。
1、模拟显示仪表:是以指针(记录笔)的偏转角或位移量来模拟显示被测参数的连续变化,他的缺点是传到机构多,精度低,速度慢。
模拟显示仪表有:动圈显示仪表、自协平衡式显示仪表、自动平衡式显示仪表。
2、数字显示仪表:直接从数字形式显示出被测参数值,精度高,速度快。
3、图象显示仪表:用屏幕的方法直接用图形、字符、曲线以及数字等方式进行显示。
第二单元、常用仪表的测量工作原理及操作1、热电阻测量原理及操作。
原理:利用热敏电阻在一定温度范围内,电阻值与温度值存在线性关系的测温原理。
常见的热电阻有:铂电阻、铜电阻、锰电阻、碳电阻。
操作:热电阻在测量传送电阻信号时,采用的三线制,这是为了在传送时,减少因导线的阻值而引起的测量误差。
在检查其阻值时,要注意哪两根线为公用线。
2、热偶测量原理及操作。
原理:两块不同的金属一头连接在一起,另两头之间就有电势差并且在一定的范围内其电势差与温度存在线性关系。
操作:采用两线制,检查时,检测其阻值应很小。
3、压力变送器测量原理及操作。
原理:薄膜金属应变测量元件。
操作:在连线时,注意接线的正负极。
在使用时应缓慢的打开手阀,避免对膜盒的瞬间冲击,检查仪表接口有无泄露,以免引起测量误差。
在拆下时,应先关闭手阀,在确定手阀以关闭的情况下,缓慢的卸表,边卸边晃动变送器,以便放出剩余气体。
4、差压式液位计的工作原理。
原理:充硅油的测量盒的膜片经两个偶合管脚联合,差压经操作棒造成一种引起扭曲杆变形的力,扭曲杆被放在薄膜式应变电阻被排列成为一惠斯登电桥以将压差转换为一均衡的电压信号。
电子放大器将测量室的信号转换为二线制4--20mA DC输出信号并且可提供惠斯登电桥。
操作:在连线时,注意接线的正负极。
在使用时,应先打开变送器的平衡阀,关闭高低压室的手阀,打开高低压室引压管线上的手阀,缓慢的打开高低压室的手阀,然后关闭平衡手阀即可。
第三单元、自动控制系统的基本概念一、调节对象、被调参数、调节参数、调节通道。
1.什么是调节对象? 在生产过程中被控制的设备或机器。
2.什么是被调参数? 指调节对象中的应保持在预定化幅度内并把它进行调节的参数。
3.什么是调节参数? 指作用于调节对象并使被调参数趋于稳定的参数。
4.什么是干扰? 是指破坏系统平衡状态而引起被调参数变化的外界因素。
5.什么是干扰通道?是由干扰产生点到被调参数之间的所有环节称干扰通道。
二、调节规律、变送器、调节器、执行器。
1. 什么是调节规律?就是指调节器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。
在研究调节器的调节规律时,将调节器从系统中断开,单独研究调节器的输出信号与输入信号的关系。
在分析调节器的调节规律时,通常在调节器的输入端加入一个阶跃信号,即突然出现某一偏偏差时,输出信号随阶跃输入信号的变化规律。
调节器的调节规律实际上表征调节器的动态特性,可以用传递函数的形式来描述。
调节器的基本调节规律是比例(P)、积分(I)、微分(D)及其组合。
2. 什么是变送器?变送器在自动检测和调节系统中的作用,是将各种工艺参数,如压力、差压、温度、流量、液位、成分等物理量变换成相应的统一标准信号,再传送到指示记录仪、运算器和调节器,供指示、记录、调节。
按照被测参数分类,变送器主要有:差压变送器、压力变送器、温度变送器、流量变送器等。
构成:通常由输入转换部分、放大器和反馈部分组成。
输入转换部分包括敏感元件,他的作用是感测被测参数,并把被测参数转换成某一中间模拟量。
中间量可以是电压、电流、位移和作用力等物理量。
反馈部分把变送器的输出信号转换成反馈信号。
放大器把中间模拟量和反馈量的差值放大,并转换成标准输出信号。
3. 什么是调节器?调节器通常是对输入信号与给定信号之偏差进行PID运算,并把运算结果以统一信号送到执行器,实现自动调节。
调节器必须有检测偏差和进行PID运算的两个关键部分。
偏差检测电路一般称为输入电路。
偏差信号通常采用电压形式,所以输入信号和给定信号在输入电路内都以电压形式进行比较。
如果输入信号是电流,必须通过一个精密电阻转换成相应的电压。
输入电路同时还必须具备内外给定电路的切换开关,正-反作用切换开关和偏差指示等部分。
PID运算电路是调节器产生调节作用的关键部分,他包括放大器和PID反馈电路两部分。
4. 什么是执行器?执行器在自动调节系统中的作用是接受来自调节单元的控制信号,使调节阀的开度产生相应的变化。
从而达到调节流量的目的。
三、反馈、正反馈、负反馈。
1. 反馈:指把系统的输出信号以一定的方式又引回到输入端。
2. 正反馈:指加入的反馈信号使系统的输入信号增加的反馈。
3. 负反馈:指加入的反馈信号使系统的输入信号减少的反馈四、自动调节系统的组成。
自动调节系统由调节对象,调节阀,测量变送,调节器四部分组成。
五、比例、积分、微分。
1. 比例调节规律(P):是指其输出信号与偏差量之间成比例关系。
比例调节特性的优点是反应速度块,调节作用能立即见效,既当有偏差信号输入时,调节器的输出立即与偏差成比例的变化。
输入的偏差信号越大,输出的调节作用也越强,这就是比例调节器的一个显著特点。
2. 积分调节规律(I):其输出信号与偏差信号的积分成正比。
当偏差存在时,积分调节器的输出信号将随时间不断增长或减小,只有当输入偏差等于零时,输出信号才停止变化,而稳定在某一数值上。
调节器的输出信号变化的快慢与输入偏差的大小和积分速度成正比,调节器的输出变化方向由偏差的正负决定。
3. 微分调节规律(D):是指其输出信号与偏差信号的变化速度成正比。
这种调节器使用在系统中,即使偏差很小,但只要出现变化趋势,既可马上进行调节。
故有“超前”调节之称。
但他的输出只能反映偏差信号的变化速度,不能反映偏差的大小,调节结果也不能消除偏差,所以不能单独使用这种调节器。
他必须常与比例或积分调节规律组合构成PD或PID调节器。
第四单元、执行器的原理、分类、特点及作用一、执行器的原理。
1. 电动执行器的工作原理:执行器由伺服电机、机械减速和位置发送器三部分组成。
执行器接受伺服放大器或电动操作器的输出信号,控制伺服电机的正反转,经机械减速器后变成输出力矩去推动调节机构动作。
与此同时,位置发送器将调节机构的角位移转换成相对应的4-20mADC信号,作为阀位指示,并反馈到前置磁放大器的输入端作为位置反馈信号以平衡输入信号。
2. 气动执行器的工作原理:气动执行机构接受气动调节器或阀门定位器输出的气压信号,并将其转换成相应的推杆直线位移,以推动调节机构动作。
二、执行器的分类及特点。
执行器按其使用的能源形式可以分为气动、电动和液动三大类。
⑴以气动执行机构操作的执行器称为气动执行器或气动调节阀;⑵以电动执行机构操作的执行器称为电动执行器或电动调节阀;⑶以液动执行机构操作的执行器称为液动执行器或液动调节阀;特点:1.气动执行器具有结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜和防火防爆等优点,广泛应用于石油、化工、冶金、电力等部门。
缺点是滞后大,不适合远传,(传输距离限制在150米以内)。
为了克服此缺点可采用电/气转换器或电/气阀门定位器,使传送信号为电信号,现场操作为气动。
2.电动执行器具有动作快、特别适用于远距离的信号传送、便于和电子计算机配合使用等优点。
一般来说,电动执行器不适用于防火防爆的场合。
但如果采用防爆结构,也可以达到防火防爆的目的。
三、气开式调节阀、气关式调节阀的选择原则选择原则:压力信号中断时,应保证设备和操作人员的安全。
四、电/气阀门定位器的作用。
作用:1、提高气动执行机构的灵敏度和精度,改善气动执行器的静特性。
下列影响气动执行机构的灵敏度和精度的因素均可减小。
a. 执行机构部分的薄膜和弹簧的不稳定性和各可动部分的摩擦力。
b. 当调节阀阀前阀后压差过大时所产生的不平衡力。
c. 由于调节介质的黏度大或带有悬浮物、固体颗粒等对阀杆移动所产生的阻力。
2、加快阀杆的移动速度,减小系统的传递滞后。
第五单元、防爆仪表的概念及防爆措施1、隔爆型仪表。
是指仪表壳体能承受内部发生爆炸时的压力,内部发生爆炸不能引起外界爆炸的仪表,标志为d。
2、本安型仪表。
是指仪表的电路系统在正常工作或故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的仪表,标志为:ia。
3、安全栅、安全栅的种类。
安全栅:它安装在控制室内,作为控制室仪表与现场仪表的关联设备,一方面传输信号,另一方面控制流如危险场所的能量在爆炸性气体或混合物的点火能量以下,以确保系统的安全火花性能。