自动化控制现场执行系统ppt课件

1、现场执行系统现场执行系统执行器执行器l执行器在自动控制系统中的作用执行器在自动控制系统中的作用,就是接受调就是接受调理器发出的控制信号理器发出的控制信号,改动调理参数改动调理参数,把被调参把被调参数控制在所要求的范围内数控制在所要求的范围内,从而到达消费过程从而到达消费过程自动化自动化.l在消费现场在消费现场,执行器直接控制工艺介质执行器直接控制工艺介质,高温、高温、高压、强腐蚀、易燃、易结晶等条件下，假设高压、强腐蚀、易燃、易结晶等条件下，假设选择不当，往往会给消费带来困难，甚至会呵选择不当，往往会给消费带来困难，甚至会呵斥事故。斥事故。执行器的分类执行器的分类l执行器按其能源方式可分为气动

2、、电动和液动。执行器按其能源方式可分为气动、电动和液动。l气动执行器按其执行机构方式分为薄膜式、活气动执行器按其执行机构方式分为薄膜式、活塞式和长行程式。塞式和长行程式。l液动执行机构按运动方式分为直行程和角行程液动执行机构按运动方式分为直行程和角行程两种。两种。l电动执行机构按运动方式可分为直行程、角行电动执行机构按运动方式可分为直行程、角行程和多转式。程和多转式。气动执行器气动执行器 气动执行器常称为调理阀，又称控制阀。它由执行机构和调理机构组成。其中执行机构是调理阀的推进部分。它按控制信号的大小产生相应的推力，经过阀杆使调理阀阀芯产生相应的位移。 调理机构是调理阀的调理部分，它与调理介质

3、直接接触，在执行机构的推进下，改动阀芯与阀座间的流通面积，从而到达调理的调理作用。气动薄膜执行机构气动薄膜执行机构l气动薄膜执行机构是一种气动薄膜执行机构是一种运用最广泛的执行机构，运用最广泛的执行机构，它接受它接受0.020.1MPa或或0.040.2MPa的气动信的气动信号号.l按作用方式可分为正作用按作用方式可分为正作用和反作用两种。和反作用两种。气动薄膜执行机构气动薄膜执行机构l当信号压力添加时推杆向下运动的叫正作用执行机构。l当信号压力添加时推杆向上运动的叫反作用执行机构。气动执行机构的工用原理气动执行机构的工用原理l信号压力经过波纹膜片上方正作用或下方信号压力经过波纹膜片上方正作用

4、或下方反作用进入气室，在波纹膜片上产生一作反作用进入气室，在波纹膜片上产生一作用力，使推杆挪动并紧缩或拉伸弹簧，当弹簧用力，使推杆挪动并紧缩或拉伸弹簧，当弹簧的作用力和膜片上的作用力到达平衡时，推杆的作用力和膜片上的作用力到达平衡时，推杆就会稳定在一新的位置上。信号压力越大，作就会稳定在一新的位置上。信号压力越大，作用在膜片上的作用力就越大，弹簧的反作用力用在膜片上的作用力就越大，弹簧的反作用力就越大，即推杆的位移就越大。就越大，即推杆的位移就越大。气动活塞执行机构* 气动活塞执行机构，它的活塞随着两侧的压差而挪动，它的允许气源压力可达0.50.7MPa，因没有反力弹簧抵消推力，所以有很大的输

5、出力，帮特别适用于高静压、高差压的工艺场所。气动长行程执行机构l气动长行程执行机构，具有行程长气动长行程执行机构，具有行程长200400mm)、转矩大的特点，、转矩大的特点，适用于输出转角和力矩大的场所。适用于输出转角和力矩大的场所。如蝶阀、风门等。如蝶阀、风门等。侧装式气动薄膜执行机构侧装式气动薄膜执行机构l侧装式气动薄膜执行机构：这种执行机构交融了气动薄膜执行机构和活塞执行机构的特点，采用杠杆传动进展力矩放大，可使输出力放大35倍。侧装式气动薄膜执行机构侧装式气动薄膜执行机构l但这种执行机构输出和输入信号压力间呈非线性关系，可以经过运用公用的阀门定位器后，可使输出和输入信号压力间呈线性关系

6、。这种执行机构通用性好，实现正、反作用很方便，只需将连杆与转板的衔接做相应的变卦即可。调理机构调理机构l调理机构又简称阀。根据阀的构造、用途来分，可分为直通单座阀、直通双座阀、蝶阀、三通阀等。随着工业自动化安装向大型化、高性能开展，出现了偏心旋转阀、套筒阀、O形球阀、V形球阀等。直通单座阀直通单座阀l直通单座阀阀体内有一阀芯和阀座，由阀杆带动阀芯上、下挪动来改动阀芯和阀座之间的相对位置，从而改动流过阀的流量。直通双座阀直通双座阀l直通双座阀阀体内有两个阀芯和阀座，由阀杆带动阀芯上、下挪动来改动阀芯和阀座之间的相对位置，从而改动流过阀的流量。角形阀角形阀l角形阀除阀体为直角形之外，其它构造与直通

7、阀类似。角形阀的阀芯为单导向构造，故只能正装构造，因此，气开式阀门只能采用反作用执行机构。高压阀高压阀l高压阀，上、下阀体为锻造构造方式，填料箱与阀体做成一体，阀座与下阀体分开。只能正装构造，因不平衡力大，普通要配用阀门定位器。三通阀三通阀蝶阀蝶阀l蝶阀又称翻板阀，由于阀板在阀体内旋转的角度不同，使阀的流通面积不通，从而调理经过阀的流量。偏心旋转阀偏心旋转阀l偏心旋转阀偏心旋转阀 偏心旋转阀又称凸轮挠偏心旋转阀又称凸轮挠曲阀，简称偏旋阀它的阀芯构造曲阀，简称偏旋阀它的阀芯构造方式如图，动作过程可以用偏心旋方式如图，动作过程可以用偏心旋转阀动作表示阐明球面阀芯连转阀动作表示阐明球面阀芯连在揉臂上

8、轮毂相接，轮毂与转在揉臂上轮毂相接，轮毂与转轴用键滑配，球面阀芯的中心线轴用键滑配，球面阀芯的中心线与转轴中心偏离，转轴带动阀芯偏与转轴中心偏离，转轴带动阀芯偏心旋转由于这种偏心旋转，使阀心旋转由于这种偏心旋转，使阀芯向前下方旋进入阀座任务时转芯向前下方旋进入阀座任务时转轴的运动是由气动执行机构驱动的，轴的运动是由气动执行机构驱动的，推杆的运动经过曲柄传给转轴推杆的运动经过曲柄传给转轴套筒阀套筒阀l套筒阀也叫笼式阀，是一种新型的调理阀，它的阀体与普通直通单座阀类似，阀内有一个圆柱形套筒，也叫笼子阀芯可在套筒中上下挪动，利用套筒导向，阀芯在阀座中挪动，改动节流面积调理阀调理阀l调理阀正反作用的选

9、择，主要从工艺消费需求和平安要求思索，原那么是当信号压力中断时，应保证工艺设备和消费的平安如阀门处于全开位置时危险小时，应选气关阀，反之选气开阀l在确定了调理阀的气开和气关之后，必需根据阀的这一方式来确定调理器的正反作用调理阀的正反作用调理阀的正反作用调理阀的流量特性调理阀的流量特性l、快开l、直线l、抛物线l、等百分比l、比曲线l、修正抛物线阀门定位器阀门定位器l阀门定位器是调理阀的主要附件，可分为气动阀门定位器和电气阀门定位器。l阀门定位器接受调理器输出的控制信号，去驱动调理阀动作，并利用阀杆的位移进展反响，将位移信号直接与阀位比较，改善阀杆行程的线性度，抑制阀杆的各种摩擦力，消除被调介质

10、在阀上产生的不平衡力的影响，从而使阀位对应打动调理器的控制信号，实现正确定位控制系统控制系统l控制系统由被控对象、检测元件、调理器和调理阀四部分组成。可分为开环系统和闭环系统。开环控制系统开环控制系统l控制系统的输出信号不反响到输入端，因此也不对控制造用产生影响的系统称为开环控制系统。闭环控制系统闭环控制系统l系统的输出经过丈量变送环节，又前往到系统的输入端，与给定信号相比较，以偏向的方式进入调理器，对系统起控制造用，整个系统构成一个封锁的反响回路，这种控制系统称为闭环控制系统，或称反响控制系统。调理系统的过渡过程调理系统的过渡过程简单控制系统简单控制系统l简单控制系统是指由一个被控对象、一个

11、丈量参数、一个调理器和一台调理阀组成的控制系统。l它是最常用的控制系统，适用于被控对象纯滞后小，时间常数小、负荷和干拢变化比较平缓的控制系统。常见有温度、压力、流量、液位等系统。复杂控制系统复杂控制系统l复杂控制是相对简单控制系统来说的，凡是具有两个以上参数，两个以上调理器或两个以调理阀组成的多回路系统都叫复杂控制系l主要有串级控制系统、比值控制系统和选择性控制系统等。控制系统的投运控制系统的投运l、先现场手动操作，就是把调理阀隔离，先用旁路操作。l、待稳定后，改用手动遥控操作。l、待被调参数接近设定值时，调理器的参数设置好后，将系统打入自动运转。气动调理阀常见缺点气动调理阀常见缺点阀不动作阀不动作1、：定位器有气流、但没有输出定位器中放大器的恒节流孔堵塞紧缩空气中有水分聚积于放大器球阀处2、有信号而无动作阀芯与衬套或阀座卡死阀芯零落销子断了阀杆弯曲或折断执行机构缺点2、阀的动作不稳定、阀的动作不稳定1、气源信号压力一定，但调理阀动作仍不稳定定位器有缺陷输出管线漏气执行机构刚度太小，液体压力变化呵斥推力缺乏阀门摩擦力大阀振落有鸣声阀振落有鸣声1、调理阀接近全闭位置时振动调理阀选大了，常在小开度时运用介质流动方向与阀门封锁方向一样2、调理阀任何开度都振动支撑不稳附近有振源阀芯与衬套磨损阀的动作愚钝阀的动作愚钝1、阀杆往复行程动作愚钝阀体内有泥浆或粘性大的介质，有堵塞