天鑫PAE仪表培训

1、天鑫仪表专业初级培训仪表基础知识内容提要内容提要仪表概述生产过程几大参数及常用的检测仪表 自动化仪表的信号制 电气转换的两大结构执行器典型控制DCS控制系统1一、仪表概述一、仪表概述对化工、炼油等生产过程中的各种变量(温度、压力、液位、流量、成分等)进行自动检测、显示和控制的仪表仪表。最常用的为电动仪表和气动仪表及带有微处理机的智能化仪表。 化工仪表分类化工仪表分类检测与过程控制仪表（通常称自动化仪表）分类方法很多很多：根据能源分：气动、电动、液动、核能等根据组合：基地式、单元式、综合控制根据安装：现场、盘装、架装根据是否带有微处理机：智能、非智能根据仪表信号形式：模拟仪表、数字仪表最通用的分

2、类是按仪表在测量与控制系统中的作用进行划分：检测仪表、显示仪表、调节仪表、执行器 返回目录返回目录仪表常用工具仪表常用工具个人标准配备：一字十字常用个规格螺丝刀、活呆常用各规格扳手、管钳、钢丝钳、斜口钳、尖嘴钳、公英制内六方、梅花扳手、镊子、卷尺等），万用表。公用工具：Druck DPI620一站式移动校验仪、过程万用表、hart475手操器通讯器Druck DPI620一站式移动校验仪测量和输出压力信号电信号校验仪可测量、输出和模拟 mA、mV、V、欧姆、频率和多种 RTD 、T/C 信号HART 数字通讯电流测量量程：0-1 A AC or DC分辨率：1 mA准确度：0.2% + 2 L

3、SD (DC)量程：0-30 mA分辨率：0.001 mA准确度：0.05% + 2 个最低有效位输出电流量程：0-20 mA or 4-20 mA分辨率：0.05% 满量程驱动能力：24 V 或 1200 20 mA频率至19.999 kHz, 0.005% + 1 个最低有效位连续性阻抗小于 5us/cm的流体流量测量 量程比大，达1：20，满量程流速范围可0.5m/s-10m/s范围自由选定J、旋涡流量计：根据漩涡发生体后产生的漩涡数量，测量流量。K、腰轮流量计：根据腰轮转动的频率测量流量。对介质洁净度要求高。L、刮板流量计：根据刮板转动的频率测量流量。M、涡轮流量计：根据涡轮转动的频率

4、测量流量。N、螺杆流量计：根据螺杆转动的频率测量流量。有单、双螺杆。5、组分在线分析5.1、氧含量：顺磁式氧量分析仪、氧化锆氧量分析仪；5.2、H2、CO、CO2：红外分析仪；5.3、烃含量组成：色普仪；5.4、水质分析：PH、电导、溶氧、硅；5.5、粉尘含量：粉尘检测仪；5.6、组分软测量技术：由温度、压力反映某种组分的含量。如蒸馏系统。6、其它测量6.1、转速、振动、位移传感器：6.2、可燃气体报警：6.3、重量、火焰、厚度检测6.4、电量变送器：电压、电流、功率等6.5、火灾报警：三、自动化仪表的信号制1、气动仪表 A、气源压力：0.14MP B、输出：0.02-0.10MP2、气动薄膜

5、调节阀 A、气源压力： 0.14MP、 0.25MP B、输入信号：4-20mA DC3、电动仪表A、电源：-220V AC 、24VDCB、输入：P 、P 、mV 、mA 、欧姆C、输出：0-10mADC、 4-20mADC、 1-5VDC四、电气转换的两大基本结构1、喷嘴挡板机构及气动放大器P0为气动放大器的输入压力（0.14MPa）P1为气动放大器的背压在气动放大器中背压P1的大小决定了膜片对针型阀作用力的大小，从而决定了阀的开度，而使输出的气动信号发生变化。由图中可以看到，当档板逐渐靠近盖住喷嘴时背压逐渐接近并达到气源压力P0。但由于档板和喷嘴都是金属材料，所以实际上不可能完全盖住，也

6、就是说P1只可能接近气源压力P0。当档板远离喷嘴时，P1为大气压力。但喷嘴有一定的阻力，所以实际上是P1接近于大气压力。档板与喷嘴之间的距离在实际工作中一般很微小，只有零点零几毫米。 喷嘴档板机构在目前的仪表系统中主要用于电气阀门定位器中。2、电磁平衡机构3、阀门定位器接受调节器输出的控制信号，去驱动调节阀动作，并利用阀杆的位移进行反馈，将位移信号直接与阀位比较，改善阀杆行程的线性度，克服阀杆的各种附加摩擦力，消除被调介质在阀上产生的不平衡力的影响，从而使阀位对应于调节器的控制信号，实现正确定位。五、执行器1、调节阀： 按动力可分为： 气动、电动、液动、自力式 按阀体结构可分为： 单座阀、双座

7、阀、笼式阀、球形阀、碟 阀、角形阀、三通阀、隔膜阀、偏心阀。1.1单座阀：直通单座调节阀，阀体内只有一个阀芯和一个阀座。特点是泄漏量小，因为是单阀芯结构，容易密闭，甚至可以完全切断。因此其结构上又分为调节型和切断型，他们的区别在于前者阀芯为柱塞型，后者为平板型。适用于低压差场合。1.2双座阀阀内有两个阀芯和两个阀座，阀杆作上下移动来改变阀芯与阀座的位置。双阀座有上下两个阀芯不易保证同时关闭，所以关闭时泄漏量较大，尤其用于高温、低温的场合，因材料的热膨胀不同，更易引起较严重泄漏。于高粘度和含纤维介质的调节。所以调节精度不高，在压差允许条件下尽量不选用双座阀。1.3套筒阀笼式阀，它的阀体与一般直通

8、单座阀相似，阀内有一个圆柱形套筒，阀芯可在套筒中上下移动，利用套筒导向。阀芯在套筒中移动，改变了套筒的截流孔面积，形成了各种特性并实现流量的调节。由于套筒阀采用了平衡阀芯结构，阀芯上、下受压相同，不平衡力小，并且阀芯利用套筒侧面导向，所以它的稳定性好，不易振荡，阀芯也不易损坏套筒阀1.4角形阀角形阀的结构除阀体为角形之外，其他结构与直通阀相似。角形阀的阀芯为单导向结构，故只能是正装，因此，气开式必须采用反作用式执行机构。1.5三通阀1.6碟阀又称翻版阀。由于阀板在阀体内旋的角度不同，使阀的流通面积不同，从而调节通过阀的流量。1.7隔膜阀隔膜阀的结构形式与一般阀门很不相同，它是依靠柔软的橡胶模或

9、塑料膜来控制流体运动的。其工作原理见下图。常用的隔膜阀材质分为铸铁隔膜阀，铸钢隔膜阀，不锈钢隔膜阀，塑料隔膜2、挡板机构：烟道气调节3、变频器：取代调节阀，如液位调节。4、气缸：大口径阀门或动作要求快。5、油缸：汽轮机转速调节调节阀阀芯阀座 笼式调节阀 单座调节阀 六、典型控制1、单回路控制：由一个被控对象、一个检测元件及变送器、一个调节器和一个执行器所构成的闭环系统2、串级控制：如精馏塔塔顶温度调节3、比例控制：如水碳比调节4、三冲量控制： 锅炉汽包液位、给水流量、排汽流量5、逻辑控制：如大于、小于、三取二等等6、先进控制：多变量输入，多变量输出。PID的参数的整定：对于简单的单回路控制系统

10、，根据在工程中得到的实际经验，一般设定如下：液位调节系统，P=20%80%, I=15,D=0。流量调节系统，P=40%100%, I=15,D=0。温度调节系统：P=20%60%，I=510， D=520。压力调节系统：P=30%70%，I=15,D=0。七、DCS控制系统1、DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer) 通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分

11、散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。 2、控制系统由以下硬件组成：控制站、操作站、工程师站和过程控制网络2.1 控制站是系统的核心部件，它负责直接处理现场的I/O信号、信息交换、控制算法、逻辑控制，以及实现工业过程的实时控制功能。控制站任一组成部分都能根据用户的要求实现冗余配置。2.2 操作站是一套由PC机、CRT显示器、键盘、鼠标、打印机等组成的人机界面。它使得操作者能够完成对生产过程的监控和管理。高性能的工业PC、友好的工艺画面、多窗口图形显示，更好的实现控制过程的集中显示、操作和管理。2.3 工程师站是专门为专业工程师设计的，安装了组态软件和系统维护工具，对系统进行组态和维护。2.4 过程控制网是实现工程师