自动化仪表绪论ppt课件

1、绪 论绪 论一、过程控制仪表与控制系统 二、过程控制仪表的开展概略三、过程控制仪表的分类及特点 课程的性质课程的义务一、过程控制仪表与控制系统自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或安装称为过程控制仪表或安装，使被控对象的任务形状或参数压力、物位、流量、温度、PH值等自动地按照预定的规律运转。 回想:什么是自动控制?例:一贮罐液位控制系统。要求贮罐液位坚持一定，以满足消费需求；图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统。分析:贮罐液位由液位变送器转换成相应的规范信号送到控制器，与给定值相比较，控制器按比较得到的偏向，以一定的控制规律发出控制信号，控制执行器的动作，经过

2、改动贮罐液体出料的流量，从而使贮罐液位坚持在与给定值根本相等的数值上。控制器被控对象 变送器zxe = x-z-pqy干扰温度压力、液位、流量变送器、在线成分分析仪 通常输出：420mA、15V等规范信号液位开关、料位开关、接近开关 (通常输出on/off信号)传感器Pt100、热电偶通常安装于控制室通常安装于 现场显示仪表四个根本环节：被控对象、检测仪表、控制器、执行器显示仪表根据需求可选阀门：调理阀、电磁阀、气动蝶阀泵：开关泵、变频泵控制阀过程控制系统是实现消费过程自动化的平台,而过程控制仪表与安装是过程控制系统不可短少的重要组成部分。 一、过程控制仪表与控制系统关系：二、过程控制仪表的开

3、展概略50年代60年代70年代80年代 90年代21世纪至今QDZQDZ QDZ DDZDDZ DDZ 数字式智能式控制仪表 DCS系统 PLC现场总线以太网三、过程控制仪表的分类及特点一按能源方式分： 1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表 二构造方式分： 1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式综合控制安装 4.数字化控制仪表 5.集散控制系统 6.现场总线控制系统。三按信号方式分： 1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表 一按能源方式分：电动控制仪表的特点： 信号传送速度快、传送间隔远、易于与计算机联用。 气动控制仪表的特点： 构造简单、性能稳定、平安防爆、易于维

4、修。二构造方式分：1.基地式控制仪表 以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构。2.单元组合控制仪表 电动单元组合仪表： DDZ型 ；DDZ型 ；DDZ型电源：220V AC ；24V DC ；电信号：电流010mA DC ； 420mA DC； Vo：15V DC气动单元组合仪表：气源：140 kPa；气信号：20100 kPa3. 组装式控制仪表 一种功能分别、构造组件化的成套仪表安装。工程实践中已很少运用。4 .数字控制仪表 以数字计算机为中心的数字控制仪表。其外形构造、面板布置保管了模拟式仪表的一些特征，但其运算、控制功能更为丰富，经过组态可完成各种运算处置和复杂控制。可和计算机配合运

5、用，以构成不同规模的分级控制系统。5.集散型控制系统 将集中一台计算机完成的义务分派给各个微型过程控制计算机，再配上数字总线以及上一级过程控制计算机，组成各种各样的、能顺应于不同过程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了“控制分散或“危险分散，管理高度集中。6.现场总线控制系统 是计算机网络技术、通讯技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新开展成果。它将具有数字通讯才干的现场智能仪表连成网络系统，并同上一层监控级、管理级联络起来成为全分布式的新型控制网络。三按信号类型分：模拟式控制仪表 传输信号通常为延续变化的模拟量。这类仪表线路较简单，操作方便，价钱较低运用上均有较成熟的阅历。数字式控制仪表

6、传输信号通常为断续变化的数字量。这些仪表和安装是以微型计算机为中心，其功能完善，性能优越，它能处理模拟式仪表难以处理的问题，满足现代化消费过程的高质量控制要求。压力变送器压力变送器常用的控制仪表及安装 丈量膜合差压变送器双法兰差压送器无纸记录仪丈量准确值Better Control可编程调理器输出准确值输出百分值丈量百分值 气动阀门定位器气动执行机构电动执行机构直通单、双座控制阀直通单、双座控制阀闸阀球阀三通阀蝶阀角阀计算机控制系统的开展过程 DDC控制始于50末期本质：用一台计算机取代一组模拟调理器，构成闭环控制回路特点：具有里程碑意义问题：价钱、性能集中型计算机控制本质：一台计算机取代尽能

7、够多的模拟调理器特点：控制集中 信息集中 危险集中问题：性能DCS控制始于70年代本质：采用过程控制过程管理消费管理等多层构造特点：控制分散 信息集中半数字，半分散传统DCSPLC_Based DCSIPC_Based DCSFCS本质：支持双向、多节点、总线式的全数字通讯，将全厂最根底的现场级仪表和安装均经过现场总线衔接起来特点：把控制义务下移到智能现场设备，全分散控制分布式IO DCS现场信号根据传输间隔或功能不同衔接到现场I/O设备上，各现场I/O设备与控制站间经过网络现场总线衔接。过渡型构造 直接数字量控制本质 用一台计算机取代一组模拟调理器，构成闭环控制回路，用数字控制技术简单地取代

8、模拟控制技术。过程控制计算机SPAI、DIAO、DO 检测仪表 执行器 被控过程对象起始于50年代末期，开辟了一个轰轰烈烈的计算机工业运用时代 优点 计算灵敏，精度高，PID控制规律，分时处置多个控制回路 此外，DDC也很快开展到PID以外的多种复杂控制。问题 价钱昂贵，运算速度不高集中型计算机控制系统初衷：由于当时的计算机体积庞大，价钱非常昂贵，为了使计算机控制能与常规仪表控制相竞争，企图用一台计算机来控制尽能够多的控制回路。外设过程控制计算机AIDIAODO 被控过程对象被控变量操作变量输入子系统输出子系统优越性： 从外表上看信息集中，集中型计算机控制可以实现各种更复杂控制功能；便于实现优

9、化控制和优化消费。问 题：由于当时计算机总体性能低，容量小，容易出现负荷过载，控制集中直接导致危险集中，高度集中使系统变得非常“脆弱。 集散控制系统 DCS出发点2个方面：(1)不能采取控制回路高度集中的设计思想，需求把控制功能分散到假设干个控制站实现，以提高系统的可靠性；(2)思索到整个消费过程的整体性，各个控制系统回路的运转该当服从工业消费管理的总体目的。根本特征:控制的分散性和管理的集中性 控制层网络管理层网络远程节点Web效力器 现场设备层 操作站 工程师站DCS的物理层次表示现场总线控制系统FCS定义是衔接智能现场安装和自动化系统的数字式、双向传输、多分支构造的通讯网络。 支持双向、

10、多节点、总线式的全数字通讯双向数据通讯才干防止了反复进展A/D、D/A的转换 把控制义务下移到现场设备，以实现丈量控制一体化 全分散本质特点评价已成为全世界范围自动化技术开展的热点涉及整个自动化和仪表的工业“革命 FCS现场总线控制系统 计算机控制系统的开展特征随着局域网、Internet、IT技术迅速开展，计算机控制系统向集成化、网络化、智能化、信息化开展成为一种趋势 系统构造向网络化、网络扁平化方向开展 系统功能向综合化方向开展 系统设备向多样化方向开展 现场总线式变送器现场总线式阀门定位器平安防爆工业以太网平安防爆总线非平安防爆总线控制室控制台流程图仪表盘操作员站操作员站CRT工业流程图工艺-仪表组合图加热炉汽包LTLC给水蒸汽气关阀FCOPE-MARK工位标志CASCMPAUTNROPNCNDAOF100：0CAS0.0是自动控制专业的一门专业课课程的性质课程的义务义务：使学生了解各控制仪表的原理构造，获得控制仪表及安装的安装运用、校验、维护方面的根本知识和技艺。根底知识：电工学、电子学、检测仪表、控制原理、微机原理等。内容:DDZ型表;气动执行器；数字控制器;集散控制系统；智能式现场仪表。学习方法要仔细听课，留意教师对问题的分析，经过案例分析和实训环节获得过程控制仪表的运用、