仪表及自动化培训

仪表及自动化培训演讲人：日期：仪表基础知识自动化系统概述传感器与执行器原理及应用过程控制策略与优化方法故障诊断与排除技巧培训实际操作演练环节安排目录CONTENTS01仪表基础知识CHAPTER仪表定义指准则、模范；容貌举止；测量指示的器具，是工业自动化系统的关键组成部分。仪表分类按功能可分为测量仪表、控制仪表和执行器等；按测量原理可分为机械式仪表、电气式仪表等。仪表定义与分类精度指标反映仪表测量结果的准确程度，通常用最大引用误差或准确度等级来表示。稳定性指标指仪表在规定的工作条件下，长时间保持其性能不变的能力。可靠性指标仪表的可靠性是指在规定的时间内和规定的条件下，仪表无故障工作的能力。030201仪表性能指标采用热电偶、热电阻等温度传感器，将温度转换为电信号进行测量。温度测量利用压力传感器，将被测压力转换为位移、电信号等进行测量。压力测量采用差压流量计、电磁流量计等，通过测量流体在管道中的压力差、速度等参数来计算流量。流量测量常用测量原理及技术应用根据被测参数的特性和测量要求，选择合适的仪表类型、量程和精度等级。选型注意事项仪表应安装在便于观察和维护的位置，避免受到振动、腐蚀等因素的影响；同时，应按照仪表说明书的要求进行安装和接线。安装注意事项选型与安装注意事项02自动化系统概述CHAPTER负责将被测物理量转换为与之有确定对应关系的电量信号。传感器功能对传感器采集的信号进行处理、分析和判断，输出控制指令。控制器功能01020304包括传感器、控制器、执行器及人机界面等部分。自动化系统的基本组成接收控制指令，驱动被控对象完成预期动作。执行器功能自动化系统组成及功能典型控制系统结构分析输出量不对系统的控制产生任何影响，系统结构简单，稳定性较高。开环控制系统输出量对控制产生直接影响，具有反馈环节，可修正偏差，提高控制精度。采用可编程的存储器，用于存储和执行逻辑运算、顺序控制等指令，实现自动化控制。闭环控制系统采用分散控制、集中管理的思想，将控制功能分散到各个节点上，提高系统可靠性。分布式控制系统（DCS）01020403可编程逻辑控制器（PLC）自动化技术发展趋势智能化借助人工智能、机器学习等技术，提高自动化系统的智能水平，实现更高级的控制和决策功能。网络化通过工业互联网、物联网等技术，实现设备之间的互联互通，实现远程监控和协同控制。集成化将不同厂商、不同类型的设备集成到一个统一的平台上，实现数据共享和协同工作。实时化对生产过程中的数据进行实时采集、处理和分析，及时发现问题并进行处理，提高生产效率。采用隔离技术，将自动化系统与外部网络隔离，防止病毒和黑客攻击。对关键部件进行冗余设计，确保系统在某一部分出现故障时仍能正常运行。定期对系统数据进行备份，防止数据丢失和系统崩溃。建立严格的权限管理制度，对不同用户进行权限划分，确保系统安全稳定运行。安全防护与可靠性保障措施安全隔离冗余设计数据备份权限管理03传感器与执行器原理及应用CHAPTER热敏传感器利用材料的热敏特性，将温度转换为电阻、电流或电压等电信号输出。常见类型有热电偶、热敏电阻和热敏二极管等。传感器类型及工作原理介绍01光敏传感器利用光电效应原理，将光信号转换为电信号输出。常见类型有光敏电阻、光敏二极管和光电池等。02压力传感器利用材料的压阻效应或电容变化原理，将压力转换为电信号输出。常见类型有压阻式压力传感器和电容式压力传感器等。03磁敏传感器利用霍尔效应或磁阻效应原理，将磁场转换为电信号输出。常见类型有霍尔传感器和磁阻传感器等。04执行器分类及特点分析气动执行器以压缩空气为动力源，通过电磁阀控制气缸或气动马达实现执行动作。具有结构简单、动作可靠、输出推力大等特点。电动执行器液动执行器以电力为动力源，通过电机驱动减速器或直接驱动执行机构实现执行动作。具有控制精度高、调节性能好等特点。以液体压力为动力源，通过液压缸或液动马达实现执行动作。具有输出推力大、传动平稳等特点。将传感器输出的微弱电信号进行放大、转换和处理，以便与控制系统进行匹配和传输。信号转换将处理后的信号通过电缆、光纤等传输介质传输到控制系统中，实现远程监控和控制。信号传输在信号传输过程中，采取一系列措施减少干扰和噪声的影响，保证信号的稳定性和可靠性。信号抗干扰信号处理与传输技术探讨010203炼油厂在炼油厂中，传感器用于检测油品的温度、压力、液位等参数，执行器用于控制加热炉、油泵等设备，确保生产安全和产品质量。化工生产过程在化工生产过程中，传感器用于检测温度、压力、流量等参数，执行器用于控制阀门、泵等设备，实现自动化控制。造纸生产线在造纸生产线中，传感器用于检测纸张的厚度、湿度等参数，执行器用于控制烘缸、卷纸机等设备，保证产品质量和生产效率。典型应用场景举例04过程控制策略与优化方法CHAPTER过程控制定义对生产过程中的温度、压力、流量等参数进行监控和调节，以保证生产过程的稳定性和产品质量。目标设定提高生产效率，降低能耗，减少生产过程中的波动和故障，实现生产过程的自动化和智能化。过程控制基本概念和目标设定常规控制策略介绍及实施要点PID控制根据设定值与实际值的偏差进行比例、积分和微分运算，输出控制信号。实施要点选择合适的PID参数，根据生产过程的变化进行调整，保证控制精度和稳定性。串级控制将多个控制器串联起来，分别控制不同的被控变量，实现复杂过程的控制。实施要点合理设计控制回路，保证各控制器之间的协调性和稳定性。模糊控制基于模糊逻辑，对不确定和模糊的控制对象进行建模和控制。优势分析能够处理复杂的非线性系统，具有较强的鲁棒性和适应性。预测控制基于预测模型，对未来一段时间内的控制过程进行预测和优化。优势分析能够提前预测生产过程中的变化，并采取相应的控制措施，提高生产效率和产品质量。先进控制算法原理及其优势分析通过采集和分析生产过程中的数据，发现生产过程中的规律和瓶颈，提出优化建议。建立数据模型，进行仿真和优化，验证优化效果，并逐步应用到实际生产过程中。不断对生产过程进行监控和分析，发现问题并及时进行改进，实现生产过程的持续优化。采用PDCA循环等方法，不断对生产过程进行改进和优化，提高生产效率和产品质量。过程优化思路和方法分享数据分析和挖掘方法分享持续改进方法分享05故障诊断与排除技巧培训CHAPTER传感器故障如温度传感器、压力传感器等因老化、损坏或电路故障导致测量数据不准确。常见故障类型及原因分析01执行器故障如阀门、电机等无法正常工作，可能由于控制信号异常、电源问题或机械故障。02控制系统故障如PLC、DCS等控制系统出现程序错误、通讯故障或硬件损坏。03仪表显示故障如显示屏损坏、指示偏差等，可能由于电源问题、连接不良或显示单元本身故障。04现场观察观察故障现象，了解故障发生的背景，收集相关信息。仪器检测使用万用表、示波器等工具对电路进行检测，查找故障点。程序诊断对PLC、DCS等控制系统进行程序诊断，检查程序逻辑和参数设置。维修与更换根据故障诊断结果，对故障部件进行维修或更换。故障诊断方法和步骤指导根据故障现象和经验快速定位故障点，提高维修效率。技巧一掌握常用维修工具和仪器使用方法，提高维修技能水平。技巧二分享实际故障排除案例，分析故障原因和解决方法，总结经验教训。案例剖析排除技巧分享和案例剖析010203预防性维护策略建议定期检查定期对仪表及自动化设备进行检查，及时发现并处理潜在故障。维护保养定期对设备进行维护保养，如清洗、紧固、润滑等，延长设备使用寿命。预防性更换根据设备使用情况，提前更换易损件和易老化部件，预防故障发生。培训与教育加强员工对仪表及自动化设备的培训和教育，提高员工故障预防和排除能力。06实际操作演练环节安排CHAPTER仿真平台介绍介绍仿真平台的功能、界面及操作流程，使学员对仿真平台有初步了解。仪表操作演示演示仪表的启动、参数设置、测量和记录等操作流程，使学员掌握仪表的基本操作。自动化控制演示演示自动化控制系统的组成、工作原理及操作流程，使学员了解自动化控制的基本概念和实现方式。仿真平台操作演示学员分组进行实际操作练习分组操作将学员分成若干小组，每组分配相应的仪表和自动化控制系统进行练习。操作指导实际操作教师巡回指导，解答学员在操作过程中遇到的问题，确保学员正确操作。学员按照教师的演示和指导，自己动手进行仪表的启动、参数设置、测量、记录以及自动化控制系统的操作。教师观察学员的操作过程，对学员的操作进行点评，指出优点和不足。点评操作教师针对学员在操作过程中遇到的问题和困惑，进行详细的解答和讲解，确保学员完全掌握所学内容。解答疑问根据学员的掌握情况，教师适