仪表自动化基础知识培训ppt课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,仪表自动化基础知识,编写：黄文新,2005年6月,仪表自动化基础知识,1,仪表自动化基础知识编写：黄文新2005年6月仪,仪表自动化基础知识,目录,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,型电动单元组合仪表,5.2 数字单回路调节器,2,仪表自动化基础知识 目录2,仪表自动化基础知识,4,显示仪表,显示仪表直接接收检测组件、传感器、变送器送来的信号,，经过测量线路和显示装置，对被测变量予以指示或记录，或,用字、字符、数、图像显示。,显示仪表接显示方式分为模拟显示、数字显示和屏幕显示,三大类。,3,仪表自动化基础知识4 显示仪表3,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.1,模拟显示仪表,模拟式显示仪表是以指针或记录笔的偏转角或位移量显,示被测变量连续变化的仪表。,根据测量线路，模拟式显示仪表分为直接变换式和平衡,式两种。常用的有：动圈式指示仪表、电子电位差计和电子平,衡,4,仪表自动化基础知识4 显示仪表4,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.1,模拟显示仪表,4.1.1,自动平衡式显示仪表,自动平衡式显示仪表是一种用途广泛的自动显示记录仪,表，它配用热电偶、热电阻或其他能转换成直流电压、电流或,电阻的传感器、变送器，就可以连续指示和记录工业过程中的,温度、压力、流量、物位及成分等各种参数。,平衡电桥原理：,E,R,2,R,3,R,4,R,t,R,p,r,2,r,1,5,仪表自动化基础知识4 显示仪表ER2R3R4RtRp,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.1,模拟显示仪表,4.1.1,自动平衡式显示仪表,仪表以自动平衡的原理工作，被测信号输入比较电路，,其差值信号经晶体管放大后，驱动可逆电机，以达到自动平衡,的目的。该平衡机构与指示机构相连，故同时在标尺和记录纸,上指示或记录被测参数的数值。,6,仪表自动化基础知识4 显示仪表6,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,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,速表等。,检测单元,变送器,被测变量,前置放大器,A/D,非线性补偿,标度变换,数字显示,报警系统,数码输出,记录打印,7,仪表自动化基础知识4 显示仪表检测单元变送器被测变量前置,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.3 无纸记录仪,屏幕显示是直接把工艺参数用文字、符号、数字和图像配,合的形式在荧光屏上直接显示出来，它具有模拟式和数字显示,仪表两种功能，并且具有计算机大存储量的记忆能力与快速功,能，也是现代计算机不可缺少的终端设备，常与计算机联用，,作为现代计算机综合集中控制必不可少的显示装置，近年来发,展较快。,目前图像显示主要分两类，即计算机控制系统中的CRT彩,色图像显示和无纸记录的液晶（LCD）显示。,8,仪表自动化基础知识4 显示仪表8,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.3 无纸记录仪,无纸记录仪是简易的图像显示仪表，属于智能仪表范畴,。它以CPU为核心，内有大容量存储器RAM，可以存储多个过,程变量的大量历史数据。它能够直接在屏幕上同时显示出多个,过程变量的百分值、工程单位当前值、变量历史变化趋势曲,线、过程变量报警状态、流量积算值等。便于进行生产过程运,行过程的监视和故障原因分析等。,无纸记录仪无纸、无笔，避免了纸和笔的消耗和维护，内,部无机械传动部件，大大减轻了仪表人员的工作量。,9,仪表自动化基础知识4 显示仪表9,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.3 无纸记录仪,EKR系列彩色无纸记录仪,EKR2000 5.7“STN 彩,色液晶屏 6通道万能信号输入，,画面信息丰富，设置菜单全中,文显示;片保证了最高,采样速度0.2秒，处理能力强，,实时性好，功能齐备（PID调,节，累积，温压补偿），数据,存储介质为8/16M高速FLASH,电子盘和CF卡，避免了采用标准软盘记录数据的不稳定性;可组态报警输,出;仪表具有配电输出功能，可以支持以太网和485通讯，可连接微型打印,机;供电电源宽：85 265 V AC,10,仪表自动化基础知识4 显示仪表10,仪表自动化基础知识,4 显示仪表,4.3 无纸记录仪,LF57C彩色液晶显示记录仪LF57C彩色液晶显示记录仪是国内率先推,出的全智能、数字化最新一代彩色液晶显示无笔无纸记录仪。5.7英寸 彩,色液晶屏，8通道万能信号输入，画面信息丰富，设置菜单全中文显示；,电路设计先进，避免死机；,实时性好，功能齐备（可进,行开方运算，累积，温压补,偿），数据存储介质为4M高,速FLASH，无须电池保护；,可组态报警输出;仪表具有,配电输出功能，可以支持以,太网和485通讯，可连接微,型打印机;供电电源宽：,85 265 V AC或24VDC。,11,仪表自动化基础知识4 显示仪表11,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ,型电动单元组合仪表,5.2 数字单回路调节器,12,仪表自动化基础知识5 调节器12,仪表自动化基础知识,5 调节器,型气动记录调节仪,QXJ型气动记录仪和记录调节,仪（以下简称记录仪），它与变送,单元配套使用，可以用来测量指示、,记录各种工业过程的热工参数，如,压力、温度、流量、液位等；如果,需要，可与带背包式调节单元配套，,对这些参数进行自动调节。在仪表,正面可进行比例、积分、微分参数,整定；采用粘结式管路板，可进行,手动、自动无扰动切换。,13,仪表自动化基础知识5 调节器13,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,14,仪表自动化基础知识5 调节器14,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,DDZ型电动单元组合仪表（简称电型仪表）广泛应,用于石油、化工、电站、轻工、纺织、冶金、机械、动力等工,业的控制系统中，它是实现生产过程自动化，提高产品质量，,增加效益和节约能源等的不可缺少的主要生产工具。,电型仪表由变送、调节、给定、显示、转换、计算、执,行、辅助等八类仪表单元组成。用户根据生产过程的情况、条,件和要求，用这些单元进行系统设计，构成从简单到复杂的各,种检测和自动控制系统。,15,仪表自动化基础知识5 调节器15,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,变送单元,：压力、差压、流量、液位、温度变送器；,给定单元,：比例设定器、报警设定器；,调节单元,：各类调节器；,显示单元,：指示仪、记录仪、智能流量累积仪；,转换单元,：电气、气电转换器，电气阀门定位器；,计算单元,：加减器、乘除器、开方器、积算器；,辅助单元,：安全保持器、分电盘、电源箱、操作器、隔离器、,升压反相器、信号选择器、信号限制器。,16,仪表自动化基础知识5 调节器16,仪表自动化基础知识,5 调节器,电型系统仪表的主要特点：,采用国际标准信号,电型，按照国际电工委员会（IEC）的规定，远传信号,采用420mA DC，控制室内联络信号采用15V DC和420mA,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,电型，装备有齐纳式安全栅和隔离式安全栅（Safety-,barrier)。作为仪表系统的本质安全防爆结构，任何情况下都,能防止起爆能量泄露到危险场所。因此现场仪表除有一般型，,隔爆型外还有本质安全防爆型。其防爆等级是iaCT6。,17,仪表自动化基础知识5 调节器17,仪表自动化基础知识,5 调节器,电型系统仪表的主要特点：,自动手动双向自平衡无扰动切换,电型主要品种指示调节仪，将PID运算、测量、给定值,指示、手操控制和手动/自动切换等功能结合同一表内，操作,简单、安全可靠并有自动/手动双向自平衡无扰动切换。指示,直观醒目。指示刻度长为100mm双色指针直观醒目。更有光柱,指示品种，提高了显示精度和抗震性能。,电子线路以线性集成电路运算放大器构成，与分立元,件相比，可靠性上了新台阶。,采用24V DC 集中供电，并有备用电源自动切换，构成无停,电系统。,18,仪表自动化基础知识5 调节器18,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,电型系统仪表的主要特点：,采用二线制信号传送,为提高系统抗干扰能力减少安装维修费，现场仪表一般均,采用二线制传输。但为了照顾传统使用习惯，简化系统配置还,提供含防爆栅功能并有输入、输出隔离的四线制温度变送器。,指示仪记录仪工程量指示刻度可现场更换电型指示，记,录仪表可按要求装配相应范围的温度、压力、流量、液位工程,量刻度并在现场可方便地调换。,19,仪表自动化基础知识5 调节器19,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,DDZ型仪表信号传输示意图,24V,R,L,(250),420mA,15V,420mA,调节阀,变送器,调节器,记录仪,输出安全栅,输入安全栅,现场,控制室,20,仪表自动化基础知识5 调节器24VRL(250)4,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,5.1.1调节单元,接收变送器或转换器的测,量信号作为输入信号并以全刻,度值进行显示，将输入信号与,给定信号进行比较，对其偏差,进行比例、积分、微分运算之,后输出420mADC信号至操作,端，通过执行机构控制压力、,温度流量、液位等工业参数，,使其满足工艺的要求。,21,仪表自动化基础知识5 调节器21,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,5.1.1调节单元,22,仪表自动化基础知识5 调节器22,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1 DDZ型电动单元组合仪表,5.1.1调节单元,23,仪表自动化基础知识5 调节器23,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1.1调节单元,组成,：电型调节器控制单元和指示单元两部分组成。控,制单元由输入电路、比例微分电路、比例积分电路、输出电路,（VI转换电路）、软手动和硬手动电路。指示单元包括输入,指示电路和给定信号指示电路。,过程,：电型调节器的输入信号为15VDC的测量信号。,给定信号有内给定和外给定两种，内给定信号为15VDC，外,给定信号为4 20mADC，通过250精密电阻转换成15VDC。,测量信号与给定信号通过输入电路进行减法运算，输出偏,差值到比例微分电路进行比例微分运算，再经过比例积分电路,进行比例积分运算后，由输出电路转换成4 20mADC输出。,24,仪表自动化基础知识5 调节器24,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1.1调节单元,调节器的工作有四种工作状态：自动、保持、软手动、硬,手动。,自动和手动状态由切换开关选择，保持、软手动和硬手,动由扳键选择。,自动或软手动硬手动的切换，必须预先平衡（对中）才,能达到无扰动切换，其他的切换都能实现无扰动切换。,调节器设有正、反作用开关，以满足自动调节系统的要,求。,25,仪表自动化基础知识5 调节器25,仪表自动化基础知识,5 调节器,5.1.1调节单元,输入电路：采用了偏差差动电平移动电路，将以0V为基准,的15VDC输入信号V,i,与给定信号V,s,进行比较得到成偏差，并将,偏差放大2倍，输出以10V电平为基准的电压信号V,01,。,IC1,V,i,V,s,V,B,10V,V,CM1,V,CM2,V,01,R,1,R,2,R,3,R,4,R,5,R,6,R,7,R,8,