第四章化工自动化控制仪表 课件.ppt

化工自动化控制仪表作业 内容提要 §4.1自动控制系统的组成及方块图 1、信号和变量 2、自动控制系统方块图 3、自动控制系统的分类 §4.2 化工工艺流程图 1、图形符号 2、字母代号 3、仪表位号 4、化工生产典型设备的工艺控制流程图 内容提要 §4.3常用化工自动化仪表 1、化工检测仪表 2、显示仪表 3、自动控制仪表 4、调节阀 §4.1.1 自动控制系统的组成 §4.1.1 自动控制系统的组成 §4.1.1 自动控制系统的组成 §4.1.1 自动控制系统的组成 变送器 是基于负反馈原理的，包括测量、放大和反馈三部分。其作用是将检测元件的输出信号转换成统一标准信号，送到显示仪表或控制装置进行显示、记录或控制 由于变量种类多，因此，变送器的类型也较多 温度变送器 压力变送器 液位变送器 流量变送器 §4.1.1 自动控制系统的组成 §4.1.1 自动控制系统的组成 调节阀： 调节阀又称控制阀、执行器。在自动控制系统中的作用，就是控制器发出的控制信号，改变调节参数，把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化。 按能源形式可分为气动执行器、电动执行器、液动执行器三大类。 §4.1.2 自动控制系统的方块图 一、信号和变量 §4.1.2 自动控制系统的方块图 §4.1.2 自动控制系统的方块图 二、自动控制系统方块图 在研究自动控制系统时，为了便于对系统分析研究，一般都用方块图来表示控制系统的组成。 下页图为液位自动控制系统地方块图每个环节表示组成系统的一个部分，称为“环节”。两个方块之间用一条带有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方块表示为这个环节的输入，箭头离开方块表示为这个环节的输出。线旁的字母表示相互间的作用信号。 §4.1.2 自动控制系统的方块图 方块图中， x 指设定值；z 指输出信号；e 指偏差信号；p 指发出信号；q 指出料流量信号；y 指被控变量；f 指扰动作用。当x 取正值，z取负值，e= x- z，负反馈；x 取正值，z取正值， e= x+ z，正反馈。 §4.1.2 自动控制系统的方块图 其他控制系统 用同一种形式的方块图可以代表不同的控制系统 §4.1.2 自动控制系统的方块图 §4.1.2 自动控制系统的方块图 §4.1.3 仪表及自动化系统的分类 化工生产过程中需要测量和控制的参数是多种多样的，主要的有热工量（压力、流量、液位、温度等）和成分（或物性）量。所以化工自动化仪表按功能不同，大致分为四类： 检测仪表（各种参数的测量和变送）； 显示仪表（模拟量显示和数字量显示）； 控制仪表（气动、电动控制仪表及数字式控制器）； 执行器 （气动、电动、液动等执行器）。 利用上述各类仪表，可以构成自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制这样四种自动化系统，他们的作用如下： 1.自动检测系统 利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、指示或记录的，称为自动检测系统。它代替了操作人员对工艺参数的不断观察与记录，因此起到对过程信息的获取与记录作用。这在生产过程自动化中是最基本的也是十分重要的内容。 自动检测系统中主要的自动化装置是敏感元件、传感器和显示仪表。 敏感元件也称检测元件，作用是对被测变量作出响应，把它转换成适合测量的物理量。 传感器可以对检测元件输出的物理量信号作进一步信号转换，当转换后的信号为标准的统一信号（如0~10mA、4~20mA、0.02~0.1Mpa等）时，此时的传感器一般成为变送器。 显示仪表的作用是将检测结果以指针位移、数字、图象等形式准确地指示、记录或储存，使操作人员能正确了解工艺操作情况和状态。 2.自动信号联锁保护系统 生产过程中有时由于一些偶然因素的影响导致工艺参数超出允许的变化范围而出现不正常情况时就有可能引起事故。为此，长对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装置。当工艺参数超过了允许范围，在事故即将发生以前，信号系统就自动地发出声光信号警报，告戒操作人员注意，并及时采取措施。 自动信号联锁保护电路按其主要构成元件的不同，可分为有触点式和无触点式两类（有时可采用混合式）。 有触点式电路是由各种继电器、按钮、开关等电器组成的继电线路，依靠各种电器的触点开合完成电路的通断和切换。 无触点式电路利用由二极管、晶体管及集成电路等电子器件构成具有一定功能的电子线路，利用电子器件的导通或阻断特性来实现自动信号的报警和联锁保护作用。 3.自动操纵及自动开停车系统 自动操纵系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行