过程控制仪表答题.ppt

1.过程控制仪表与控制系统的关系 自动控制： 是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装置），使被控对象的工作状态或参数（压力、物位、流量、温度、pH值等）自动的按照预定的程序运行。 过程控制仪表： 是实现工业生产过程自动化的重要工具，它被广泛地应用于石油、化工等各工业部门。在自动控制系统中，过程检测仪表将被控变量转换成电信号或气压信号后，除了送至显示仪表进行指示和记录外，还需送到控制仪表进行自动控制，从而实现生产过程的自动化，使被控变量达到预期的要求。 过程控制仪表包括变送器、调节器（也叫控制器）、执行器、操作器，以及可编程调节器等各种新型控制仪表及装置。 进料 生产中与生活中通过过程控制实现自动化的例子： 卷烟厂的防潮系统 家用空调 2.过程控制仪表的发展和分类 1)发展 60年代：就地分散控制 检测和控制仪表：普遍采用基地式仪表和部分单元组合仪表（多数是气动仪表）。 目的：实现工艺参数的稳定操作。 70年代：集中控制（一些工厂、企业实现了车间或大型装置）。 使用仪表： 80年代至今： 集散控制系统（DCS全名Distributed Control System ）。 特点：集中管理，分散控制。 仪表使用：微处理器、微机与传统仪表 相结合的过程控制仪表（数字调节器或可编程序调节器）。 2)分类 控制仪表可按能源、信号类型、结构形式来分类 （1）按应用能源分类：气动、液动、液动等 （2）按信号类型分类：模拟式、数字式 3.本课程的任务和学习方法 1)本课程的任务 2)本课程的学习方法 第一章 过程控制仪表的基本知识 1.1过程控制仪表的信号制式 1.2电动仪表信号标准的使用 1.3过程控制仪表防爆的基本知识 1.4过程控制仪表的型号命名 1.5过程控制仪表的分析方法 1.1过程控制仪表的信号制式 1.1.1信号制式: 信号标准,是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值. 1.1.2信号标准 1.气动仪表的信号标准 2.电动仪表的信号标准 1.2电动仪表信号标准的使用 1.2.1采用4~20mA DC电流信号传送 1.采用直流电流信号的优点 （1）直流电流信号比交流电流信号干扰小.交流电流信号容易产生交变电磁场的干扰,对附近仪表和电路有影响,并且如果混入的外界交流干扰信号和有用信号形式相同时难以滤除. 另外电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。 （2）直流电流信号对负载的要求简单.交流电流信号有频率和相位的问题,对负载的感抗和容抗敏感,使得影响因素增多. （3）电流比电压更利于远传信息.如果采用电压形式传送信息,当负载电阻较小且进行远距离传输时,导线上的电压降会引起误差. 2.采用4~20mA DC电流信号传送的理由 （1）仪表的电器零点是4mA，不与机械零点重合。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。 （2）在现场使用两线制变送器不仅节省电缆，布线方便，而且还便于使用安全栅，有利于安全防爆。 两线制的基本知识 两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线，这两根线既是电源线，又是信号线。两线制与三线制? (一根正电源线，两根信号线,其中一根共GND)? 和四线制(两根正负电源线，两根信号线,其中一根GND)相比，两线制的优点是： 　　1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线；可节省大量电缆线和安装费用； 　　2、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般利用双绞线就能降低干扰；两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥善接地。 　　 3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4～20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远； 4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等而造成精度的差异，实现分散采集，分散式采集的好处就是：分散采集，集中控制 5、将4mA用于零电平，使判断开路与短路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。 6 、在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。 3.采用直流电流信号需要注意的问题 （1）采用电流传送信息，接收端的仪表必须是低阻抗的。如果有多个仪表接受同一个电流信息，它们必须是串联的。 （2）串联连接的任何一个仪表在拆离信号回路之前首先要