化工仪表自动化基础知识.ppt

化工仪表及自动化基础知识孙继红DTCO 同煤120万吨甲醇项目筹备处 引入两个概念控制智能控制 内容综述第一章化工仪表自动化的基本概念第二章检测仪表及传感器第三章计算机控制系统第四章基本控制理论及专业特点 第一章化工仪表自动化的基本概念 1-1化工仪表自动化的主要内容 化工生产过程自动化，主要包括自动检测、自动保护、自动操纵、自动控制等方面内容。1.自动检测系统利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录称为自动检测系统2.自动信号和联锁保护系统在生产中对某些参数超出允许范围进入联锁系统采取紧急措施使系统进入安全状态称为自动信号和联锁保护系统。如ESD、SIS3.自动操纵及自动开停车系统(顺序控制）根据预先设定的程序自动对生产设备进行周期性操作的称为自动操纵及自动开停车系统4.自动控制系统对生产过程进行监控使其达到预期工艺要求的称为自动控制系统DTCO 1-2自动控制系统的组成1自动化装置的的三大功能（1）检测 眼睛（2）运算（思考） 大脑（3）执行 手2自动化装置的三个部分（1）测量元件及变送器（眼睛及神经)（2）自动控制器（大脑分析发出指令）（3）执行器（手动）DTCO 1-3自动控制系统按工艺过程进行分类1.模拟控制（定值） 要求控制系统使被控对象的工艺参数保持在一个生产指标上不变2.随动控制 要求所控制的工艺参数准确、快速地跟随给定值的变化3.顺序控制 要求生产技术指标按一定的时间程序变化DTCO DTCO 1-4化工生产过程主要参数化工生产过程要检测的主要参数有：温度、压力、流量、液位等。过程参数仪表位号的字母代号如下： 字母 第一位字母 后继字母 被测变量或初始变量 修饰词 功能 A分析 ? 报警 B喷嘴火焰 ?取样冷却器、冷端补偿器 C电导率 ?控制，调节 D密度或重度 差 ?E电压（电动势） ?检测元件 F流量 比（分数） ?G尺度（尺寸） ?玻璃 H手动 ??I电流 ?指示 J功率 扫描 ?K时间或时间程序 ?操作器 L物位 ?灯 M水份或湿度 ??N浓度 ?气源，电源 P压力或真空 ?试验点（接头） Q数量或件数 积分累计 积分累计 R放射性 ?记录或打印 S速度或频率 安全 开关或联锁 T温度 ?传送 U多变量 ?多功能 V拈度 ?阀，风门 W重量或力 ?套管 Z位置 ?驱动，执行或未分类的执行器，电磁阀等 第二章检测仪表及传感器关键词：放大、转换 2-1基本概念1、误差误差分为绝对误差和相对误差， 绝对误差是测量的给出值与被测参数的真值之间的差值，公式表示为：△=xi—xt （△——绝对误差，xi——指示值，xt ——真实值）相对误差是绝对误差和这一点标准表的指示值之比：y= △/x0 2、精度 精度= 3、变差 变差=4、分辨率5、线性度6、反应时间DTCO △max仪表量程X100% 正反行程最大绝对差值 仪表量程X100% 2-2主要工艺参数的检测方法一、压力 1、 公式： p=F/S 2、 单位：1pa（帕)=1N(牛）/m2（平方米）表1.doc 3、表压和绝压 P表压=P绝对压力—P大气压力 P真空度=P大气压力—P绝对压力 4、分类按测量压力的转换原理分四大类①液柱式压力计 如：U型管压力计、单管压力计、斜管压力计②弹性压力计 如：弹簧管压力计、波纹管压力计、膜式压力计③电气式压力计 如：霍尔微压传感器、压力变送器④活塞式压力计 根据水压机液体传送压力的原理制成的校验仪DTCO 5、着重介绍：电气式压力计组成：压力传感器、测量电路、信号处理装置传感器四种类①、霍尔片式压力传感器（利用霍尔元件将由压力引起的位移转成霍尔电势）②、应变式压力传感器（电阻应变原理）③、压阻式压力传感器（单晶硅式的压阻效应）④、力矩平衡式压力传感器（力矩平衡矢量负反馈）⑤、电容式压力传感器（压力变化转化为电容量的变化）智能式压力传感器（增加了智能化组态、量程修改、自校准、自诊断）与手操器配合，可远离生产现场，尤其是危险或不易达到的地方，运行维护带来方便。DTCO 2、常用压力检测仪表 （1）弹性式压力表 ①膜片②波纹管波纹管③弹簧管弹簧管 平薄膜 波纹膜波纹管单圈弹簧管 多圈弹簧管 (2)压力传感器 ①应变片式压力传感器②压电式压力传感器 ③压阻式压力传感器④电容式压力传感器⑤集成式压力传感器 弹簧管压力表 箔式应变片 压电式压力传感器结构示意图 压阻式压力传感器结构示意图 电容式压力