Y SH X 概述 主动化外表与进程操控 （第五版） 施 仁 刘文江 郑辑光 王勇 编 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 主动化外表与进程操控 本课程为操控类专业的一门专业课，分为上、 下两篇，共九章。 检测外表 主动化外表 调理外表 DCS、FCS 履行器和防爆栅 过 程 操控 调理目标特性及测定 单回路调理体系的规划 常用及杂乱调理体系 调理体系的运用实例 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 首要参考书 ? Shinskey F.G. Process Control System, 3rd ed, McGraw-Hill, 1988 ? 金以慧， 《进程操控》 清华大学出版社 ，1993 ? 向婉成， 《操控外表与设备》 机械工业出版社 ，1999 ? 侯志林， 《进程操控与主动化外表》 机械工业出版社 ，2002 ? 阳宪惠 《现场总线技能及其运用》 清华大学出版社 ，1999 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 主动化外表概述 0.1 主动化外表及其开展概略 0.1.1 外表及计、器、仪、设备 我国古代劳动人民和学者曾发明过多种计 量办法和用具。早在战国时代，就有了度量衡规范。 度：为长度的计量； 量：为容积的计量； 衡：为质量的计量。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 在工程有用方面，对物理量进行“丈量”或对某 个参数进行“检测”，其实质是 被测物理量 计量单位 = “值”/ “丈量单位” 所用的设备， 称为“外表” 丈量成果 具有指示或纪录设备 “计”“仪” “表” 没有指示或指示不作为首要功用 “器” 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 ? 但外表中的某些部件有时也称为“器”，如放 大器，计数器，滤波器等，就不一定是外表了。 外表 具有多种功用或多种外表组成的整体 ? 可见“外表”一词决不限于指 “设备”或“机” 示或纪录为仅有功用的设备，其范 围较宽。 0.1.2 主动化外表 外表 连续出产进程中不用人工参加，主动 完结检测、调理、显现等功用 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 历史上三大外表厂 西安外表厂 四川外表公司 上海外表公司 西安外表厂 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 扬子石化 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 扬子石化 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 石油化工 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 SES枣庄归纳气体项目（FCS） 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 福建炼油乙烯一体化项目（FCS） 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 中海油南海壳牌乙烯项目（CSPC） 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 检测外表 对工艺参数进行丈量 调理外表 依据丈量值与给定值的差错按一定调 节规则宣布调理指令 履行器 依据调理外表指令对进出出产设备的物 料或能量进行操控 显（指）示外表 显（指）示丈量值或给定值 这些外表替代人们对出产进程进行丈量、操控、 监督和保护，因而是主动操控体系的必要组成部分。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.1.3 主动化外表的开展概略 （1） 基地式外表（第一代） 设备出产设备现场、只具有简略测控功用 其信号仅在本外表内起效果， 一般不能传送给其他外表或体系， 无法与外界沟通信息 操作人员在现场的巡视，了 解出产进程的情况，进行操控 适用于出产规模较小的体系 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 （2）单元组合式外表（第二代） DDZ-Ⅱ电动外表 DDZ-Ⅱ气动外表 DDZ-Ⅲ电动外表 按功用区分单元，按 需求组合成杂乱操控体系 操作人员能够坐在控 制室纵观出产流程遍地的 情况 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 出产现场遍地的参数经过一致的模仿信号，送 往会集操控室 适用于出产规模较大的杂乱体系 （3）计算机会集式操控体系（第三代） 1对1的物理衔接 模仿外表的局限性 算法简略、精度差 抗搅扰才能较差 人们开端寻求用数字信号替代模仿信号，呈现 了“直接数字操控外表”。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 人们妄图用一台计算机替代操控室的简直一切的 外表盘，呈现了会集式数字操控体系(DDC)。 但由于其时计算机的可靠性还较差，一旦计算机 呈现某种毛病，就会构成一切操控回路瘫痪，这种危 险的会集体系结构很难为出产进程所承受。 （4）计算机集散操控体系（第四代） 80年代初，跟着计算机可靠性的前进，价格的大 起伏下降，呈现了数字调理器、可编程操控器（PLC） 以及由多个计算机递阶构成的会集、涣散相结合的集 散操控（ DCS ）体系。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 体系中，丈质变送外表一般为模仿外表，是一 种模仿数字混合体系。这种体系在功用、性能上较 模仿外表、会集式数字操控体系有了很大前进，可 在此基础上完结设备级、车间级的优化操控。 可是，在DCS体系构成的进程中，各厂家的产 品自成体系，难以完结交换与互操作，组成更大范 围信息同享的网络体系存在许多困难。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 （5）现场总线操控体系（第五代） 新式的现场总线操控体系则突破了DCS体系中通 信由专用网络的关闭体系来完结所构成的缺点，把基 于关闭、专用的解决方案变成了根据公开化、规范化 的解决方案，即能够把来自不同厂商而恪守同一协议 规范的主动化“智能外表”，经过现场总线网络衔接 成体系，完结归纳主动化的各种功用，一起把DCS集 中与涣散相结合的集散体系结构，变成了新式全散布 式结构，把操控功用完全下放到现场，依托现场智能 外表自身便可完结根本检测、操控功用。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 操作工 进程操控工程站 HSE 操控网络 H1 进程网络 财物办理保护站 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 08 年 最 新 推 出 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 传统承继 – 单元化结构 变送器 定位器 转换器 – 外表选型根本相同 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 削减操控室二次外表 布线简略 – 双向、多点、串行的网 络 – 无需专用电缆 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 Courtesy of Shell Deer Park Courtesy of Shell Deer Park Courtesy of Cargill Courtesy of Shell Deer Park Courtesy of Shell Deer Park Courtesy of Cargill 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 人机友爱 – 根据视窗体系 – 功用块的挑选和链接， 即可完结操控战略 – 预界说操控模板 – 注释和阐明 – 存储并打印 即插即用 – 体系主动辨认在线设备 – 选用基金会注册设备， 确保体系能够操作 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 外表设备活络 – 离线组态，长途调校、 确诊，在线下装 – 外表可就近、就地设备 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.2 电动单元组合外表及其操控 体系的组成 0.2.1 我国DDZ外表的开展 60年代中 DDZ-Ⅰ 电子管和磁扩大器为首要放 大元件 70年代初 DDZ-Ⅱ 晶体管为首要扩大元件 80年代初 DDZ-Ⅲ IC为首要扩大元件，具有本 安性 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.2.2 DDZ简略调理（操控）体系 3 TC 冷水 4 减温器 2 TT 1 过热蒸汽 烟囱 汽鼓 炉膛 过热器 图0-0 锅炉过热蒸汽温度操控示意图 将调用经测 节热 温量 器电 度信 按阻 变号 此1送检送 偏器测至 差2 过发调热出节蒸控器汽制3的的命输温令入度， 端来．控并制与调代节表阀蒸4 汽的温 开度 度的 ，给 从定 而值 改 （变图 减中 温未 水画 流） 量进 ， 到达行控比制较过热蒸 汽温度的意图 图0-0为选用DDZ-Ⅲ外表构成的发电厂锅炉过热 蒸汽温度操控体系。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 图0-1 为单元组合外表构成的调理体系。 被变检调 送丈量 单元： 元件一 ：：般 或将 是称非非 变电电 送信的 器号工 ，转艺 将换 参检为 显数测电 示，元信 单如件号 元温输。 ：度出通 将、 压的常 变力 微称 送、 弱为 单流 信敏 元量 号感 输、 进元 出 行件 的放、 统液大传 一位、感 标等处器 准理， 信， 改换 号换能 ，为器 进能、 行远一 记距次 录 离传或仪送指表的示等统。一 执调行节单（元器：）根单据元调：节将信测号量改信变号阀与门给的定开信度号标，进准控信制号进入 调行节比对较象，的按工一艺定介的质调的节省规通律量发，出达调到节自傲动号调理的意图 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.2.3 信号制 （1）单元组合外表必须有一致的联络信号，采 用直流电流作为规范信号。 选用直流信号的长处是： ? 传输进程中易于和沟通感应搅扰相差异 ? 不存在相移问题 ? 不受传输线中电感、电容和负载性质的约束 选用电流制的长处： 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 ? 不受传输线及负载电阻改动的影响，适于信号的 远距离传送 ? 运用电流信号可直接与磁场效果发生正比于信号 的机械力 ? 运用电流信号可便利得到电压信号 （2）电动单元组合外表中并存着两种规范信号 准则，在DDZ-Ⅰ和DDZ-Ⅱ型外表中选用0～10 mA， 而在DDZ—Ⅲ型外表中，选用现在国际上通一的4～ 20 mA直流电流作为规范信号。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 4～20 mA直流电流信号的长处是： ? 有利于辨认外表断电、断线等毛病 ? 为现场变送器完结两线制供给了可能性，节省电 缆，布线便利 ? 且大大有利于安全防爆 ? 能供给较大的电磁力 ? 上限值较大，有利于按捺搅扰 ? 上限值与下限值之比为5：1，与通用气动外表的 信号制（0.2～1Pa）对应，便于彼此折算。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.3 外表的根本技能指标 0.3.1 丈量规模上限、下限与量程 按规则精度丈量被丈量的规模，称为“丈量范 围”，其最高值与最低值，别离称为（规模）上限 和（规模）下限。 上限值和下限值的代数差，称为“量程”。 0.3.2 零点搬迁和量程搬迁 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 以被丈量相关于量 输入 100% 程的百分数作为外表的输 入，以指针位移或转角相 关于标尺长度的百分数作 为外表的输出，别离用横 0 图0-2 输出 100% 外表的标尺特性 坐标和纵坐标表明，可用 曲线把“标尺特性”描绘 出来，如图0-2所示。线 性标尺为直线，非线性标 尺为曲线。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 若坚持直线斜率不变：①变为②， 称为“零点搬迁”。量程仍为 [75-(- 25)]%=100%。 输入 125% 100% ③ ②① -25% 0 输出 75% 100% 图0-3 外表的零点搬迁和量程搬迁 若起点不变，改动直线斜率：①变为③， 称为“量程搬迁”。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.3.3 准确度 绝对差错 = 示值 – 约好真值 相对差错 = 外表工业规则，取 δ 绝对差错 量程 100% （相对 百分差错），去掉式中的“%”，称为外表的准确 度。它区分红若干等级，如，0.1级，0.2级，0.5级， 1.0级，2.0级，2.5级，5.0等。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.3.4 活络度和活络限 活络度表明丈量外表对被测参数改动的活络程 度，常以外表输出（如指示设备的直线位移或角位 移）与引起此位移的被测参数改动量之比表明，即 活络度 = Δα 指示设备位移量 Δx = 被测参数改动量 外表的活络限——指外表能感触并发生动作的 输入量的最小值。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 y ?ymax O xmin xmax x 图0-4 外表的变差 0.3.5 变差 在外界条件不变的 情况下，运用同一外表对 被测参量进行重复丈量 （正行程和反行程）时， 所发生的最大差值与丈量 规模之比称为变差。 变差 = 正反行程最大差值 量程 = Δymax xmax - xmin 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 0.4 外表的图形符号 在制作操控流程图时，图中所选用的图例符号 要按有关的技能规则进行，可拜见化工部规划规范 HGJ7—87 《化工进程检测、操控体系规划符号统 一规则》。 外表的图形符号是一个细实线mm，关于不同的设备方位外表的图形符号，略有 差异。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 第1位字母表 示被测变量 后续字母表明 TC 外表的功用 204 后续数字表明 外表序号 第1位数字表 示工段号 用来表明外表的小圆 圈的上半圆内，一般写有 两位(或两位以上)字母， 第一位字母表明被测变量， 后继字母表明外表的功用。 阿拉伯数字编号写在 圆圈的下半部，其第一位 数字表明工段号，后续数 字(二位或三位数字)表明 外表序号。 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 表0-1被测变量和外表功用的字母代号 字母 A C E F I L P T R 首位字母意义 剖析 电导率 电压 流量 电流 物位 压力或真空 温度 放射性 后续字母意义 报警 操控（调理） 检测元件 指示 传送 记载或打印 主动化外表与进程操控 Y SH X 概述 本章小结 外表 其它外表 量程 零点、量程搬迁 主动化外表 图形符号 技能指标 阀门 外表构成的操控体系 工艺介质 调理目标 准确度 活络度 变差 被调量 检测元件 履行单元 单元组合外表 主动 手动 调理单元 丈量值 给定值 操作单元 给定单元 变送单元 显现单元 外表之间的联络信号选用直流电流信号 要点： （1）外表的概念 （ 2 ） DDZ 仪 表 构 成 的操控体系框图 （3）外表的量程、传 输特性、准确度 （4）图形符号 难点： ? 操控体系框图 ? 外表的传输特性 主动化外表与进程操控

m6平台登录入口 上一篇：自动化总结心得领会范文 下一篇：【涨常识】简练了解自动化外表