自动化仪表绪论课件1.ppt
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1、2022-12-16自动化仪表绪论(1)自动化仪表绪论自动化仪表绪论(1)自动化仪表绪论(1)绪绪 论论一、过程控制仪表与控制系统一、过程控制仪表与控制系统 二、过程控制仪表的发展概况二、过程控制仪表的发展概况三、过程控制仪表的分类及特点过程控制仪表的分类及特点 课程的性质课程的性质课程的任务课程的任务自动化仪表绪论(1)自动控制自动控制是指在没有人直接参与的情况下,是指在没有人直接参与的情况下,利利用外加的设备或装置(称为过程控制仪表或装用外加的设备或装置(称为过程控制仪表或装置),置),使被控对象的工作状态或参数(压力、使被控对象的工作状态或参数(压力、物位、流量、温度、物位、流量、温度、
2、PHPH值等)值等)自动地自动地按照预定按照预定的规律运行。的规律运行。回顾回顾:什么是自动控制什么是自动控制?自动化仪表绪论(1)例例:一贮罐液位控制系统。一贮罐液位控制系统。要求贮罐液位保持一定,以满足生产需要;要求贮罐液位保持一定,以满足生产需要;图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路图中液位变送器、控制器和执行器构成了一个单回路控制系统控制系统。分析分析:贮罐液位由贮罐液位由液位变送器液位变送器转转换成相应的标准信号送到换成相应的标准信号送到控制器控制器,与给定值相比较,与给定值相比较,控制器按比较得到的偏差,控制器按比较得到的偏差,以一定的控制规律发出控以一定的控制规律发出控
3、制信号,控制制信号,控制执行器执行器的动的动作,通过改变贮罐液体出作,通过改变贮罐液体出料的流量,从而使贮罐液料的流量,从而使贮罐液位保持在与给定值基本相位保持在与给定值基本相等的数值上。等的数值上。自动化仪表绪论(1)控制器控制器被控对象被控对象 变送器变送器z zx xe=x-ze=x-z-p pq qy y干扰干扰通常安装通常安装于控制室于控制室通常安装通常安装于于 现场现场显示显示仪表仪表阀门:调节阀、电磁阀、气动蝶阀阀门:调节阀、电磁阀、气动蝶阀泵:开关泵、变频泵泵:开关泵、变频泵控制阀控制阀自动化仪表绪论(1)过程控制系统是实现生产过程自动化的过程控制系统是实现生产过程自动化的平台
4、平台,而过程控制仪表与装置是过程控制而过程控制仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。系统不可缺少的重要组成部分。关系:关系:自动化仪表绪论(1)二、过程控制仪表的发展概况二、过程控制仪表的发展概况50年代年代60年代年代70年代年代80年代年代 90年代年代21世纪世纪至今至今QDZ QDZ QDZ DDZ DDZ DDZ 数字式(智数字式(智能式)控制仪表能式)控制仪表 DCS系统系统(PLC)现场总线现场总线以太网以太网自动化仪表绪论(1)三、过程控制仪表的分类及特点三、过程控制仪表的分类及特点(一)按能源形式分:(一)按能源形式分:1.气动控制仪表气动控制仪表 2.电动控制仪表
5、电动控制仪表 3.液动控制仪表液动控制仪表 (二)结构形式分:(二)结构形式分:1.基地式控制仪表基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表单元组合式控制仪表 3.组装式组装式综合控制综合控制装置装置 4.数字化控制仪表数字化控制仪表 5.集散控制系统集散控制系统 6.现场总线现场总线控制系统。控制系统。(三)按信号形式分:(三)按信号形式分:1.模拟控制仪表模拟控制仪表 2.数字控制仪表数字控制仪表 自动化仪表绪论(1)电动控制仪表的特点:电动控制仪表的特点:信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机信号传送速度快、传送距离远、易于与计算机联用。联用。气动控制仪表的特点:气动控制仪表的特点:结构简
6、单、性能稳定、安全防爆、易于维修。结构简单、性能稳定、安全防爆、易于维修。自动化仪表绪论(1)1.基地式控制仪表基地式控制仪表 以指示、记录仪表为主体,附加某些控制机构。以指示、记录仪表为主体,附加某些控制机构。2.单元组合控制仪表单元组合控制仪表 电动单元组合仪表:电动单元组合仪表:DDZ 型型;DDZ 型型;DDZ 型型电源电源:220V AC;24V DC;电信号电信号:电流电流010mA DC;420mA DC;Vo:15V DC气动单元组合仪表:气源:气动单元组合仪表:气源:140 kPa;气信号:气信号:20100 kPa自动化仪表绪论(1)3.组装式控制仪表组装式控制仪表 一种功
7、能分离、结构组件化的成套仪表装置。一种功能分离、结构组件化的成套仪表装置。工程实际中已很少使用。工程实际中已很少使用。4.数字控制仪表数字控制仪表 以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外以数字计算机为核心的数字控制仪表。其外形结构、面板布置保留了模拟式仪表的一些特征,形结构、面板布置保留了模拟式仪表的一些特征,但其运算、控制功能更为丰富,通过组态可完成但其运算、控制功能更为丰富,通过组态可完成各种运算处理和复杂控制。可和计算机配合使用,各种运算处理和复杂控制。可和计算机配合使用,以构成不同规模的分级控制系统。以构成不同规模的分级控制系统。自动化仪表绪论(1)5.集散型控制系统集散型控制系统 将
8、集中一台计算机完成的任务分派给各个微将集中一台计算机完成的任务分派给各个微型过程控制计算机,再配上数字总线以及上一级过型过程控制计算机,再配上数字总线以及上一级过程控制计算机,组成各种各样的、能适应于不同过程控制计算机,组成各种各样的、能适应于不同过程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了“控控制分散制分散”或或“危险分散危险分散”,管理高度集中。,管理高度集中。6.现场总线控制系统现场总线控制系统 是计算机网络技术、通信技术、控制技术和是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新发展成果。它将具有数字现代仪器仪表技术的最新发展成果。它将
9、具有数字通信能力的现场智能仪表连成网络系统,并同上一通信能力的现场智能仪表连成网络系统,并同上一层监控级、管理级联系起来成为全分布式的新型控层监控级、管理级联系起来成为全分布式的新型控制网络。制网络。自动化仪表绪论(1)(三)(三)模拟式控制仪表模拟式控制仪表 传输信号通常为连续变化的模拟量。这传输信号通常为连续变化的模拟量。这类仪表线路较简单,操作方便,价格较低使类仪表线路较简单,操作方便,价格较低使用上均有较成熟的经验。用上均有较成熟的经验。数字式控制仪表数字式控制仪表 传输信号通常为断续变化的数字量。这传输信号通常为断续变化的数字量。这些仪表和装置是以微型计算机为核心,其功些仪表和装置是
10、以微型计算机为核心,其功能完善,性能优越,它能解决模拟式仪表难能完善,性能优越,它能解决模拟式仪表难以解决的问题,满足现代化生产过程的高质以解决的问题,满足现代化生产过程的高质量控制要求。量控制要求。自动化仪表绪论(1)压力压力变送器变送器压力压力变送器变送器常用的控制仪表及装置常用的控制仪表及装置 自动化仪表绪论(1)测量膜合测量膜合差压差压变送器变送器双法兰差压送器双法兰差压送器自动化仪表绪论(1)无纸无纸记录仪记录仪自动化仪表绪论(1)测量精测量精确值确值Better Control可编程可编程调节器调节器输出精输出精确值确值输出百输出百分值分值测量百测量百分值分值自动化仪表绪论(1)气
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