仪表自动化基础培训课件

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1、检修期间员工培训及考核管理规定为提高员工的岗位操作技能及专业知识，由公司统一组织的生产系统员工培训活 动。在整个活动期间，以月为单位进行培训和考核，并且将月底的培训考核同绩效挂钩 。 为规范培训活动，结合前期的相关规定，编制内容如下： 一、培训规定： 不得无故缺席，以培训签到表为准，培训前完成签到； 不得迟到早退，培训按照规定时间开始； 培训过程中，不得高声喧哗、手机需开静音； 培训过程中，不得随意走动，有事需向培训师请假； 各参与学员，按规定携带笔记本，做好培训笔记，以备抽查； 不得在培训过程中玩手机、看小说，做与培训无关的事； 不得在培训过程中打盹、睡觉； 在培训过程中，学员必须按照以上规

2、定，严格执行。 讲师及各负责人等均有权对违规员工进行处罚（每项1020元），情节严重者可上 报公司处理。二、考核规定：1. 月底考核及格分数线定为80分，未及格者需参加补考，并且扣款50元；2. 第一次补考仍不及格者，参加第二次补考，并且扣款100元，以此类推；3. 考核结果作为年底评优及年终考核的依据，每月上报生产部存档；4. 月底全体考核，由生产部统一安排场地、时间进行考核； 5. 检修培训期间，考核成绩将作为车间月底考评依据之一。四川永祥多晶硅有限公司 Date1化工仪表自动化 基础知识培训2018/8/212一、基础知识二、压力检测仪表三、流量检测仪表四、温度检测仪表五、物位检测仪表六

3、、气动执行器七、简单控制系统介绍目 录Date3化工自动化是石油、化工等生产过程自动化的简称。自动化技术的研究开发和应用水平是衡量一个国家发达程 度的重要标志，自动化技术的进步推动工业生产的飞速发 展。在化工设备上配备一些自动化装置，代替操作人员的 部分直接劳动，使生产在不同程度上自动执行，这种用自 动化装置来管理化工生产过程的方法，称为化工自动化。 化工自动化的定义及目的一、基础知识Date4 人工控制与自动控制Date5机械化人工控制向自动控制转变人脑眼睛四肢控制器检测仪表执行器 人工控制与自动控制Date6化工自动化的内容:n1、自动检测 通过各种检测仪表对生产过程中的 各种工艺变量（T

4、、P、F、L、C）自动、连续的 检修检测和显示。n2、自动信号报警与连锁保护n3、自动操纵 利用自动操纵装置，根据预先固定 的步骤，自动把设备启动或停运，或交替进行某 种周期性的操作。n4、自动调节 对工艺变量进行自动控制，使其在 规定的范围内，以保证生产的正常进行。Date7 化工自动化目的提高工作效益降低生成成本保证生产安全减轻劳动强度化工自动化 目的Date81、20世纪40年代手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生 产过程。 2、20世纪40年代末50年代自动化仪表：采用基地式仪表和部分单元组 合仪表（气动型和电动型）控制理论：以反馈为中心的经典控制理论控制系统：多为单输入、单输出简单

5、控制系 统化工自动化发展Date93、20世纪50年代 70年代自动化仪表：单元组合仪表（气动型和电动型） 成为主流产品。60年代后期，出现了专门用于过程控 制的小型计算机，直接数字控制系统和监督计算机控 制系统开始应用于过程控制领域。控制理论：出现最优控制理论为基本特征的现代控制 理论。控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种 复杂控制系统。化工自动化发展Date104、20世纪7080年代自动化仪表：气动型和电动型，以微处理器为主要构成单 元的智能控制装置。集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制 器 (PLC) 、工业PC机（工控机）和数字控制器等，已成为控 制装置的主流。控制理论：

6、出现最优控制理论为基本特征的现代控制理论，传 统的单输入单输出系统发展到多输入多输出系统领域。控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制 系统。化工自动化发展Date115、20世纪90年代至今自动化仪表：信息技术飞速发展，现场总线控制系统（ FCS）的出现，引起过程控制系统体系结构和功能结构 上的重大变革。现场仪表的数字化和智能化，形成了真 正意义上的全数字过程控制系统。出现各种智能仪表、 变送器、无纸纪录仪。控制理论：人工智能、神经网络控制。控制系统：管控一体化现场，综合自动化是当今生产过 程控制的发展方向。化工自动化发展Date12早期的DCS控制系统Date13现代的DCS

7、控制系统Date14化工自动化仪表按功能不同大致分为 :1.检测仪表(包括各种参数的测量和变送)2.显示仪表(包括模拟量和数字量显示)3.控制仪表(包括气动、电动控制仪表及数字控 制器)4.执行器（气动、电动、液动等执行器）Date15各仪表间关系：工业生产过程压力温度流量液位成份检测仪表及变送器执行器控制器显 示 仪 表Date16n如仪表的测量范围：-100100Kpan则仪表的量程为200Kpa 仪表量程仪表量程测量上限测量下限=-检测仪表一些基本的概念Date17 仪表误差在测量过程中，由于所使用的测量工具本身不够准确、观测人员的 主观性和周围环境的影响等，使得测量的结果不可能绝对准确

8、。所以 由仪表读得的被测值（测量值）与被测参数的真实值之间，总是存在 一定的差距，这种差距我们就称为测量误差。按测量误差数值表示方法误差一般可分为：绝对误差、相对误差、引用误差( 允许误差)。 绝对误差测量值真值相对误差(绝对误差/仪表示值) 100引用误差 (绝对误差/量程) 100Date18例题:n某压力表刻度为0-200,在100Kpa处计量检 定值为99.5kpa,试求在仪表100kpa处仪表 示值的绝对误差,示值相对误差和示值引用 误差?n示值绝对误差=100kpa-99.5kpa-=0.5kpan示值相对误差=0.5n示值引用误差=0.25Date19n精度等级有0.02、0.0

9、5、0.1、0.2、0.4、 0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。在仪表上用 带圆圈的数字标明该仪表的精度。如1.0级 ，就用 1.0 来表示。 仪表精度 表示测量的准确程度。用引用误差来表示。 不仅与绝对误差值的大小有关，还与量程有 关。Date20 仪表类型及标准信号仪 表 类 型电动 仪表气动 仪表420mADC（15VDC）1、远传信号用电流源优于电压源（电流传输、电压接收）；2、20mA的选择是基于:安全、实用、功耗、成本的考虑 ；3、零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。4、两线制。 0.020.1MPa（20KPa100KPa）Da

10、te21 信号的传递形式连续变化“0”和“1”组合两种状态模拟信号数字信号开关信号信号传递形式Date22压力压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力（压强）。 工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。压力压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）二、压力检测仪表 压力的定义及单位1 kgf/cm2=105Pa=0.1MPa1巴(bar)=0.1兆帕(Mpa)=100千帕(Kpa)=1.0197 公斤/平方厘米(kg/cm2)1psi=6.895kpa=0.07kg/cm2=0.06895barDate23在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。 当被测压力低于大气压力时，一般用

11、负压或真空度来表示。p表P真P绝P绝大气压力线零线 图2-1 绝对压力、表压、负 压（真空度）的关系 压力的定义及单位Date24普通压力表耐震压力表膜片式压力表电接点压力表 我厂使用压力表类型Date25压力表工作原理n弹簧管压力表的弹性元件是一根弯成270度圆弧的具有扁圆形或椭圆形截面 的空心弹簧管。管子的一端封死为自由端，另一端固定在传压管的接头上 。当被测压力导入弹簧管内时，其密封自由端产生弹性位移(受大于大气压 的压力作用时向外扩张，受小于大气压的压力作用时向内收)。然后经过传动放大机构带动指针偏转，指示出压力的大小。 Date26压力表的选用:n1.仪表类型的确定.n2.仪表测量范

12、围确定.在测量压力时,为了延长仪表寿命,避免弹性元件 受力过大而损坏,压力表的上限值应高于工艺生产 中可能的最大压力值.一般规定测量稳定压力时,最 大工作压力不应超过量程的2/3;测量脉动压力时, 不应超过量程的1/2;最大工作压力不应超过量程 的3/5.(另为保证仪表精度,被测压力的最小值应不 低于仪表满量程的1/3为宜.)n3.仪表等级的选择Date27压力表表述的内容n1、类型：普通、膜片（法兰大小）、氧压 表、电接点等n2、测量范围：仪表测量上限和下限，量程 。n3、精度：1.6n4、测量的工艺介质。n5、压力表的尺寸大小。Date28 我厂用压力变送器形式 电容式压力变送器电容式压力

13、变送器 （罗斯蒙特）压力 变化电容 量的 变化转变420 mA输出3051C型智能差压变送器（420mA）方框图 Date29硅谐振式压力变送器硅谐振式压力变送器EJA系列智能变送器采用单晶硅谐振式传感器，在单 晶硅芯片上采用微电子机械加工技术分别在其表 面的中心和边缘作为两个形状、大小完全一致的 H形状谐振梁，由于处于微型真空腔中，不与充 灌液接触，因而确保振动时不受空气阻尼的影响 。谐振梁分别将压力、差压信号转换成频率信号 ，送到脉冲计数器，再将两频率之差直接传递到 CPU(微处理器)进行数据处理，经D/A转换器转换 为与输入信号相对应的420mA DC的输出信号 ，并在模拟信号上叠加一个

14、BRAIN/HART数字信 号进行通信。 Date30 智能差压变送器智能差压变送器 永久磁铁激励电路电磁力方向频率输出Si H 型谐振传感器Si片 磁场Date31压力（差压）变送器 差压变送器差压变送器( (罗斯蒙特罗斯蒙特) )压力变送器压力变送器( (川仪川仪) )Date32uu流量：流量：单位时间内流过管道某一截 面的流体数量的大小，即瞬时流量 。u单位：t/h、kg/h、L/h 、m3/h等 流量定义三、流量检测仪表Date33质量流量质量流量MM体积流量体积流量Q Q 质量流量和体积流量关系流量仪表分类:1.速度式流量计以测量流体在管道内的流速作为测量依据来流量的仪表.(如差

15、压式、转子、电磁、漩涡。)2.质量式流量计 热式、科氏3.容积式流量计以单位时间内所排出的流体的固定容积的数目作为测量依据 来计算流量的仪表。（活塞式、齿轮式）Date34差压式（也称节流式）流量计差压式（也称节流式）流量计利用流体流经节 流装置时产生的压力差而实现流量测量的流量 与压力差P的平方根成正比，即 Q=K 。1，2 截止阀；3 平衡阀差压计阀组安装示意图 孔板 差压式流量计Date35 漩涡流量计Date36漩涡流量计以卡门涡街理论为基础，采用压电晶体检测流体通 过管道内三角柱时所产生的旋涡频率，从而测量出流体的流量 。 漩涡流量计工作原理Date37罗斯蒙特流量计结构图(二期还原

16、 )4-20 mA脉冲输出外壳流量计本体涡街发生体传感器电子部件OverviewDate38感应系统(2 到 8 in.)n交替的差压使涡街发生体的检 测部分产生扭曲n扭曲运动与流管外的压电传感 器耦合n压电传感部件感应此交变力， 并且转换为交流 电信号n电信号通过同轴电缆送到电子 部件n电信号的频率就是涡街频率流量计本体传感器受力 传感器主轴涡街发生体涡街发生体受力Overview流量Date39 质量流量计Date40 质量流量计Date41n转子流量计，是以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小 ，即转子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量法。 转子流量计金属管转子流量计金属转子流量计由两个部件组成，一件是从下向 上逐渐扩大的锥形管；另一件是置于锥形管中且 可以沿管的中心线上下自由移动的转子。 金属 转子流量计当测量流体的流量时，被测流体从锥 形管下端流入，流体的流动冲击着转子，