过程控制工程设计10 仪表供电、供气系统设计仪表供电、供气系统设计101 仪表供电系统设计仪表供电系统设计102 仪表供气系统的设计仪表供气系统的设计过程控制工程设计 自动控制系统工作时，需要能源为其提供能量能源质量自动控制系统工作时，需要能源为其提供能量能源质量是自动控制系统正常工作的保证，能源质量的好坏直接影响自动是自动控制系统正常工作的保证，能源质量的好坏直接影响自动控制系统的控制质量，因此能源系统的设计是非常重要的控制系统的控制质量，因此能源系统的设计是非常重要的自动控制系统的能源可分为：自动控制系统的能源可分为：电源、气源和液压源电源、气源和液压源其中用的最多的是电源和气源其中用的最多的是电源和气源电源是为电动仪表提供能量，气源为气动仪表提供能量电源是为电动仪表提供能量，气源为气动仪表提供能量一般来说一个工程既有电动仪表，也有气动仪表（例如气一般来说一个工程既有电动仪表，也有气动仪表（例如气动薄膜调节阀），因此两种能量都会用到动薄膜调节阀），因此两种能量都会用到比较小的项目中也有可能只使用一种仪表（采用电动仪表和比较小的项目中也有可能只使用一种仪表（采用电动仪表和电动执行器或全部采用气动仪表），因此也可能使用一种能量。
电动执行器或全部采用气动仪表），因此也可能使用一种能量过程控制工程设计10-1 仪表供电系统设计仪表供电系统设计 供电系统设计内容包括：供电系统设计内容包括：（1）根据生产工艺以及所选用的自动化仪表的具体特点根据生产工艺以及所选用的自动化仪表的具体特点对对供电供电的安全级别、电源交变类型、电压等级、用电量的安全级别、电源交变类型、电压等级、用电量和供电质量提出和供电质量提出要求要求；（2）根据自动化仪表具体配置情况进行根据自动化仪表具体配置情况进行配电设计配电设计；（3）提供相应的电气设备材料表以备订货采购；提供相应的电气设备材料表以备订货采购；（4）如果仪表测量管线采用电伴热，还要进行如果仪表测量管线采用电伴热，还要进行电伴热设电伴热设计过程控制工程设计一、仪表供电要求一、仪表供电要求 1供电安全级别要求供电安全级别要求 根据用电负荷在生产过程中的重要程度，提出不同的供电可根据用电负荷在生产过程中的重要程度，提出不同的供电可靠性和连续性的要求靠性和连续性的要求为了确保生产安全必须将负荷分类为了确保生产安全必须将负荷分类根据国家标准国家标准工厂电力设计技术规范工厂电力设计技术规范中的规定，中的规定，电力负荷分为三电力负荷分为三级。
级1）一级一类负荷（保安负荷）一级一类负荷（保安负荷）当企业工作电源突然中断时，可当企业工作电源突然中断时，可能会发生能会发生爆炸、火灾、人身伤亡和关键设备损坏爆炸、火灾、人身伤亡和关键设备损坏的用电负荷；出的用电负荷；出现上述情况时，相应的事故处理系统、关键设备的保护系统、工现上述情况时，相应的事故处理系统、关键设备的保护系统、工艺中紧急停车设备与操作系统、重要的计算机与控制系统、报警艺中紧急停车设备与操作系统、重要的计算机与控制系统、报警与通讯系统等用电负荷与通讯系统等用电负荷化工生产过程中，高温高压设备、中高压蒸汽发生器、各种化工生产过程中，高温高压设备、中高压蒸汽发生器、各种加热炉、各种反应器和气体发生器、反应器的冷却水泵、聚合反加热炉、各种反应器和气体发生器、反应器的冷却水泵、聚合反应器阻聚剂输送设备、大型压缩机的润滑油泵等通常是一级一类应器阻聚剂输送设备、大型压缩机的润滑油泵等通常是一级一类负荷与之相对应的计算机系统、检测仪表和报警联锁系统、自动控制与之相对应的计算机系统、检测仪表和报警联锁系统、自动控制系统以及紧急操作系统也是一级一类负荷系统以及紧急操作系统也是一级一类负荷。
过程控制工程设计 这一类负荷必须由这一类负荷必须由保安电源保安电源（紧急电源）供电紧急电源）供电保安电源保安电源（紧急电源）需要由两个相互独立电源提供电力紧急电源）需要由两个相互独立电源提供电力两个电源中一个为工作电源，一个为后备电源两个电源中一个为工作电源，一个为后备电源当工作电源当工作电源发生故障时应当能够及时切换到后备电源供电相互独立是指当发生故障时应当能够及时切换到后备电源供电相互独立是指当一个电源发生故障时不至于影响另一个电源供电一个电源发生故障时不至于影响另一个电源供电后备电源通常有三种，即蓄电池、柴油发电机组和满足相对后备电源通常有三种，即蓄电池、柴油发电机组和满足相对独立要求的其他电源独立要求的其他电源其中蓄电池可提供直流后备电源，也可通过逆变器提供交流其中蓄电池可提供直流后备电源，也可通过逆变器提供交流电源；柴油发电机组可提供交流后备电源，也可通过整流设备提电源；柴油发电机组可提供交流后备电源，也可通过整流设备提供直流后备电源；满足相对独立要求的其他电源通常是电网中通供直流后备电源；满足相对独立要求的其他电源通常是电网中通过备用配电装置供电的电源过备用配电装置供电的电源。
注意：注意：因为市电是一个供电电网，电源的独立性只是相对的、对于因为市电是一个供电电网，电源的独立性只是相对的、对于特别重要的工序或设备，通常采用几种备用电源以增加安全保护特别重要的工序或设备，通常采用几种备用电源以增加安全保护性能过程控制工程设计（2）一级二类负荷（重要负荷）一级二类负荷（重要负荷）当企业工作电源突然中断时，将使企业的产品及原料大量报废，当企业工作电源突然中断时，将使企业的产品及原料大量报废，恢复供电之后，又需要很长时间才能恢复生产，可造成恢复供电之后，又需要很长时间才能恢复生产，可造成重大经济损重大经济损失失的负荷，以及从保安负荷中挑选剩下的重要负荷的负荷，以及从保安负荷中挑选剩下的重要负荷与这类生产单元相对应的测量与控制系统、计算机系统、报警与这类生产单元相对应的测量与控制系统、计算机系统、报警联锁系统，其供电级别与工艺单元供电级别相同联锁系统，其供电级别与工艺单元供电级别相同一级二类负荷应当由两个相互之间无联系的电源供电如果两一级二类负荷应当由两个相互之间无联系的电源供电如果两个电源间有联系，在发生任何一种电气故障时，两个电源的任何部个电源间有联系，在发生任何一种电气故障时，两个电源的任何部分不应同时受到损坏。
分不应同时受到损坏3）二级负荷（次要负荷）二级负荷（次要负荷）当企业工作电源突然中断时，企业连续生产过程被打乱，大量当企业工作电源突然中断时，企业连续生产过程被打乱，大量产品报废，生产过程需要较长时间才能恢复，可造成产品报废，生产过程需要较长时间才能恢复，可造成较大经济损失较大经济损失的负荷连续生产过程中的大部分负荷都可划分在这一级中连续生产过程中的大部分负荷都可划分在这一级中过程控制工程设计 与这类生产单元相对应的测量与控制系统、计算机系统、与这类生产单元相对应的测量与控制系统、计算机系统、报警联锁系统，其供电级别与工艺单元供电级别相同报警联锁系统，其供电级别与工艺单元供电级别相同应当保证当电力变压器或电力线路发生常见故障时不致应当保证当电力变压器或电力线路发生常见故障时不致中断供电如果负荷较小或地区供电困难时，也可以采取一中断供电如果负荷较小或地区供电困难时，也可以采取一路供电4）三级负荷（一般负荷）三级负荷（一般负荷）不属于一级、不属于一级、二级负荷的用电负荷二级负荷的用电负荷例如允许停电几个小时而不会造成生产损失的用电负荷、例如允许停电几个小时而不会造成生产损失的用电负荷、机修等辅助车间、生产主线之外的辅助工序等，这类用电负机修等辅助车间、生产主线之外的辅助工序等，这类用电负荷对供电无特殊要求，采用荷对供电无特殊要求，采用 一路供电即可。
一路供电即可过程控制工程设计 2对供电交变类型和电压等级的要求对供电交变类型和电压等级的要求 供电交变类型是指所使用的电源是交流电源还是直流电源供电交变类型是指所使用的电源是交流电源还是直流电源电压级别是指电源电压的大小电压级别是指电源电压的大小选择什么样的交变类型电源由所使用的仪表所决定选择什么样的交变类型电源由所使用的仪表所决定如果如果所使用仪表的电源为交流电则应当选择交流电源，如果所使用所使用仪表的电源为交流电则应当选择交流电源，如果所使用仪表的电源为直流电则应当选择直流电源仪表的电源为直流电则应当选择直流电源电压等级要求同样根据仪表要求选择电压等级要求同样根据仪表要求选择一般交流电源仪表一般交流电源仪表的电压为的电压为220V，直流电源仪表的电压为，直流电源仪表的电压为24V或或48V工程实践中，常常是这两种供电要求的仪表共同存在，这工程实践中，常常是这两种供电要求的仪表共同存在，这时就需要提供两种电源，即时就需要提供两种电源，即220V交流电源和交流电源和24V直流电源有直流电源有些系列仪表本身就有两种供电型号可选，所以自动化工程当中些系列仪表本身就有两种供电型号可选，所以自动化工程当中通常都需要提供这两种电源。
通常都需要提供这两种电源过程控制工程设计3对供电质量的要求对供电质量的要求 供电质量要求是指对电源的电压、频率、电源电压降低、瞬供电质量要求是指对电源的电压、频率、电源电压降低、瞬间中断时间、负载能力、纹波系数、波动峰值、电源噪声等多方面间中断时间、负载能力、纹波系数、波动峰值、电源噪声等多方面的要求电动仪表是以电力为动力工作的仪表，电源质量的好坏直接影电动仪表是以电力为动力工作的仪表，电源质量的好坏直接影响仪表的工作质量例如电源质量下降可能会造成仪表的精度和灵响仪表的工作质量例如电源质量下降可能会造成仪表的精度和灵敏度下降，严重时可能会造成仪表损害，使控制与测量失灵敏度下降，严重时可能会造成仪表损害，使控制与测量失灵自动自动化工程对电源的要求可以归纳为以下几点化工程对电源的要求可以归纳为以下几点1）电源电压允许偏差电源电压允许偏差交流电源：交流电源：220V10%直流电源：直流电源：24V(5+10)48V10%对于电源电压要求较高的自控设备可以采用稳压电源供电对于电源电压要求较高的自控设备可以采用稳压电源供电2）电源频率：）电源频率：50Hz1Hz过程控制工程设计（3）电源电压降低及线路电压降在允许范围内。
电源电压降低及线路电压降在允许范围内电源电压降低，主要是电网电压瞬间波动所致，特别是短时电电源电压降低，主要是电网电压瞬间波动所致，特别是短时电压降低，有可能导致系统误控制动作线路电压降，主要是供电压降低，有可能导致系统误控制动作线路电压降，主要是供电线路较远时，当线径选择不当，由线路损失所致线路较远时，当线径选择不当，由线路损失所致一般用途的指示记录仪表，电源电压降低或线路电压降应不一般用途的指示记录仪表，电源电压降低或线路电压降应不大于额定电压的大于额定电压的25对于重要的记录调节仪表及信号报警、联对于重要的记录调节仪表及信号报警、联锁系统的电源允许的电压降的数值尚没有统一的规定设计时可锁系统的电源允许的电压降的数值尚没有统一的规定设计时可视具体仪表的电气特性及其所处系统的重要程度，提出相应的压视具体仪表的电气特性及其所处系统的重要程度，提出相应的压降限制要求降限制要求4）电源瞬间中断时间要求电源瞬间中断时间要求电源中断将会使自动化仪表指示失灵和系统失控，将会给生产电源中断将会使自动化仪表指示失灵和系统失控，将会给生产带来损失，甚至会造成严重事故因此，在设计自动控制系统和带来损失，甚至会造成严重事故。
因此，在设计自动控制系统和信号报警、联锁系统时应当注意有关仪表、设备所允许的最小瞬信号报警、联锁系统时应当注意有关仪表、设备所允许的最小瞬间中断供电时间间中断供电时间过程控制工程设计 仪表的电源瞬间中断供电时间可参照仪表备用电仪表的电源瞬间中断供电时间可参照仪表备用电源的切换时间值进行选取源的切换时间值进行选取日本石油协。