仪表培训教材
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目录第一章化工设备第2页第一节塔器第2页第二节加热炉第6页第三节换热设备第8页第四节容器第10页第五节泵第11页第六节压缩机第16页第七节化工设备材料第18页第八节问答题第23页第二章电气、仪表第24页第一节电气概况第24页第二节电气基础知识第30页第三节常用电气基本操作第38页第四节仪表自控基本知识第40页第三章思考题第页第一章化工设备第一节塔器塔器是化工生产中实现气相和液相或液相和液相间传质的最重要的设备之一,设计压力低于10.0Mpa(包括真空),设计温度高于-40℃低于550℃。
在塔器中所进行的工艺过程虽然各不相同,结构类型各异,但总的来说仅可划分为板式塔和填料塔两大类。
不论板式塔或填料塔,从设备设计的角度来看,其基本结构可以概括为:塔体,包括筒节、端盖和联接法兰等;内件,指塔板或填料及其支撑装置及喷淋装置;支座,一般均用裙式支座;附件,包括人孔、进出料接管、各类仪表接管、液体和气体的分配装置,以及塔外的扶梯、平台、保温层等。
塔按内件分为板式塔和填料塔。
下面以板式塔为例。
1.1.1 塔体(筒体、封头、联接法兰等)(1) 筒体:筒体由数段筒节拚焊而成。
常用来制造筒体的材料有16MnR,20R,有时用0Cr18Ni9Ti以及复合钢板。
(2) 封头:常见的压力容器的封头又称端盖,有半球形、椭圆形、蝶形、锥形及平板等。
在实际生产中,大多数塔器采用椭圆形封头,而半球形封头受力最均匀,因而常用在高压容器上;平板封头应力突变最大,一般应用于常压容器。
1.1.2 内件〔塔盘、各种气体液体出入管、除雾器、挡板及过滤器等〕塔盘结构型式很多,常见的有圆形泡罩、槽形泡罩塔盘,S型塔盘,舌型塔盘,浮阀塔盘,浮舌塔盘,浮动喷射塔盘以及筛孔塔盘,在石油、化工中,用的较多的是圆形泡罩、浮阀、浮舌和筛孔等几种。
这里就主要介绍浮阀和筛孔塔盘结构。
(1) 浮阀塔盘:浮阀按其结构又分为两大类:一是盘状浮阀,也就是浮阀是圆盘形,塔板上开圆孔,三条腿固定浮阀升高位置,另外是十字架固定升高位置,其中以FI型为多。
仪表自动化培训大纲一、培训目标本次仪表自动化培训旨在使学员全面了解仪表自动化的基本原理、掌握常见仪表的操作与维护技能,并能够运用所学知识解决实际工作中遇到的仪表自动化相关问题。
通过培训,学员将具备以下能力:1、熟悉仪表自动化系统的组成和工作原理。
2、掌握各类常用仪表(如压力仪表、温度仪表、流量仪表、液位仪表等)的测量原理、结构特点及选型方法。
3、能够正确安装、调试和维护各类仪表。
4、具备对仪表自动化系统进行故障诊断和处理的能力。
5、了解仪表自动化领域的新技术和发展趋势。
二、培训对象本培训适用于从事工业生产过程控制、仪表维护与管理等相关工作的技术人员、工程师以及新入职员工。
三、培训内容1、仪表自动化基础知识自动化系统的概念和发展历程。
仪表在自动化系统中的作用和地位。
测量误差的分析与处理。
信号传输与处理的基本原理。
2、常用测量仪表压力仪表压力的测量原理(如弹性式、液柱式、电气式等)。
常见压力仪表的结构和特点(如压力表、压力变送器等)。
压力仪表的选型、安装与调试。
温度仪表温度的测量方法(如热电偶、热电阻、红外测温等)。
各类温度仪表的工作原理和适用范围。
温度仪表的安装要求和故障处理。
流量仪表流量测量的基本原理(如差压式、容积式、速度式等)。
常见流量仪表的性能特点(如孔板流量计、电磁流量计、涡街流量计等)。
流量仪表的选型原则和校准方法。
液位仪表液位测量的常用方法(如浮力式、静压式、电容式等)。
不同液位仪表的优缺点和应用场合。
液位仪表的安装注意事项和维护要点。
3、仪表自动化控制系统控制系统的基本组成和工作原理(如传感器、变送器、控制器、执行器等)。
控制规律(如比例、积分、微分控制)的原理和应用。
简单控制系统的设计与调试。
复杂控制系统(如串级控制、前馈控制、比值控制等)的概念和应用。
4、仪表的安装与调试仪表安装的一般要求和规范。
现场仪表的布线和接线方法。
仪表的调试步骤和注意事项。
仪表的验收标准和方法。
5、仪表的维护与故障诊断仪表的日常维护内容和周期。
安全仪表系统培训教材【正文】安全仪表系统培训教材第一章介绍1.1 培训目的本教材旨在为工作人员提供安全仪表系统的培训知识,使其能够正确操作和维护安全仪表设备,提高工作效率和安全性。
1.2 培训对象本培训教材适用于所有与安全仪表系统相关的工作人员,包括但不限于工程技术人员、操作人员和维护人员。
第二章安全仪表系统概述2.1 安全仪表系统定义安全仪表系统是指用于监控和控制生产过程中各种参数和信号,并及时报警,保障生产运行安全的一套设备和技术。
2.2 安全仪表系统组成安全仪表系统由传感器、控制器、显示仪表、报警系统等组成。
传感器负责采集参数和信号,控制器负责处理数据并进行控制,显示仪表对数据进行展示,报警系统负责提供报警功能。
第三章安全仪表系统操作3.1 安全仪表系统的开机与关机正确的开机和关机操作可以有效地保护安全仪表系统,并延长其使用寿命。
在开机前,应检查仪表系统连接是否正常,确认电源是否稳定。
在关机前,应先关闭控制器和显示仪表,再关闭电源。
3.2 安全仪表系统参数设置根据生产环境和需求,应设置合适的参数,确保系统能够准确监测和控制生产过程中的各项参数。
参数设置包括但不限于传感器量程、报警阈值和控制模式等。
3.3 安全仪表系统数据采集与处理安全仪表系统通过传感器采集生产过程中各种参数和信号,并将其传输给控制器进行处理。
在数据采集过程中,应确保传感器与控制器的连接良好,并对数据进行正确的校验和处理。
第四章安全仪表系统维护4.1 定期检查和保养为确保安全仪表系统的正常运行,应定期进行检查和保养。
检查内容包括传感器的灵敏度、控制器的程序更新、显示仪表的功能测试等。
4.2 故障排除与维修当安全仪表系统出现故障时,应及时进行排查和维修。
故障排除包括检查设备连接、更换损坏的部件等,维修涉及到相关专业知识和技能。
第五章安全仪表系统应用案例5.1 石化行业安全仪表系统应用石化行业生产过程中存在许多危险因素,安全仪表系统的应用可以及时监测和控制温度、压力、液位等参数,保障生产安全。
发电机组保护培训教材(DGT801系列装置)一、电气量保护。
1、发电机差动(主)(全停)2、发变组差动(主)(全停)3、定子接地(信号)①3U0 (信号)②3W (信号)4、主变间隙过流过压(解列灭磁)5、主变零序电流①主变零序电流I段t1 (解列灭磁)②主变零序电流I段t2 (未用信号)③主变零序电流II段t1 (解列灭磁)④主变零序电流II段t2 (全停)6、主变通风 2.36A 70% 额定电流(启动通风)7、电超速(未用)8、失磁保护①失磁t1。
8分钟(解列)②失磁t2。
1.5S (切换厂用)③失磁t3。
4.0S (解列)9、发电机复合低压过流①t1 3.5S 跳母联(未用)② t2 3.8S (全停)10、发电机反时限对称过流①对称过负荷(定)(信号)②对称过负荷(反)(解列)11、发电机反时限负序过流①不对称过负荷(定)(信号)②不对称过负荷(反)(解列)12、发电机定子匝间保护①灵敏段0.5S 跳母联(全停)②次灵敏段(全停)13、发电机转子保护①转子一点接地(信号)②转子两点接地(全停)14、励磁变保护①励磁变速断(励磁变主)(全停)②励磁变过流(全停)二、非电量保护16、主变瓦斯①重瓦斯(主)(全停)②轻瓦斯(信号)17、事故紧急停机按钮(全停)18、主变冷却器全停,①t1 油温>70℃ 15 (全停)②t2 油温<70℃ 50 (全停)19、汽机联跳(全停)20、线路联跳(全停)21、主变油温(信号)22、主变油位(信号)23、主变压力释放(信号)24、励磁变温度(信号)三、闭锁、逻辑类信号22、PT 断线(信号)23、CT断线(信号)24、装置故障(信号)25、保护直流消失名词、术语:什么是继电保护的“远后备”?“远后备”是指:当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时,由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。
什么是继电保护的“近后备”?“近后备”是指:用双重化配置方式加强元件本身的保护,使之在区内故障时,保护拒绝动作的可能性减小,同时装设开关失灵保护,当开关拒绝跳闸时,启动它来切除与故障开关同一母线的其他开关,或遥切对侧开关。
仪表专业培训资料xx有限公司2007年3月26日目录第一章:过程控制基本概念§1.1 过程控制的发展概况及特点§1.2 过程控制系统的组成§1.3 过程控制系统的两种表示形式§1.4过程控制系统的主要类型§1.5. 过程控制系统的性能指标及要求第二章:过程参数的检测与仪表§2.1 概述§2.2压力检测方法及仪表§2.3物位检测方法及仪表§2.4流量检测方法及仪表§2.5温度检测方法及仪表第三章:过程控制仪表与装置§3.1 概述§3.2基本控制规律及其对控制过程的影响§3.3 DDZ-Ⅲ型控制器§3.4 执行器§3.5可编程序控制器第四章过程特性与数学模型§4.1过程特性§4.2 过程数学模型的建立第五章简单控制系统§5.1 简单控制系统设计原则§5.2 简单控制系统的投运及控制器参数的工程整定第一章过程控制基本概念自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用,自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。
随着国民经济和国防建设的发展,自动控制技术的应用日益广泛,其重要作用也越来越显著。
生产过程自动控制(简称过程控制)-------自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用,是自动化技术的重要组成部分。
§1.1 过程控制的发展概况及特点一、过程控制的发展概况在过程控制发展的历程中,生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进,推动了过程控制不断的向前发展。
纵观过程控制的发展历史,大致经历了以下几个阶段: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,操作人员主要根据观测到的反映生产过程的关键参数,用人工来改变操作条件,凭经验去控制生产过程。
20世纪40年代末~50年代:过程控制系统:多为单输入、单输出简单控制系统过程检测:采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表(气动Ⅰ型和电动Ⅰ型);部分生产过程实现了仪表化和局部自动化控制理论:以反馈为中心的经典控制理论20世纪60年代:过程控制系统:串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。
自动化仪表:单元组合仪表(气动Ⅱ型和电动Ⅱ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:出现了以状态空间方法为基础,以极小值原理和动态规划等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,、型、型20世纪70~80年代:微电子技术的发展,大规模集成电路制造成功且集成度越来越高(80年代初一片硅片可集成十几万个晶体管,于是32位微处理器问世),微型计算机的出现及应用都促使控制系统发展。
过程控制系统:最优控制、非线性分布式参数控制、解耦控制、模糊控制自动化仪表:气动Ⅲ型和电动Ⅲ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、和数字控制器等,已成为控制装置的主流。
集散控制系统实现了控制分散、危险分散,操作监测和管理集中。
控制理论:形成了大系统理论和智能控制理论。
模糊控制、专家系统控制、模式识别技术20世纪90年代至今:信息技术飞速发展过程控制系统: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。
自动化仪表:总线控制系统的出现,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。
各种智能仪表、变送器、无纸纪录仪人工智能、神经网络控制二、自动化技术的应用范畴石油化工自动化生产的自动控制和其它高科技行业的控制领域。
三、过程控制系统的特点过程控制系统与其他自动控制系统相比,有如下几个特点:1.生产过程的连续性在过程控制系统中,大多数被控过程都是以长期的或间歇形式运行,在密闭的设备中被控变量不断的受到各种扰动的影响。
2.被控过程的复杂性过程控制涉及范围广:石化过程的精馏塔、反应器;热工过程的换热器、锅炉等。
被控对象较复杂:动态特性多为大惯性,大滞后形式,且具有非线性、分布参数和时变特性。
3.控制方案的多样性被控过程对象特性各异,工艺条件及要求不同,过程控制系统的控制方案非常丰富。
包括:常规PID控制、改进PID控制、串级控制、前馈-反馈控制、解耦控制;为满足特定要求而开发的比值控制、均匀控制、选择性控制、推断控制;新型控制系统,如模糊控制、预测控制、最优控制等。
四、过程控制的主要内容1.自动检测系统———利用各种检测仪表对工艺参数进行测量、指示或记录如:加热炉温度、压力检测2.自动信号和联锁保护系统自动信号系统:当工艺参数超出要求范围,自动发出声光信号联锁保护系统:达到危险状态,打开安全阀或切断某些通路,必要时紧急停车如:反应器温度、压力进入危险限时,加大冷却剂量或关闭进料阀3.自动操纵及自动开停车系统自动操纵系统:根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行某种周期性操作如:合成氨造气车间煤气发生炉,按吹风、上吹、下吹、吹净等步骤周期性地接通空气和水蒸汽自动开停车系统:按预先规定好的步骤将生产过程自动的投入运行或自动停车4.自动控制系统:利用自动控制装置对生产中某些关键性参数进行自动控制,使他们在受到外界扰动的影响而偏离正常状态时,能自动的回到规定范围。
(本书介绍的重点内容)§1.2 过程控制系统的组成利用自动控制装置构成的过程控制系统,可以在没有人直接参与的条件下,使这些工艺参数能自动按照预定的规律变化。
一、过程控制系统的组成一个过程控制系统一般由两部分组成。
需要控制的工艺设备或机器(被控过程) + 自动控制装置(反应器、精馏塔、换热器、压力罐(控制器、执行器、测量元件及变送器)储槽、加热炉、压缩机、泵、冷却塔)几个常用术语:被控过程(对象)工艺参数需要控制的生产过程设备或机器等。
如锅炉汽包,发酵罐。
被控变量被控对象中要求保持设定值的工艺参数。
如汽包水位、发酵温度。
操纵变量受控制器操纵,用以克服扰动的影响使被控变量保持设定值的物料量或能量。
如锅炉给水量和发酵罐冷却水量。
扰动量除操纵变量外,作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。
如蒸汽负荷的变化、冷却水温度的变化等。
设定值被控变量的预定值。
偏差(e) 被控变量的设定值与实际值之差。
在实际控制系统中,能够直接获取的信息是被控变量的测量值而不是实际值,因此,通常把设定值与测量值之差作为偏差。
§1.3 过程控制系统的两种表示形式一、方框图方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示,是控制系统进行理论分析、设计中常用到的一种形式。
1.方框图组成方框----每一个方框表示系统中的一个组成部分(也称为环节),方框内添入表示其自身特性的数学表达式或文字说明;信号线---信号线是带有箭头的直线段,用来表示环节间的相互关系和信号的流向;作用于方框上的信号为该环节的输入信号,由方框送出的信号称为该环节的输出信号。
比较点----比较点表示对两个或两个以上信号进行加减运算,“+”号表示相加,“-”号表示相减;引出点----表示信号引出,从同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同。
带有输入输出信号的方框比较点分支点图1.3方框的组成单元示意图系统中的每一个环节用一个方框来表示,四个方框分别表示:被控对象(锅炉汽包)、测量变送装置、控制器和执行器。
每个方框都分别标出各自的输入、输出变量。
如被控对象环节,给水流量变化会引起汽包水位的变化,因此给水流量(操纵变量)作为输入信号作用于被控对象,而汽包水位(被控变量)则作为被控对象的输出信号;引起被控变量(汽包水位)偏离设定值的因素还包括蒸汽负荷的变化和给水管压力的变化等扰动量,它们也作为输入信号作用于被控对象。
图1.4控制系统方框图2.负反馈概念:反馈——通过测量变送装置将被控变量的测量值送回到系统的输入端,这种把系统的输出信号直接或经过一些环节引回到输入端的做法叫做反馈。
分为和反馈-----负反馈(引回到输入端的信号是减弱输入端作用的称为负反馈)用“-”号表示正反馈(引回到输入端的信号是增强输入端作用的称为正反馈)用“+”号表示。
在绘制方框图时应注意1. 方框图中每一个方框表示一个具体的实物。
2. 方框之间带箭头的线段表示它们之间的信号联系,与工艺设备间物料的流向无关。
方框图中信号线上的箭头除表示信号流向外,还包含另一种方向性的含义,即所谓单向性。
对于每一个方框或系统,输入对输出的因果关系是单方向的,只有输入改变了才会引起输出的改变,输出的改变不会返回去影响输入。
例如冷水流量会使汽包水位改变,但反过来,汽包水位的变化不会直接使冷水流量跟着改变。
3. 比较点不是一个独立的元件,而是控制器的一部分。
为了清楚的表示控制器比较机构的作用,故将比较点单独画出。
二、管道及仪表流程图管道及仪表流程图是自控设计的文字代号、图形符号在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图,是控制系统设计、施工中采用的一种图示形式。
该图在工艺流程图的基础上,按其流程顺序,标出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与连锁保护系统等。
由工艺人员和自控人员共同研究绘制。
在管道及仪表流程图的绘制过程中所采用的图形符号、文字代号应按照有关的技术规定进行。
下面结合化工部《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》HG20505-92,介绍一些常用的图形符号和文字代号。
1.图形符号过程检测和控制系统图形符号包括测量点、连接线(引线、信号线)和仪表圆圈等。
⑴测量点测量点(2)连接线(a) (b) (c)(3)仪表常规仪表图形符号是直径为12mm(或10mm)的细实线圆圈。
⑷执行器执行器的图形符号是由执行机构和调节机构的图形符号组合而成。
2. 仪表位号在检测、控制系统中,构成回路的每个仪表(或元件)都用仪表位号来标识。
仪表位号由字母代号组合和回路编号两部分组成。
仪表位号中的第一个字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能;回路的编号由工序号和顺序号组成,一般用三位至五位阿拉伯数字表示,如下例所示:顺序号(一般用两位数字,也可以用三位数字)工序号(一般用一位数字,也可以用两位数字)功能字母代号被测变量字母代号在管道及仪表流程图中,仪表位号的标注方法是:字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中;回路编号填写在下半圆中。
(a)就地安装 (b )集中盘面安装1. 字母代号仪表信号中表示被测变量和仪表功能的字母代号见P 9表1.3。