控制仪表及系统_温度变送器

第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
一、控制系统的静态与动态
蒸汽
汽包 省煤器
LT
LC
给水
自动控制目的：希望将被控 变量保持在一个不变的给定 值上，这只有当进入被控对 象的物料量（或能量）和流 出对象的物料量（或能量） 相等时才有可能。
锅炉汽包自动控制系统示意图
静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态（变化率 为0，不是静止）。
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
蒸汽加热器温度控制系统
给定值x
偏差e
控制器输出p
控制器
干扰作用f
操纵变量q 执行器
对 象 被控变量y
测量值 z
测量元件 变送器
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
管道及仪表流程图（PID图）
工艺人员确定工艺流程
2. 随动控制系统（自动跟踪控制） --- 给定值不断地变化，而且这种变化不是已知的、预先规 定好的，而是随机的。并要求系统的输出（被控变量）随之 变化。
3. 程序控制系统（顺序控制系统）
--- 给定值按一定的时间程序变化。但它是一个已知 的时间函数，即根据需要按一定时间程序变化 ,f(t)
如马弗炉程序升温系统
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
二、控制系统的过渡过程
系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
蒸汽
举例
汽包 省煤器
LT
LC
给水
当干扰作用于对象，系统被 控变量发生变化，在系统负 反馈作用下，经过一段时间， 系统重新恢复平衡。
锅炉汽包自动控制系统示意图
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标

4
BF
锅炉给水系统
16ห้องสมุดไป่ตู้
LO
润滑油和油净化系统
5
C
凝结水系统
17
MS
主蒸汽系统
6
CA
厂用压缩空气系统
18
N
氮气系统
7
CR
冷再热汽管道
19
OC
冷却水系统
8
CW
循环水管道
20
VV
安全阀、泄压阀管道
9
DV
汽封供汽疏水系统和锅炉疏水放气系统
21
SW
杂用水系统
10
ES
抽气系统
22
HV
加热器排空气管道
11
FO
燃油系统
热控系统图热控原理图热控安装图热控布置图热控清字母代号组合表被测变量仪表功能温度温差压力或真空分析位置检测元件tepefeleaezetttdtptpdtftltzt指示titdipipdifiliaizi开关tstdspspdsfslszs调节tctdcpcpdcfclcaczc报警tatdapapdafalaaaza连锁报警tsatdsapsapdsafsalsaasazsa积算指示fqi指示灯tltdlplpdlflllalzl阀门符号表序号字母符号说明序号字母符号说明gl截止阀pcv压力调节阀10tcv温度调节阀bu蝶阀11lcv水位调节阀bl球阀12gld疏水阀pc关断止回阀13vv安全阀rc止回阀14sv电磁阀sc摇板止回阀15hpbv高旁调节阀fcv流量调节阀16lpbv低旁调节阀热力系统系统符号表序号字母符号说明序号字母符号说明dcs分散控制系统10meh给水泵汽机电液控制das数据采集系统11tbp汽轮机旁路控制scs顺序控制系统12tsi汽轮机检测仪表控制ccs闭环控制系统13ets紧急跳闸系统mcs模拟量控制系统14soe事故顺序记录bms炉膛安全检测系统15ils连锁保护mft主燃料跳闸16ews工程师站oft燃料油跳闸17hsrlog历史计算站dfh汽轮机数字电液控制18os操作员站热力系统系统符号表序号字母符号说明序号字母符号说明ac空气压缩机冷却水系13hp高压旁路系统ae抽真空系统14hr热再热汽管道辅助蒸汽系统15ia仪表用压缩空气系统bf锅炉给水系统16lo润滑油和油净化系统凝结水系统17ms主蒸汽系统ca厂用压缩空气系统18cr冷再热汽管道19oc冷却水系统cw循环水管道20vv安全阀泄压阀管道dv汽封供汽疏水系统和锅炉疏水放气系统21sw杂用水系统10es抽气系统22hv加热器排空气管道11fo燃油系统23ce化学清洗管道12hd加热器疏水系统24lp低压旁路系统热工测量仪表系统的组成测量仪表系统名称感受部件敏感元件中间部件变送器显示部件二次仪表备注温度测量热电偶热电阻补偿导线或冷端温度补偿器dcsdascrt显示指示标记数字显示表893数据采集网双金属感温片双金属温度计一体化毛细管压力式温度计一体化压力测量压力取源部件变送器1151dcsdascrt显示指示标记数字显示表弹簧管压力表y150流量测量标准孔板喷嘴变送器1151dcsdascrt显示变送器1151指示记录数字

04 化工过程参数检测与仪表 应用实例
温度检测仪表
热电偶温度计
利用热电效应测量温度，具有测 量范围广、精度高、稳定性好等
特点。
热电阻温度计
利用金属或半导体材料的电阻随温 度变化的特性测量温度，适用于中 低温测量。
红外测温仪
通过测量物体辐射的红外能量来确 定物体的温度，适用于远距离、非 接触式测温。
分类
根据测量参数的不同，化工自动化 控制仪表可分为温度仪表、压力仪 表、流量仪表、液位仪表等。
工作原理及结构组成
工作原理
化工自动化控制仪表通过传感器将被测参数转换为标准信号，经过变送器放大、转 换后，送入显示仪表或控制系统进行处理，最终实现参数的自动检测和控制。
结构组成
化工自动化控制仪表通常由传感器、变送器、显示仪表或控制系统等部分组成。其 中，传感器负责将被测参数转换为标准信号，变送器对信号进行放大和转换，显示 仪表用于显示测量值，控制系统则根据测量值进行自动控制。
在化工生产中的应用
提高生产效率
保障生产安全
降低能耗和排放
促进产业升级
通过自动化控制仪表对工艺参 数进行实时监测和控制，可以 确保生产过程的稳定性和连续 性，从而提高生产效率。
化工生产过程中涉及高温、高 压、易燃易爆等危险因素，自 动化控制仪表能够及时发现并 处理异常情况，保障生产安全。
通过对工艺参数的精确控制， 自动化控制仪表可以降低生产 过程中的能耗和废弃物排放， 实现绿色生产。
等。
选型建议
根据生产过程的实际需求，选择 适当的输入/输出设备类型、精 度等级和信号范围。同时，要考 虑设备的可靠性、稳定性和维护
方便性等因素。
控制器类型及其特点分析
模拟控制器 采用模拟电路实现控制功能，具有结构简单、价格低廉等 优点。但受元器件参数影响，控制精度和稳定性相对较低。

可以进行各种数字运算和逻辑判断，其功能完善， 性能优越，能解决模拟式仪表难以解决的问题
过程控制 3、按结构形式分类
单元组合式仪表 基地式仪表 集散型计算机控制系统
现场总线控制系统
过程控制
单元组合式仪表： 根据控制系统各组成环节的不同功能和使用要求，将仪表做 成能实现一定功能的独立仪表（称为单元），各个仪表之间 用统一的标准信号进行联系。 将各种单元进行不同组合，可以构成多种多样、适用于各种不 同场合需要的自动检测或控制系统。 有电动单元组合仪表（DDZ）和气动单元组合仪表（QDZ）两 大类。都经历了I型、II型(010mA) 、III型(420mA, 15v)的 三个发展阶段。
最简单的电动执行器称为电磁阀
其它连续动作的电动执行器都使用电动机作动力元件，将
调节阀的信号转变为阀的开度 + 伺服电动机 伺服放大器 －
减速器
位置发生器
电动执行机构的构成框图
三、调节阀的气开和气关
1、执行机构与调节机构的组合
过程控制
气开阀：在有信号压力输入时阀打开、无信号压力时阀全关 气关阀：在有信号压力时阀关闭，无信号压力时阀全开 从控制系统角度出发，气开阀为正作用，气关阀为反作用
4、数学运算
过程控制
当检测信号与被控变量之间有一定的函数关系时，需要进行数 学运算获得实际的被控变量数值。
5、信号报警
如果检测变送信号超出工艺过程的运行范围，就要进行信号 报警和连锁处理。
6、数字变换
例如快速傅里叶变换、小波变换； 在计算机控制系统中，模数转换和数模转换时经常使用的。
3.3 执行器
过程控制
温度变送器 压力变送器 将各种被测参数变换成相 应的标准统一信号传送到 接收仪表或装置，以供显 示、记录或控制