自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)(已修改)
2025-01-25 06:56 本頁面
【正文】 自動(dòng)化儀表基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn) 吐哈石化廠 董合林 吐哈油田石油天然氣化工廠 自動(dòng)化的基礎(chǔ) 檢測(cè)、調(diào)節(jié)單元（與設(shè)定值）輸出調(diào)節(jié)、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 檢測(cè) —— 自動(dòng)控制的基礎(chǔ) 比較調(diào)節(jié)儀表（控制器） —— 接收檢測(cè)信號(hào)，與設(shè)定值做比較，輸出調(diào)節(jié)作用，現(xiàn)在，調(diào)節(jié)功能一般由 DCS實(shí)現(xiàn)，控制器為 DCS內(nèi)部?jī)x表。我廠 DCS 用得是日本橫河 CS3000。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（執(zhí)行器） —— 一般指調(diào)節(jié)閥，是調(diào)節(jié)作用的具體執(zhí)行者。 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖 吐哈油田石油天然氣化工廠 液位控制 —— 通過控制出料量 I/P LIC LT 氣動(dòng)閥，氣開 FC Failure Closed 典型控制回路 吐哈油田石油天然氣化工廠 I/P LIC LT 氣動(dòng)閥，氣關(guān) FO Failure Open 氣開、氣關(guān)都可以調(diào)節(jié)流量、控制液位。調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)閥選擇，主要根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要和安全要求來決定的；原則是當(dāng)信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)能確保工藝設(shè)備和生產(chǎn)的安全。如果閥門處于全開位置安全性高，則應(yīng)選用氣關(guān)閥，反之，則應(yīng)選用氣開式閥。 比如燃?xì)忾y一般選擇氣開閥（故障關(guān)），本例中氣開氣關(guān)的選用原則為保證有液位 —— 有液位更安全。如果容器內(nèi)無液體更安全，則選用相反的調(diào)節(jié)閥 液位控制 —— 通過控制出料量 吐哈油田石油天然氣化工廠 左氣開閥、右氣關(guān)閥 氣開閥即隨著信號(hào)壓力的增加而打開，無信號(hào)時(shí)，閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 氣關(guān)閥即隨著信號(hào)壓力的增加，閥逐漸關(guān)閉，無信號(hào)時(shí)，閥處于全開狀態(tài)。 吐哈油田石油天然氣化工廠 化工檢測(cè)儀表的定義 在化工生產(chǎn)中，為了有效地進(jìn)行生產(chǎn)操作和自動(dòng)控制，需要對(duì)工藝生產(chǎn)中的主要參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。用來檢測(cè)這些參數(shù)的儀表稱為化工檢測(cè)儀表 . 常見的檢測(cè)儀表有：溫度、壓力、液位、流量。 可分類為就地指示、遠(yuǎn)傳儀表（帶電信號(hào)）。 吐哈油田石油天然氣化工廠 雙金屬溫度計(jì) 吐哈油田石油天然氣化工廠 雙金屬溫度計(jì)的原理 基于固體受熱膨脹原理，測(cè)量溫度通常是把兩片線膨脹系數(shù)差異相對(duì)很大的金屬片疊焊在一起，構(gòu)成雙金屬片感溫元件（俗稱雙金屬溫度計(jì)）。 當(dāng)溫度變化時(shí)，因雙金屬片的兩種不同材料線膨脹系數(shù)差異相對(duì)很大而產(chǎn)生不同的膨脹和收縮，導(dǎo)致雙金屬片產(chǎn)生彎曲變形。 吐哈油田石油天然氣化工廠 雙金屬溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)： 雙金屬溫度計(jì)的感溫雙金屬元件的形狀有平面螺旋型和直線螺旋型兩大類，其測(cè)溫范圍大致為 80℃ — 600℃ ，精度等級(jí)通常為 級(jí)左右。 雙金屬溫度計(jì)抗振性好 ， 讀數(shù)方便 ， 但精度不太高 ， 只能用做一般的工業(yè)用儀表 。 吐哈油田石油天然氣化工廠 金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)，將電阻值的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而達(dá)到測(cè)溫的目的。 熱電阻原理 吐哈油田石油天然氣化工廠 我廠所用的熱電阻都是鉑電阻 Pt100，這是目前工業(yè)最常用的，其特性曲線可近似為線性。 熱點(diǎn)阻接線方法可能是兩線、三線、或四線的，其中三線最常見，也是我廠應(yīng)用的。 吐哈油田石油天然氣化工廠 Pt100 鉑熱電阻分度表（ 0100℃ 部分） pt100分度表 ℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 吐哈油田石油天然氣化工廠 熱電阻的結(jié)構(gòu) 三引線（注意：三引線中兩根在一起） 吐哈油田石油天然氣化工廠 熱阻為什么采用多線接法 熱電阻的接線有三線、四線制接線方法，這是從設(shè)計(jì)的角度考慮了熱電阻導(dǎo)線電阻引起的誤差，熱電阻到儀表的距離是不確定的，也就是導(dǎo)線的電阻是不確定的，而導(dǎo)線電阻直接引來溫度測(cè)量誤差，對(duì)于Pt100熱電阻 1Ω相當(dāng) ℃ ，我廠中控 DCS到氣分工段測(cè)溫點(diǎn)的導(dǎo)線電阻大約有 56Ω（與距離有關(guān)系），導(dǎo)線電阻誤差不可忽視。 兩線制熱電阻測(cè)量方法不能消除導(dǎo)線電阻誤差，適合不需要精確溫度測(cè)量的場(chǎng)合，使用時(shí)可以預(yù)先測(cè)量出導(dǎo)線的電阻，折合成溫度后在測(cè)量結(jié)果中扣除，當(dāng)然這是一種粗略的補(bǔ)償方法 。 四線制熱電阻測(cè)量方法能夠完全消除導(dǎo)線電阻的誤差，適合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行精密的電阻測(cè)量使用，由于導(dǎo)線比較多，在工業(yè)測(cè)量中比較復(fù)雜，一般不采用四線制測(cè)量方法；三線制熱電阻測(cè)量方法是比較常用的方法，既能消除導(dǎo)線電阻誤差，接線也比較簡(jiǎn)單，是比較專業(yè)的溫度測(cè)量方法。消除導(dǎo)線電阻的前提是：三根導(dǎo)線是相同的材質(zhì)、相同的線徑、相同的長(zhǎng)度。 吐哈油田石油天然氣化工廠 工藝溫度 熱端 – 兩種異型金屬形成的結(jié)點(diǎn) . 冷端 + MV – 只要引自該結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線的另一端的溫度與結(jié)點(diǎn)溫度有所不同 ,該溫度差將
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