仪表知识培训材料 PLC DCS系统培训 电仪仪表基础知识培训.doc

过程控制一般是指冶金、石油、化工、电力、轻工、建材等工业部门生产过程的自动化，即通过采用各种自动化仪表、计算机等自动化技术工具，对生产过程中的某些物理参数进行自动检测、监督和控制，以达到最优化的技术经济指标，提高经济效率和劳动生产力，节约能源，改善劳动条件和保护环境卫生等目的。过程控制系统是指自动控制生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分分析等这样的一些变量，并且使这些变量稳定在某一范围，或按预定的规律变化的系统。自动控制系统由三个部分组成：第一部分：检测仪表检测仪表是用来检测工艺过程参数的仪表（也叫一次仪表），它是工人的眼睛，它能检测工艺过程的大部分参数，这是人所做不到的。例如：物质的成份分析（如：酸浓、SO2、O2，PH等）流量、液位、湿度、压力、转速、温度、重量、位移、振动等。这些测量有的是直接测量出来的，但是大部分参数是不可能直接测量出来的，要用间接测量的方法才能测量出来。第二部分：指示、调节仪表指示、调节仪表是控制系统的核心，相当于人的大脑，一般称为“二次仪表”。现在大多数用DCS系统、PLC系统（可编程序控制器）。一套DCS系统或PLC系统可以完成以前单体仪表所有的功能。PLC控制系统的特长是用于开关控制，故现在很多电气设备都随机带来PLC控制系统，最小的控制系统甚至只有几个检测点。但是若模拟信号太多，则用PLC系统就不太合适，成本太高（模拟卡较贵）。DCS系统是一种综合控制系统，即能进行模拟控制，又能进行数字控制，系统可大可小，大到几万点，小到几十点；自从微软公司开发出“WINDOWS”系统以后，组态又方便，故DCS系统得到了广泛的应用，一般新上一个项目都会采用DCS系统。第三部分：执行机构执行机构的种类：执行机构的种类有各种各样的。除了常用的各种气动和电动调节阀外，很多电气设备都可以作为执行机构。例如风机、泵、搅拌机、加热器等。作为执行机构用的最多的还是各种各样的调节阀。所有的调节阀都由两部分组成：驱动部分和执行部分。驱动部分有：气动簿膜、气缸、电磁阀，还有电气驱动系统。执行部分有：单座阀、双座阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、三通阀等。仪表工位号的说明就象每一个人都有一个名子一样，每一个仪表检测控制系统都有一个名称，我们称之为工位号（TAG）。这个工位号在一个DCS系统中是唯一的，绝对不能重复。仪表工位号由几个英文字母及阿拉伯数字组成，一般最多8位，如：PICA1301、LICA1402、TICA1503等。第一个字母是参数符号，代表生产过程中的各种参数，如：温度、压力、流量等；后面的英文字母叫功能符号，代表该仪表系统的各种功能，如：记录、调节、报警等；前面2位阿拉伯数字一般代表生产工序（工厂总图布置分配的子项号）（祥光铜业的子项清单）。如：熔炼蒸汽干燥系统是“04”；硫酸净化系统是“26”；制氧站系统是“37”等等。后面2位阿拉伯数字一般代表该工序该参数的序号。在要超过8位时，可以去掉某些功能符号。参数符号说明：A：成份分析（包括所有分析仪表，如：酸浓、SO2、O2，PH等）B：烧嘴、火焰、C：电导率、E：电压、F：流量、G：可燃气体、H：手操、I：电流、J：功率、K：时间、L：液位、M：水分、湿度、P：压力、Pd：压力差、R：电阻、核辐射、S：转速、频率、T：温度、Td：温差；V：振动、阀门、W：重量、X：位移、Z：振动等。功能符号说明：A：报警、C：调节、E：检测元件、G：现场监视、I：指示、Q：累积、R：记录、S：联锁、T：变送器、X：任意、Y：运算、Z：紧急、CV：自力式等。不光仪表检测控制系统有工位号，设备也有工位号。设备的工位号大多用于DI、DO类型点（一般用该设备英文名称的第一个字母表示）。例如：P：泵；B：风机；A：搅拌机；E：换热器等。为了图方便，也有只用“DI”、“DO”等后边加序号表示的，如： DI0001DI0016、DI0017DI0032、DI0033DI0048等，D00001D00016、D00017D00032、D00033D00048等。这样编方便、简单，但不容易记。工位号的后缀主要是用于设备的DI、DO。有些设备有多种工作状态，都要在DCS系统里体现出来，而在DCS系统里，工位号又不能相同，故在原工位号后面加后缀，以示区别。以贵溪冶炼厂亚砷酸车间DCS系统的一个风机为例：B60302：1#还原风机由于该还原风机在DCS系统中有多种状态，并都要参加各种程序运算，故要在后面加上后缀。 B60302A：1#还原风机手动运转（DI） B60302B：1#还原风机手动停止（DI） B60302C：1#还原风机运转应答（DI） B60302D：1#还原风机主开关送电（DI） B60302E：1#还原风机故障（DI） B60302G：1#还原风机变频器故障（DI）B60302F：1#还原风机运转（DO）1.2电缆号的说明从仪表室到现场的电缆都有一个名称，就是电缆号，以示区别。一般电缆号和仪表的工位号差不多，只是在后面加了一个后缀“C”。1.4仪表图形符号说明：就地安装仪表：如：PG、TG、XE、XT、XV等。：室内盘装仪表：现场盘装仪表：DCS系统，PLC系统：可编程序控制器及联锁回路 1.5线条说明直线：一般代表工艺管线虚线：一般代表仪表的信号线直线上加两短斜杠：一般代表气动信号1.6常用符号说明：I/O：输入/输出A/M:自动/手动切换；L/R:本机/远方切换（机旁/中控室切换）AI:模拟输入信号;AO: 模拟输出信号DI:开关（数字）输入信号;DO：开关（数字）输出信号PV:仪表的测量值；SP:仪表的设定值；OP:仪表的输出值LSP:本机设定值（平时只写SP）；RSP：远方设定值DA:正作用；RA:反作用（调节器和阀门都适用）PO: 气开式；PC：气关式（阀门）FC：故障关；FO：故障开（阀门）H：上限；HH：上上限；HHH：上上上限L：下限；LL：下下限；LLL：下下下限P：气源（电源）E：电信号；P：气信号E/P（I/P）：电/气转换器；P/E（P/I）：气/电转换器P：盘面安装；PB：盘后安装；L：现场安装；LB：现场盘安装P：比例调节；PI：比例积分调节；PID：比例积分微分调节1.7仪表的标准信号1.7.1电动仪表的标准信号：420mADC;15VDC1.7.2气动仪表的标准信号：0.020.1MPa（20KPa100KPa）(0.21.0Kg/cm2)（老的）温度仪表测量原理：金属的电阻随着温度的增高而加大。结构组成：将金属丝绕在玻璃或云母骨架上，用引线接在接线端子排上，在外面套上不锈钢套管就成了热电阻温度计。接线方法有2线制和3线制，接3根线的目的是为了减少线路误差。通常用1,2，3或A，B，C或a，b，c表示，一般后两根线接在端子排的一个接线端子上。没有正，负之分。連接到二次仪表时用普通3芯电缆就可以了，但为了减少线路误差，其电缆应选不小于1.5mm2的。判断电阻温度计好坏的方法是用万用表测量其电阻值。热电偶测量原理：在两种不同的导体组成的闭合回路中，如果使其两个接点处于不同的温度，该回路就会出现电动势。这就是热电偶的测温原理。结构组成：将两根不同的金属丝的一端焊在一起，在该金属丝上套上绝缘瓷套管，用引线接到接线端子排上，在外面套上不锈钢套管就成了热电偶温度计。接线方法只有2线制，要区分“”“”，不能搞错了，否则仪表指示有很大的误差。連接到二次仪表时一定要用相应的专用补偿导线。判断热电偶温度计好坏的方法是用电子电位差计（mV计）(或万用表的直流电压档)测量其“mV”值，与其标准值进行对照来判断好坏。为了使用方便，有时将两支热电偶装在一个套管内，组成双支热电偶温度计。在接线时“1”和“2”“”和“”不能接错了。其它温度计另外，还有双金属温度计、膨胀式温度计、水银温度计等。2.2 压力仪表单位：Pa，KPa，MPa，Kg/cm2，bar，mbar，mmH2O，mmHg，mmAg等。1Mpa=10公斤气压高于大气压力的表压力，叫正压，简称压力；低于大气压力的表压力，叫负压或真空。在测量差压时，习惯上将较高的一侧的压力称为“正压”，将较低的一侧的压力称为“负压”。这个负压并不是低于大气压力的那个“负压”；有时，两边都是负压，负的小些的一端，就叫正压（用H表示），负的大些的一端，就叫负压（用L表示）。测量仪表有压差变送器、压力变送器、电接点压力表，压力表等。