仪表课件Word

　　智盛（惠州）石油化工有限公司6万吨/年阴离子表面活性剂项目仪表课件

　　主讲人：

　　培训内容

　　一、仪表基础知识?二、化工自动化概念?三、DCS控制系统?

　　（一）测量仪表概述

　　1,、在化工和炼油生产过程中，需要对工艺生产中各种参数，例如压力（P）、液位（L）、流量（F）、温度（T）、在线分析（A）等参数进行自动测量。用来测量这些参数的仪表称为化工测量仪表。

　　2、测量仪表的基本组成。

　　化工测量仪表一般由测量、传送和显示（包括变送）等三个基本部分组成。

　　?测量部分一般与被测介质直接接触，并起被测参数信号能量形式的转换作用；

　　?传送部分大多数仅起信号能量的传送作用；

　　?显示部分也起被测参数信号能量的转换作用，有的还包含信号能量形式的再次转换以适应远距离传送的需要，称为变送。

　　（二）压力测量（Pressure）

　　在化工和炼油生产过程中，经常会遇到比大气压力高几百倍的高压和比大气压力低很多的真空的测量。压力测量仪表简称压力表或压力计。压力的大小是由垂直作用在单位面积上的力来决定的。

　　1、压力单位换算

　　国家采用的国际压力单位是帕斯卡（Pa）1（BAR)巴= 105Pa

　　1标准（物理）大气压= 1.01325105Pa1 毫米汞柱= 1.333224102Pa

　　1 工程大气压= 9.806650104Pa

　　1 公斤力/厘米2［kgｆ／ｃｍ２］= 9.806650104 Pa1毫米水柱[mm H2O] = 9.806375 Pa

　　1 磅力每平方英吋[p.s.i] = 6.89476103 Pa1 MPa = 106

　　Pa

　　2、在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空之间关系.(KPA与

　　KPAA)

　　?工业上所用的压力指示值大多为表压，即压力表的指示值是绝对压力和大气压力之差。

　　?绝对压力为表压和大气压之和，工程上采用表压加1（以kg f/cm2为计量单位时）得到被测压力的绝对值。

　　?如果被测压力低于大气压力，称为负压或真空，常用[mm Hg]或[mm H2O]表示。

　　（三）流量测量（Flow）流量大小是指单位时间内所流过管道某一断面的流体数量的大小，即瞬时流量，常用每小时吨[t/h]、每小时立方米

　　[m3/h]、每小时公斤[kg/h]、每小时升[l/h]等计量单位表示。

　　在某一段时间内所流过的流体流量的总和，即各瞬时流量的累计值，称为总量（累计量），其计量单位常用吨[t]、立方米[m3]表示。

　　目前工业上所用的流量仪表大致上可以分为三大类：

　　1、速度式流量仪表（差压式孔板流量计）

　　2、容积式流量仪表（椭圆齿轮流量计）

　　3

　　、质量式流量计（质量流量计）

　　（四）物位测量（Level）

　　在化工、炼油工业生产中，常常需要测量界面位置，例如气体—液体间的液位高度，液体—液体间的界面高度，气体—固体与液体—固体间料位高度等等。一般总称为物位测量。在化工、炼油工业生产中常用的几种物位测量方法有：

　　浮力式液位计

　　静压式液位计

　　差压式液位计

　　电容式物位计

　　超声波式物位计（20千Hz

　　）

　　（五）温度测量（Temperature）

　　温度是宏观上表征物体冷热程度的物理量，微观上表示分子运动的快慢程度。温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性来加以间接测量。

　　目前，比较常用的有：

　　①热膨胀（双金属）

　　②电阻变化、电偶变化

　　③热电效应

　　④热辐射

　　n℃= （1.8n + 32）℉摄氏温标（℃）

　　与华氏温标（℉）的转换

　　（六）在线分析仪表（Analysis）在线分析仪表有：

　　氧分析仪

　　水分仪

　　密度计

　　PH分析仪

　　氢分析仪

　　酸分析仪等

　　二、化工自动化概念

　　化工自动化是化工、炼油等化工类型生产过程自动化的简称。采用一整套自动化装置，用以代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。

　　自动调节系统及其组成

　　自动化装置包括三个部分：

　　第一部分是测量参数的测量元件和变送器。第二部分是自动调节器，即根据变送器送来的信号，与工艺上需要保持的设定值加以比较，按设计好的运算规律算出结果，然后将此结果用特定的讯号（气压或电流）发送出去。第三部分是调节阀，它能自动地根据调节器送

　　出来的信号值改变阀门的开启度。

　　自动调节系统中的生产工艺设备(如液体贮槽),叫做调节对象或简称对象。而生产中需要保持不变的工艺指标（如液位），称为被调参数，要求工艺指标所保持的值，称为

　　给定值。

　　(四)气动薄膜调节阀

　　根据所用的能源形式，执行器有气动、电动和液动三大类。气动执行器（习惯称为气动调节阀）结构简单、输出推力较大、动作可靠、维修方便、适用于防火、防爆场合，而且价格较低，因而广泛应用于化工、炼油生产中。

　　气动执行器是以压缩空气为动力能源的一种自动执行器，它接受调节器送来的控制信号压力，去改变管道中被调介质（调节剂）的流量，使生产过程按预定的要求正常进行，实现生产过程自动化。

　　1．气动薄膜调节阀的结构

　　气动薄膜调节阀由气动执行机构与调节阀两部分组成。执行机构采用气动薄膜（有弹簧）执行机构，按动作方式有正作用式和反作用式两种。当来自调节器或阀门定位器的信号压力增大时，推杆向下动作的叫正作用

　　执行机构；当信号压力增大时推杆向上动作的叫反作用执行机构。

　　气动薄膜调节阀可分为气关（NO或FO）和气开（NC或FC）两种型式。有信号压力时阀关、无信号压力时阀开的为气关式。反之，为气开式

　　正作用执行机构+ 正作用式调节阀反作用执行机构+ 反作用式调节阀

　　正作用执行机构+ 反作用式调节阀反作用执行机构+ 正作用式调节阀

　　三、集散控制系统（DCS）

　　DCS（Distributed Control System）分散控制系统的简称，国内一般习惯称之为集散控制系统。DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。是用于集中监视、报警、操作、记录的操作站（OS）和用于过程控制并物理位置、控制功能都相对分散的控制站（CS）所组成。

　　DCS范围包括：DCS的硬件、软件

　　硬件包括：系统操作台和辅助操作台、控制器、安全栅、隔离器、过渡端子辅助机柜、电源配电柜、继电器柜、安全栅、继电器、空气开关、24VDC电源、接线端子、防浪涌保护器控制、通讯电缆等。

　　软件包括：组态系统、监控系统、操作系统

　　硬件包括：系统操作台和辅助操作台、控制器、安全栅、隔离器、过渡端子辅助机柜、电源配电柜、继电器柜、安全栅、继电器、空气开关、24VDC电源、接线端子、防浪涌保护器控制、通讯电缆等。

　　软件包括：组态系统、监控系统、操作系统