過(guò)程控制儀表課程設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是以氣體或液體管道或容器中的壓力作為被控制量的反饋控制系統(tǒng)。壓力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是閉環(huán)的，由壓力傳感器、壓力控制器和被控對(duì)象組成。壓力傳感器測(cè)量被控壓力，并轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)形式，比較裝置將反映壓力大小的信號(hào)與給定壓力值比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)。偏差信號(hào)通過(guò)壓力控制器作用到壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，按照消除偏差的方向來(lái)改變被測(cè)點(diǎn)的壓力，將其調(diào)節(jié)到給定的希望值本。設(shè)計(jì)使用數(shù)顯PID控制儀控制氣罐壓力，其基本構(gòu)成如下：擾動(dòng)擾動(dòng)中輸入信號(hào)直流電壓信號(hào)：1～5V、0～5V可通過(guò)設(shè)置選擇測(cè)量周期：0.3s控制周期：0.3s～75.0s可設(shè)置測(cè)量精度：±0.2%F·S±1個(gè)字，自動(dòng)對(duì)溫漂、時(shí)漂進(jìn)行補(bǔ)償測(cè)量分辨率：1/16000、14位A/D轉(zhuǎn)換器熱電阻輸入導(dǎo)線電阻：小于202熱電偶輸入冷端補(bǔ)償范圍：0～60℃,精度±1℃比例帶：0.2%～999.9%積分時(shí)間：0s～9999s微分時(shí)間：0s～3999s報(bào)警輸出接點(diǎn)容量：220VAC,3A(阻性負(fù)載)傳感器故障繼電器輸出(擴(kuò)展功能)位式控制輸出：繼電器接點(diǎn)輸出或控固態(tài)輸出外供電源：大于30mA電源電壓：20～28VDC耗電量4W工作環(huán)境：溫度：0～50℃濕度：低于90%R·H接線圖：基本誤差：0.5%、0.2%輸出負(fù)載：4～20mA0～550Ω(24V供電時(shí))使用環(huán)境：溫度：防1爆：-20～+50℃;與膜片接觸介質(zhì)溫度<100℃(高溫介質(zhì)可通過(guò)引壓管降溫引入)壓力過(guò)載≤2FS(最大量程)量程序號(hào)123412345圖3壓力變送器接線圖公稱(chēng)通徑：25-300mm連接形式：法蘭式按JB/T79.2-94凹或按JB78-5P對(duì)夾式法蘭連接填料：V型聚四氟乙烯填料，含浸聚四氟乙烯填料，石棉紡織填料。耐高溫碳纖維填料溫度：常溫：-20℃~+120℃散熱：+200℃~+450℃閥內(nèi)組件：閥芯形式：V形缺口半球體流量特性：近似等百分比或近似直線特性及快開(kāi)特性。球體閥桿材料：2Cr131Gr18Ni9TioCr17NI17Mo2(316L)金屬閥座材料：與閥桿材料相同，密封堆焊鈷鉻硬質(zhì)合金非金屬閥材料：增強(qiáng)聚四氟乙烯。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：可選用PSQ系列、3810系列或NB系列電子式角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖4執(zhí)行器接線圖主要技術(shù)參數(shù)：接線圖：供電供電+二線制87圖5信號(hào)隔離器接線圖元器件型號(hào)輸入信號(hào)范圍生產(chǎn)廠家數(shù)量數(shù)顯控制儀北京昆侖海岸傳感技術(shù)中心1電動(dòng)執(zhí)行器上海耐博泵閥制造有限公司1壓力變送器開(kāi)封開(kāi)儀自動(dòng)化儀表有限公司1隔離配電器開(kāi)封開(kāi)儀自動(dòng)化儀表有限公司1[1]金以惠方崇智.過(guò)程控制.北京：清華大學(xué)出版社1993年4月第1版[2]王桂增王詩(shī)宓徐博文李春文葉昊.高等過(guò)程控制.北京：清華大學(xué)出版社2002[3]孫優(yōu)賢褚健.工業(yè)過(guò)程控制技術(shù)，方法篇.北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006[4]王永初任秀珍.工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)范例.北京：科學(xué)出版社1986[5]徐用懋王詩(shī)宓.工業(yè)過(guò)程模型化及控制.北京：清華大學(xué)出版社1991[6]嚴(yán)伯鈞.過(guò)程控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).北京：中國(guó)紡織出版社，1994.5[7]黃正慧劉朝英齊樹(shù)興.過(guò)程控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社1995圖8:顯示儀DY2000-G的端子接線圖+PI“▲/”手動(dòng)圖9:DY2000-GJ的工作原理方框圖2.2.3.2DY2000-GJ的主要技術(shù)參數(shù)：①使用條件：環(huán)境溫度0～50℃;相對(duì)濕度≤90%電源電壓AC:85V～265V頻率50Hz/60Hz;或DC:24V±10%②基本誤差：δ=±(0.5%F.S+1dig)③輸入特性：標(biāo)準(zhǔn)電流型：輸入阻抗=250Ω;標(biāo)準(zhǔn)電壓型：輸入阻抗④輸出特性：繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)容量為交流5A/240V或直流5A/24V。電流信號(hào)：(4～20)mA負(fù)載電阻<750Ω;電壓信號(hào)：(1～5)V負(fù)載電阻⑤直流電源輸出：DC:24V,最大電流50mA,直接配接二線制變送器2.2.3.3DY2-2000GJ的端子接線方式：圖10:DY2000-GJ的端子接線圖2.2.4伺服放大器的選擇伺服放大器也叫伺服驅(qū)動(dòng)器，是用來(lái)控制伺服電機(jī)的一種控制器。其作用類(lèi)似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)。主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。所選用的伺服放大器型號(hào)為DFC-2100架裝式Ⅲ型2.2.4.1DFC-2100Ⅲ型的工作原理：伺服放大器由輸入隔離級(jí)、磁放大器電路、比較放大電路、功率輸出電路、信號(hào)斷失判別控制電路、報(bào)警觸點(diǎn)輸出電路和狀態(tài)顯示等部分組成。伺服放大器的輸入信號(hào)一般有兩路，一路為控制信號(hào)Ic,由調(diào)節(jié)器或其它控制器提供，另一路為位置反饋信號(hào)If,由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置發(fā)送器提供。伺服放大器的輸出電有兩路，可分別控制伺服電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)。當(dāng)Ic-If>0(且超過(guò)死區(qū))時(shí)，伺服放大器有正向輸出，當(dāng)Ic-If<0(且超過(guò)死區(qū))時(shí)，伺服放大器有反向輸出，當(dāng)Ic-If=0(或不超過(guò)死區(qū))時(shí)，伺服放大器無(wú)輸出。2.2.4.2DFC-2100Ⅲ型的主要技術(shù)指標(biāo)：①輸入信號(hào)：4～20mADC。②輸入通道：三個(gè)③輸入通道阻抗：Ⅱ型200Ω;Ⅲ型250Ω。④死區(qū)可調(diào)節(jié)范圍：1%～3⑤斷信號(hào)識(shí)別：<2mADC①使用環(huán)境：溫度：0～50℃相對(duì)濕度：<85%大氣壓力：86～106KPa、周?chē)請(qǐng)?zhí)行器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用是接受來(lái)自控制器的控制信號(hào)，通過(guò)其本身開(kāi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和對(duì)夾式中線蝶閥組成，該電動(dòng)蝶閥體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)合理、安裝方便，通常適用于控制大流量、低壓流體，以及固體粉末的調(diào)節(jié)、截流。“A”型均相同，區(qū)別在于“A”型可通過(guò)雙頭螺柱(或加長(zhǎng)六角螺栓)對(duì)夾連接表1:電動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)夾式中線蝶閥ZAJWADN40-DN1000型的主要技術(shù)特性適用溫度適用介質(zhì)當(dāng)伺服放大器的輸入端有控制信號(hào)輸入時(shí)，此信號(hào)反饋信號(hào)進(jìn)行比較，比較后的信號(hào)偏差經(jīng)過(guò)放大，使功動(dòng)兩相伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使減速器的輸出軸朝著減小這一偏差方向轉(zhuǎn)動(dòng)(位置發(fā)送器不斷將輸出軸的實(shí)際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)——位置反饋信號(hào)回伺服放大器)⑨基本誤差限：不超過(guò)額定行程的±2.6%0回差：不大于額定行程的1.5%O額定行程時(shí)間誤差：不超過(guò)額定行程時(shí)間的±20%②死區(qū)：不大于輸入量程3%。3阻尼特性：不大于3次半周期擺動(dòng)。⑥十N圖12:電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)DKJ2100的端子接線圖ML393雙比較器與給定的限位電壓進(jìn)行比較，當(dāng)某比較器有低電位輸出時(shí)，其對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作。繼電器動(dòng)作時(shí)，其中一對(duì)觸點(diǎn)將放大器鎖死，使放大器停止④跟蹤電壓：1～5V,DC,跟蹤電阻250Ω①工作振動(dòng)頻率≤25Hz振幅≤0.1mm(接線端，接24V穩(wěn)壓直流電源。伺服放大器DFC-2100Ⅲ的①、②號(hào)接線柱為輸入信號(hào)接線柱，輸入的信號(hào)為4-20mA的電流，接調(diào)節(jié)器DV2000-GJ的⑧、④號(hào)反行接線柱，接DFD-0700的①號(hào)接線柱，DY2000-GJ的⑨號(hào)接線柱與其⑩接線柱連在一起。DFC-2100Ⅲ的◎號(hào)接線柱，接DFD-0700的②號(hào)接線柱。DFC-2100Ⅲ的19、20號(hào)接線柱為電源接線端，接220VAC電源。電動(dòng)操作器DFD-0700的①號(hào)接線柱為DFC-2100Ⅲ輸出(正)接線端，接DFC-2100Ⅲ的◎號(hào)接線柱。DFD-0700的②號(hào)接線柱為DFC-2100Ⅲ輸出(反)接線端，接DFC-2100的①號(hào)接線柱。DFD-0700的⑤、⑥號(hào)接線柱為來(lái)自執(zhí)行機(jī)構(gòu)DKJ-2100的①、②號(hào)接線柱的位置反饋信號(hào)，接DKJ-2100的①、②接線柱(DFD-1000→DKJ-2100:⑤→①,的位置反饋信號(hào)，接DFC-2100Ⅲ的①、⑧號(hào)接線柱。DFD-0700的號(hào)接線柱線柱為輸出的跟蹤電壓，輸出到調(diào)節(jié)器，接調(diào)節(jié)器DY2000-GJ的③、④號(hào)接線DKJ-2100的①、②號(hào)接線柱為輸出反饋信號(hào)，接DFD-0700的⑤、⑥號(hào)接線DKJ-2100的⑧號(hào)接線柱為輸入的正行信號(hào)，接DFD-0700的⑩號(hào)接線柱。DKJ-表2:儀表型號(hào)及清單序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)個(gè)數(shù)1變送器12顯示儀表13調(diào)節(jié)器14伺服放大器DFC-2100Ⅲ型15電動(dòng)操作器16執(zhí)行器