中科惠安儀表培訓自動化儀表的目的和分類●什么是自動化儀表●儀表是化工、鋼鐵等工廠生產過程中進行檢測、顯示、控制和執行的儀器的總稱。是實行生產過程中自動化必不可少的技術工具。●檢測儀表：將現場的溫度、壓力、流量、液位等生產需要監控的生產參數，按照一定的原理轉換成標準的電信號，送到中控室進行顯示。這類儀表通常也叫現場一次儀表。●顯示儀表：將現場一次儀表傳送過來的電信號，在中控室呈現給操作人員，使其能夠了解現場的實時生產情況，通常也叫二次儀表。目前都是集中顯示在DCS的監控屏幕上面。

●控制儀表：操作人員通過監控生產情況，對現場生產進行自動化調整，控制儀表的輸出，發出指令控制現場的執行機構，使得現場生產能夠穩定運行，這類操作現在也是集中在DCS的屏幕進行。●執行儀表：中控室的自動控制輸出，直接作用在現場調節機構、調節閥、切斷閥上面，使得操作人員可以遠距離控制現場生產情況，減少操作人員的工作強度，而且也可以遠離危險場所，確保安全生產。●檢測儀表和執行儀表這兩大類統稱現場儀表；顯示儀表和控制儀表這兩大類儀表集中在中控室DCS上面顯示和操作。

●我公司現在現場儀表包括：檢測儀表（壓力、液位、溫度、流量等）有1000多個點位。執行儀表（調節閥和切斷閥）大概200臺左右。●我公司使用的是DCS是浙江中控JX-300XP系統，顯示儀表和控制儀表集中在中控室DCS上面顯示，操作人員主要在DCS的屏幕上面，進行生產狀況監視和操作。

傳感器基礎知識物理量電量

1.定義

傳感器（Transducer/Sensor）能夠感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。如下圖所示:標準電流或電壓信號傳感器輸出信號輸入信號變送器傳感元件+電子線路翻譯可用的電信號到標準的電信號變送器介紹傳感器與變送器的區別：

傳感器是能夠受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱，通常由敏感元件和轉換元件組成。

當傳感器的輸出為規定的標準信號（4-20mA）時，則稱為變送器。流程圖儀表標識方法在PID圖上面，就地儀表只用圓圈加位號標識；遠傳儀表用圓圈里面加位號和外邊加方框標識。標識方法：P壓力T溫度L液位F流量現場就地儀表一般用：壓力PG.溫度TG.液位LG等標識。現場遠傳儀表：壓力PT溫度TT或是TE液位LT流量FT等標識。中控室根據被測變量后面跟隨相應功能的字母標識，比如：PI壓力顯示，PIA壓力顯示報警，PIC壓力顯示控制，PICA壓力顯示報警等。PICAS壓力顯示控制報警聯鎖。其他以此類推說明。調節閥——PVFVTVLV

切斷閥——XVXZV壓力儀表的分類我公司使用的壓力儀表主要有以下幾類：就地顯示：●壓力表、隔膜壓力表、遠傳儀表：●差壓變送器●壓力變送器●絕對壓力變送器●隔膜密封式壓力變送器壓力的定義壓力的法定單位是帕（Pa），1Kpa=1000pa，1Mpa=1000Kpa1標準大氣壓=0.1013MPa，約等于100Kpa，約為一公斤壓力。絕對壓力：是指直接作用于容器或物體表面的壓力，即物體承受的實際壓力，其零點為絕對真空，符號為（ABS為下標）。大氣壓：包圍在地球表面一層很厚的大氣層對地球表面或表面物體所造成的壓力稱為“大氣壓”；表壓力：以大氣壓為零點測出來的壓力叫“表壓力”（又叫相對壓力），一般壓力表和壓力變送器測出來的都是表壓力。絕對壓力、大氣壓和表壓力三者之間的關系是：絕對壓力=大氣壓+表壓力。壓力的表示方式有三種，即：絕對壓力，表壓力，負壓或真空度。（1）絕對壓力是物體所承受的實際壓力，其零點為絕對真空。（2）表壓力指高于大氣壓力時的絕對壓力與大氣壓力之差。（3）真空度（負壓）是大氣壓力與低于大氣壓力時的絕對壓力之差。

普通壓力表介紹壓力表通過表內的敏感元件（波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內機芯的轉換機構將壓力形變傳導至指針，引起指針轉動來顯示壓力。現場使用：PG-0404、PG-0407、PG-0410等

隔膜壓力表、隔膜耐震壓力表介紹隔膜壓力表采用間接測量結構，隔膜在被測介質壓力作用下產生變形，密封液被壓，形成一個相當于P的壓力，傳導至壓力儀表，顯示被測介質壓力值。適用于測量粘度大、易結晶、腐蝕性大、溫度較高的液體、氣體或顆粒狀固體介質的壓力。隔離膜片有多種材料，以適應各種不同腐蝕性介質。現場使用：PG-0401A、PG-0402A、PG-0408A等

就地壓力表故障判斷就地壓力表的故障都很直觀，一般是有壓力不波動，沒壓力不歸零。通過現場加壓或泄壓來檢查，很快可以判斷。壓力表壞了一般都是更換為主。

差壓變送器介紹工作原理：變送器有兩個測壓裝置，分別叫做正壓室和負壓室，根據工藝要求，從設備的兩個不同取壓點引到變送器的正負壓室，變送器將兩個壓力的差值變量按比例轉換為標準輸出信號的儀表。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號（如4~20mADC等），傳送到中控室上面進行顯示和過程調節。●差壓變送器除了可以測量差壓之外，還有流量，液位等用途，以后涉及到在介紹。現場使用：PDT-0217、PDT-3901、PDT-3902等

壓力變送器介紹工作原理：以大氣壓為零點，將表壓力變量按比例轉換為標準輸出信號的變送器。壓力變送器實際上是差壓變送器的一種特例，正壓室接測量壓力，負壓室通大氣。所以壓力變送器也有差壓變送器的形式。現場使用：PT-0604、PT-0607、PT-0621等絕對壓力變送器介紹

絕對壓力變送器也是是差壓變送器的一種特例，正壓室接測量壓力，負壓室抽真空。工作原理：以絕對真空為零點，將絕對壓力變量按比例轉換為標準輸出信號的儀表。。現場使用：PT-0108、PT-0111、PT-0116、PT-0126等隔膜密封式壓力變送器介紹

單法蘭一般測量壓力，雙法蘭一般測量差壓。隔膜的目的避免被測介質直接與變送器隔離膜片接觸提供了一種可靠的測量方法，由于隔離膜片大面積接觸介質，所以適用于密閉場合；尤其是粘稠或漿狀介質和強腐蝕性液體，或富含顆粒類介質的測量。不易堵塞，便于清洗。現場使用：PT-0201、T-0202、PT-0215、PT-0216等

差壓（壓力）變送器故障判斷發現壓力顯示異常，需要根據壓力顯示，以及相關的趨勢畫面，來區分是工藝波動還是儀表故障。壓力儀表的異常顯示一般分為：無壓力顯示，誤差較大，壓力不波動。

1、無壓力顯示，先檢查導壓管是否暢通，冬天要檢查介質是否冷凍凝固。

2、誤差較大原因：導壓管不暢通，或是導壓管泄露。以及變送器零位漂移加大。3、壓力不波動，導壓管堵塞或是介質冷凍凝固。確實儀表故障需要讓儀表維護人員來處理。液位儀表的分類我公司主要使用以下幾種液位儀表：●磁性浮子液位計●法蘭液位計（隔膜密封式差壓變送器）●高頻雷達物位計●導播雷達物位計●伺服物位計●外置式超聲波液位計●外置式超聲波液位控制器●音叉液位開關下面做分類介紹磁性浮子液位計顧名思義，液位計里面有個磁性浮子，利用連通器原理浮子跟隨液位上下移動、然后根據磁耦合原理使得顯示面板的磁珠翻轉變色顯示液位,有側裝和頂裝二種安裝方式,這類液位計即可以就地顯示液位,又可以安裝遠程模塊將液位信號，遠傳送至中控室監控液位.

又稱為磁翻板液位計、遠傳型磁翻板液位計.磁性浮子液位計介紹現場使用：LG-0102、LG-0124、LT-0131、LT-0132等

磁性浮子液位計故障判斷就地磁翻板故障現象：●液位不變化。原因：1、浮子異物卡住。

2、浮子管道變形。

3、耐腐蝕襯四氟材料高溫變形。●液位磁珠顏色混亂。原因：1、磁珠磁性變小，浮子動作不及翻轉2、浮子偶爾異物卡住，突然恢復，磁珠翻轉不及造成。遠傳磁翻板故障現象：●就地顯示正常，遠傳信號不正常。原因：1、線路故障。

2、遠傳模塊故障。

法蘭液位計（隔膜密封式差壓變送器）介紹從液體壓強公式P=ρρ，，可知壓強只與液體的高（深）度和液體的密度有關，而液體的密度基本不發生變化，所以最高液位減最低液位的壓力差也是基本不發生變化。只要量程設置準確，用差壓變送器來測量液位，非常準確。通常稱為雙法蘭和單法蘭液位計。帶壓力容器液位測量使用雙法蘭變送器，常壓容器測量用單法蘭變送器，負壓室通大氣。現場使用雙法蘭最多：LT-0101、LT-0103、LT-0106等單法蘭比較少，比如：LT-0605、LT-0606等。

法蘭液位計故障判斷差壓變送器故障現象之前在壓力儀表里面介紹過，判斷方法一樣。測量誤差變大原因還有：1、膜盒漏油，液位變化沒規律。2、下法蘭管道堵塞，下法蘭介質冷凍凝固。3、安裝位置變化，會造成液位零位偏移，要進行調整，有時候調整范圍比較大；甚至超過儀表的量程，這類調整成為“遷移”。高頻雷達物位計介紹雷達物位計安裝在容器的頂部，高頻雷達信號從天線發出，在被測量平面反射，回波被天線接收。雷達物位計信號的發出與回波接收的頻率差被用于進一步的信號處理，進而換算出測量距離。轉換成標準的電信號送到中控室。雷達液位計的精度非常高，可以精確到mm。因為沒有物料接觸，只要設置正確，幾乎不發生故障。現場使用：LT-0104、LT-0105、LT-0105等。導波雷達料位計介紹測量原理導波雷達料位計也是容器頂部安裝，依據時域反射原理(TDR)為基礎的雷達料位計，雷達料位計的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播，當遇到被測介質表面時，雷達料位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路經返回到脈沖發射裝置，發射裝置與被測介質表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經計算得出液位高度。現場使用：LZT-3301A、LZT-3301B等。

伺服物位計介紹現場使用：LT-3303A、LT-3303B等。一般在容器的頂部安裝，外觀類似雷達。但是還有浮子，內部原理比較復雜，不多敘述，知道一下伺服物位計優點，測量精確，功能比較多。

外置式超聲波液位計介紹現場使用：LT-3302A、LT-3302B等。外置式超聲波液位計（簡稱“外測液位計”）可在罐外連續測量液位，對罐體不開孔、安裝可不停產，特別適合老產品的更新換代。同時也特別適合密閉容器內的各種有毒物質、強酸、強堿以及各種純凈液體的液位進行精確測量，儀表采用隔爆設計，可在需要防爆的場合應用。外置式超聲波液位計采用了聲吶的回波測距原理，克服了儲罐壁對超聲波信號的影響，采用先進的數字信號處理技術，可真正實現非接觸、高精度的測量罐內的液位。液位計可輸出4~20mA標準信號

外置式超聲波液位控制器介紹現場使用：LZS-3111/3112等。主要特點：罐外安裝，不需穿孔，不需動火，不損傷罐體，可以在不停產情況下安裝、使用、維護、修理，體積小，安裝方便。外貼測量，對罐內液體不產生干擾，無泄漏、無污染、無腐蝕。非插入式測量，與被測介質的壓力、溫度、密度、有無腐蝕性無關，適應范圍廣。外置式液位開關，主要聯鎖用，液位超限之后聯鎖停泵關閥。

音叉液位開關介紹現場使用：LS-3114、LS-3115、LS-3117等。音叉式液位開關是一種新型的液位開關。音叉由晶體激勵產生振動，當音叉被液體浸沒時振動頻率發生變化，這個頻率變化由電子線路檢測出來并輸出一個開關量。音叉式液位開關又被稱作“電氣浮子“凡使用浮球液位開關和由于結構、湍流、攪動、氣泡、振動等原因導致不能使用浮球液位開關的場合均可使用“電氣浮子”。由于音叉液位開關無活動部件，因此無須維護和調整，是浮球液位開關的升級換代產品液位開關，主要聯鎖用，液位超限之后聯鎖停泵關閥。是指單位時間內流經封閉管道或明渠有效截面的流體量，又稱瞬時流量。當流體量以體積表示時稱為體積流量；單位時間內流過某一段管道的流體的體積，稱為該橫截面的體積流量。簡稱為流量，用Q來表示。單位：M3/H、L/h等當流體量以質量表示時稱為質量流量。體積流量跟介質密度的乘積，就可以換算成質量流量。單位：kg/h。不可壓縮的流體通過同一個流管作正常流動時，每一時刻流經管道的各個截面流量相同。流量定義流量儀表的分類流量儀表按照原理有很多種，我公司主要使用以下幾種：●金屬管轉子流量計●渦街流量計●楔型流量計●電磁流量計●質量流量計下面做分類介紹轉子流量計由兩個部件組成，一個是從下向上逐漸擴大的錐形管；另一個是放在錐形管中且可以沿椎管中心線上下自由移動的轉子。當測量流體流過時，被測流體從錐形管下端流入，流體的流動沖擊著轉子，并對它產生一個作用力（這個力的大小隨流量大小而變化）；當流量足夠大時，所產生的作用力將轉子托起，并使之升高。同時，被測流體流經轉子與錐形管壁間的環形斷面，這時作用在轉子上的力有三個:流體對轉子的動壓力、轉子在流體中的浮力和轉子自身的重力。流量計垂直安裝時，轉子重心與錐管管軸會相重合，作用在轉子上的三個力都沿平行于管軸的方向。當這三個力達到平衡時，轉子就平穩地浮在錐管內某一位置上。金屬管轉子流量計適用于DN200以內小口徑和低流速介質流量測量；工作可靠，維護量小，壽命長；對于直管段要求不高；金屬管轉子流量計介紹現場使用：FT-0102、FT-0103、FT-0117等操作工如果操作過程中，發現流量顯示異常，需要根據流量顯示，以及相關的流量趨勢畫面，來區分是工藝波動還是儀表故障。流量儀表的異常顯示一般分為：無流量顯示，誤差較大，流量不波動。

1、無流量首先判斷管道內是介質是否真的在流動，流量是否太小小于最小測量流量，管道是否暢通，排除這幾個問題，那就是真的儀表故障，需要讓儀表維護人員來處理。

2、流量誤差較大原因：（1）安裝不符合要求，（2）浮子流量計周圍100mm空間不得有鐵磁性物體。（3）正常生產當中出現這個現象，有可能液體介質的密度變化較大引起誤差較大。由于儀表在標定前，都將介質按用戶給出的密度進行換算，換算成標校狀態下水的流量進行標定，因此如果介質密度變化較大，會對測量造成很大誤差。解決方法可將變化以后的介質密度帶入公式，換算成誤差修正系數，然后再將流量計測出的流量乘以系數換成真實的流量。需要儀表和工藝共同探討解決。

3、流量不波動，這個問題常見由于焊渣等異物卡在浮子上面，異物卡的不牢可以用輕輕震動錐形管，或者快速加大流量沖擊，使異物脫離轉子，儀表可以恢復正常，如果卡死，就要切旁路管線，拆卸儀表清理異物了。

金屬管轉子流量計故障判斷

渦街流量計介紹渦街流量計是根據卡門（Karman）渦街原理研究生產的測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計。主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質。

其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。現場使用：FT-0104、FT-0105、FT-0113等流量故障判斷方法跟前面轉子流量計的判斷類似：

渦街流量計只要安裝正常，一般很少有故障。通用故障一般有表體進水，接線不良等現象，這個要讓儀表維護人員來處理。

●渦街流量計沒有可動部件，所以沒有卡住的故障

●上下游必須有足夠的直管段。

●管道不能產生機械振動。

●因為流量計都有最小流量要求，如果選型量程大的話，對應的可測量的最小流量也大。有可能在流量較小的時候測量不到。

●如果流量介質粘度太大的話，也有測量不到的現象。渦街流量計故障判斷楔型流量計介紹楔形流量計是八十年代開始開始逐步走向實用的一種新型流量計，其檢測件是一個V字形楔塊（又稱楔形節流件），它的圓滑頂角朝下，這樣有利于含懸浮顆粒的液體或粘稠液體順利通過，不會在節流件上游側產生滯流。因此特別適合在石油、化工等行業中用于體積流量和質量流量的測量。流體通過楔形流量計時，由于楔塊的節流作用，在其上、下游側產生了一個與流量值成平方關系的差壓，將此差壓從楔塊兩側取壓口引出，送至差壓變送器轉變為電信號輸出。現場使用：FT-0101、FT-0408等。流量故障判斷方法跟前面流量計故障的判斷類似：

不同之處：

1、一般楔形流量傳感器附有前后測量管，可在水平或垂直安裝及使用。當傳感器在垂直管道上安裝時，流體應自下而上流動。測量液體時應注意使差壓變送器能方便地排除氣泡，以免引起儀表零點漂移；

2、傳感器上下游側應配置直管段，管道內壁應光滑、清潔、無附著物；

3、水平安裝時，楔式差壓元件應與管道中心線成90度。對于垂直安裝，由于取壓點之間輕微的靜壓影響必須注意差壓變送器調零。

4、誤差也可能會由于導壓管不暢或是泄露造成，這類故障需要儀表維護人員處理。楔形流量計故障判斷電磁流量計介紹電磁流量計是應用電磁感應原理，根據導電流體通過外加磁場時感生的電動勢來測量導電流體流量的一種儀器。故障判斷：●核心是介質必須是導電的，介質導電率變化太大，會造成流量誤差變大。●空管或是管道介質沒有充滿，介質氣泡較多會造成流量沒有規律的亂變。●盡量避開鐵磁性物體及具有強電磁場的設備，以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信號。●線路故障或是儀表故障需要找儀表維護人員來處理。管道內部因為沒有節流部件。管道幾乎也不會有異物停留。很少發生故障。現場使用：FT-0607、FT-0608、FT-0613等。

質量流量計介紹在傳感器內部有兩根平行的流量管，中部裝有驅動線圈，兩端裝有檢測線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅動線圈上時，振動管作往復周期振動，工業過程的流體介質流經傳感器的振動管，就會在振管上產生科氏力效應，使兩根振管扭轉振動，安裝在振管兩端的檢測線圈將產生相位不同的兩組信號，這兩個信號的相位差與流經傳感器的流體質量流量成比例關系。計算機解算出流經振管的質量流量。不同的介質流經傳感器時，振管的主振頻率不同，據此解算出介質密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質的溫度。現場使用：FT-0204、FT-0203等。判斷方法跟前邊的判斷方法類似，質量流量計若出現誤差偏大，還有其他原因：

硬件問題

a.安裝不規范，可直接導致流量計零漂，如質量流量計安裝在泵出口處較近，傳感器支撐強度不夠，連接法蘭焊接不當產生應力信號，電纜受電磁干擾。

b.接線問題。

c.工藝介質變化，若測量介質出現夾氣，氣化或兩相流等現象，變送器會出現報警顯示，嚴重時，傳感器停止工作。

d.變送器失效。

e.傳感器失效。

f.管道吹掃問題。

軟件問題

a.零點校準有誤。

b.參數設置有誤。

c.電源的脈沖波動。

d.一定要注意量程

e.操作有誤質量流量計故障判斷溫度儀表的分類我公司主要使用以下幾種：●雙金屬溫度計●鎧裝鉑熱電阻●智能一體化溫度變送器●熱電偶下面做分類介紹雙金屬溫度計把兩種線膨脹系數不同的金屬組合在一起，一端固定，當溫度變化時,兩種金屬熱膨脹不同，帶動指針偏轉以指示溫度，這就是雙金屬片溫度計，如圖所示。測溫范圍為-80~600C,它適用于工業上精度要求不高時的溫度測量。

●看表盤跟壓力表很相似，重要區別是壓力表一般有取壓閥門。溫度計沒閥門。

雙金屬溫度計介紹現場使用：TG-0101、TG-0108、TG-0110等

鎧裝鉑熱電阻介紹現場使用：TE-0103、TE-0138、TE-0149等

鎧裝熱電阻是一種溫度傳感器，利用物質在溫度變化時，其電阻也隨著發生變化的特征來測量溫度的。當阻值變化時，工作儀表便顯示出阻值所對應的溫度值。它比裝配式鉑電阻直徑小，易彎曲，適宜安裝在管道狹窄和要求快速反應、微型化等特殊場合。一般用在溫度低于300℃的場合。電阻信號一般直接接線到中控室。現場絕大部分遠傳溫度都是熱電阻溫度計。智能一體化溫度變送器介紹智能一體化溫度變送器是溫度傳感器與變送器的完美結合，熱電阻的溫度信號通過變送單元轉換為4~20mADC的標準電流信號傳輸中控室的DCS等，并且可以加上現場顯示單元，在現場可以觀測溫度。現場使用：TT-3951A\B\C、TT-3954A\B\C等。熱電偶介紹當有兩種不同的導體組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結點處的溫度不同，熱端和冷端，回路中將產生一個電動勢，該電動勢的方向和大小與導體的材料及兩接點的溫度有關。這種現象稱為“熱電效應”，兩種導體組成的回路稱為“熱電偶”。材質不同，溫度的分度號不同，常見使用的是K分度號的熱電偶。熱電偶和熱電阻外觀看不出來，一般是測量溫度低于300度用熱電阻，高溫場合用熱電偶。我公司主要使用在網帶窯。自動控制閥的分類我公司主要使用以下幾種：●氣動調節閥●氣動切斷閥●自力式調節閥下面做分類介紹調節閥又名控制閥，在工業自動化過程控制領域中，通過接受調節控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數的最終控制元件。一般由執行機構和閥門組成。如果按行程特點，調節閥可分為直行程和角行程；按其所配執行機構使用的動力，可以分為氣動調節閥、電動調節閥、液動調節閥三種；按其功能和特性分為線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。調節閥適用于空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品等介質調節閥介紹氣開閥：給儀表氣時控制閥打開氣閉閥：給儀表氣時控制閥關閉事故開：儀表氣突停時控制閥回到自然狀態即全開狀態，也就是氣關閥。看氣源管一般在調節閥膜頭上面進氣。事故關：儀表氣突停時控制閥回到自然狀態即全關狀態，也就是氣開閥。看氣源管一般在調節閥膜頭下面進氣。事故保持：儀表氣突停時控制閥最后的開度狀態，一般都是事故開的調節閥氣路中間加了一個保位閥。保持最后閥位狀態的壓力不變。看氣源管一般在調節閥膜頭上面進氣。調節閥按氣源故障時的狀態分類我公司的調節閥，當氣源故障時，有三種狀態：故障關閉：PID圖用FC表示，現場大部分調節閥都是這一類。FV-0102、FV-0103、FV-0116、FV-0118、FV-0120、FV-0121、FV-0123、FV-0303、FV-0305、FV-0306、FV-0307、FV-0314、FV-0613、FV-3030、FV-3068、FV-3301、LV-0105、LV-0108、LV-0111、LV-0114、LV-0117、LV-0120、LV-0125、LV-0127、LV-0129、LV-0133、LV-0137、LV-0139、LV-0143、LV-0145、LV-0149、LV-0204、LV-0205、LV-0301、LV-0305、LV-0307、LV-0309、LV-0311、LV-0313、LV-0315、LV-0317、LV-0319、LV-0321、LV-0323、LV-0325、LV-0327、LV-0329、LV-0402、LV-0407、LV-0409、LV-0410、LV-0414、LV-0418、LV-0604、LV-0608、LV-0610、LV-0611、LV-3951、PV-0314A、PV-0314B、PV-0412、PV-0607、PV-0618、PV-0621、TV-0104、TV-0105、TV-0106、TV-0111、TV-0116、TV-0117、TV-0122、TV-0127、TV-0128、TV-0133、TV-0139、TV-0140、TV-0142、TV-0144、TV-0146、TV-0152、TV-0162E、TV-0172、TV-0219C、TV-0303D、TV-0319E、TV-0322、TV-0325B、TV-0327C、TV-0331D、TV-0337E、TV-0403A、TV-0403B、TV-0407D、TV-0414E、TV-0422D、TV-0430D、TV-0436D、TV-0608、TV-0613A、TV-0613B、TV-3107、TV-3112、TV-3201、TV-3202、TV-3203、TV-3204。調節閥按氣源故障時的狀態分類

故障打開：PID圖用FO表示。FV-0202、FV-0204、FV-0205、FV-0206、FV-0207、FV-0208、FV-0209、FV-0401、FV-0402、FV-0403、FV-0405、FV-0410、FV-0411、FV-0412、LV-0107、LV-0110、LV-0113、LV-0116、LV-0119、LV-0122、LV-0404、LV-0405、LV-0408、PV-0109、PV-0112、PV-0116、PV-0119、PV-0210、PV-0216、TV-0201、TV-0207。故障保持：PID圖用FL表示。FV-0201、FV-0211、LV-0207、LV-0211、FV-0308、FV-0312、FV-0317、FV-0322、FV-0325、FV-0328、FV-0406、FV-0407、FV-0408、LV-0406、LV-0415、LV-0416、LV-0417。氣動切斷閥介紹氣動切斷閥：是自動化系統中執行機構的一種，由多彈簧氣動薄膜執行機構或浮動式活塞執行機構與調節閥組成，接收中控室DCS控制信號，控制工藝管道內流體的切斷、接通或切換。具有結構簡單，反應靈敏，動作可靠等特點。可廣泛地應用在石油、化工、冶金等工業生產部門。氣動切斷閥的氣源要求經過濾的壓縮空氣，流經閥體內的介質應該是無雜質和無顆粒的液體和氣體。自力式調節閥介紹自力式調節閥又稱自力式控制閥，是一種依靠流經閥內介質自身的壓力、溫度作為能源驅動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表的調節閥。調節閥故障現象：常見故障原因不動作沒有氣源或氣源壓力低氣路故障，或是氣缸損壞閥門內部異物卡死電氣線路故障動作不到位氣源壓力波動氣路堵塞，氣源含水（冬天凍住）氣路泄露，氣缸漏氣電氣閥門轉換器故障。閥座內部有異物閥門外泄漏填料函、法蘭處外部泄漏閥門內漏閥門零位調整不合適閥芯磨損閥座有異物調節閥故障可以參考右側原因，如果現場不能簡單排除，需要找儀表維護人員來檢查協助排除。可燃有毒氣體檢測儀是對單一或多種可燃氣體濃度響應的探測器。可燃氣體探測器有催化型、紅外光學型兩種類型。

可燃/有毒氣體探測器對傳感器上的電信號進行采樣,經內部數據處理后，輸出和周圍環境氣體濃度相對應的4～20mA電流信號或Modbus總線信號另外，通過繼電器開關量輸出，可與消防監控主機相連，直接接入火災監控系統。

可燃氣體報警器可檢測天然氣、液化石油氣、酒精、汽油等可燃氣體或蒸氣其中的一種或多種氣體，比如如氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）、乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）、丁炔（C4H6）、硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）等。咱們現場主要測甲醇和dmc這兩種物料氣體。

看完它們可探測的氣體和它們的工作原理，我們可以知道有毒氣體探測器是可以探測有毒并可燃的氣體比如H2S、CO、SO2、C2H2、PH3等

空氣中可燃氣體濃度達到其爆炸下限值時，我們稱這個場所可燃氣環境爆炸危險度為百分之百，即100%LEL。如果可燃氣體含量只達到其爆炸下限的百分之十，我們稱這個場所此時的可燃氣環境爆炸危險度為10%LEL；對環境空氣中可燃氣的監測，常常直接給出可燃氣環境危險度，即該可燃氣在空氣中的含量與其爆炸下限的百分比來表示：[%LEL]；

咱們現場預報警25%LEL高高報警50%LEL有毒氣體探測器：可燃氣體報警器

有毒氣探測器－用于檢測周圍大氣中的毒氣(ppm)。即可檢測一氧化碳，硫化氫和氫氣等氣體。

氣體探測器由一個帶氣體傳感器的變送器構成，可對氣體進行檢測，隔爆加本安復合型防爆產品。

有毒氣體探測器廣泛應用到各類石油、石化、化工生產裝置區；市政、消防、燃氣、電信、煤炭、冶金、電力、醫藥、食品加工等其它存在有毒有害氣體的場所比如H2S、CO、SO2、O2、O3、C2H2、C2H3O、C3H3N、CL2、CLO2、HCL、HCN、NO、NO2、H2、NH3、Br2、HBr、HCL、HCN、HF、CH3OH、CH3SH、COCL2、PH3、SIH4、C4H6O2、C2H3CL、C2H5OHC2H5SH等六十多種對有毒氣體。

咱們單位主要測試有毒氣體是氨氣，量程是0～130ppm，預報警20ppm高報警40ppm有毒氣體探測器：

簡單控制系統只有一個被控變量和一個操作變量，雖然其結構簡單，但它能滿足石油化工生產中大多數情況前控制需要。但簡單控制系統有一定局限性，不能解決純滯后較大，時間常數較大，干擾多而強烈的變量的控制問題，為了解決這些問題，在這個基礎上發展出了眾多的復雜控制系統。

串級控制系統1、串級控制系統

串級控制系統單回路管式加熱爐出口溫度控制系統TT：溫度檢測變送設備TC；

溫度控制器TV：控制閥

TV影響加熱爐出口溫度的干擾因素：

(1)、原料氣的流量和溫度

(2)、原料氣的壓力和成分

(3)、煙囪的抽力（爐膛負壓的控制）采用單回路控制系統的控制作用不及時，致使最大偏差大，過渡時間長，抗擾動能力差，控制精度低，難以滿足工藝要求，需要尋求別的控制方案。

串級控制系統

所謂“復雜”控制系統，是相對于“簡單”控制系統而言。通常指由兩個或兩個以上測量變送器（或控制器、控制閥）組成的控制系統都可稱為復雜控制系統。目前常用的常規復雜控制控制常使用的有串級、均勻、比值、前饋、分程、選擇性控制系統等。這些系統有的是已他們的結構命名，有的以其工作原理命名，而且他們還可以相互結合在一起使用。串級控制系統在石油化工生產中，一些對象的滯后和時間常數較大，工藝上卻要求將變量控制在較高的精度上。這是，可以考慮采用串級控制系統。把兩個各自具有測量輸入的控制器串聯起來，其中具有獨立給定值的控制器成為主控制，它的輸出可給被稱為副控制器的另一的控制器的給定值，而副控制器的輸出可給調節閥執行控制動作，這種結構的控制系統叫做串級控制系統。串級控制系統我們拿加熱爐出口溫度控制系統來說明，加熱爐的被控變量是爐出口溫度，用燃料氣作為操作變量。可以組成右圖的所示的簡單控制系統。如果燃料氣上游壓力發生波動，即使燃料氣閥門開度不變，也會影響燃料氣流量，從而逐漸影響出口溫度。串級控制系統由于加熱爐爐管熱熔較大，從操作變量到被控變量時間常數較大，溫度控制器發現偏差后再進行控制，顯然不夠及時，必然引起爐出口溫度差生較大的動態偏差。如果改用下圖的所示的流量控制系統，雖然可以迅速的克服閥前壓力等擾動，但對溫度來說是開環的，所以對進料負荷、燃料氣熱值變化等擾動就完全無能為力。串級控制系統串級控制系統根據操作原理，當溫度高時，應該把燃料氣流量控制器設定值減少一些，當溫度偏低的時候，則應將燃料氣流量控制器的設定值增加一些。據此將兩個控制器串聯起來，流量控制器的設定值由溫度控制器的輸出值來決定，即流量控制器的設定值不是固定的，這樣既能迅速克服影響流量的的擾動作用，又能使溫度在其他擾動作用的情況下保持在設定值，這種系統就是串級控制系統。串級控制系統串級控制系統串級控制系統的構成及方塊圖：串級控制系統是由兩個檢測變送器、兩個調節器、一個調節閥組成。兩個調節器是串聯工作的，其中主調節器可以獨立給定設定值，輸出作為副調節器的設定值，副調節器輸出控制調節閥執行控制動作。這種結構的控制系統叫做串級控制系統。

串級控制系統

串級控制系統方塊圖：

串級控制系統從上圖可以看出，在這個控制系統中有兩個控制器，溫度控制器和流量控制器，分別接收兩個來自對象不同部位的測量信號爐出口溫度和燃料氣流量。其中溫度控制器的輸出作為流量控制器的給定值，而流量控制器的輸出去控制執行器，以改變操作變量。串級控制系統中常用的的一下幾個名詞。主變量：是工藝控制指標，在串級控制系統中起到主導作用的被控變量，如上例中加熱爐出口溫度。副變量：串級控制系統中為了穩定主變量或因某種需要而引入的輔助變量，如上例中的燃料氣流量。主對象：為主變量表征器特性的生產設備，反映了主變量與副變量之間的關系。如上例中從燃料氣流量檢測點到爐出口溫度測點間的工藝生產設備，只要指燃料氣燒嘴和爐內物料受熱管道，圖中標為溫度對象。串級控制系統副對象：為副變量表征特性的工藝生產設備，如上上圖中執行器至燃料氣流量監測點間的工藝生產設備，主要指燃料氣管線部分，圖標為流量對象。主控制器：按主變量測量值與給定值的偏差進行工作的控制器，其輸出信號為副變量給定值，如上例中的溫度控制器。副控制器：按副變量的測量值與給定值的偏差進行工作的控制器，其給定值來自主控制器的輸出，如上例的中流量控制器。串級控制系統副回路：由副變量的測量變送裝置，副控制器，執行器和副對象所構成的閉環回路，也稱為內回路、內環或副環。主回路：由主變量的測量變送裝置，主控制器副回路和主對象構成的閉環回路，也稱為外回路、外環或主環。串級控制系統串級控制系統從總體上來看，仍然是一個定值控制系統，但是控制系統在系統的結構上增加了一個隨動的副回路，因此與單回路控制系統相比具有下列特點：1、由于副回路的作用，使系統具有較強的克服干擾的能力。串級控制系統對于副回路進入系統的干擾比主回路進入系統的干擾有較強的抵抗能力。干擾經過副對象進入副回路，在它影響主變量之前，付控制器就開始動作客服干擾，因而削弱了這一干擾對主變量的影響，提高控制質量。串級控制系統2.由于副回路的引入,改善了對象特性。串級控制系統可以把副回路看作主回路的一個環節，或把副回路稱為等效對象。由于副回路的作用，等效對象的時間常數減小了，因而改善了這部分對象的動態特性，使系統的反應速度加快，控制更為及時。如果是單回路控制系統，對象包括主對象和副對象兩部分，因此整個對象容量大

反應慢使得控制不及時。串級控制系統3.由于增加了副回路,系統具有了一定的自適應能力。對于一個控制系統來說,控制例中的器參數是在一定的負荷,一定的操作條件下,按一定的質量指標整定得到的。因此,一組控制器參數只能適應一定的負荷和操作條件。如果對象具有非線性,隨著負荷和操作條件的改變,原先整定好的控制器參數就不再適用了,需要重新整定。如果仍用原先的參數,控制質量就會下降。這一問題,在單回路控制系統中是難于解決的。在串級控制系統中,主回路是個定值系統,副回路卻是一個隨動系統。主控制器能夠按照負荷或操作條件的變化而變化,從而不斷改變副控制器的給定值,使副控制器的給定值能隨負荷及操作條件的變化而變化,這就使串級控制系統對負荷的變化和操作條件的改變具有一定的自適應能力。串級控制系統由于串級控制系統具有上述特點,使得它在實際生產中解決了許多簡單控制系統所不能解決的控制問題。在工藝要求高、對象的滯后和時間常數大、干擾作用強而頻繁、負荷變化大的場合,簡單控制系統滿足不了控制質量的要求時,可以采用串級控制系統,尤其當主要干擾來自調節閥方面時,應用串級控制是很適宜的。串級控制系統串級控制系統

加熱爐出口溫度與燃料流量串級控制系統流量作為副回路控制器為反作用，出口物料溫度作為主回路控制器為反作用當副回路調節流量測量值上升時，副回路控制器作出調節，OP輸出閥門關小，流量下降，主回路出口物料溫度上升時,主控制器輸出變小，主控制器輸出作為副控制SP值變小輸出PV-SP變小，反作用輸出變小，閥門開度變小，物料出口溫度下降。2.5分程控制系統1分程控制系統的基本概念2分程控制系統的方案實施3閥位控制系統2.5分程控制系統

2.5.1分程控制系統的基本概念1．分程調節系統一般來說，一臺調節器的輸出僅操縱一只調節閥，若一只調節器去控制兩個以上的閥并且是按輸出信號的不同區間去操作不同的閥門，這種控制方式習慣上稱為分程控制。圖2.5-1表示了分程控制系統的簡圖。

2.5分程控制系統

圖2.5-1分程控制系統示意圖2.5分程控制系統

圖中表示一臺調節器去操縱兩只調節閥，實施（動作過程）是借助調節閥上的閥門定位器對信號的轉換功能。例如圖中的A、B兩閥，要求A閥在調節器輸出0--50%變化時，作閥的全行程動作，則要求附在A閥上的閥門定位器，對輸入信號0--50%時，相應輸出為0--100%，而B閥上的閥門定位器，應調整成在輸入信號為50%--100%時，相應輸出為0--100%。按照這些條件，當調節器輸出信號小于50%時A閥動作，B閥不動；當輸出信號大于50%時，而B閥動作，A閥已動至極限；由此實現分程控制過程。2.5分程控制系統調節閥分程動作（同向）

圖2.5-2調節閥分程動作（同向）

2.5分程控制系統

圖2.5-3調節閥分程動作（異向）

（a）氣關-氣開型

（b）氣開-氣關型調節閥分程動作（異向）

一、自動控制系統的組成

由調節對象和自動調節裝置組成,自動調節裝置由測量元件變送器，調節器，執行器組成。干擾作用自動調節器氣動薄膜調節閥調節對象測量元件變送器給定值偏差測量值調節器輸出調節作用被調參數自動控制系統方框圖自動控制系統原理和應用調節對象：需要實現控制的設備、生產過程，如加熱爐、常壓塔、壓縮機。被調參數：對象內要求控制保持設定值的物理量，如加熱爐出口溫度、壓縮機入口流量。控制參數：受控制器控制，用以使被控變量保持設定值的物料量，如反應器進料流量。設定值（給定值）：被控變量的目標值（預定值）偏差：給出值與測量值之差。干擾（擾動）：除控制變量以外，作用于對象并能引起被控變量變化的因素。正作用式給定值不變，隨著測量值的增加，調節器的輸出也增加兩種類型調節器反作用式給定值不變，隨著測量值的增加，調節器的輸出減小儀表面板樣式顯示儀表控制儀表開環控制系統：控制系統的輸出信號不反饋到系統的輸入端。閉環控制系統：控制系統的輸出信號反饋到系統的輸入端，與給定值相比較，以偏差的形式進入調節器，對系統起控制作用。1、定值控制系統：給定值恒定不變，絕大部分屬于此類控制系統。2、隨動控制系統（自動跟蹤系統）：給定值是變化的，被控變量要跟隨給定值變化，如比值控制系統。3、程序控制系統：給定值按一定的時間程序變化，如自動升溫控制、機組自動升速控制。二、自動控制系統的分類：1、單回路調節:裝置中絕大多數控制回路是單回路調節(T溫度、F流量、L液位、P壓力)給定調節器1測量偏差變送器1對象1變送器2執行機構對象2調節器22、串級調節：如：四工段的PG精餾塔T-401塔頂溫度顯示調節，串級控制TIC-0407A/FIC0406(流程圖號：0406）。變送器執行機構對象調節器給定測量偏差

三、復雜控制系統3、比值調節回路：如:三工段的反應塔進料甲醇、甲醇鈉、碳酸丙烯酯比控制FFIC0307/FFIC0306和FIC0307/FIC0303(圖號301、圖號0302）。

流量1執行機構調節器比值器

流量2對象執行機構調節器1選擇器調節器24、選擇性調節回路：PC緩沖罐液位顯示調節報警LICA0135選擇性調節系統。----HS0135----A/B路(圖號0110）調節閥1調節閥2調節器5、分程調節回路：用于調節不同的介質和不同的負荷的控制要求對象對象圖0305v-0305壓力顯示調節報警PICA-0314,控制兩個調節閥，PV314A/B

以階躍干擾作用作為干擾的代表，在階躍干擾作用下調節系統的過渡過程有以下幾種：1、非振蕩衰減過程被調參數在給定值一側作緩慢變化，沒有波動，最后回到給定值。2、衰減振蕩過程被調參數在給定值附近上下波動，但幅度逐漸減小，最后穩定在某一數值上。3、等幅振蕩過程被調參數在給定值附近來回波動，幅度不變。4、發散振蕩過程被調參數來回波動，幅度逐漸增大，偏離給定值越來越大。四、自動控制系統的過渡過程四種振蕩過程ytytytyt等幅振蕩過程振蕩衰減過程非振蕩衰減過程發散振蕩過程

系統對各指標的要求：希望余差盡量小，最大偏差小一些，過渡時間短一些，衰減比要適當。ytABB’C五、自動控制系統的品質指標衰減比：前后兩個相鄰峰值之比。一般希望在4：1到10：1之間。余差：被控變量在干擾結束后的穩態值和給定值之差，要滿足工藝生產要求。最大偏差：被控變量偏離給定值的最大程度。過渡時間：從干擾產生到建立新的平衡狀態之間的時間，過渡時間越短越好。振蕩周期：被控變量兩個相鄰波峰之間的時間，時間越短越好。六、PID調節規律對過渡過程的影響比例調節規律比例作用的輸出與偏差值成比例。即比例似一個放大器，偏差來，放大送出。比例度（P）是放大倍數（KC）的倒數。比例度越大，則系統越易穩定，但此時余差越大。比例度越大，過渡過程曲線越平穩。反之比例度越小，過渡過程曲線越振蕩。積分作用積分作用的輸出變化速度與偏差成正比積分作用用來消除偏差。只要偏差存在，作用不停止。積分時間T