仪器仪表相关知识.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,仪器仪表相关知识,授课教师,:,姜磊 黄芳,AE2000,型控制系统介绍,1.,电源部分：,控制柜上方为供电电源部分,.,2.DCS,部分：,从左往右卡件安排：,第一章,AE2000,装置概述,1,系统主要特点,（,1,）、囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数,（,2,）、多种执行机构与检测仪器,（,3,）、多种工艺条件下控制方案的实现,（,4,）、各种控制算法在开放组态实验软件平台上都可以实现,（,5,）、实验数据及图表可以永久存储，在组态软件中也可随时调用，以便实验者在实验结束后进行比较和分析,机构图,第一章,AE2000,装置概述,2,实验对象组成结构,2.1,检测装置,（,1,）压力计：压力变送器、差压变送器、压力表、,U,型差压管,（,2,）温度传感器及温度变送器：,Cu,电阻、,PT100,电阻、双金属温度计,（,3,）流量计：涡轮流量计、电磁流量计、金属转子流量计、孔板流量计、玻璃转子流量计,第一章,AE2000,装置概述,2.2,执行机构,（,1,）调节器：霍尼韦尔 电动调节阀，进口，标准信号,210V,直流电压输出,（,2,）变频器：施耐德变频器，西门子变频器，进口，标准信号,420mA,输出和,210V,直流电压输出,（,3,）加热器：调压模块，标准信号,420mA,输出第一章,AE2000,装置概述,3,控制台组成结构,（,1,）电源和,I/O,信号系统：强电控制和信号接口面板,（,2,）智能调节仪系统：实现仪表智能控制。,图中，,a,：智能调节仪；,b,：,1,5V,或,0.2,1V,模拟量输入接口；,c,：,I/V,转换电阻；,d,：模拟量控制信号输出（,420mA,）；,e,：热电阻接口；,f,：,RS485,接口；,g,：电源开关,第一章,AE2000,装置概述,（,3,）,PLC,可编程控制：实现,PLC,系统控制,面板上提供模拟信号的接线端子,（,4,）,DDC,智能模块系统：实现研化模块,DDC,控制。,研华,4017,模块：,4,通道模拟量输入模块。,工作电源：直流,24V,输入类型：电压、电流。,输入范围：,150150mv,-500500mv,-11v,-55v,-1010v,-220mA,通讯方式：,485,通讯,研华,4024,模块：,4,路电流型模拟量输出。,工作电源：直流,24V,电流输出范围：,020mA,420mA,电压输出范围：,-10v10v,010v,通讯方式：,485,通讯,（,5,）流量积算仪：实现频率信号转电信号功能,a,流量积算变送仪；,b,电源开关；,cI,/V,转换电阻,;d,信号输入接口；,e,变送输出接口研华,4024,模块,4 RS-485,接口转换器与通讯电缆,（,1,）,RS-485,接口转换器,接口转换器可将,RS-232C,串行口的数据发送和数据接收信号转换成两线平衡的半双工,RS-485,信号。,（,2,）通讯电缆,485,通讯电缆线是控制台与,RS-485,接口转换器的衔接部分，长约,2,米，用一根两芯屏蔽线把两个九针串口（,DB9,母）连接而组成。两个九针串口的针头定义相同：,1,为,485,，,2,为,485,。,第二章 控制系统介绍,1,、,PLC,控制系统,在本实验装置中采用的是西门子,S7-200,系列的,CPU224,控制器。另挂,4,输入,1,输出模拟量模块,EM235,。编程平台采用的是,STEP 7,MicroWIN,V4.0,板，可升级为中文板。其监控平台采用的是,MCGS,北京昆仑通态软件。,第二章 控制系统介绍,在实验当中，被控对象的检测机构的信号给到西门子模拟量模块,EM235,的输入端，被控对象的执行机构的信号给到西门子模拟量模块,EM235,的输出端。这样就够成了,PLC,控制的整个回路。其中,PLC,控制器通过采集到的数据进行实际被控对象的。所有的控制方案和算法都在,PLC,控制器当中完成与实现。其中我们也可以通过,PC/PPI,通讯协议与上位机相连，通过上位机来监视现场的过程数据，改变所需要调的某些参数，并可以保存历史数据与曲线等。,2,、,DDC,控制系统,直接数字控制（,DDC,）系统是用一台工业计算机配以适当的输入输出设备，从生产过程中经输入通道获取信息，按照预先规定的控制算法（如,PID,、内回流等）计算出控制量，并通过输出通道，直接作用在执行机构上，实现对整个生产、实验过程的闭环控制，通常它有几十个控制回路。,在本实验装置当中采用的是研华输入输出模块。工作原理如下：,3,、仪表控制系统,仪表控制系统是用工业上常用的仪表对被控对象进行简单的控制，比如单回路控制，位式控制等；也可以利用多个仪表组成串级控制。仪表本身带有输入信号与输出信号端子。,1,、压力变送器,工作原理：当被测介质（液体）的压力作用于传感器时，压力变送器将压力信号转换成电信号，经归一化差分放大和输,V/A,电压、电流转换器，转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的,420mA,标准电流输出信号。接线如下图所示：,接线说明：传感器为二线制接法，它的端子位于中继箱内，电缆线从中继箱的引线口接入，直流电源,24V+,接中继箱内正端（,+,），中继箱内负端（,）接负载电阻的一端，负载电阻的另一端接,24V-,。传感器输出,420mA,电流信号，通过负载电阻,250,转换成,15V,电压信号。,零点和量程调整：,零点和量程调整电位器位于中继箱内的另一侧。校正时打开中继箱盖，即可进行调整，左边的（,Z,）为调零电位器，右边的（,R,）为调增益电位器。,2,、温度传感器,Pt100,热电阻,工作原理：利用,Pt,电阻阻值与温度之间的良好线性关系。,接线说明：连接两端元件热电阻采用的是三线制接法，以减少测量误差。在多数测量中，热电阻远离测量电桥，因此与热电阻相连接的导线长，当环境温度变化时，连接导线的电阻值将有明显的变化。为了消除由于这种变化而产生的测量误差，采用三线制接法。即在两端元件的一端引出一条导线，另一端引出两条导线，这三条导线的材料、长度和粗细都相同，如下图中所示的,a,、,b,、,c,。它们与仪表输入电桥相连接时，导线,a,和,c,分别加在电桥相邻的两个桥臂上，导线,b,在桥路的输出电路上，因此，,a,和,c,阻值的变化对电桥平衡的影响正好抵消，,b,阻值的变化量对仪表输入阻抗影响可忽略不计。,3,、流量计涡轮流量计、电磁流量计）,1,）、涡轮流量计：输出信号：频率，测量范围：,01.2m3/h.,接线如图所示：,2),、电磁流量计：输出信号：,420mA,，测量范围：,01.2m3/h.,接线说明：电磁流量计输入端采用的是,220V,的交流电，输出的是,420mA,的电流信号。,4,、压力表,安装位置：单相泵之后，电动调节阀之前。,测量范围：,00.25MPa,5,、电动调节阀,主要技术参数：,执行机构,型式：智能型直行程执行机构,输入信号：,010VDC/210VDC,输入阻抗：,250/500,输出信号：,420mADC,输出最大负载：,500,信号断电时的阀位：可任意设置为保持,/,全开,/,全关,/0100%,间的任意值,电源：,220V,10%/50Hz,6,、单相可控硅移相调压,通过,420mA,电流控制信号控制单相,380V,交流电源在,0380V,之间根据控制电流的大小实现连续变化。,7,、变频器,系统中所用的变频器的为施耐德和西门子变频调速器。变频器的输出端与循环泵相连，实现循环泵支路的流量控制。,AE2000,过程控制系统控制软件,1,DCS,软件体系结构,2,DCS,组态控制软件,