儀表與自動控制系統(tǒng)培訓課件.ppt

1、儀表 與自控系統(tǒng)相關(guān)知識,儀表種類,測量儀表,控制儀表,分析測量儀表 溫度測量儀表 流量測量儀表 壓力測量儀表 物位測量儀表,集散控制系統(tǒng) 可編程序控制器 單元組合控制儀表 基地控制儀表,流量測量儀表,1、渦街流量計 功能：用于水流量測量。 原理：在管道中裝入一阻擋物，在其后產(chǎn)生卡門渦街，其頻率與介質(zhì)的流速成正比。通過檢測此頻率值，經(jīng)過電子轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換顯示并輸出標準電流信號，從而得到管道流量。,流向,流量測量儀表,1、渦街流量計 故障現(xiàn)象及處理方法： （1）現(xiàn)象：管道中無流量時，流量顯示不為0。解決方法：首先檢查接地是否良好；其次檢查管道震動是否嚴重，必要時在流量計附近垂直于管道和旋渦發(fā)生體軸線

2、方向支撐管道。 （2）現(xiàn)象：管道中有流量，但顯示為0。解決方法：首先確認流量值是否在下限以下或靠近下限附近，流量低于下限在阻擋物兩側(cè)不能產(chǎn)生卡門渦街。 （3）現(xiàn)象：流量顯示不穩(wěn)定。解決方法：首先確認是否流量本身不穩(wěn)定，適當調(diào)高時間常數(shù)，調(diào)節(jié)此值可以兼顧穩(wěn)定的輸出和響應速度，數(shù)值越大，則穩(wěn)定型提高，但靈敏度下降。,流量測量儀表,2、旋翼式水表 功能：用于水流量測量。 原理：水通過管道經(jīng)水表下端進入旋翼式水表下葉輪盒，沖擊裝在下葉輪盒內(nèi)的葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪轉(zhuǎn)動后帶動葉輪軸轉(zhuǎn)動，通過磁鋼將葉輪的轉(zhuǎn)動傳給傳動機構(gòu)及數(shù)字顯示機構(gòu)。 故障現(xiàn)象及處理方法： 現(xiàn)象：管道中有流量，但顯示為0。主要原因：葉輪被雜物堵

3、塞或者是葉輪軸被水沖斷。解決方法：將水表中堵塞的雜物清除或更換葉輪軸。,流量測量儀表,3、電磁流量計 功能：用于導電液體流量測量。 原理：在傳感器內(nèi)部有磁線圈，通電后產(chǎn)生磁場，導電液體在磁場中做切割磁力線運動，在垂直于磁場及流速的方向上產(chǎn)生電動勢，其大小與流速成正比。經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號和標準電信號輸出。 故障現(xiàn)象及處理方法： （1）現(xiàn)象：管道中無流量，但顯示不為0。主要原因：管道空管造成。解決方法：將管道充滿液體。 （2）現(xiàn)象：流量計顯示的瞬時流量與工控機顯示的數(shù)據(jù)不同。主要原因：流量計的量程與工控機量程設置不同。解決方法：更改流量計或工控機的量程使其數(shù)值一致。 （3）現(xiàn)象：管道中有流量，但

4、顯示為0。主要原因：傳感器電極附著層過厚。解決方法：將傳感器電極上的附著物清除。,流量測量儀表,4、金屬刮板流量計 功能：用于原油流量測量。 原理：當被測流體由流量計入口流入時，在流體差壓作用下，刮板和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，刮板循著凸輪軌跡成放射狀的伸出和縮回，由轉(zhuǎn)子、圓形腔體內(nèi)壁和一對刮板的外輪廓線所構(gòu)成的計量室內(nèi)充滿被測流體，隨著刮板的旋轉(zhuǎn)，把流體不斷地排出，只要測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)就可以求出被測流體的總量。 故障現(xiàn)象及處理方法： （1）現(xiàn)象：一次表不轉(zhuǎn)動，介質(zhì)停止流動。主要原因： 過濾器堵塞； 較長時間沒用沒灌柴油存放內(nèi)部銹蝕；刮板結(jié)垢。解決方法： 過濾器濾網(wǎng)進行清洗； 流量計停用時將內(nèi)部腔體灌注柴油；將

5、刮板上的垢用細砂紙擦除。 （2）現(xiàn)象：二次表無顯示。主要原因：該表采用的供電電池沒電。解決方法：將供電電池進行更換。,流量計標校裝置,物位測量儀表,物位測量儀表在配制站、注入站、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站中具有非常重要的作用。應用物位測量儀表能夠準確的監(jiān)測液位、油水界面，為正常生產(chǎn)提供可靠依據(jù)，減輕工人的勞動強度，因此物位測量儀表一直受到人們的普遍重視。 物位測量分為位式測量和連續(xù)測量 位式測量是物位達到某一高度時，儀表發(fā)出信號，這個物位高度被確定為一個固定的檢測點，并被轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號。 連續(xù)測量用于指示在某一范圍內(nèi)的任意檢測點。,物位測量儀表,位 式 測 量,1、浮球液位控制器 功能：用于儲罐液體介質(zhì)的

6、測量，可以實現(xiàn)液位報警和控制。 原理：當被測液位升高或降低時，浮球隨之升降，使其另一端的動觸頭上下擺動，便使靜觸頭改變原來的狀態(tài)，隨即在電路中發(fā)出聲光報警。 故障現(xiàn)象及處理方法：熟化罐低液位易發(fā)生誤報警，主要原因是由于浮球與連桿通過絲扣連接在攪拌器攪拌高粘流體的帶動下，使浮球脫落。處理方法是將脫落的浮球重新安裝在浮球連桿上。,物位測量儀表,位 式 測 量,2、音叉液位開關(guān) 功能：用于液體介質(zhì)高低液位的測量，可以實現(xiàn)液位報警和控制。 原理：通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定的共振頻率下振動，當音叉與被測介質(zhì)接觸時，音叉的頻率和振幅改變，經(jīng)電路檢測、處理并將之轉(zhuǎn)換為一個開關(guān)信號。 故障

7、現(xiàn)象及處理方法：發(fā)生誤報警，主要原因是由于該音叉液位開關(guān)采用220伏供電電源失電造成。處理方法是檢查音叉液位開關(guān)供電電源。,物位測量儀表,位 式 測 量,3、振動式物位開關(guān) 功能：用于固體罐中高低料位的顯示和檢測。 原理：振動棒是一個機械共振系統(tǒng)，它由一個電子線路進行激勵并保持共振，被測介質(zhì)達到并部分覆蓋住探頭時，物位開關(guān)的共振阻尼突然增加，這種振動參數(shù)的改變將通過檢測回路觸發(fā)繼電器，從而為物位控制提供開關(guān)信號。 故障現(xiàn)象及處理方法（1）發(fā)生誤報警，主要原因是由于該振動式物位開關(guān)采用220伏供電電源失電造成。處理方法是檢查振動式物位開關(guān)供電電源。 （2）分散裝置中物位開關(guān)參與到控制中，如物位開

8、關(guān)故障如何保證分散裝置正常工作。處理方法是將物位開關(guān)的兩根控制線短接，消除低料位報警分散裝置可以正常運行。,物位測量儀表,位 式 測 量,4、液位浮動開關(guān) 功能：用于給水、排水的液位自動控制，與各種泵配套使用。 原理：利用重力與浮力的原理，設置在浮漂體內(nèi)的大容量微型開關(guān)和能將開關(guān)處于通、斷的驅(qū)動機構(gòu)使其開關(guān)接通或斷開。 應用及注意事項：在排污液位控制系統(tǒng)中用2只液位浮動開關(guān)，一個控制液位上限用于啟動排污泵，另有一個控制液位下限用于停止排污泵。注意事項是在浮動開關(guān)所波及到的位置不能有障礙物防止限制浮動開關(guān)上下浮動。,物位測量儀表,連 續(xù) 測 量,1、超聲波液位計 功能：用于儲罐、料倉內(nèi)液體、固體

9、介質(zhì)物位的測量。 原理：根據(jù)超聲波回波原理進行物位測量，它直接安裝在罐頂，由傳感器的激勵源向被測物體表面發(fā)射一定頻率的超聲波脈沖串，并接受反射回來的信號進行處理計算出脈沖串的飛行時間得出物位高度。 故障現(xiàn)象及處理方法（1）冬季液位固定在某一值不變化，主要原因是由于超聲波傳感器結(jié)霜造成回波損失。處理方法是檢查傳感器并除霜，投運傳感器加熱功能。 （2）屏幕閃爍不能顯示正常值，主要原因溫度補償電路損壞。處理方法是更換PT100溫度變送器或?qū)?00歐姆的電阻連接到補償電路中。 （3）液位波動，主要原因是外界因素干擾引起。處理方法是傳感器、變送器、傳輸線路可靠接地。,物位測量儀表,連 續(xù) 測 量,2、磁

10、翻板液位計 功能：用于罐、槽等設備的液位檢測。 原理：根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制的，當被測溶液的液位升降時，液位計主導管中的浮子隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到現(xiàn)場指示器，驅(qū)動紅白翻板翻轉(zhuǎn)180度，當液位上升時，翻板轉(zhuǎn)為紅色，當液位下降時翻板轉(zhuǎn)為白色，指示器的紅白界限為容器內(nèi)液為的高度。 故障現(xiàn)象及處理方法：在調(diào)剖裝置分散應用中易發(fā)生假液位。主要原因是由于高粘聚合物吸附在磁性浮子周圍，使磁性浮子體積變大而卡在護管內(nèi)。處理方法桶狀護管改為四根鋼筋固定的護管，避免磁性浮子卡阻造成假液位的發(fā)生。,物位測量儀表,連 續(xù) 測 量,3、靜壓法測液位 功能：用于測量開口容器的液位。 原理：裝在

11、靠近容器底部的壓力變送器用來測量取壓口處液體壓力，這個壓力等于取壓口上方的液面高乘以液體比重，即P=g H 從而求出液位的高度H=P/ g 。 故障現(xiàn)象及處理方法（1）液位值固定不變，主要原因是由于壓力變送器取壓口堵塞。處理方法是罐定期排污并清理取壓閥門。,壓力測量儀表,功能：用于測量壓力、真空或液位。 原理：介質(zhì)直接作用在陶瓷膜片上，使測量膜片產(chǎn)生位移，膜片的位移產(chǎn)生電容量的變化，由裝在膜片后面的厚膜電路檢測放大并轉(zhuǎn)換成標準信號輸出。 故障現(xiàn)象及處理方法： （1）現(xiàn)象：輸出過大 。主要原因： 變送器引壓管里有沉積物堵塞；主電路板短路。解決方法： 將引壓管沉積物清除； 更換或處理主電路板。 （

12、2）現(xiàn)象：輸出過低或無輸出。主要原因： 引壓管泄漏以及引壓管中有氣體； 接插連接件松動。解決方法： 檢查并處理引壓管； 緊固連接件 。 （3）現(xiàn)象：輸出不穩(wěn)定。主要原因： 阻尼值設置不對。解決方法： 調(diào)整阻尼電位器增大阻尼 。,壓變,壓力調(diào)節(jié)面板,聚合物母液外輸采用變頻壓力閉環(huán)控制,壓力測量儀表應用,變頻器,功能：用于改變交流電動機的轉(zhuǎn)數(shù)。 原理：將380伏交流電轉(zhuǎn)換為直流電以后，經(jīng)過三項逆變電路控制功率模塊在轉(zhuǎn)換為三項交流電，根據(jù)電動機的實際負載自動調(diào)節(jié)供給電動機的電壓。 變頻器故障分類：根據(jù)變頻器發(fā)生故障或損壞的特征，一般可分為兩類；一種是在運行中頻繁出現(xiàn)的自動停機現(xiàn)象，并伴隨著一定的故障

13、顯示代碼，其處理措施可根據(jù)具體故障類型，進行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運行參數(shù)設定不合適，或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產(chǎn)生的一種保護動作現(xiàn)象；另一類是由于使用環(huán)境惡劣，高溫、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發(fā)故障。這類故障發(fā)生后，一般會使變頻器無任何顯示，其處理方法是先對變頻器解體檢查，重點查找損壞件，根據(jù)故障發(fā)生區(qū)，進行清理、測量、更換。,變頻器,故障現(xiàn)象及處理方法： （1）現(xiàn)象：故障提示OC，過電流。主要原因： 加、減速時間短；負載大；負載側(cè)短路、接地。解決方法：延長加、減速時間；檢查負載；處理負載側(cè)故障。 （2）現(xiàn)象：故障提示OV,過電壓。主要原因：主

14、回路電壓不在規(guī)定值范圍內(nèi)；輸入側(cè)缺相；輸入電源接線端子送松動 。解決方法：檢查主回路電源；檢查并緊固接線端子。 （3）現(xiàn)象：故障提示OH，過熱。主要原因：變頻器風扇停運；變頻器風道堵塞；檢測溫度熱敏電阻損壞。解決方法：更換變頻器風扇；清理變頻器風道；更換電路板熱敏電阻原件。,變頻器,故障現(xiàn)象及處理方法： （4）現(xiàn)象：變頻器送電后無顯示。主要原因： 保險熔斷 ；變頻器整流橋的損壞 ；逆變器模塊燒壞；開關(guān)電源損壞 。解決方法：更換變頻器內(nèi)保險；更換整流塊；更換逆變器模塊； 更換開關(guān)電源 。 （5）現(xiàn)象：變頻器顯示正常無輸出。主要原因： 驅(qū)動電路故障；反饋、檢測電路故障。解決方法： 更換驅(qū)動電路板檢

15、查主回路電源；更換反饋、檢測電路板。,變頻器,變頻器的維護： （1）由于變頻器下進風口、上出風口常會因積塵或因積塵過多而堵塞，其本身散熱量高，要求通風量大，故運行一定時間后須清潔。 （2）對所有接線端檢查、緊固，防止松動引起嚴重發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。 （3）對變頻器內(nèi)風扇轉(zhuǎn)動狀況、要經(jīng)常仔細檢查，斷電后，用手轉(zhuǎn)動風葉，觀察軸承有無卡死或轉(zhuǎn)動不靈活現(xiàn)象，必要時更換處理。 （4）定期檢查主直流回路電容器有無漏液、外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否沖開，并對電容容量、漏電流、耐壓等進行測試。 （5）對主接觸器及其它輔助繼電器進行檢查，仔細觀察各接觸器動靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發(fā)現(xiàn)此類問

16、題應對其相應的動靜觸頭進行更換，確保其接觸安全可靠。 （6）經(jīng)常檢查電源電壓波動程度。改善變頻器使用環(huán)境和負載波動大的現(xiàn)象，避免大電流對變頻器沖擊的影響。 （7）長期不用的變頻器，每年應對變頻器送電8小時以上，對電解電容器進行充電。,電動閥,功能：用于閥門的自動開關(guān)。 原理：電機的旋轉(zhuǎn)通過連軸機構(gòu)直接帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動渦輪轉(zhuǎn)動，在通過離合器帶動輸出軸轉(zhuǎn)動。在輸出軸轉(zhuǎn)動的同時帶動椎齒輪轉(zhuǎn)動，并通過閥位傳感器檢測閥位變化。 故障現(xiàn)象及處理方法： （1）現(xiàn)象：開閥、關(guān)閥過矩。主要原因：閥門承受的轉(zhuǎn)矩值超過設定值，停止動作。處理方法：通過設定增加閥門的轉(zhuǎn)矩值以及檢查閥門是否有卡阻現(xiàn)象。 （2）現(xiàn)象

17、：無閥位狀態(tài)。主要原因：閥位繼電器觸點沒有吸合。處理方法：在確認閥位全開或全關(guān)的位置通過設定器設定閥門全開或閥門全關(guān)。 （3）現(xiàn)象：閥門關(guān)閉不嚴。主要原因：閥位狀態(tài)設置不正確或閥體腐蝕。處理方法：在確認閥門全關(guān)狀態(tài)下重新設置閥位狀態(tài)或更換閥體。,可編程控制器的基本組成(1),機架,電源,可編程控制器的基本組成(2),CPU模塊: 可編程序控制器的核心, 由微處理器和存儲器組成 微處理器: 1) 系統(tǒng)自檢和初始化 2) 接收來自編程設備的用戶程序和 數(shù)據(jù) 3) 對設備的狀態(tài)和用戶程序進行診斷 4) 運行用戶程序 5) 實現(xiàn)與外部設備的通訊,可編程控制器的基本組成(3),輸入/輸出模塊: PLC與

18、現(xiàn)場設備連接的接口 輸入模塊: 用于接收和采集現(xiàn)場設備的輸入信號: 開關(guān)量輸入模塊: 直流信號: 24V DC, 48V DC TTL 信號 5V DC 交流信號: 110V AC, 220V AC 模擬量輸入模塊: 直流信號: 4-20mA, 0-5V DC,可編程控制器的基本組成(4),輸出模塊: 用于向執(zhí)行機構(gòu)輸出控制信號: 開關(guān)量輸出模塊: 直流信號: 24V DC, 48V DC 交流信號: 110V AC, 220V AC 觸點信號: AC/DC 模擬量輸出模塊: 直流信號: 4-20mA, 0-5V DC,可編程控制器的基本組成(5),電源模塊:將交流或直流電源轉(zhuǎn)換成供PLC系統(tǒng)

19、工作的電源(通過機架的基板供電) 外掛式或機架內(nèi)安裝,編程設備:用于輸入, 檢查, 修改, 調(diào)試 用戶程序. 在線監(jiān)視PLC系統(tǒng)的工作狀態(tài),可編程控制器的基本工作原理,PLC系統(tǒng)各部件之間的邏輯關(guān)系,PT101 壓力變送器 TT 溫度變送器 LT101 液位變送器 FT 流量變送器 LS101H 高液位浮球 LS101L 低液位浮球 XV101 電動閥 ZC 電器設備控制 PI101 壓力指示 TI 溫度指示 LI101 液位指示 FI 流量指示 LSA101H 高液位浮球報警 LSA101L 低液位浮球報警 XVI101 電動閥狀態(tài)指示 ZI 電器設備運行狀態(tài),常用儀表及電器設備的標識符號,

20、（1）防爆場所的儀表及電器設備選型必須選擇防爆型或本質(zhì)安全型，并在電器設備或儀表主體設有明顯標志“Ex”。Ex“d”外殼能夠承受滲透到內(nèi)部的可燃混合物爆炸而不損壞，并且不會引起外部可燃氣體爆炸。 Ex“i”采用本質(zhì)安全電路，利用限制電路中電壓和電流的方法限制產(chǎn)生的火花均不能點燃爆炸性氣體。 （2）防爆場所電器設備及儀表維修時電纜出線口的彈性密封圈不能去除，多余的引入口應用封堵件封堵。,防爆場所儀表維修選型注意事項,來水,水罐,供水泵,轉(zhuǎn)輸螺桿泵,粗濾器,精濾器,配制站工藝流程圖,分散裝置,注入站,母液貯罐,PAM 干粉,水粉混合器,外輸螺桿泵,注入井,流量計,流量計,熟化罐,系統(tǒng)功能,配制站主要包括供水系統(tǒng)，熟化系統(tǒng)，外輸系統(tǒng)，分散系統(tǒng)，和安保系統(tǒng)。 上位機顯示各種工藝流程。實時顯示各設備的狀態(tài)，壓力、流量，運行時間等參數(shù)，發(fā)出手動，半自動，全自動命令，控制現(xiàn)場設備啟停。 當設備出現(xiàn)故障影響自控順序運行時，顯示報警點并進行聲光警告。,配制站工藝流程圖,供水系統(tǒng),