動化儀表及過程控制(701)執(zhí)行器ppt課件

1、自動化儀表及過程控制(7)Automation Instrumentations and Process Control第4章執(zhí)行器和防爆柵 Actuator and Explosion-proof Fence執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的一個重要的組成部分. 它的作用是接納控制器送來的控制信號, 產(chǎn)生相應(yīng)動作來控制被控變量。執(zhí)行器按其運用能源方式可分為氣動、電動、液動三大類。氣動執(zhí)行器用緊縮空氣做為能源，簡單、可靠、推力大、防火防爆、價錢低廉，電動執(zhí)行器的能源取用方便，信號傳送迅速。氣動執(zhí)行器 氣動執(zhí)行器 氣動執(zhí)行器 Pneumatic actuator帶閥門定位器的氣動調(diào)理閥電動執(zhí)行器Elect

2、rical actuator調(diào)理閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動薄膜閥 氣動活塞閥正作用薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)Direct acting diaphragm actuator執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用型式正作用反作用調(diào)理閥的調(diào)理機(jī)構(gòu)調(diào)理閥的調(diào)理機(jī)構(gòu)工業(yè)調(diào)理閥調(diào)理機(jī)構(gòu)的型式結(jié)構(gòu)型式特點直通單座壓降低，泄漏量小直通雙座壓降大，泄漏量大角閥高壓降、高粘度、含雜質(zhì)介質(zhì)高壓閥高壓場合蝶閥大流量、低壓差、大泄漏量、含雜質(zhì)隔膜閥腐蝕性介質(zhì)三通閥分流、合流蝶閥角閥、三通閥常見的直行程閥閥體閥芯閥座推桿常見的直行程閥閥體閥芯閥座推桿調(diào)理機(jī)構(gòu)作用型式例：直通單座閥正作用 反作用 調(diào)理機(jī)構(gòu)作用型式例：直通單座閥正作用 反作用 氣動調(diào)理閥氣開氣關(guān)型式AO

3、:air-to-openAC:air-to-close氣開氣關(guān)組合方式表序號執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)執(zhí)行器1+/正+/正+/氣關(guān)2+/正-/反-/氣開3-/反+ /正-/氣開4-/反-反/+/氣關(guān)控制系統(tǒng)氣動執(zhí)行器AO/AC選擇原那么：平安在事故條件下如氣動閥門氣源中斷，應(yīng)盡量使其動作不會引起嚴(yán)重事故。例1：加熱爐燃油系統(tǒng)供油閥為防止高溫事故，應(yīng)選氣開式例2：工業(yè)鍋爐汽包水位給水閥在事故條件下需保證有冷水進(jìn)入汽包，應(yīng)選氣關(guān)閉式調(diào)理閥的流量特性閥芯相對位移和相對流量變化的關(guān)系 Qmax：閥門最大流量L：閥芯最大行程Q：實踐流量l：實踐行程理想流量特性固有流量特性取決于閥芯的外形。不同的閥芯外形在同樣行程

4、變化時引起不同的流量變化例：直線閥理想流量特性 理想流量特性 任務(wù)流量特性 取決于閥芯的外形和配管的情況實踐管路系統(tǒng)中其它設(shè)備對流量特性的影響串聯(lián)管道任務(wù)流量特性 全開閥阻比由于pg的存在，使理想特性變?yōu)槿蝿?wù)特性管道串聯(lián)時調(diào)理閥的任務(wù)特性 工程中調(diào)理閥口徑確實定根本步驟 確定工藝最大流量Qmax確定最大流量時的閥壓降PTmin并計算S值計算流量系數(shù)C進(jìn)展必要的修正查找適宜的Cg保證CgC代入Cg驗算由Cg查找相應(yīng)公稱通經(jīng)Dg和閥座直徑Dg產(chǎn)品流通才干流量系數(shù)CC的物理意義：在閥門全開形狀下，p=100KPa,=1000kg/m3時的流量(m3/h)。C直接反映了流體流過閥門的才干，同樣條件下C

5、大的閥門，Q大。調(diào)理閥的可調(diào)比R可調(diào)范圍R指所能控制的最大流量和最小流量之比，它反映了閥門的調(diào)理才干。目前工程上常用的調(diào)理閥的理想可調(diào)比有30和50兩種。直通雙座直線閥選型例知Qmax=100m3/h，p=50KPa，Qmin=20m3/h，s=0.5，介質(zhì)為水，試確定閥門口徑Dg。解： 1.2. 查表得適宜的Cg=160直通雙座直線閥選型例3.驗算：閥門開度100%時有4. 按Cg=160查表得適宜的選型口徑Dg=100mm且有Q=100,l/L=79%,Q=20,l/L=10% 電氣轉(zhuǎn)換器 Electric to Pneumatic Converter電氣轉(zhuǎn)換器原理閥門定位器Value P

6、ositioner閥門定位器氣動閥控制信號方式電動調(diào)理閥電動閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)直行程調(diào)理閥角行程調(diào)理閥多圈行程調(diào)理閥電磁閥電動閥任務(wù)原理框圖電動閥兩相電機(jī)伺服電路變頻電動閥原理框圖第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：控制閥的任務(wù)流量特性與以下哪幾項有關(guān)？A閥門的流量系數(shù)；B閥芯的外形；C閥門的口徑；D閥門兩端的配管情況。 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：控制閥的任務(wù)流量特性與以下哪幾項有關(guān)？A閥門的流量系數(shù)；B閥芯的外形；C閥門的口徑；D閥門兩端的配管情況。答：B,D 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：調(diào)理閥串聯(lián)管路中，管路中其它阻力件的阻力添加會導(dǎo)致全開閥阻比s發(fā)生什么變化？A添加；B減少；C1；D不變。第4章執(zhí)行器和防爆

7、柵練習(xí)：調(diào)理閥串聯(lián)管路中，管路中其它阻力件的阻力添加會導(dǎo)致全開閥阻比s發(fā)生什么變化？A添加；B減少；C1；D不變。答：b 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為平安起見，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。中選擇流出量Q為支配變量時，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？A氣關(guān)式、正作用 B氣開式、正作用 C氣關(guān)式、反作用 D氣開式、反作用 第4章執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)：圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為平安起見，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。中選擇流出量Q為支配變量時，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？A氣關(guān)式、正作用 B氣開式、正作用 C氣關(guān)式、反作用 D氣開式、反作用 答：C第4章執(zhí)行器和防爆柵 題解：在系統(tǒng)中，貯罐是被控對象，流出量是支配變量，貯槽液位高度是被控變量。 當(dāng)支配變量流出量添加時，被控變量液位高度下降，因此對象是反作用-。 從工藝平安條件出發(fā)，為防止當(dāng)控制信號中斷時，控制閥全關(guān)而導(dǎo)致液體溢出，執(zhí)行器應(yīng)選氣關(guān)式，即反作用-。 為保證系統(tǒng)負(fù)反響，使各環(huán)節(jié)符號乘積為“負(fù)，控制器須選用反作用-。才干當(dāng)液位上升時，控制器的輸出減小，開大輸出閥門，使液位降下來。 第4章執(zhí)行器和防爆柵小結(jié)：熟煉