過程控制儀表課程設計本設計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。壓力控制系統的結構是閉環的，由壓力傳感器、壓力控制器和被控對象組成。壓力傳感器測量被控壓力，并轉換成便于利用的信號形式，比較裝置將反映壓力大小的信號與給定壓力值比較，產生偏差信號。偏差信號通過壓力控制器作用到壓力調節機構上，按照消除偏差的方向來改變被測點的壓力，將其調節到給定的希望值本。設計使用數顯PID控制儀控制氣罐壓力，其基本構成如下：擾動擾動中輸入信號直流電壓信號：1～5V、0～5V可通過設置選擇測量周期：0.3s控制周期：0.3s～75.0s可設置測量精度：±0.2%F·S±1個字，自動對溫漂、時漂進行補償測量分辨率：1/16000、14位A/D轉換器熱電阻輸入導線電阻：小于202熱電偶輸入冷端補償范圍：0～60℃,精度±1℃比例帶：0.2%～999.9%積分時間：0s～9999s微分時間：0s～3999s報警輸出接點容量：220VAC,3A(阻性負載)傳感器故障繼電器輸出(擴展功能)位式控制輸出：繼電器接點輸出或控固態輸出外供電源：大于30mA電源電壓：20～28VDC耗電量4W工作環境：溫度：0～50℃濕度：低于90%R·H接線圖：基本誤差：0.5%、0.2%輸出負載：4～20mA0～550Ω(24V供電時)使用環境：溫度：防1爆：-20～+50℃;與膜片接觸介質溫度<100℃(高溫介質可通過引壓管降溫引入)壓力過載≤2FS(最大量程)量程序號123412345圖3壓力變送器接線圖公稱通徑：25-300mm連接形式：法蘭式按JB/T79.2-94凹或按JB78-5P對夾式法蘭連接填料：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，密封堆焊鈷鉻硬質合金非金屬閥材料：增強聚四氟乙烯。執行機構：可選用PSQ系列、3810系列或NB系列電子式角行程執行機構。圖4執行器接線圖主要技術參數：接線圖：供電供電+二線制87圖5信號隔離器接線圖元器件型號輸入信號范圍生產廠家數量數顯控制儀北京昆侖海岸傳感技術中心1電動執行器上海耐博泵閥制造有限公司1壓力變送器開封開儀自動化儀表有限公司1隔離配電器開封開儀自動化儀表有限公司1[1]金以惠方崇智.過程控制.北京：清華大學出版社1993年4月第1版[2]王桂增王詩宓徐博文李春文葉昊.高等過程控制.北京：清華大學出版社2002[3]孫優賢褚健.工業過程控制技術，方法篇.北京：化學工業出版社2006[4]王永初任秀珍.工業過程控制系統設計范例.北京：科學出版社1986[5]徐用懋王詩宓.工業過程模型化及控制.北京：清華大學出版社1991[6]嚴伯鈞.過程控制系統分析與設計.北京：中國紡織出版社，1994.5[7]黃正慧劉朝英齊樹興.過程控制系統工程設計.北京：科學出版社1995圖8:顯示儀DY2000-G的端子接線圖+PI“▲/”手動圖9:DY2000-GJ的工作原理方框圖2.2.3.2DY2000-GJ的主要技術參數：①使用條件：環境溫度0～50℃;相對濕度≤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：標準電流型：輸入阻抗=250Ω;標準電壓型：輸入阻抗④輸出特性：繼電器常開觸點容量為交流5A/240V或直流5A/24V。電流信號：(4～20)mA負載電阻<750Ω;電壓信號：(1～5)V負載電阻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動器，是用來控制伺服電機的一種控制器。其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達。主要應用于高精度的定位系統。所選用的伺服放大器型號為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、磁放大器電路、比較放大電路、功率輸出電路、信號斷失判別控制電路、報警觸點輸出電路和狀態顯示等部分組成。伺服放大器的輸入信號一般有兩路，一路為控制信號Ic,由調節器或其它控制器提供，另一路為位置反饋信號If,由電動執行機構的位置發送器提供。伺服放大器的輸出電有兩路，可分別控制伺服電動機正、反轉。當Ic-If>0(且超過死區)時，伺服放大器有正向輸出，當Ic-If<0(且超過死區)時，伺服放大器有反向輸出，當Ic-If=0(或不超過死區)時，伺服放大器無輸出。2.2.4.2DFC-2100Ⅲ型的主要技術指標：①輸入信號：4～20mADC。②輸入通道：三個③輸入通道阻抗：Ⅱ型200Ω;Ⅲ型250Ω。④死區可調節范圍：1%～3⑤斷信號識別：<2mADC①使用環境：溫度：0～50℃相對濕度：<85%大氣壓力：86～106KPa、周圍空執行器在自動控制系統中的作用是接受來自控制器的控制信號，通過其本身開執行機構和對夾式中線蝶閥組成，該電動蝶閥體積小、重量輕、結構合理、安裝方便，通常適用于控制大流量、低壓流體，以及固體粉末的調節、截流。“A”型均相同，區別在于“A”型可通過雙頭螺柱(或加長六角螺栓)對夾連接表1:電動調節對夾式中線蝶閥ZAJWADN40-DN1000型的主要技術特性適用溫度適用介質當伺服放大器的輸入端有控制信號輸入時，此信號反饋信號進行比較，比較后的信號偏差經過放大，使功動兩相伺服電動機轉動，使減速器的輸出軸朝著減小這一偏差方向轉動(位置發送器不斷將輸出軸的實際位置轉變為電信號——位置反饋信號回伺服放大器)⑨基本誤差限：不超過額定行程的±2.6%0回差：不大于額定行程的1.5%O額定行程時間誤差：不超過額定行程時間的±20%②死區：不大于輸入量程3%。3阻尼特性：不大于3次半周期擺動。⑥十N圖12:電動執行機構DKJ2100的端子接線圖ML393雙比較器與給定的限位電壓進行比較，當某比較器有低電位輸出時，其對應的繼電器動作。繼電器動作時，其中一對觸點將放大器鎖死，使放大器停止④跟蹤電壓：1～5V,DC,跟蹤電阻250Ω①工作振動頻率≤25Hz振幅≤0.1mm(接線端，接24V穩壓直流電源。伺服放大器DFC-2100Ⅲ的①、②號接線柱為輸入信號接線柱，輸入的信號為4-20mA的電流，接調節器DV2000-GJ的⑧、④號反行接線柱，接DFD-0700的①號接線柱，DY2000-GJ的⑨號接線柱與其⑩接線柱連在一起。DFC-2100Ⅲ的◎號接線柱，接DFD-0700的②號接線柱。DFC-2100Ⅲ的19、20號接線柱為電源接線端，接220VAC電源。電動操作器DFD-0700的①號接線柱為DFC-2100Ⅲ輸出(正)接線端，接DFC-2100Ⅲ的◎號接線柱。DFD-0700的②號接線柱為DFC-2100Ⅲ輸出(反)接線端，接DFC-2100的①號接線柱。DFD-0700的⑤、⑥號接線柱為來自執行機構DKJ-2100的①、②號接線柱的位置反饋信號，接DKJ-2100的①、②接線柱(DFD-1000→DKJ-2100:⑤→①,的位置反饋信號，接DFC-2100Ⅲ的①、⑧號接線柱。DFD-0700的號接線柱線柱為輸出的跟蹤電壓，輸出到調節器，接調節器DY2000-GJ的③、④號接線DKJ-2100的①、②號接線柱為輸出反饋信號，接DFD-0700的⑤、⑥號接線DKJ-2100的⑧號接線柱為輸入的正行信號，接DFD-0700的⑩號接線柱。DKJ-表2:儀表型號及清單序號名稱型號個數1變送器12顯示儀表13調節器14伺服放大器DFC-2100Ⅲ型15電動操作器16執行器