系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如:冶金工业中的金属热处理的温度控制。
23过程控制发展概况
20世纪40年代前后手工阶段:手工操作状态,凭经验人工控制生产过程,劳动生产率很低;
20世纪50年代前后仪表化与局部自动化阶段:过程控制发展的第一个阶段,实现了仪表化和局部自动化;
20世纪60年代综合自动化阶段:检测和控制仪表采用单元组合仪表气动、电动和组装仪表,实现直接数字控制DDC和设定值控制SPC;过程控制系统结构多变量系统,各种复杂控制系统,如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统,控制目的提高控制质量或实现特殊要求;
20世纪70年代以来全盘自动化阶段:发展到现代过程控制的新阶段,这是过程控制发展的第三个阶段。
3自动化仪表概述
自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备,过程控制系统是实现生产过程自动化的平台,而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。
31自动化仪表的分类
1按照安装场地分现场仪表一次仪表、控制室仪表二次仪表;
2按能源形式分①气动控制仪表:以压缩空气为能源。优点:结构简单,性能稳定,可靠性高,易于维修,天然防爆;缺点:气动信号传输速度极限声速340s,体积庞大。②电动控制仪表优点:信号快速,远距离传输:易于实现复杂规律的信号处理,易于与其他装置相连,供电用电方便,无需空压机和油泵、水泵;缺点:不天然防爆;易受电磁干扰;功率不易大,近年的电动仪表多采用了安全防爆措施,应用更加广泛。③液动仪表以高压油和高压水为能源优点工作可靠,结构简单,功率大,防爆;
2
f缺点:速度传送慢。3按信号形式分
模拟式控制仪表、数字式控制仪表、基地式控制仪表、单元组合控制仪表。
32自动化仪表的信号制
模拟仪表的信号可分为气动仪表的模拟信号与电动仪表的模拟信号。模拟仪表的信号制:直流电流信号为420mA,负载电阻为250Ω,直流电压信号为15V。电流信号优于电压信号,因为电流信号可远距离传输线路电阻上压降太多,则信号耗损。
数字式仪表的通信标准:数字或智能仪表与计算机之间采用数字通讯模式多种,如RS232、RS485、USB、PROFIBUS、Co
trolNet、CAN、Hart、Modbus。而且数字比模拟信号的优势在于:提高信号传输精度,抗干扰能力强;传输信息丰富,可传测量值及厂家信息;减少布线复杂性和费用。
33安全防爆仪表与防爆系统
仪表的防爆性能:本质安全防爆性能与非本质安全防爆性能,r