化工仪表培训详解.docx
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化工仪表培训详解
仪器仪表及自控系统培训
简述
在当今的工业生产中,大量的自控系统、仪器仪表等高科技产品被广泛应用于各种不同的生产工艺之中,从各种类型的传感器、PID控制器、PLC到大规模的DCS控制系统,做为生产过程计量、历史记录、报警提示以及自动控制。
就目前我们公司所用仪表举例,并一一分析结构,讲述日常使用的注意事项以及选型时需要注意的地方。
测量仪表分类:
常用仪表分类都是按照测量对象不同进行分类的,在我厂使用的仪表主要分类就是以下几种:
温度仪表
压力仪表
液位仪表
流量仪表
当然还有电导率、PH值、溶氧、称重以及毒气可燃气检测等。
以上所有仪表的检测原理如下图
温度仪表
温度仪表在我厂应用非常多,主要有热电阻、一体化温度变送器、双金属温度计、热电偶以及一些手持式的测温设备。
热电阻是通过感温部位金属的电阻值变化来测定温度的。
厂里常用的就是铂铑热电阻PT-100型的。
精度等级通常使用0.8或者1.0的,实验室使用0.5等级的。
一体化温度变送器就是相当于上图中传感器加上变送器,然后微缩在一个仪表壳内的一种测温仪表。
原理与热电阻相同。
双金属温度计原理是由两种热胀冷缩率不同的金属片压成感温元件,通过两种金属受热后位移的大小不同来移动指针显示温度。
主要用于现场不是很精确的测温使用。
精度较差,通常为量程的1.5%。
热电偶主要应用于高温端,厂里只有锅炉炉膛使用。
还有一些光学温度计或者近红外温度计,这些车间里也有使用的。
测温仪表注意事项:
1、外套管部位的杂物一定要清理(如下图);2、温度计铠装部分不要弯折;3、远传信号线尽量避免破损。
压力仪表
常用的压力传感器、膜盒压力表
压力传感器有很多类型,主要按安装结构不同,其工作原理也不相同,有的使用压电陶瓷的,有的使用隔离膜片与硅油的,都是将压力作用信号转变为电信号。
精度等级一般都在0.5等级。
弹簧管压力表主要是应用于无需远传的现场压力显示使用。
通过弹簧管、平面膜之类的弹性元件将压力转化为指针位移。
一般精度等级不会特别精确。
压力表使用注意事项:
1、压力表尽量避免震动,在震动较大的位置安装耐震压力表;2、高温会损伤膜片,所以要安装冷凝管;3、取压点处的阀门避免全部打开,且需要经常维护。
液位仪表
液位计分类方法有很多。
磁翻板液位计,通过连通管内的磁性浮子的运动,带动外侧磁柱的反转,从而显示的颜色不同来示意液位。
差压式液位计,通过测量法兰处的液体压力来换算成液位
雷达液位计/超声波液位计,此类非接触式的液位计,通过天线发射雷达波/超声波,打到被测面反射之后的时间差,来计算液位。
浮子液位计,通过一个单滑轮装置,将浮子与重锤连接起来,简单的结构来显示液位。
液位计使用注意事项:
1、差压式或者单法兰式液位计,要注意罐内的底部尽量不要有杂质,以免损伤膜片;2、定期清罐;3、滑轮式的液位计定期检查钢丝绳以及滑轮的运转情况,清理钢丝绳上的挂胶;4、雷达液位计要注意不要用硬物磕碰天线或者发射装置;5、电源线注意不要有破损。
流量仪表
流量计是仪表各类型中发展最快、种类最多的一种类型。
涡轮流量计,通过液体流经涡轮时候推动无论旋转,测量旋转速度转化为流量计量。
涡街流量计,流体通过涡街产生面的时候产生漩涡,然后基于卡门涡街原理计算流量。
电磁流量计,导电流体通过流量计的时候,管壁内两端的电极产生的磁场被流体切割从而产生感应电流。
靶式流量计是使流体撞击在一个垂直面上,产生位移大小来转化为流量计量
流量计维护注意事项:
1、绝对不要使流体速度超过流量计最大量程;2、尽量减少流体中的杂质,必要时可以加上过滤器,如果杂质很多的话,就应该考虑更换其他类型的流量计;3、电源24VDC或者220VAC,所以操作人员不要打开流量计的前后端盖。
执行机构
分类:
按照动力能源的分类:
气动、电动、液动等
气动设备举例:
气动薄膜调节阀、气动阀、包装机上的气缸
气动设备的运行原理概述。
气动设备的日常维护及故障判断
电动设备举例:
电动球阀
PLC/DCS系统
PLC可编程逻辑控制器可以执行一些逻辑运算、顺序控制、段时间的曲线记录以及状态显示等功能,还可以匹配DCS得到进一步的拓展。
DCS就是所谓的集散控制系统,相对于PLC来说有着非常多的优点(稳定、灵活、易于维护、协调性能好等)可以实现在线监测、历史记录、报警、报表、故障显示、ERP系统接入等很多的功能。
简单的针对中控的单回路PID控制进行讲解。
我们进行催化反应釜温度自动控制时,在趋势图上可以看到温度曲线的波动,理想状态下的波动曲线为下图
而自控部分的P、I、D三个参数通常情况下是一个经验值,随着所控制的对象各种情况不相同(环境温度、换热量大小、加料量不同等等诸多情况)而随时小规模的进行调整。
由于我们现在使用的单回路控制比较简单,所以一般情况下都是设置一个比较合适的中间值不再改变。
那么我们针对最近反应釜出现的情况,结合上面的图给出操作工不改变参数时候的解决方案。