力开关设定值,正常情况下大于1500Pa; 3、差压开关
差压开关是压力开关的一种,它和压力开关的区别只是测量元件是双室的。
4、流量开关
流量开关根据测量介质的不同,分为很多种,测量原理也不同,最常见的为挡板式或浮子式流量开关。流体通过流量开关时推动挡板或浮子,它们的位移通过杠杆带动外部的微动开关动作,或者通过磁钢使外部的舌簧管的触点动作,发出开关量信号,判断是否有流量。
5、液位开关
常见的液位开关有两种,一种是浮子液位开关,另一种是电极式的。 浮子液位开关是利用液体对浮子的浮力来测量液位的,当液位变动达到一定值时,浮子带动磁钢使外部的舌簧管触点动作,触点闭合发出开关量信号。
电极式液位开关是利用液体的导电性来测量液位的。开关是一对上下安置的电极,当容器内的液体没有触及上部电极时,电极之间的电阻极大,中间继电器线圈的电路不通,继电器处于释放状态。当液体的液位上升并触及上部电极时,液体的导电性使两个电极之间的电阻急剧降低,中间继电器线圈的电路导通,继电器吸合,它的触点送出液位的开关量信号。
6、温度开关
温度开关对于不同的温度测量范围,采用的是不同结构的温度开关。0--100℃的温度范围内,通常采用固体膨胀式温度开关, 100--250℃的温度范围内,多采用气体膨胀式温度开关,250℃以上的温度范围,要采用热电偶或热电阻温度计测量温度,经过转换后,变为开关量信号。
固体膨胀式温度开关是利用固体受热后膨胀,引起形态变化而产生位移,从而使触点动作,输出开关量信号。例如;双金属温度开关,当温度变化时, 双金属片由于两金属的线性膨胀系数不同,双金属片发生位移,当达
到规定温度时,双金属片的自由端产生足够的位移,与固定的静态触点接通或闭合,送出开关量信号。
气体膨胀式温度开关与气体压力式温度计的工作原理相同。当被测温度达到规定值时,温包内的充气压力使压力开关动作。 2.1.6执行机构
执行机构,又称执行器(由执行机构和调节机构两部分组成),是一种自动控制系统的常用机电一体化设备(器件),是自动化仪表的三大组成部分(检测设备、调节设备和执行设备)中的执行设备。调节机构通过执行元件直接改变生产过程的参数,使生产过程满足预定的要求。它接受控制仪表或人工给定的控制信号,将其进行功率放大,并转换为输出轴相应的转角或直线位移,连续地或断续地去推动各种控制机构,如控制阀门、挡板,以完成对各种参量的控制。执行机构的动作规律通常是线性的。按运动形式可分为直行程、角行程、回转型(多转式)等几类;按动力类型可分为气动、液动、电动、电液动等几类(仪用气源与杂用气源是不可以混合使用)。
电动执行机构由伺服放大器和执行机构二个结构上相互独立的部分整体构成的。电动执行器中,伺服放大器的作用是根据输入指令信号与位置反馈信号的比较结果控制电动机转向。执行机构为现场就地安装式结构,在减速器箱体上装有交流伺服电机和位置发送器。电动执行机构可近似地看成一个比例调节,通常其全行程时间大于气动执行机构。 气动执行机构主要分薄膜式(应用最广)和活塞式(易制成长行程执行机构)。对于气动执行器来说:正作用方式就是当输入的控制信号增加时,其输出行程也增加,反之即为反作用式。气动执行机构易出现的故障有:
(1)自锁装置经常发生自锁失灵
(2)阀位反馈板质量不好(分体执行机构尤其如此)。 (3)对环境温度适应能力差。
(4)对于气动执行机构发生故障的主要因素还是气源的质量问题。 执行机构的智能化是执行机构发展的总趋势。带微机的执行机构也称智
能执行机构,它集微机技术和执行机构于一身,以智能伺服放大器取代传统的磁放大器,是一种新型的终端控制元件。智能执行机构的特点是主要技术指标先进,具备控制阀流量特性补偿功能,基本误差≦+1% ,死区≦+0.5%(执行机构死区是指当执行机构的输入信号变化较小时,执行机构不动作,只有当输入信号变化达到一定值时,执行机构才动作);排除故障简便,具有自动检测和诊断功能(ASTD);调试简便,具有PID运算控制功能,可直接接受变送器信号;可靠性高,一般设有力矩保护、电机过热保护、自动相位校正、掉相保护、阀门卡涩保护、瞬间反转保护等。 2.2分散控制系统(DCS:Distributed control system)
分散控制系统(DCS)在电力行业已被广泛应用,并基本成熟。DCS定义是以计算机、通信和屏幕显示技术为基础,实现对生产过程的数据采集、控制和保护功能,并实现数据共享的多计算机监控系统。其主要特点是功能分散、操作显示集中、数据共享、I/O 为电的物理量信号。根据生产过程的需要可以做到硬件布置的分散。
DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众多控制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。
从结构上划分,DCS系统大体包括过程级、操作级和管理级。 过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分,和生产过程相联接;
操作级包括面向被控过程对象的现场I/O控制站;面向控制人员的操作员站和面向DCS系统监督管理人员的工程站,通讯网络把带I/O部件的控制器和人机接口联成系统,完成系统的操作和组态。
在分散控制系统的应用功能设计应满足运行操作人员监控的需求,主要基本的数据采集和人-机界面功能包括:(1) 显示:工艺流程图、趋势、成组参数、报警显示;(2) 记录:SOE、事故追忆、操作、事件等记录;(3) 制表:班报表、月报表、用户定义的报表;(4) 历史数据存储和检索。 管理级主要是指厂级管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用。
在DCS安装过程中,DCS系统的可靠接地,是保证电厂DCS安全,可靠运行的首要条件。DCS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身出现问题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。对目前常用的分散控制系统,绝大多数要求保证数据采集系统信号输入端一点接地,以有效避免信号传输过程中的共模干扰信号。接地系统能够为DCS提供屏蔽层,消除电子噪声干扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位)。当接地系统发生问题时(接地电阻过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏。
在一般情况下,DCS控制系统需要两种接地:保护地和工作地(逻辑地、屏蔽地等)。对于装有安全栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。接地名称是根据用途不同而不同,其中保护人员和设备不受损害的叫保护地;保障设备正常运行的叫工作地。
逻辑地:也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等的电源输出地。如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。需要接入公共接地极。
屏蔽地(AG,Analog Grounding)也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰。
DCS系统一般接地方式有三种:
1)利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地; 2)设DCS系统专用独立的接地网;
3)设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网。
对于分散控制系统的接地,与电气共用一个接地网时,分散控制系统接地线与电气接地网的接地电阻,应不大于0.5Ω。 DCS系统的供电电源除要求电源冗余外,对供电质量也有明确要求。分散控制系统对供电电源的质量要求是:其电压变化不超过额定电压的±10.0%,频率变化不超过额定频率的±1.0%。 DCS系统的抗干扰能力一般需满足共模电压250V、共模抑制比120dB、差模电压60V、差模抑制比120dB的设计要求。 DCS系统基本性能试验主要包括以下内容: (1) 冗余性能试验: (2) 系统容错性能试验: (3) 系统实时性测试: (4) 系统响应时间的测试: (5) 系统存储余量和负荷率的测试: (6) 抗干扰能力试验: (7) 模件信号处理精度测试: (8) 通道输出自保持功能检查。 2.2.1数据采集功能(DAS:Date control system):
是指采用数字计算机系统对工艺系统和设备的运行测量参数进行采集,对采集结果进行处理、记录、显示和报警,对机组的运行状况进行计算和分析,并提出运行指导的数据采集和处理系统。
DAS系统中,正确的处理过程的顺序是滤波→放大→模数转换→数据处理→存入实时数据库。 数据采集系统设计使用中应考虑安全性和冗余,主要包括:
DAS的信号采样周期应小于信号周期的1/2; 同用途多台设备的控制和动力电源,应使用不同路电源; 同用途多台设备的测量、控制和动力电缆,应分电缆连接; 重要的输入/输出信号应采用非同—模件的冗余配置且设置正确; 当DAS中有模拟和数字输入信号,为了避免它们之间的耦合带来的干扰,应保证模拟地和数字地分别接地。