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1、 第 四 章 控 制 儀 表 應 用 第 一 節(jié) 其 它 常 用 控 制 儀 表 及 裝 置一 、 安 全 柵 (一 ) 安 全 防 爆 基 礎(chǔ) 知 識 1. 爆 炸 性 危 險 場 所 的 分 類 與 分 級 分 為 氣 體 爆 炸 危 險 場 所 和 粉 塵 爆 炸 危 險 場 所 兩類 。 1） 氣 體 爆 炸 危 險 場 所 的 區(qū) 域 等 級 0級 區(qū) 域 ： 在 正 常 情 況 下 ， 爆 炸 性 氣 體 混 合 物 連續(xù) 地 、 頻 繁 地 出 現(xiàn) 或 長 時 間 存 在 的 場 所 。 1級 區(qū) 域 ： 在 正 常 情 況 下 ， 爆 炸 性 氣 體 混 合 物 可能 出 現(xiàn)

2、的 場 所 。 2級 區(qū) 域 ： 在 正 常 情 況 下 ， 爆 炸 性 氣 體 混 合 物不 能 出 現(xiàn) ， 僅 在 不 正 常 情 況 下 偶 爾 或 短 時 間 存在 的 場 所 。 2） 粉 塵 爆 炸 危 險 場 所 的 區(qū) 域 等 級 10級 區(qū) 域 ： 在 正 常 情 況 下 ， 爆 炸 性 粉 塵 或 可 燃纖 維 與 空 氣 的 混 合 物 可 能 連 續(xù) 地 、 頻 繁 地 出 現(xiàn)或 長 時 間 存 在 的 場 所 。 11級 區(qū) 域 ： 在 正 常 情 況 下 ， 爆 炸 性 粉 塵 或 可 燃纖 維 與 空 氣 的 混 合 物 不 能 出 現(xiàn) ， 僅 在 不 正 常 情

3、況 下 偶 爾 短 時 間 出 現(xiàn) 的 場 所 。 儀 表 選 用 時 應 根 據(jù) 區(qū) 域 等 級 選 擇 相 應 防 爆 等 級的 儀 表 。 例 如 :0級 和 10級 區(qū) 域 要 求 使 用 本 質(zhì) 安 全 型 電 氣 設(shè) 備， 1級 區(qū) 域 使 用 隔 爆 型 、 增 安 型 電 氣 設(shè) 備 等 . 2. 爆 炸 性 物 質(zhì) 的 分 級 、 分 組 1） 爆 炸 性 氣 體 、 蒸 汽 的 分 級 （ 分 A、 B、 C三 級 ） 按 最 大 試 驗 安 全 間 隙 分 級 ： 在 規(guī) 定 的 標 準 試 驗 條件 下 ， 火 焰 不 能 傳 播 的 最 大 間 隙 稱 為 最 大 安

4、 全 間隙 （ MESG） 以 甲 烷 為 起 始 參 考 ， 其 ， 無 級 。 0.9MESG1.14mm, 為 A級 ; 0.5MESG0.9mm, 為 B級 ; MESG0.5mm, 為 C級 ; 按 最 小 點 燃 電 流 比 分 級 （ MICR） ： 某 物 質(zhì) 的 最 小 點 燃 電 流 比 =某 物 質(zhì) 的 最 小 點 燃電 流 /甲 烷 的 最 小 點 燃 電 流 。 以 甲 烷 為 起 始 參 考 ， 其 MICR=1， 無 級 。 0.8MICR1.0, 為 A級 ; 0.45 450 ； T2 450t300 T 3 300t200； T4 200t135 T5 13

5、5t100； T6 100t85 3. 電 氣 設(shè) 備 的 防 爆 等 級 （ 常 用 ） 1） 本 質(zhì) 安 全 型 （ i） 其 設(shè) 備 全 部 采 用 本 質(zhì) 安 全 電 路 ， 即 正 常 或 規(guī) 定 的故 障 狀 態(tài) 下 產(chǎn) 生 的 電 火 花 和 熱 效 應 均 不 能 點 燃 爆 炸性 混 合 物 的 電 路 ， 分 為 ia和 ib兩 個 等 級 。 2） 隔 爆 型 （ d） 采 用 隔 爆 外 殼 ， 該 外 殼 能 承 受 內(nèi) 部 爆 炸 壓 力 ， 并阻 止 爆 炸 向 殼 外 擴 散 。 3） 增 安 型 （ e） 采 取 某 些 措 施 提 高 安 全 性 ， 避 免

6、 在 正 常 或 認 可 的條 件 下 產(chǎn) 生 電 弧 、 火 花 或 危 險 溫 度 。 4. 防 爆 儀 表 的 分 類 、 分 級 和 分 組 1） 分 類 I類 ： 煤 礦 井 下 用 防 爆 儀 表 類 ： 工 廠 用 防 爆 儀 表 2） 分 級 （ 針 對類 防 爆 儀 表 ） 按 MESG或 MICR分 為 三 級級 別 MESG MICR A 0.9MESG1.14 0.8MICR1.0 B 0.5MESG0.9 0.45 450 T2 450t300 T3 300t200 T4 200t135 T5 135t100 T 6 100t85 T1 T2 T3 T4 T5 T6

7、A 甲 烷乙 炔 等等 乙 醇 、丁 烷 等等 戊 烷 、汽 油 等等 乙 醛 等 亞 硝 酸乙 酯 等 B 環(huán) 丙 烷 、市 用 煤氣 等 環(huán) 氧 丙烷 、 乙烯 等 二 甲 醚等 乙 醚 等 C 氫 氣 、水 煤 氣等 乙 炔 等 二 硫 化碳 等 硝 酸 乙酯 等易 爆 氣 體 或 蒸 汽 的 級 別 和 組 別 4） 防 爆 儀 表 標 志 例 如 ： iaCT5 (ia級 本 質(zhì) 安 全 防 爆 型 、 II類 C級 、T5組 ） dBT3 (隔 爆 型 、 II類 B級 、 T3組 ） （ 二 ） 本 質(zhì) 安 全 防 爆 儀 表 及 防 爆 系 統(tǒng) 1.本 質(zhì) 安 全 防 爆 儀

8、表 也 稱 為 安 全 火 花 型 防 爆 儀 表 。 此 類 儀 表 包 括 ： 兩 線 制 現(xiàn) 場 變 送 器 ， 電 /氣轉(zhuǎn) 換 器 ， 電 /氣 閥 門 定 位 器 等 現(xiàn) 場 儀 表 以 及 安全 柵 等 。 2.本 質(zhì) 安 全 防 爆 系 統(tǒng) 構(gòu) 成 原 則 ： 1） 現(xiàn) 場 儀 表 使 用 本 質(zhì) 安 全 防 爆 儀 表 ； 2） 現(xiàn) 場 與 控 制 室 之 間 使 用 安 全 柵 。 本 質(zhì) 安 全 防 爆 系 統(tǒng) 構(gòu) 成 框 圖變 送 器 安 全 柵安 全 柵執(zhí) 行 器 非 危 險 場 所（ 控 制 室 ）危 險 場 所（ 現(xiàn) 場 ） 電 源 箱 調(diào) 節(jié) 器 (三 ) 安 全

9、 柵 1、 齊 納 式 安 全 柵VZ 1 VZ2R FU 危 險 側(cè) 安 全 側(cè)Uo U1（ 限 流 電 阻 ） （ 快 速 熔 斷 器 ）齊 納 管 工 作 原 理 ： 1） 當 U1 U0時 VZ1和 VZ2擊 穿 導 通 。 此 時 ， 由 于 VZ1和 VZ2的 嵌 位 作 用 ,供 給 現(xiàn) 場 的 電 壓 較 低 ,其 電 流 較 小 ,可 保 證 安 全 要 求 。 同 時 ,由 于 安 全 側(cè) 的 電 流 很 大 ,快 速 熔 斷 器 迅速 熔 斷 (ms級 ),電 路 斷 開 ,從 而 保 證 現(xiàn) 場 的 安 全 . 帶 放 電 管 的 齊 納 式 安 全 柵VZ1 VZ2

10、危 險 側(cè) 安全側(cè)Uo U1R（ 限 流 電 阻 ） 齊 納 管 Ar放 電 管FU1（ 普 通 熔 斷 器 ）當 U1UAr時 ， Ar放 電 ， 將 在 幾 微 秒 內(nèi) 將電 壓 降 至 15V左 右 。FU2（ 快 速 熔 斷 器 ） 六 端 齊 納 式 安 全 柵VZ1 VZ2危 險側(cè) 安 全側(cè)Uo U1R（ 限 流 電 阻 ） FU（ 快 速 熔 斷 器 ）齊 納 管VZ 3 VZ4齊 納 管R（ 限 流 電 阻 ） FU（ 快 速 熔 斷 器 ） 2、 隔 離 式 安 全 柵 具 有 限 能 （ 限 流 、 限 壓 ） 和 隔 離 （ 供 電 隔 離 、 信 號 隔 離 ）雙 重

11、作 用 。 其 中 ， 限 能 電 路 采 用 晶 體 管 限 流 和 限 壓 電 路 。 安 全 定 額 高 于 齊 納 式 安 全 柵直 流 /交 流 轉(zhuǎn) 換器 整 流濾 波 器 整 流濾 波 器解 調(diào)放 大 器T1 T2 4 20mADC輸 入輸 出 4 20mADC或 1 5VDC限 能 器調(diào) 制 器l檢 測 （ 輸 入 ） 端 安 全 柵供 電 隔 離 信 號 隔 離 變送器信 號 流能 量 流 操 作 （ 輸 出 ） 端 安 全 柵直 流 /交流 轉(zhuǎn) 換器 整 流 濾 波 器 調(diào) 制 器T1 T2 4 20mADC輸 出輸 入 4 20mADC24VDC 解 調(diào)放 大 器 限 能

12、器 執(zhí)行器控 制 信 號 二 、 配 電 器 1.作 用 用 于 為 現(xiàn) 場 兩 線 制 變 送 器 進 行 隔 離 供 電 ， 同時 進 行 信 號 隔 離 傳 輸 。 具 有 較 高 的 抗 干 擾 能 力 。 2.構(gòu) 成24VDC 穩(wěn)壓器 DC/AC轉(zhuǎn)換 器 整 流調(diào) 制器 電流互感器 整流濾波器 兩 線 制 變 送器 15V420mA輸 出輸 入 420mA 配 電 器 構(gòu) 成 框 圖 三 、 操 作 器 1、 作 用 操 作 器 的 作 用 是 以 手 動 設(shè) 定 方 式 在 輸 出 端 輸出 4 20mADC信 號 ， 以 此 進 行 手 動 遙 控 操 作或 為 調(diào) 節(jié) 器 提

13、供 外 部 給 定 信 號 。 2、 構(gòu) 成 及 工 作 原 理 操 作 器 由 自 動 輸 出 指 示 部 分 、 手 動 輸 出 指 示部 分 、 V/I轉(zhuǎn) 換 部 分 、 基 準 電 壓 及 切 換 開 關(guān) 等 組成 。 指 示 放 大 器 mA自 動 輸 出 指 示指 示 放 大 器 手 操 輸 出 指 示V/ I轉(zhuǎn) 換 放 大器標 定 電 壓 1 5VDC 手 動 設(shè) 定 電 壓 輸 出4 20mADC 標 定測 量自 動手 動250來 自 調(diào) 節(jié) 器的 4 2 0 mADC信號 3V 操 作 器 構(gòu) 成 框 圖 mA 四 、 直 流 電 源 （ 箱 ） 1、 作 用 其 作 用 是

14、 將 220V交 流 電 轉(zhuǎn) 換 為 24V直 流 電 ，經(jīng) 穩(wěn) 壓 處 理 后 ， 向 其 它 各 直 流 供 電 單 元 儀 表 集中 供 電 。 2、 構(gòu) 成 及 工 作 原 理 1） 線 性 直 流 電 源 由 變 壓 器 、 整 流 濾 波 電 路 、 穩(wěn) 壓 電 路 和 保 護電 路 等 組 成 。 線 性 直 流 電 源 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 穩(wěn) 定 性 好 ， 紋 波 及高 頻 干 擾 小 ， 但 體 積 較 大 ， 效 率 較 低 。 線 性 直 流 電 源 箱 構(gòu) 成 原 理 框 圖變壓器 調(diào) 整 電 路保 護 電 路 比 較 及放 大 電 路基 準 電 壓220VAC 24

15、VDC輸 出 取樣 電 路整 流 濾波 電 路 2） 直 流 開 關(guān) 電 源 開 關(guān) 電 源 是 利 用 現(xiàn) 代 ， 控 制 開 關(guān) 管 開 通 和 關(guān)斷 的 時 間 比 率 ， 維 持 穩(wěn) 定 輸 出 電 壓 的 一 種 電 源， 其 體 積 小 、 效 率 高 ， 但 紋 波 及 高 頻 干 擾 較 高。 開 關(guān) 電 源 為 逆 變 電 源 ， 包 含 AC-DC-AC-DC過 程 。 變 換電 路 控 制 及 保 護電 路交 流 輸入 電 路 輔 助 電源220VAC 24VDC輸 出 取 樣 電路整 流 濾波 電 路 整 流 濾波 電 路高 頻 變壓 器 五 、 電 源 分 配 器 1

16、、 作 用 電 源 分 配 器 用 于 各 儀 表 電 源 配 線 時 進 行 電 源分 配 ， 以 便 于 電 源 配 線 。 2、 構(gòu) 成 及 工 作 原 理 電 源 分 配 器 分 為 交 流 電 源 用 分 配 器 和 直 流 電源 用 分 配 器 。 電 源 分 配 器 F1L1L2 1A1B2A2B10A10B電 源 F2F 10（ a） 交 流 用 電 源 分 配 器 （ 熔 斷 器 ） 電 源 分 配 器（ +）（ -） 1A1B2A2B10A10B電 源 CF1（ 熔 斷 器 ）F2F10（ b） 直 流 用 電 源 分 配 器 六 、 信 號 分 配 器 1、 作 用 信

17、號 分 配 器 是 用 于 將 4 20mADC信 號 轉(zhuǎn) 換成 1 5VDC信 號 的 信 號 轉(zhuǎn) 換 器 ， 以 便 于 盤 裝 儀表 的 信 號 連 接 及 配 線 。 2、 構(gòu) 成 及 工 作 原 理 4 20mADC信 號 的 正 端 由 各路 的 A端 接 入 （負 端 均 由 公 用 端子 接 入 ） ， 經(jīng)250標 準 電 阻轉(zhuǎn) 換 為 1 5VDC的 電 壓 信 號 。 各路 的 電 壓 信 號 可由 nB或 nC端 及公 用 端 子 C之 間取 得 。 1A1B1C2A2B2C5A5B5C C公 用 端 子250250250 信 號 分 配 器 原 理 圖 七 、 氣 源

18、裝 置 1、 作 用 用 于 為 氣 動 儀 表 提 供 氣 源 。 2、 構(gòu) 成 及 工 作 原 理空 氣 壓縮 機 冷卻器 過濾器 干燥器貯氣罐 凈 化 壓縮 空 氣空 氣 第 二 節(jié) 控 制 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 成系 統(tǒng) 設(shè) 計 流 程 ： 工 藝 流 程 圖 控 制 點 流 程 圖 控 制 系 統(tǒng) 構(gòu) 成 示 意 圖 儀 表 接 線 圖 工 藝 流 程 圖 （ 含 各 監(jiān) 控 點 的 參 數(shù) ） 由 工 藝 流 程設(shè) 計 人 員 提 供 。 控 制 點 流 程 圖 由 系 統(tǒng) 設(shè) 計 人 員 （ 工 藝 與 自 控 結(jié)合 ） 提 供 。 控 制 系 統(tǒng) 構(gòu) 成 示 意 圖 及 儀 表 接

19、線 圖 等 由 自 控 系統(tǒng) 設(shè) 計 人 員 提 供 （ 包 括 各 控 制 儀 表 的 選 擇 ） 。 以 簡 單 控 制 系 統(tǒng) 構(gòu) 成 為 例 1、 24VDC電 源 直 接 供 電 形 式 注 意 事 項 ： 調(diào) 節(jié) 器 輸 入 信 號 為 電 壓 信 號 時 ， 變 送 器 輸 出 的 電流 信 號 需 經(jīng) 250電 阻 轉(zhuǎn) 換 為 電 壓 信 號 （ 可 使 用 信號 分 配 器 ） ， 再 接 至 調(diào) 節(jié) 器 。 應 注 意 使 用 的 是 電 動 執(zhí) 行 器 還 是 氣 動 執(zhí) 行 器 。 標 明 信 號 制 和 極 性 、 輸 入 /輸 出 、 電 源 /氣 源 等 。 一

20、、 一 般 控 制 系 統(tǒng) （ 非 本 質(zhì) 安 全 防 爆 系 統(tǒng) ） 24VDC直 接 供 電 ， 采 用 電 動 執(zhí) 行 器電動執(zhí) 行器 24VDC電源 調(diào)節(jié)器+ -+-+- 420mADC 250 PV15VDC +- MV+-420mADC220VAC 24VDC+ -現(xiàn) 場 控 制 室測 量 信 號 取 至 250 電阻 兩 端應 注 意 信 號 極 性 420mADC應 注 意 調(diào) 節(jié) 器 輸 入 、 輸 出 及極 性 標 注變送器 220VAC+- 24VDC直 接 供 電 ， 采 用 氣 動 執(zhí) 行 器氣動執(zhí)行 器 24VDC電源 調(diào)節(jié)器+ -+- 420mADC 250 PV

21、15VDC +- MV+-420mADC 24VDC+ -現(xiàn) 場 控 制 室應 注 意 I/P氣 源 及 輸 入 、輸 出 信 號I/P20100kPa 140kPa氣 源+- 420mADC變送器 220VAC-+ 2、 采 用 配 電 器 形 式 現(xiàn) 場 變 送 器 輸 出 的 信 號 經(jīng) 配 電 器 隔 離 轉(zhuǎn) 換 成與 之 對 應 的 電 流 和 電 壓 輸 出 信 號 ， 可 根 據(jù) 需 要選 擇 使 用 。 其 它 注 意 事 項 與 24VDC直 接 供 電 時相 同 。 采 用 配 電 器 及 電 動 執(zhí) 行 器電動執(zhí) 行器 調(diào)節(jié)器+-+-+-420mADC PV15VDC +

22、- MV+-420mADC220VAC 24VDC+ -現(xiàn) 場 控 制 室 420mADC應 注 意 此 例 中 測 量 信 號 取自 配 電 器 電 壓 輸 出 端變送器 24VDC+ -A+- VB配 電 器 采 用 配 電 器 及 氣 動 執(zhí) 行 器 調(diào)節(jié)器PV+- MV+-24VDC+ - 控 制 室420mADC氣動執(zhí)行器 現(xiàn) 場 I/P20100kPa 140kPa氣 源+-420mADC+- +-420mADC 24VDC+ -A+- VB配 電 器變送器 15VDC 3、 控 制 室 -現(xiàn) 場 隔 離 系 統(tǒng) 現(xiàn) 場 變 送 器 輸 出 的 信 號 經(jīng) 配 電 器 隔 離 轉(zhuǎn)

23、換 成與 之 對 應 的 電 流 和 電 壓 輸 出 信 號 ， 可 根 據(jù) 需 要選 擇 使 用 。 控 制 器 輸 出 信 號 經(jīng) 隔 離 器 送 至 現(xiàn) 場。 控 制 室 -現(xiàn) 場 隔 離 系 統(tǒng) （ 電 動 執(zhí) 行 器 ）電動執(zhí) 行器 調(diào)節(jié)器+-+-+-420mADC PV15VDC +- MV+-420mADC220VAC 24VDC+ -現(xiàn) 場 控 制 室 420mADC應 注 意 此 例 中 測 量 信 號 取自 配 電 器 電 壓 輸 出 端變送器 24VDC+ -A+- VB配 電 器隔 離 器 +-24VDC+ -+- 構(gòu) 成 原 則 ： 1） 現(xiàn) 場 變 送 器 使 用

24、本 質(zhì) 安 全 防 爆 儀 表 ； 2） 現(xiàn) 場 與 控 制 室 之 間 使 用 安 全 柵 。 1、 采 用 齊 納 式 安 全 柵 齊 納 式 安 全 柵 只 有 限 能 功 能 ， 無 配 電 功 能 ，需 采 用 其 他 方 式 為 現(xiàn) 場 變 送 器 供 電 。 1） 采 用 24VDC電 源 供 電 形 式 2） 采 用 配 電 器 供 電 形 式二 、 本 質(zhì) 安 全 防 爆 系 統(tǒng) 采 用 齊 納 式 安 全 柵 及 24VDC直 接 供 電 現(xiàn) 場 控 制 室危 險 側(cè) 安 全 側(cè) 24VDC電源 調(diào)節(jié)器+ -+-420mADC 250 PV15VDC +- MV+-24VD

25、C+ -應 注 意 區(qū) 分 齊 納 安 全 柵 危 險 側(cè)和 安 全 側(cè) 420mADC本安變送器 220VAC齊納安全柵 齊納安全柵氣動執(zhí)行器 I/P20100kPa 140kPa氣 源+-420mADC +- 采 用 齊 納 式 安 全 柵 及 配 電 器 控 制 室現(xiàn) 場 調(diào)節(jié)器PV+- MV+-24VDC+ -420mADC氣動執(zhí)行器 I/P20100kPa 140kPa氣 源+-420mADC +- +-420mADC 24VDC+ -A+- VB配 電 器本安變送器 15VDC齊納安全柵 齊納安全柵 危 險 側(cè) 安 全 側(cè) 2、 采 用 隔 離 式 安 全 柵 隔 離 式 安 全

26、柵 具 有 隔 離 供 電 、 隔 離 信 號 傳 輸及 限 能 功 能 。 即 隔 離 式 安 全 柵 除 具 備 安 全 隔 離功 能 外 ， 還 具 有 配 電 功 能 。 采 用 隔 離 式 安 全 柵 控 制 室現(xiàn) 場 調(diào)節(jié)器PV+- MV+-24VDC+ -420mADC氣動執(zhí)行器 I/P20100kPa 140kPa氣 源+-420mADC+- +-420mADC 24VDC+ -A+- VB檢 測 端 隔 離式 安 全 柵變送器 15VDC+- 24VDC+ -A+- B操 作 端 隔 離式 安 全 柵危 險 側(cè) 安 全 側(cè) 1、 常 規(guī) 儀 表 系 統(tǒng) 以 串 級 控 制 系

27、 統(tǒng) 連 接 為 例 ： 除 反 映 復 雜 系 統(tǒng) 各 儀 表 連 接 關(guān) 系 外 ， 與 簡 單系 統(tǒng) 構(gòu) 成 類 似 。 應 注 意 系 統(tǒng) 有 無 防 爆 要 求 。 1） 一 般 系 統(tǒng) （ 非 防 爆 系 統(tǒng) ） 變 送 器 采 用 24VDC直 接 供 電 變 送 器 采 用 配 電 器 供 電 三 、 復 雜 控 制 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 成 采 用 24VDC直 接 供 電 及 電 動 執(zhí) 行 器 電動執(zhí)行器 主調(diào)節(jié)器+-+- 420mADC PV +- MV+- 420mADC220VAC 24VDC+ -現(xiàn) 場 控 制 室 420mADC主 參 數(shù)變 送 器副 參 數(shù)變 送 器

28、 PV15VDC +- 副調(diào)節(jié)器420mADC+- SP+- MV420mADC 24VDC+ -24VDC+ -24VDC+ - 15VDC250250-+ + 采 用 24VDC直 接 供 電 及 氣 動 執(zhí) 行 器 主調(diào)節(jié)器+-420mADC PV+- MV+-24VDC+ - 現(xiàn) 場 控 制 室420mADC 主 參 數(shù)變 送 器副 參 數(shù)變 送 器 PV15VDC +- 副調(diào)節(jié)器420mADC+- SP+- MV420mADC 24VDC+ -24VDC+ -24VDC+ - 15VDC250250氣動執(zhí)行 器 I/P20100kPa 140kPa氣 源+-420mADC + - 采

29、 用 配 電 器 及 電 動 執(zhí) 行 器 + 主調(diào)節(jié)器+-+- 420mADC PV- MV+-24VDC+ - 現(xiàn) 場 控 制 室 420mADC 主 參 數(shù)變 送 器 24VDC+ -A+- V1B配 電 器副 參 數(shù)變 送 器 +- +- PV15VDC +-V2 副調(diào)節(jié)器420mADC+- III SP+- MV15VDC420mADCIII 24VDC+ -+ -420mADC220VAC電動執(zhí)行器 +-24VDC+ -+-隔 離 器 (全 隔 離 系 統(tǒng) 時 加 隔 離 器 ) 采 用 配 電 器 及 氣 動 執(zhí) 行 器 主調(diào)節(jié)器+-+- 420mADC PV+- MV+-24VD

30、C+ - 現(xiàn) 場 控 制 室420mADC 主 參 數(shù)變 送 器 24VDC+ -A+- V1B配 電 器副 參 數(shù)變 送 器 +- +- PV15VDC +-V2 副調(diào)節(jié)器420mADC+- III SP+- MV15VDC420mADCIII 24VDC+ -氣動執(zhí)行 器 I/P20100kPa 140kPa氣 源+-420mADC 2） 本 質(zhì) 安 全 防 爆 系 統(tǒng) 采 用 齊 納 式 安 全 柵 及 24VDC直 接 供 電 采 用 隔 離 式 安 全 柵 采 用 齊 納 式 安 全 柵 及 24VDC直 接 供 電 主調(diào)節(jié)器+-420mADC PV+- MV+-24VDC+ - 現(xiàn)

31、 場 控 制 室420mADC 主 參 數(shù)變 送 器副 參 數(shù)變 送 器 PV15VDC +- 副調(diào)節(jié)器420mADC+- SP+- MV420mADC 24VDC+ -24VDC+ -24VDC+ - 15VDC250250氣動執(zhí)行 器 I/P20100kPa140kPa氣 源 +-420mADC 齊納式 齊納安 全柵危 險 側(cè) 安 全 側(cè)齊納式安 全 柵本 安 型 變 送 器 -+ 采 用 隔 離 式 安 全 柵 主調(diào)節(jié)器+-+- 420mADC + MV+-24VDC 現(xiàn) 場 控 制 室420mADC 主 參 數(shù)變 送 器 24VDC+ -A+- V1B副 參 數(shù)變 送 器 +- +-

32、PV15VDC +-V2 副調(diào)節(jié)器420mADC+- III SP+- MV15VDC 420mADCIII 24VDC+ -氣動執(zhí)行器 I/P20100kPa 140kPa氣 源 +-420mADC +-24VDC+ -A+- B -PV+ -檢 測 端 隔 離 式 安 全 柵操 作 端 隔 離 式 安 全 柵 危 險 側(cè) 安 全 側(cè)本 安 型 變 送 器 2、 智 能 儀 表 系 統(tǒng) 由 于 采 用 編 程 方 式 構(gòu) 成 各 種 系 統(tǒng) ， 所 以 只 需將 所 需 各 輸 入 、 輸 出 接 至 所 需 通 道 即 可 。 變 送器 和 執(zhí) 行 器 的 連 接 與 常 規(guī) 儀 表 系

33、統(tǒng) 相 同 。 例 1： 采 用 配 電 器 及 電 動 執(zhí) 行 器 系 統(tǒng)+-+- 420mADC PV1 OUT1 現(xiàn) 場 控 制 室 主 參 數(shù)變 送 器 24VDC+ -A+- V1B配 電 器副 參 數(shù)變 送 器 +- +- PV215VDCV2420mADC+- III MV15VDC 420mADCIII+ -420mADC IN1IN2+-+- 220VACL N可 編 程調(diào) 節(jié) 器220VAC電動執(zhí)行器 +-24VDC+ -+-隔 離 器 (全 隔 離 系 統(tǒng) 時 加 隔 離 器 ) 例 2： 采 用 齊 納 式 安 全 柵 的 防 爆 系 統(tǒng)+-420mADC 現(xiàn) 場 控

34、制 室420mADC 主 參 數(shù)變 送 器副 參 數(shù)變 送 器 15VDC420mADC+- 24VDC+ -24VDC+ - 15VDC250250氣動執(zhí)行 器 I/P20100kPa140kPa氣 源 +-420mADC 齊納式 齊納安 全柵危 險 側(cè) 安 全 側(cè)齊納式安 全 柵本 安 型 變 送 器 可 編 程調(diào) 節(jié) 器PV2PV1IN1IN2+-+- OUT1MV220VACL N+ - ( 對于有隔離要求的系統(tǒng)需采用隔離式安全柵 ) 四 、 控 制 系 統(tǒng) 配 線 1、 現(xiàn) 場 儀 表 至 控 制 室 內(nèi) 儀 表 由 現(xiàn) 場 儀 表 先 接 至 室 內(nèi) 控 制 柜 端 子 排 處 ，

35、 再 由端 子 排 接 至 其 它 儀 表 。 2、 控 制 室 內(nèi) 儀 表 之 間 接 線 一 個 控 制 柜 內(nèi) 的 儀 表 之 間 接 線 可 直 接 相 連 （ 導線 走 線 槽 ） 。 不 同 控 制 柜 內(nèi) 的 儀 表 之 間 接 線 需 經(jīng) 端 子 排 過 渡來 連 接 。 控 制 系 統(tǒng) 接 線 示 例 回 路 接 線 圖 表 示 方 式 ： 儀 表 盤 （ 箱 ） 接 線 圖 表 示 方 式 ： （ 相 對 呼 應 接 線 法 ）A12-X1 AI/AO 1234567171920 IX1-2IX1-1 IX1-22IX1-3IX1-4IX1-20IX1-21 1 2 3 4

36、 5 6IX1 A12-X1 -4N1-B1 N1-B2 N1-B3A12-X1-5A12-X1-2 A12-X1-7N1-B4 N2-B1 N2-B2AI AO N1/N2配 電 器 1/2， 各 B1/B2及 B3/B4分 別 對 應 各 變 送器 信 號 +/-。 JB1裝 置 接 線 箱 1， 14和 15接 V1閥 控 制 信 號 +/-， 16和 17接 V2閥 控 制 信 號 +/-。18 IX1 A12-X 1-19JB1-14 JB1-16 JB1-15A12-X1-20A12-X1-17 JB1-1720 21 22 23 24 2516 至 JB1 第 三 節(jié) 控 制 儀

37、 表 綜 合 應 用 一 、 儀 表 靜 態(tài) 配 合 系 數(shù) 的 確 定 1、 變 送 器 量 程 的 確 定 注 意 變 送 器 量 程 的 選 擇 及 零 點 遷 移 的 使 用。 2、 比 值 系 數(shù) 的 確 定 按 控 制 工 程 課 程 要 求 。 注 意 采 用 差 壓 方 式測 流 量 時 ， 流 量 信 號 是 否 經(jīng) 開 方 處 理 過 。 3、 前 饋 系 數(shù) 的 確 定 二 、 智 能 儀 表 應 用 舉 例 1、 串 級 -比 值 控 制 系 統(tǒng) TT 物 料 1物 料 2 FT1FT2 TRC Ff RC 確 定 可 編 程 調(diào) 節(jié) 器 能 夠 完 成 的 任 務(wù)可

38、編 程 調(diào) 節(jié) 器 TT 物 料 1物 料 2 FT1FT2 TRC Ff RC AIR1AIR2AIR3 AO1 各 儀 表 之 間 連 接 示 意 圖 假 設(shè) ： 為 一 般 系 統(tǒng) （ 非 防 爆 ） 采 用 KMM可 編 程 調(diào) 節(jié) 器 采 用 配 電 器 方 案 采 用 電 動 執(zhí) 行 器 TT FT1FT2 AIR1+-+-+-現(xiàn) 場 控 制 室+- 420mADC +-+-+-+-+-+-+-+-+-420mADC420mADC420mADC 15VDC15VDC15VDC 420mADC+-AO1AIR2AIR3記錄儀電 動 執(zhí) 行器 AO2 +-24VDC+ -220VACL

39、 N 220VAC+ - + - 15VDC配 電 器變 送 器 24VDC+ -+ -+ -A BA BA B KMM組 態(tài) 圖 LLM4 PID12 PID23 DVD1 HLM5 MAN6PPAR1 PPAR2AO1 AO2AI1 AI2 AI3 AIR3AIR2AIR1溫 度 流 量 1 流 量 2OFFOFFU6LSP2LSP1 F001項 目 代 碼 范 圍 代 碼 數(shù) 據(jù) 初 值PROM管 理 編 號 任 意 四 位 數(shù) 01 1001 0運 算 周 期 1、 2、 3、 4、 5 02 5 2調(diào) 節(jié) 器 類 型 0、 1、 2、 3 03 3 0PV報 警 PID編 號 1、

40、2 04 1 1調(diào) 節(jié) 器 編 號 1 50 05 1 1 F002項 目 代 碼 模 擬 輸 入 數(shù) 據(jù) 初 值01 02 03 04 05使 用 輸 入 01 1 1 1 0小 數(shù) 點 位 置 02 1 2 2 1測 量 下 限 03 0.0 0.00 0.00 0.0測 量 上 限 04 200.0 10.00 10.00 100.0數(shù) 字 濾 波 14 0.1 3.0 3.0 0.0故 障 診 斷 15 1 1 1 1 F003項 目 代 碼 設(shè) 定 范 圍 代碼 PID數(shù) 據(jù) 初 值01 02PID操 作 類 型 0、 1 01 0 1 0PV輸 入 編 號 15 02 1 1PV跟

41、 蹤 0、 1 03 1 1 1報 警 滯 后 0.0100.0(%) 04 1.0 1.0 1.0比 例 帶 0.0799.9(%) 05 100.0 100.0 100.0積 分 時 間 0.0099.99(min) 06 99.99 99.99 1.00微 分 時 間 0.0099.99(min) 07 0.0 0.0 0.00報 警 上 限 -6.9106.9(%) 15 80.0 0.0報 警 下 限 -6.9106.9(%) 16 20.0 100.0 F004 不 使 用 F005-01 (%型 ) F005-02(時 間型 ) 代 碼 數(shù) 據(jù)01 *02 *代 碼 數(shù) 據(jù)01

42、0.002 100.0 F006輸 出 輸 出 端 代 碼 連 接 的 內(nèi) 部 信 號 名 稱信 號 名 代 碼模 擬 輸 出01 AO1 01 U6 U0006AO2 02 U1 U0001AO3 03數(shù) 值 輸 出02 DO1 01DO2 02DO3 03 F1模塊編號 運 算 式 H1 H2 P1 P2名 稱 編號 名 稱 代 碼 名 稱 代 碼 名 稱 代 碼 名 稱 代 碼1 DVD 4 AI2 P0402 AI3 P04032 PID1 20 SP1 P0001 AI1 P0401 LSP2 P0011 OFF P05023 PID2 21 U2 U0002 U1 U0001 U6

43、 U0006 OFF P05024 LLM 11 U3 U0003 PPAR1 P01015 HLM 13 U4 U0004 PPAR2 P01026 MAN 19 U5 U0005 7 CS910編 程 TTX0， FT1X1， FT2X2 控 制 輸 出 Y0， 比 值 輸 出 Y2LD X1LD X2DIV ST Y2LD X0LD Y2CSC 0ST CH2 LD CH2LD CP1LLMLD CP2HLMST Y0 2、 鍋 爐 汽 包 液 位 三 沖 量 控 制 系 統(tǒng)LC + FC AIR1 AIR2 AIR3 水蒸 汽LT PT PT LLM5 PID11 PID24 SUB3

44、 HLM6 MAN7PPAR1 PPAR2AO1AI1 AI2 AI3 AIR3AIR2AIR1 蒸 汽 ADD2 水液 位 OFFOFFU7 LSP2K1K2 K3K4LSP1 CS910編 程 (液 位 X1， 蒸 汽 X2， 水 X3）LD X1LD X3SQRCSC 0VTA 50VTB 90ST Y0END 50 LD CP1 MUL ST CH0 LD X2 SQR LD CP2 MUL ST CH1 LD CH0 LD CH1 ADD RTN 90 LD CP3 MUL ST CH2 LD X2 SQR LD CP4 MUL ST CH3 LD CH2 LD CH3 SUB RT

45、N 串 級 控 制 專 用 子 程 序 擴 展 模 塊 SUBA、 SUBB VTA和 VTB指 明 SUBA和 SUBB兩 個 子 程 序 的 地 址 。 SUBA和 SUBB在 兩 個 PID運 算 之 間 執(zhí) 行 。CNT1SUBA CNT2SP1 PV1PV2SP2串 級 控 制 時MV1MV2 CNT1SUBACNT2SP1 PV1PV2SP2副 環(huán) 單 獨 控 制 時SUBB MV1 MV2MV1跟蹤SP2 CNT1SUBACNT2SP1 PV1PV2SP2串 級 手 動 控 制 時SUBB MV1 MV2MV1跟蹤PV2 CS910編 程 說 明 VTA和 VTB指 明 SUBA

46、和 SUBB兩 個 子 程 序 的 地 址 。 SUBA和 SUBB在 兩 個 PID運 算 之 間 執(zhí) 行 。 串 級 自 動 時 ， 執(zhí) 行 VTA。 其 它 時 ,執(zhí) 行 VTA及 VTB. 調(diào) 用 SUBA時 ， S1運 算 累 加 器 自 動 裝 入 MV1值 ， 返回 時 S1運 算 累 加 器 內(nèi) 的 數(shù) 據(jù) 作 為 SP2值 。 調(diào) 用 SUBB時 ， 若 為 副 環(huán) 單 獨 自 動 運 行 ,則 S1運 算累 加 器 自 動 裝 入 SP2值 ， 返 回 時 S1運 算 累 加 器 內(nèi)的 數(shù) 據(jù) 作 為 MV1值 。 若 為 串 級 手 動 ， 則 S1運 算 累加 器 自

47、動 裝 入 PV2值 ， 返 回 時 S1運 算 累 加 器 內(nèi) 的數(shù) 據(jù) 作 為 MV1值 。 3、 選 擇 性 控 制 系 統(tǒng) 應 用 正 常 時 由 TC控 制 ， 液 位 過 高 時 轉(zhuǎn) 為 LC控 制 。 LTLSTC LCTT 氣 開 反 作 用正 作 用 KMM組 態(tài) 圖 LLM4 PID11 PID22 LSE3 HLM5 MAN6PPAR1 PPAR2AO1AI1 AI2 AIR2AIR1溫 度 液 位 OFFU6 LSP2 U6LSP1 CS910編 程 LD X0 LD X1 SSC 0 ST Y0 END 參 數(shù) 設(shè) 置 ： UA0 ACNT1=0（ 正 作 用 ， T

48、C） UA1 ACNT2=1（ 反 作 用 ， LC） R10 = 0（ 自 動 選 擇 ） ， 且 UA2 = 0（ 選 擇 最 小 值 ） R9 = 7.999 (不 使 用 ) TC置 正 常 比 例 度 ， LC置 小 比 例 度 。 4、 控 制 系 統(tǒng) 仿 真 串 級 控 制 系 統(tǒng) 仿 真PID1 PID2 1/(1+10s) 5e-60s/(1+20s)Y0 H0 Y2CSC LD Y0LD CP0LAG 0 ST CH0LD CP1MUL LD CP2DED 0LD CP3LAG 1ST Y2ENDLD Y2LD CH0CSC 0ST Y0NOP參 數(shù) 設(shè) 置 ： C， CP15， 比 值 控 制 系 統(tǒng) 仿 真PID (A) 1/(1+6s)H1PID (B) 1/(1+10s)H2 Y2Y3主 流 量副 流 量CP0 (1.2)LD Y2BSC 0ST CH1 LD Y2LD CP0MULST BR0 LD Y3BSC 1ST CH2NOP LD CH1LD CP1LAG 0ST Y2 LD CH2LD CP2LAG 1ST Y3END參 數(shù) 設(shè) 置