6热工仪表及控制装置讲解

火力发电工程建设标准强制性条文实施指南热工仪表及控制装置篇

一、热工仪表及控制装置工程强制性条文引用标准

1.《压缩空气站设计规范》GB50029－2003

2.《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229－2006

3.《工业电视系统工程设计规范》GB50115-2009

4.《电力设备典型消防规程》DL5027－1993

5.《火力发电厂职业安全设计规程》DL5053-2012

6.《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》DL/T5174-2003

7.《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督规程》DL/T441-2004

8.《火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则》DL/T834-2003

9.《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》DL/T435-2004

10.《火力发电厂废水治理设计技术规程》DL/T5046-2006

11.《火力发电厂化学设计技术规程》DL/T5068-2006

12.《火力发电厂运煤设计技术规程（第1部分：运煤系统）》DL/T5187.1-2004

13.《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》DL/T5023-2005

14.《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006

15.《电力建设施工技术规范_第3部分：汽轮发电机组》DL5190.3-2012

16.《电力建设施工技术规范第4部分：热工仪表及控制装置》DL5190.4-2012

17.《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL/T612－1996

18.《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2011年版

二、热工仪表及控制装置安装

1. 热工仪表及控制装置安装工程强制性条文索引表

热工仪表与控制装置检修运行规程

热工仪表及控制装置 检修运行规程》 (试行) 中华人民共和国水利电力部 关于颁发《热工仪表及控制装置 检修运行规程》(试行)的通知 (86)水电电生字第93号 为提高火力发电厂热工仪表及控制装置的检修质量和运行维护水平，我部组织制订了《热工仪表及控制装置检修运行规程》(试行)，现颁布试行。各单位可根据本规程规定，结合本单位仪表、控制装置及自动化系统的具体情况，制订执行细则。对于组件仪表等新型仪表及控制装置内容，待进一步总结使用经验后逐步纳入本规程。各单位要注意总结在试行本规程中的经验和问题，并将意见及时报告我部。 1986年12月1总则 1.1本规程适用于火力发电厂已投产机组所采用的热工仪表及控制装置的一般性检修调校和日常运行维护工作；本规程不作为电厂车间(分场)或班组之间职责分工的依据。 1.2热工仪表及控制装置检修和调校的目的是恢复和确认热工仪表及控制装置的性能与质量；热工仪表及控制装置的运行维护原则是确保热工仪表及控制装置状态良好和工作可靠。对于热工仪表及控制装置的检修调校和运行维护工作，在遵守本规程规定的原则下，各单位可结合本单位具体情况，制订规程实施细则。 1.3机组设备完善和可控性良好，是热工仪表及控制装置随机组投入运行的重要条件。当由于机组设备问题使热工仪表及控制装置无法工作时，仪表及装置不得强行投入运行。 1.4随机组运行的主要热工仪表及控制装置，其大、小修一般随机组大、小修同时进行；非主要热工仪表及控制装置的检修周期，一般不应超过两年；对于在运行中可更换而不影响机组安全运行的热工仪表及控制装置，可采用备用仪表及控制装置替换，进行轮换式检修。 1.5热工仪表及控制装置在机组启动前的现场调校，重点是对包括该仪表及控制装置在内的检测和控制系统进行联调，使其综合误差和可靠性符合机组安全经济运行的要求。 1.6不属于连锁保护系统的热工仪表及控制装置在运行中的就地调校，重点是检查和确认该仪表及控制装置的准确度、稳定度和灵敏度，使其工作在最佳状态。 1.7对随机组运行的主要热工仪表及控制装置，应进行现场运行质量检查，其检查周期一般为三个月，最长周期不应超过半年。 1.8在试验室内进行热工仪表及控制装置的常规性调校时，室内环境应清洁，光线应充足，无明显震动和强磁场干扰，室温保持在20±5℃，相对湿度不大于85%。 1.9在试验室内进行热工仪表及控制装置的校准时，其标准器基本误差的绝对值应小于被校仪表及装置基本误差的绝对值，一般应等于或小于被校仪表及装置基本误差绝对值的1/3；在现场进行仪表及装置比对时，其标准器的基本误差绝对值应小于或等于被校仪表及装置基本误差绝对值。 1.10凡主设备厂或仪表制造厂对提供的热工仪表及控制装置的质量和运行条件有特别规定

控制仪表及装置复习要点及习题

概论思考题与习题 0-1 控制仪表与装置采用何种信号进行联络？电压信号传输和电流信号传输各有什么特点？使用在何种场合？ 0-2 说明现场仪表与控制室仪表之间的信号传输及供电方式。0～10mA的直流电流信号能否用于两线制传输方式？为什么？ 0-3 什么是本质安全型防爆仪表，如何构成本质安全防爆系统？ 0-4 安全栅有哪几种？它们是如何实现本质安全防爆的？ 第一章思考题与习题 1-1 说明P、PI、PD调节规律的特点以及这几种调节规律在控制系统中的作用。 1-2 调节器输入一阶跃信号，作用一段时间后突然消失。在上述情况下，分别画出P、PI、PD调节器的输出变化过程。如果输入一随时间线性增加的信号时，调节器的输出将作何变化？ 1-3 如何用频率特性描述调节器的调节规律？分别画出PI、PD、PID的对数幅频特性。 1-4 什么是比例度、积分时间和微分时间？如何测定这些变量？ 1-5 某P调节器的输入信号是4～20mA，输出信号为1～5Ｖ，当比例度δ=60%时，输入变化6mA所引起的输出变化量是多少？ 1-6 说明积分增益和微分增益的物理意义。它们的大小对调节器的输出有什么影响？ 1-7 什么是调节器的调节精度？实际PID调节器用于控制系统中，控制结果能否消除余差？为什么？ 1-8 某PID调节器（正作用）输入、输出信号均为4～20mA，调节器的初始值I i=I0=4mA，δ=200%，T I=T D=2min，K D=10。在t=0时输入ΔI i=2mA的阶跃信号，分别求取t=12s 时：（1）PI工况下的输出值；（2）PD工况下的输出值。 1-9 PID调节器的构成方式有哪几种？各有什么特点？ 1-10 基型调节器的输入电路为什么采用差动输入和电平移动的方式？偏差差动电平移动电路怎样消除导线电阻所引起的运算误差？ 1-11 在基型调节器的PD电路中，如何保证开关S从“断”位置切至“通”位置时输出信号保持不变？ 1-12 试分析基型调节器产生积分饱和现象的原因。若将调节器输出加以限幅，能否消除这一现象？为什么？应怎样解决？ 1-13 基型调节器的输出电路（参照图1-20）中，已知R1=R2=KR=30kΩ，R f=250Ω，试通过计算说明该电路对运算放大器共模输入电压的要求及负载电阻的范围。 1-14 基型调节器如何保证“自动”→“软手操”、“软手操”（或硬手操）→“自动”无平衡、无扰动的切换？ 1-15 积分反馈型限幅调节器和PI-P调节器是如何防止积分饱和的？ 1-16 简述前馈调节器和非线性调节器的构成原理。 1-17 偏差报警单元为什么要设置U b和U c？简述其工作原理。 1-18 输出限幅单元是如何实现限幅的？电路中的二极管起什么作用？ 第二章思考题与习题 2-1 变送器在总体结构上采用何种方法使输入信号与输出信号之间保持线性关系？ 2-2 何谓量程调整、零点调整合零点迁移，试举一例说明。 2-3 简述力平衡式差压变送器的结构和动作过程，并说明零点调整合零点迁移的方法。 2-4 力平衡式差压变送器是如何实现量程调整的？试分析矢量机构工作原理。 2-5 说明位移检测放大器的构成。该放大器如何将位移信号转换成输出电流的？ 2-6 以差压变送器为例说明“两线制”仪表的特点。

控制装置与仪表课程设计

控制装置与仪表课程设计 课程设计报告( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日

一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统

热工过程控制仪表课程实习与设计

《热工过程控制仪表课程设计》实践环节教学大纲 适用专业: 自动化（热工过程自动化方向） 先修课程：电路理论,模拟电子技术，热工测量与仪表，自动控制理论 一、目的 热工过程控制仪表课程实习与设计是学习热工过程控制仪表课程后的一个重要的综合实践环节。 1．通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。 2．学习仪表控制系统设计的一般方法，掌握仪表控制系统的一般规律。 3．进行仪表控制系统设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 二、基本要求 1．能从仪表控制系统功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择传感器，变送器、调节器和执行机构。 2．能按工艺的控制要求，选择相关模块，设计的调节器的组态图，填写相关控制数据表。 3．能考虑仪表安装与调整、使用与维护、经济和安全等问题，对仪表控制系统的安装技术要求进行设计。 4．图面符合国家有关标准，尺寸及公差标注正确，技术要求完整合理。三、实践内容与时间分配 见表1。 表1

四、实践条件与地点建议 1. 实践基本条件要求 提供学生进行课程设计的专用教室，并能提供学生一定的实验设备、实验条件，条件允许的话提供学生到生产实践场所短期参观学习的机会。 2. 实践地点建议 校内专用教室、实验室及火力发电厂。 五、能力培养与素质提升 1. 能力培养 通过课程设计实践，能够树立正确的设计思想，培养综合运用热工过程控制仪表课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决仪表控制系统设计问题的能力。在实践环节中进行仪表控制系统设计基本技能的训练。 2. 素质提升 通过实践，深入掌握理论教学内容，并将其运用到实践环节，具备一名专业工程师的基本素质。 六、考核方式与评分标准 1．考核方式：考查 2．成绩评定：按平时表现，设计说明书及答辩三部分综合考核，按优，良，中，及格，不及格计分。其中：平时表现（30%），设计说明书（40%）答辩（30%）。

控制仪表及装置——考试复习题

简答题5X8=40分 第1章概论 1. 一个简单的闭环调节系统中至少应包含哪几个环节？P1 输入环节；输出环节；反馈环节等 2. 过程控制仪表与装置的分类有哪几种形式？ P2 按能源形式分类:可分为电动、气动、液动和机械式等。工业上普遍使用电动和气动控制仪表；按信号类型分类:分为模拟式和数字式两大类；按结构形式分类:单元组合式控制仪表,基地式控制仪表,集散型计算机控制系统,现场总线控制系统。 3. 过程控制仪表与装置按能源形式分类可分为哪几种？目前工业上普遍使用的是哪两 种？ P2 过程控制仪表与装置按能源形式分类可分为电动、气动、液动和机械式等。工业上普遍使用电动和气动控制仪表。 4.数字式控制仪表的特征有哪些？ 其传输信号为断续变化的数字量，可以进行各种数字运算和逻辑判断，功能完善性，能优越，能解决模拟式控制仪表难以解决的问题。 5. 变送单元的作用是什么？ 它能将各种被测参数，如温度、压力、流量、液位等变换成相应的标准统一信号传送到接收仪表，以供指示、记录或控制。 6. 控制单元的作用是什么？ 将来自变送单元的测量信号与给定信号进行比较，按照偏差给出控制信号，去控制执行器的动作。 7. 执行单元的作用是什么？ 它按照调节器输出的控制信号或手动操作信号，操作执行元件，改变控制变量的大小。 8. 现场总线控制系统的特征？ P3 其特征为：现场控制和双向数字通讯，即将传统上集中于控制室的控制功能分散到现场设备中，实现现场控制，而现场设备与控制室内的仪表或装置之间为双向数字通讯。 9. 信号制是指什么？P3-4 信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。 10. 制定信号制的目的是什么？P3-4 达到通用性和相互兼容性的要求，以便不同系列或不同厂家生产的仪表能够共同使用在同一控制系统中，实现系统的功能。 11. 气动仪表的信号标准？P3-4 现场与控制室仪表之间宜采用直流电流信号。 14. 直流电流信号有哪些优缺点？P4-5 优点：a、直流比交流干扰少b、直流信号对负载的要求简单c、电流比电压更利于远传信息缺点：

1-1 热工控制仪表的作用是什么

1-1 热工控制仪表的作用是什么? 热工控制仪表的作用为：变送器对被控参数进行测量和信号转换；控制器将给定值与被控参数进行比较和运算；执行器将控制器的运算输出转换为开关阀门或挡板的位移或转角，从而调节工质流量，最终使生产过程自动地按照预定的规律运行。 1-3 热工控制仪表有哪些主要分类方法? 按能源形式、结构形式和信号是否连续分类。 1-4按系统的结构形式来分，它可分为哪几类仪表? 可以分为基地式、单元组合式、组件组装式、单回路调节器、分散控制系统、现场总线控制系统等六类。 1-5按系统能源形式来分，它可分为哪几类仪表? 可分为自力控制仪表、液动控制仪表、气动控制仪表、电动控制仪表、混合式控制仪表等五类。 1-6按系统的信号随时间的变化是否连续来分，它可分为哪几类仪表? 可分为模拟控制仪表、数字控制仪表两大类。 1-7数字控制仪表指哪些? 单回路控制器；DDZ-S型电动单元组合式仪表；DCS、PLC；FCS。 1-9 DDZ-I、DDZ-Ⅱ、DDZ-Ⅲ、DDZ-S的主要区别是什么？ DDZ-I（电子管）、DDZ-Ⅱ（晶体管）、DDZ-Ⅲ（集成块）、DDZ-S（微处理器） 1-11自动化仪表的发展方向是什么? 现场总线控制系统（FCS）。 3-9终端器的作用是什么？ 一是防止信号反射，二是将电流转换为电压。 4-1何谓干扰？ 所谓干扰，就是出现在仪表传输线上各种影响仪表正常工作的非信号电量。 4-3最为普遍和最为严重的干扰是什么？ 电和磁的干扰对于控制仪表来说，是最为普遍和最为严重的干扰。 4-5形成干扰的三个因素是什么？ 形成干扰的三个因素是：干扰源；干扰途径；干扰对象。 5-1 SAMA组合符号如图5-6所示，试说明组合符号的名称，并解释各组成符号的含义。

热工仪表及控制装置检修时存在的安全隐患及防范措施(标准版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 热工仪表及控制装置检修时存在的安全隐患及防范措施(标准Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

热工仪表及控制装置检修时存在的安全隐 患及防范措施(标准版) 一、现场压力检测仪表检修时存在的安全隐患 现场压力表、压力变送器、差压变送器、水位变送器冲洗、排污及故障处理时，因工作人员操作不当造成热介质烫伤或吸入性内脏损伤，压力表、压力变送器、差压变送器、水位变送器等设备损坏。 防范措施： 排污前必须和工艺人员联系，取得工艺人员认可才能进行。 冲洗的管子应固定好，管子两端均应有人，并互相联系，操作一次门尚需有人监护，并先做一次短暂的试开。然后缓慢稍开一次阀门，检查确认取样管路各处接头处无泄漏后，全开一、二次阀门。 对差压变送器，排污前先前先将三阀组正负压阀关死，排污阀

下放置容器，慢慢打开正负导压管排污阀，使物料和污物排入容器。 排污阀门开关几次以后会出现关不严的情况，应急措施是加盲板，保证排污阀处不泄漏。 开启三阀组正负取压阀，拧松差压变送器本体上排污（排汽）螺丝进行排污。排污完成拧紧螺丝。当用差压变送器测量蒸汽流量时，应先关闭三阀组正负取压阀，打开平衡阀，检查零位，待导压管内蒸汽全部冷凝成冷水后再投表。 必须待汽水、热水测量管路中的介质冷凝、冷却后，方可投入仪表。严禁热介质进入压力表、压力变送器、差压变送器、水位变送器。热介质的工作必须戴手套。 冲洗压力表管路操作三通旋塞时，动作要缓慢，以免损坏压力表机件，同时工作人员严禁正面对排污口。 当管路及压力表堵塞时，应先关闭阀门，缓慢放松活节丝扣，泄压后再进行检修。 二、热电偶、热电阻现场安装检修存在的安全隐患 因热电偶、热电阻安装在现场的工艺管道上，存在高空作业坠

热工仪表及控制装置评级标准

热工仪表及控制装置评级标准 评级原则 1.热工仪表及控制装置应结合机组检修，与主设备同时进行定级。 2.由于主设备缺陷而影响热工自动调节设备不能正常投入运行时，不影响调节设备进 行定级。 3.热工仪表及控制装置必须在消除缺陷，并经验收评定后方可按标准升级。 4.仪表测量系统的综合误差按方和根误差计算，各点校验误差不应大于系统综合误差； 主蒸汽温度表、压力表常用点的校验误差，应小于系统综合误差的2/3。 5.热工自动调节设备的投入累计时间占统计周期时间的80%以上方可列为投入设备； 热工自动保护设备应能随主设备同时投入运行。 6.热工自动调节系统的调节质量应符合“热工自动调节系统运行质量指标”的要求。 评级标准 一、热工检测仪表 一类 1.仪表测量系统综合误差符合评级原则“仪表测量系统的综合误差按方和根误差计算， 各点校验误差不应大于系统综合误差；主蒸汽温度表、压力表常用点的校验误差，应小于系统综合误差的2/3”规定； 2.二次仪表的指示和记录清晰，带信号仪表的信号动作正确、可靠； 3.仪表及其附属设备安装牢固，绝缘良好，必要时有防震及抗干扰措施； 4.管路、阀门不堵不漏，排列整齐，有明显的标志牌； 5.仪表内外清洁，接线正确、整齐，铭牌齐全； 6.带切换开关的多点仪表，其开关接触电阻符合制造厂规定，切换灵活，对位指示准 确可靠； 7.仪表技术说明书、原理图、接线图及校验记录齐全，并与实际情况符合。 二类 1.仪表测量系统综合误差有个别点超出评级原则“仪表测量系统的综合误差按方和根 误差计算，各点校验误差不应大于系统综合误差；主蒸汽温度表、压力表常用点的校验误差，应小于系统综合误差的2/3”规定，经调校后能符合规定要求； 2.二次仪表的指示和记录正确、清晰，若有个别点发生超差，稍加调整即能正确指示、 记录； 3.仪表个别零部件有一般缺陷，但仪表性能仍能满足正常使用下的要求； 4.其他均能符合二类仪表标准者。 三类 不能达到二类仪表标准者。 二、热工自动调节装置 一类 1.自动调节系统的设备完整无缺，清洁、整齐，调校合格，达到制造厂出厂技术要求； 2.取样管路和取样点布置合理，管路、阀门、接头不堵不漏，标志牌齐全； 3.电缆、线路、盘内布置符合安装规定，电气绝缘良好，标志牌清楚、正确； 4.自动调节系统正式投入前应进行对象特性试验，投入后应做扰动试验，试验记录齐 全，调节质量符合“热工自动调节系统运行质量指标”的要求； 5.机、炉检修后正常运行72h以内，自动调节系统即能投入，在统计周期内累计投入 运行时间在90%以上；

化工仪表与自动化第五版第六章作业及答案

1．控制阀的结构形式主要有哪些？各有什么特点？主要使用在什么场合？ 2．控制阀的流量特性是什么？ 答： 控制阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（或相对位移）之间的关系，即

?? ? ??=L l f Q Q max 式中相对流量 m ax Q Q 是控制阀某一开度时的流量Q 与全开时的流量max Q 之比。相对开度 L l 是控制阀某一开度时的阀杆行程了与阀杆总行程Ｌ之比。 3．何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？ 答： 阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。 ４．什么是串联管道中的阻力比s ？s 值的减少为什么会使理想流量特性发生畸变？ 答： s 值表示控制阀全开时阀上压力差与系统总压差之比。当s=1时，说明系统总压差全部降在控制阀上，所以控制阀在工作过程中，随着阀开度的变化，阀两端的压差是不变的，故工作流量特性与理想流量特性是一致的。当s 值小于1时，系统的总压差一部分降在控制阀，另一部分降在与控制阀串联的管道上。随着阀的开度增大，流量也增加，降在串联管道上的压差增加，从而是使降在控制阀上的压差减少，因而流过控制阀的流量也减少。所以随着s 值减少，会使理想流量特性发生畸变，阀的开度越大，使实际流量值离开理想值越大。具体来说，会使理想的直线流量特性畸变为快开特性，使理想的等百分比流量特性畸变为直线特性。 5．什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原则是什么？ 答：随着送往执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定的。一般来讲，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选气开式；阀全关时，生产过程或设备比较危险的应选气开式。 6．试简述电动执行器的功能与主要功能。 答：角行程的功能是接收来自控制器的０～１０Ａ的支流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等的控制机构，以实现自动控制。 电动执行器的主要类型有角行程、直行程和多转式等。角行程电动执行机构以电动机为动力元件，将输入的直流电流信号转换为相应的角位移（??90~0），这种执行机构适用于操纵蝶阀、挡板之类的旋转式控制阀。直行程执行机构接收输入的直流电流信号后，使电动机转动，然后经减速器减速并转换为直线位移输出，去操纵单座、双座、三通等各种噢内控制阀和其他直线式控制机构。多转式电动执行机构主要用来开启和关闭闸阀、截至阀等多转式阀门，一般用作就地操作和遥控。 7．试述电-气转换器及电-气阀门定位器在控制系统中的作用。

热工过程控制系统

热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制（Process Control ）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程（Process ）， 指运行中的多种多样的工艺生产设备； 过程检测控制仪表（Instrumentation ）， 包括： 测量变送元件（Measurement ）； 控制器（Controller ）； 执行机构（Control Element ）; 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分:：反馈控制系统，前馈控制系统，复合控制系统（前馈-反馈控制系统） 按给定值信号的特点来分： 定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统 性能指标： 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性，调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量，从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀（调节机构）结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之 间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被调介质的流量也就相应地改变，从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能：接受控制器输出的控制信号，转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 要求观察 思考调节变换 显示记录调节给定值执行机构检测 仪表记录仪显示器调节器控制器测量变送被控过程 执行器r(t)e(t)u(t)q(t)f(t)y(t)z(t)-控制器 测量变送 被控过程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

07370900热工仪表控制及自动化

热工仪表控制及自动化 Control and Automatic of Hot-Working Engineering 课程编号：07370900 学分：1 学时：15 （其中：讲课学时：15 实验学时：上机学时：） 先修课程：电工学、硅酸盐工业的热工设备 适用专业：无机非金属材料 教材：《热工测量与自动控制》，张子慧主编，中国建筑工业出版社2007年开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 《热工仪表控制及自动化》是无机非金属材料专业的一门选修课程，通过本课程的学习，使学生初步掌握热工测量仪表、热工显示仪表自动控制系统的基本概念；了解硅酸盐工业窑炉简单的控制系统。 二、课程的基本内容及要求： 第一章测量的基本知识 1．教学内容 （1）测量的意义和测量方法 （2）测量系统的组成及其功能 （3）测量误差与测量精度 （4）测量仪表的基本技术指标 2．基本要求 了解测量的意义和测试方法，测量系统的组成，测量的误差及测量仪表的基本技术指标。 第二章误差的基本性质与处理 1．教学内容 （1）随机误差 （2）系统误差 （3）粗大误差 （4）测量结果的不确定度 2．基本要求 基本误差产生的原因、特征与分类，误差的判定方法及不确定度的估算。 第三章温度测量 1．教学内容 （1）温标及温度计分类 （2）膨胀式温度传感器

（4）电阻温度计 （5）温度变送器 2．基本要求 基本掌握温度的概念、温标的分类、温度传感器的分类（包括膨胀式温度传感器、热电偶传感器、电阻温度计和温度变送器）及特点。各种传感器的工作原理、热电偶的结构形式、热电阻的结构形式。 第四章湿度测量 1．教学内容 （1）湿度的表示方法 （2）干湿球与露点法湿度检测 （3）氯化锂电阻湿度传感器 （4）毛发湿度传感器 （5）饱和盐溶液湿度校正装置 2．基本要求 基本掌握湿度的表示方法及测量方法（动态法、静态法露点法、干湿球法和吸湿法），重点了解干湿球与露点法湿度计的工作原理及注意事项，氯化锂电阻湿度传感器和毛发湿度传感器的工作原理和饱和盐溶液湿度校正装置。 第五章压力测量 1．教学内容 （1）压力的概念及测试方法 （2）液柱式压力计 （3）弹性式压力计 （4）电气式压力计 （5）压力检测仪表的选择与校验 2．基本要求 基本掌握压力的感念及测量方法分类（液柱式、机械式、电气式和活塞式），液柱式压力计（U形管、单管、斜管）工作原理、测量误差及修正，弹性式压力计及电气式压力计的工作原理和压力检测仪表的选择与校验。 第六章流量测量 1．教学内容 （1）流量的概念及测试方法 （2）差压流量计 （3）转子计

过程控制仪表和装置考试试卷

一、填空题（每题2分，共20分） （1）控制仪表防爆措施主要有隔爆型和本质安全性。 （2）智能仪表的能源信号是24V ，标准传输信号是4~20mA 。电Ⅲ仪表的能源信号是24V ，标准传输信号是4~20mA （3）电气转换器是将4~20MA 信号转换为0.02~0.1MP 信号的设备。 （4）在PID控制器中，比例度越大系统越稳定；积分时间越短，积分作用越强；微分时间越长，微分作用越强。 （5）手动操作是由手动操作电路实现的，手动操作电路是在比例积分电路的基础上附加软手动操作电路和硬手动操作电路来实现的。 （6）DDZ-Ⅲ型控制器有自动（A）、软手动（M）、硬手动(H) 三种工作状态。 （7）执行器按所驱动的能源来分，有电动执行器、气动执行器、液动执行器三大类。 （8）常用的安全栅有：齐纳式安全栅和变压器隔离式安全栅。 （9）气动阀门定位器是按力矩平衡原理工作的，具有精确定位的功能的作用。 （10）电气阀门定位器是按力矩平衡原理工作的，即具有电器转换器的作用，又具有精确定位的功能的作用。 二、名词解释(每题4分，共20分) （1）流量系数C 流量系数C：流量系数C的定义为:在控制阀全开, 阀两端压差为100kPa, 流体密度为1g/cm3时，流经控制阀的流体流量(以m3/h 表示)。 （2）“虚短” “虚短”；差模输入电压为零，即Ud＝0； （3）“虚断” “虚断”；输入端输入电流为零，即ii＝0。 （4）控制规律： 控制规律，就是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律 （5）反作用执行机构 反作用执行机构:当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下动作的叫正作用执行机构(ZMA 型)；当信号压力增大时，阀杆向上动作的叫反作用执行机构(ZMB 型)。 三、简答题(每题8分，共40分) 1、试述热电偶温度变送器的工作原理。 热电偶温度变送器与热电偶配合使用，可以把温度信号转换为4～20mA、1～5V的标准信号。它由量程单元和放大单元两部分组成，如图2.30所示。 热电偶温度变送器的放大单元包括放大器和直流/交流/直流变换器两部分，放大器由集成运算放大器，功率放大器、隔离输出和隔离反馈电路组成，后者有变换器和整流、滤波、稳压电路组成。放大单元的作用是将量程单元送来的毫伏信号进行电压放大和功率放大，输出统一的直流电流信号Io（4～20mA）和直流电压信号VO（1～5V）。同时，输出电流又经隔离反馈转换成反馈电压信号Vf，送至量程单元。热电偶温度变送器的量程单元原理电路如图2.34所示，它由信号输入回路①，零点调整及冷端补偿回路②，以及非线性反馈回路③等部分组成。

热工仪表及控制装置检修项目

热工仪表及控制装置检修项目 F1 小修标准检修项目 F1.1 主要检测参数显示仪表、控制柜输入插件和变送器的检修、调校和易损件更换。 F1.2 主要热工信号及保护一次元件整定值调校、核对。机组启动前对所有热工保护系统传动试验。 F1.3 电动执行机构减速箱油位检查及补油。 F1.4 机柜、台盘、接线端子箱内部清扫卫生，控制柜滤网、风扇清理检查，电缆接线整理，紧螺丝。 F1.5 仪表管路、阀门吹扫及紧接头。 F1.6 微机控制系统的编程软件核对，备份磁盘拷贝、刷新，CRT 显示器、键盘、鼠标、打字机清扫卫生及更换易损件。 F1.7 电源系统检查，并做好记录。 F1.8 DCS系统主要功能试验（例如：控制器、电源冗余切换试验，报警试验等），并做好记录。 F2 小修非标准项目 F2.1 中、小型设备改造或优化改进项目。 F2.2 未到检修期，但已超差或损伤的热控装置检修、调校。

F2.3 老化的电缆、腐蚀的仪表管路更换、敷设。 F3 大修标准项目 F3.1 所有显示仪表、变送器和控制柜输入/输出插件的检修、调校和易损件更换。 F3.2 所有主要参数检测装置、调节系统、保护装置、热工信号的一次元件检修、调校及其整定核对。 F3.3 所有电、气动执行机构解体清洗，磨损情况检查，易损件更换及加注新润滑油。 F3.4 所有操作开关和按钮解体检查，接点清洗。. F3.5 所有主要保护继电器、微机控制系统、输入/输出继电器接点烧损情况检查。动作电压及释放电压测试。 F3.6 隐蔽的热工检测元件(如：孔板，喷咀，温度计保护套管，推力瓦块温度元件，轴向位移、相对膨胀、转速等探头)解体检查其磨损情况，并作出记录，归档保存。 F3.7 机柜、台盘、接线端子箱内部清扫卫生，控制柜滤网、风扇清理检查，电缆接线整理，紧螺丝。 F3.8 仪表管路、阀门吹扫及紧接头，重要仪表取源管路系统进行严密性试验。

控制仪表与装置实验报告

实验报告 实验名称：电容式压力变送器校验实验院系：自动化系 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 实验日期：

一．实验目的 1.熟悉 1151 电容式差压变送器的结构原理和技术指标； 2.掌握此型号变送器的调试、检验和操作方法。 二．实验设备 1.XY1151DP3E电容式变送器（最小量程 0~1.3kpa,最大量程 0~7.5kpa, 输出信号 4-20mA ） 1台 2.数字式压力计 CPC20001台 3.手操压力泵（-25~25kpa）1台 4.毫安表1块 三．实验步骤 1.实验接线 按图 3-1 接线，数字压力计即可测压力，又能提供24V 直流电源。 电源 - 信号端子位于电气壳体内的接线侧，接线时，可将铭牌上标有“接线侧”那边盖子拧开，上部端子是电源信号端子，下部端子为测试端子，注意不要把电源 - 信号线接到测试端，否则会烧坏二极管。24VDC是通过信号线送的变送器的。 2.零点及满量程调整： 零点和满量程调整螺钉位于电气壳体内的铭牌后面，移开铭牌即可进行调校， 顺时针转动调整螺钉使变送器的输出表大。 （ 1）零点调整： 由手操压力泵向电容式变送器高压腔轻轻加压，低压腔通大气，注意所加压力不应超过变送器的最大量程（此型号变送器量程是0—7.5KPa），向变送器压力室输入零点所对应的差压1KPa，看变送器的输出是否是4mA，若不是，调整零点螺钉使输出为 4mA。 （2）满量程调整： 由手操压力泵轻轻加压，向变送器压力室输入满量程所对应的差压5KPa，看 变送器的输出，是否是20mA，若不是调整量程螺钉使输出为20mA。

注意，零点调整不影响量程，但量程调整会影响零点，调整量程影响零点的量，为量程调整量的 1/5 。所以量程和零点须反复调整，直到符合要求为止。 3. 线性度校验： 下限差压为 ，上限差压为 ，测量量程为 将相当于量程的 0%，25%，50%，75%，100%的压力依次送入变送器，从输出电流 表看变送器的输出电流，其误差应在精度范围之内（变送器的精度等级是 0.2 级）。上下行程分别校验，数据表格如下所示： 表 3-1 输入压力（ KPa ） 输出电流（ mA ） 上行程 理论值 示值 绝对误差 1.01 4.00 4.00 0.00 2.04 8.00 8.02 0.02 3.01 1 12.01 0.01 12.00 4.02 16.00 15.99 0.01 5.00 20.00 20.00 0.00 表 3-2 输入压力（ KPa ） 输出电流（ mA ） 下行程 理论值 示值 绝对误差 4.99 20.00 20.01 0.01 4.00 16.00 16.02 0.02 3.01 12.00 12.01 0.01 2.00 8.00 8.00 0.00 1.00 4.00 3.98 0.02 四．数据分析 1. 误差分析：由于此变送器的精度等级是 0.2 级，量程范围是 4`20mA ，所以绝对误差应小于等于 0.032mA ，由表 3-1 、3-2 可知，本次实验所用变送 器经零点及满量程调节所得输出电流数据绝对误差均 <0.03mA ，误差符合要求。 2. 线性度分析：理论线性度满足下图， 输出电流 /mA 16 4 输入压力 /KPa O 1 5 上行程的最大绝对误差为 0.02 ≤0.032 ，下行程的最大绝对误差为 0.02 ≤ 0.032 ，在平均分配的不同点上均未超出误差限制，所以可认为该变送器线性度良好。 3. 实验误差原因分析：

自动控制仪表及装置 - 第一章

Q 控制规律的表达式可能考计算P13 1.参数含义：△y变化量KP控制器比例增益TI控制器积分时间TD控制 器微分时间ε偏差 2.偏差的正负：ε=Xi-Xs 测量值-给定值 3.控制器的正作用反作用选择依据（分析题）给你对象能分析出是正作用还 是反作用：若KP前有负号则为反作用 4.①选阀：怎么安全怎么来，P1的例子温度控制系统，选气开或电开；② 假设温度过高，则偏差（温度）=测量值-设定值大于零，目标是△y（燃料）变化值小于零，所以选择反作用。 P PI PD 规律的特点阶跃响应要会分析P13-18 P PI PD PID 阶跃响应曲线特点PI PD 规律的阶跃响应综合题里考记住实际的时域公式 1.P控制特性：输入输出成比例关系，只要有偏差存在，控制器的输出就会 立刻与偏差成比例地变化，控制作用及时迅速。系统会出现余差，被控变量受干扰影响偏离给定值后，无法回到原先数值；若偏差为零，则输出不会变化，系统无法保持平衡。增大KP可以减小余差，但系统稳定性变差，容易产生震荡。P用于干扰较小，允许有余差的系统中。 比例度δ、比例增益KP互为倒数，成反比，比例度越小，比例增益越大，比例作用越强。 2.PI控制特性：I能消除余差，只要偏差存在，积分作用的输出就会随时间 不断变化，知道偏差消除，控制器的输出才会稳定下来；积分作用输出快慢与输入偏差ε的大小成正比，与积分时间成反比，积分时间越短，积分

速度越快，积分作用越强；积分输出控制动作缓慢，会造成控制不及时，系统稳定裕度下降，因此积分作用与比例作用组合起来使用。 控制点偏差：控制器输出稳定在某一值时，测量值和给定值之间存在偏差。 控制精度：控制点最大偏差的相对变化值，表征控制器消除余差的能力，KI越大，控制精度越高，消除余差能力越强。 3.PD控制特性：当积分时间TI趋于无穷大，控制器成PD控制特性；微分 时间越长，微分作用越强；微分作用比单纯比例作用快，微分作用比单纯比例作用提前一段时间，这段时间就是TD；微分根据偏差变化速度进行控制，只要偏差出现变化趋势，就有控制作用输出，超前控制；偏差恒定不变，微分作用为零，所以不能单独使用。 微分增益KD＜1，控制作用减弱，反微分，目的是滤波，KD =1相当于比例作用。 4.PID控制特性：both 5.微分先行目的：设定值放在微分之后，不对设定值做微分，效果是不因为 设定值的变化，引起输出值较大的变化。 6.如果PI阶跃曲线，KP增加或者TI减小的情况下，曲线如何变化，会分 析，做实验做的：KP增加比例作用增强，TI减小积分作用增强，积分增益变大，曲线变陡。 Q 基型控制器的电路方框图P20会画根据框图知道具备哪些功能 指示手操参数设定输入输出 用单片机设计基型控制器画框图各种东西都要含有有输入（键盘）参数指示显示输入输出

热工过程控制系统

热工过程控制系统 第一章 过程控制系统概述 1.1过程控制定义及认识 1.2过程控制目的 *1.3过程控制系统的组成 1.4过程控制系统的特点 *1.5过程控制系统的分类 *1.6过程控制性能指标 1.7 过程控制仪表的发展 1.8 过程控制的地位 1.9 过程控制的任务 1.1过程控制定义及认识 过程控制定义 所谓过程控制（Process Control ）是指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 1.3 过程控制系统组成 被控过程（Process ）， 指运行中的多种多样的工艺生产设备； 过程检测控制仪表（Instrumentation ）， 包括： 测量变送元件（Measurement ）； 控制器（Controller ）； 执行机构（Control Element ）; 显示记录仪表 1.5 过程控制系统的分类 按系统的结构特点来分:：反馈控制系统，前馈控制系统，复合控制系统（前馈-反馈控制系统） 要求 观察 思考 调节变换显示记录调节给定值 执行 机构检测仪表 记录仪显示器调节器 控制器 测量变送 被控过程 执行器 r(t)e(t) u(t) q(t) f(t) y(t) z(t) -

按给定值信号的特点来分： 定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统 性能指标： 对自动控制系统性能指标的要求主要是稳、快、准。 最大超调量σ%反映系统的相对稳定性,稳态误差ess 反映系统的准确性，调整时间ts 反映系统的快速性。 第三章 过程执行器 主要内容 执行器 电动执行器 气动执行器 调节阀及其流量特性 变频器原理及应用 本节内容在本课程中的地位 执行器用于控制流入 或流出被控过程的物 料或能量，从而实现 对过程参数的自动控 制。 3.1 调节阀（调节机构）结构 调节阀是一个局部阻力可以改变的节流元件。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被调介质的流量也就相应地改变，从而达到调节工艺参数的目的。 3.1 调节阀 功能：接受控制器输出的控制信号，转换成直线位移或角位移，来改变调节阀的流通截面积。 3.1.1 调节阀的组成 执行机构：执行机构是指根据控制器控制信号产生推力或位移的装置； 控制器 测量变送 被控过 程 执行器 r ( t ) e ( t ) u ( t ) q ( t ) f ( t ) y ( t ) z ( t ) -

热工仪表及控制装置安装高级技师

(11-074) 电力职业技能考试 <<热工仪表及控制装置安装>>高级技师理论试卷 一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共19题) 1(Lb1A1206).锅炉的主燃料跳闸，系统电负荷及其他危及设备与人身安全的事故发生时，应 ( )。 (A)减负荷；(B)切断燃料；(C)紧急停炉；(D)立即报警。 答案:C 2(Lb1A2207).在蒸汽流量阶跃增大扰动下，汽包水位( )。 (A)出现“虚假水位”；(B)立即上升；(C)立即下降；(D)不变。 答案:A 3(Lb1A3208).不是因送引风机跳闸引起的MFT 动作，送引风机( )。 (A)跳闸；(B)保持原状态；(C)转速波动；(D)不能跳闸。 答案:D 4(Lb1A3209).SJG-7830型联氨表测量池的阳极是( )。 (A)银丝；(B)金丝；(C)铂丝；(D)不锈钢丝。 答案:C 5(Lb1A3210).被测压力为脉动压力时，所选用压力表的量程为被测压力值的( )。 (A)1.5倍；(B)2倍；(C)2.5倍；(D)3倍。 答案:B 6(Lb1A3211).在电厂锅炉安全门保护控制系统中，饱和蒸汽安全门动作的超压脉冲信号取自 ( )。 (A)汽包；(B)主汽联箱；(C)给水；(D)过热器。 答案:A 7(Lb1A3212).测量轴向位移的传感器，其安装位置距推力盘应不大于( )，否则，要对轴 向位移的示值进行因轴向膨胀所引起的误差修正。 (A)20mm ；(B)30mm ；(C)40mm ；(D)50mm 。 答案:B 8(Lb1A4213).检验孔板开孔直角入口边缘的尖锐度，一般是将孔板倾斜45°，在日光或人工光 源射向直角入口边缘的条件下，使用( )放大镜观察，应无光线反射。 (A)3～5倍；(B)4～12倍；(C)7～15倍；(D)10～20倍。 答案:B 9(Lb1A4214).SRX-40型巡测仪的节拍发生器负责发出( )脉冲，使整机各部件按程序工作。 (A)时序节拍；(B)标准；(C)计数；(D)连续。 答案:A 10(Lb1A4215).当吸风机全部停止时，自动保护系统动作，发生( )。 (A) RB ；(B)FCB ；(C)MFT ；(D)FTM 。 答案:C 11(Lc1A2231).特殊工序是指( )。 (A)需要有特殊技巧或工艺的工序；(B)有特殊质量要求的工序；(C)加工质量不能通过其后产品验证和试验确定的工序；(D)关键工序。 答案:C 12(Lc1A3232).GB ／T19000-2000中“产品”是指( )。 (A)硬件材料；(B)软件；(C)流程性材料；(D)服务。 答案:D 13(Lc1A3233).GB ／T19000-2000中“产品质量”是指( )。 (A)性能；(B)寿命；(C)可靠性；(D)一组固有特性满足要求的程度。 答案:D 14(Lc1A3234).不合格是不满足( )的要求。 (A)标准、法规；(B)产品质量、质量体系；(C)明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望；(D)标准、合同。 答案:C 15(Lc1A3235).质量管理的目的在于通过让顾客和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功 的( )。 (A)技术途径；(B)经营途径；(C)管理途径；(D)科学途径。 答案:C 16(Lc1A3236).质量方针应由( )颁布。 (A)组织的最高管理者；(B)管理者代表；(C)质量经理；(D)总工程师。 答案:A 17(Lc1A3237).质量管理是一个组织( )工作的一个重要组成部分。 (A)职能管理；(B)专业管理；(C)全面管理；(D)经济管理。 单位 考生姓名 准考证号 考试时 考评员签名 考评组长签名