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自动化仪表选型一般原则-5.显示、调节仪表的选型

点击次数:774 发布时间:2017-03-29
 

显示、调节仪表的选型

1.一般原则 

(1)显示、调节仪表的选型,应符合总的仪表选型原则并注意到仪表装盘后能监控方便、实用、美观。 

(2)仪表电动、气动型式的选择应符合下列要求    

   1)信号传送距离较远譬如超过100m),或要求信号处理迅速或运算规律比较复杂以及要与数据处理或计算机系统联用时都应选用电动式仪表。     

   要求功能丰富、操作灵活、精确、高度可靠时宜选用电动式仪表中带微处理器的智能型仪表并根据智能化要求的高低分别选用其中较完善或简易的品种。     

   对于比较简单的显示、调节系统可选用一般的数字式仪表或其它简易式电动仪表。  

   2)仪表投资较少、系统简单、技术经济指标包括增加气源装置的投资等合理时可选用气动式仪表。    

   3)就地仪表盘安装的仪表应考虑环境条件。对于环境比较恶劣要求防爆、防腐、防潮等的就地仪表盘一般可选用气动仪表。当选用电动式仪表时这些仪表必须具备相应的防护功能。 

(3)仪表功能的选用应符合下列原则  

   仪表的指示、记录、积算、报警、自动调节、手动操作、自动程序控制等功能,应根据工艺过程的实际需要选用。     

1)对工艺过程影响不大但需经常监视的变量宜设指示变化不频繁但必须操作的变量可设手动操作。     

2对工艺过程影响较大需随时监控的变量宜设自动控制。

3对需要了解其变化趋势的变量宜设自动记录。     

4对可能影响生产或安全的变量宜设报警。     

5要求计量或经济核算的变量宜设积算。     

6对需要按时间、工况参数等条件作监控的变量宜设自动程序控制。

7需要和智能仪表、程控PLC、分散型控制DCS和数据处理等计算机系统联网的仪表应设通讯。 

4仪表精确度应按工艺过程的要求和变量的重要程度选定。一般指示的精确度不应低于1级记录的精确度不应低于1.5级。 

5仪表刻度或量程示值的使用范围如下  

  对于0100%线性刻度的模拟显示仪表变量的正常值宜使用在刻度为50%~70%的范围zui大值可用到90%,刻度10%以下不宜使用。液位正常值一般用在刻度50%左右。

  对于010方根刻度的模拟显示仪表变量的正常值宜使用在刻度为78.5的范围内zui大值可用到9.5刻度3以下不宜使用。    

  对于数字显示仪表变量的zui大示值、zui小示值必须在量程示值范围之内。

2.显示仪表选型 

(1)指示、记录仪表选型应符合下列要求

  1. 在控制室仪表盘安装的仪表宜选用矩形表面的仪表。需要密集安装时宜选用小型仪表需要显示醒目时宜选用大、中型仪表。

  在现场仪表盘安装的仪表亦可选用圆形表面仪表。

  1. 指示仪、记录仪的量程一般按正常生产条件选取需要时还应包括开停车、生产故障及事故等状态下预计的变量变动范围。
  2. 要求显示速度快、示值精确度高、读数直接而方便要求在测量范围内量程可任意压缩、迁移或要求对输入信号作线性处理等变换或要求对变量作显示的同时兼作变送输出等均可选用数字显示仪表。要求作复杂数字运算的应选用带微处理器的智能型仪表。     
  3. 工艺过程中的重要变量需要记录时宜选用单笔或双笔记录仪。相关的多个变量需要记录时可采用多通道笔式或无笔式记录仪。     

  在多个变量中根据生产过程要求需要随时选择其中几个进行记录时可采用选点切换器与记录仪配合作选点记录。

  多个变量在记录纸上能明显区分的可采用打点式记录不易明显区分的宜采用数字式记录。

  1. 两个或多个变量的记录仪可根据被测变量的类别和量程分别选取单一刻度、双重或多重刻度记录纸及标尺。     
  2. 为了醒目、形象化指示仪、记录仪可选用或附设色带、光柱显示。特别是对于物位显示采用色带或光柱显示更为方便。     
  3. 为了提高分辨率可选用带量程切换装置的显示仪表。     
  4. 为了减小读数的误差可选用带量程扩展的显示仪表。     
  5. 记录间歇性生产过程的变量可选用带自动变速和自动开停装置的记录仪表以节省记录纸。     1
  6. 要求对一个或多个变量作高速、精确记录时,可选用带微处理器记录仪。当需要变速、变量程、调节、报警、制表打印等多种附加功能时宜选用带微处理器的可编程序模拟/数字)混合型记录仪。     
  7. 采用选点方式作多点显示的仪表其切换装置的切换点数宜留有备用量。 

(2)报警及巡回检测仪表选型应符合下列要求    

  1. 指示仪表及记录仪表可根据需要选用带有报警功能的品种。     
  2. 多点切换的指示、记录仪表需要增设报警功能时对多机组设定值相同的变量可采用多点同定值越限报警对设定值不同的变量可采用多点各定值越限报警。     
  3. 对多个重要变量的报警宜将报警触点信号引入多点闪光报警仪表作声光报警并根据需要选取带首出*事故、重闪、回铃、继电器触点输出等各种附加功能。    
  4. 对工艺过程影响不大变化缓慢但仍需要及时了解其变化的多个变量宜设自动巡回检测仪表还要报警的可选用巡回检测报警仪表。     
  5. 巡回检测、多点报警系统宜留有适当备用点数。

3.调节仪表选型

(1)一般生产装置的调节仪表除分散型控制系统DCS、可编程序控制系统PLC可根据情况分别选用带微处理器的智能型仪表、一般的数字显示式调节仪表电动、气动等单元组合式仪表以及简易式等其它调节仪表。

(2)调节仪表当用于不易稳定或经常开停车的生产过程时对于模拟式仪表宜选用全刻度指示调节器不宜选用偏差指示调节器对于数字式仪表宜选用带有光带指示的调节器。3调节系统中调节规律的确定应考虑对象特性、调节系统设备部件包括检测元件、变送器、调节仪表、执行器等的特性、干扰形式以及要求的调节品质等因素。 

(4)简单调节系统中调节器的选用应符合下列要求

  1. 调节器的调节规律通常可按下表选用。

被 控 变 量

调 节 规 律

流量、管道压力

比例+快速积分

温度、分析

比例+积分+微分

压力

比例+积分

液位

比例或比例+积分

  1. 位式调节器的选用原则如下   

①仅作联锁和自动开停车之用或允许执行机构全开、全关调节品质要求不高的简单系统可选用二位、三位等位式调节器。  

②要求适当改善调节品质时可选用具有时间比例、位式比例积分或位式比例积分微分调节规律的位式调节器。 

5)复杂调节系统中调节器的选用应符合下列要求

  1. 用于前馈、串级、间歇、非线性等复杂调节系统的调节仪表一般宜选用智能型等电动单元组合式仪表中具有相应调节功能的调节仪表。需要时亦可选用其它调节仪表或其它单元进行组合。     
  2. 对于干扰较大手动没定调节器参数较困难的调节系统可选用带自适应功能或带PID自整定功能的调节器。     
  3. 对于纯滞后很大或非线性特别严重适宜采样调节的系统可考虑选用断续调节器。     
  4. 程序控制仪表的选用原则如下  

①对具有几个乃至十几个模拟的或数字的输入、输出量使用多个PID调节环节作多种复杂运算并希望灵活组态的复杂控制系统宜选用智能型仪表中的可编程序调节器又称单回路或多回路调节器);对于输入、输出量较少要求的PID调节环节较少运算能力较小经过适当设定即能满足工艺程序控制要求的系统可选用智能型仪表中的固定程序调节器。     

②需要按时间程序给定的单变量调节对于气动仪表可选用气动时间程序定值器作给定对于电动仪表可选用通用函数转换器和速率限制器配合作给定也可选用带程序给定装置的其它调节仪表。    

(6)和计算机配合使用的调节仪表的选用应符合下列要求  

  1. 在应用计算机进行直接数字控制DDC宜选用DDC后备调节器或DDC操作器配合使用。     
  2. 在应用计算机进行设定点控制SPC宜选用SPC调节器或SPC操作器配合使用。7需要通过手动远程操作的方式来改变调节系统的设定值或对执行器进行直接操作的场合可选用手动操作器或遥控器

(8)采用电动Ⅲ型等调节器时为了便于对调节器进行维修和维持系统的正常运行宜备有能临时插入仪表盘取代该种调节器功能的便携式备用操作器。

(9)调节仪表附加功能的选用应符合下列要求   

  1. 对具有积分调节规律的调节器应注意积分饱和问题。特别是只允许单向偏差存在的或间歇工作的调节器必须选用具有防积分饱和功能的调节器。    
  2. 根据工艺过程要求如为了生产安全对某些调节阀有限制开度的要求等对于调节器的输出信号需要限幅的调节系统宜选用具有输出限幅功能的调节器。

3为方便操作调节仪表应根据系统情况分别附有手动←→自动、内设定←→外设定等切换装置。为了使切换无扰动这些切换装置应具有自动跟踪功能

 
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