自动化仪表( Automation Instrumentation): 用于过程自动化的仪器或设备。过程控制系统是实现生产过程自动化的平台,而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。
自动化仪表在自动控制系统中的位置和划分范围
过程控制仪表的分类及特点
(一)按安装场地分
1.现场仪表(一次仪表) 2.控制室仪表(二次仪表)
(二)按能源形式分:
1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表 (少)
(三)按信号形式分:
1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表
(四)结构形式分:
1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式综合控制装置 4.集中计算机控制仪表 5.集散控制仪表 6.现场总线控制仪表。 本文来自www.eadianqi.com
气动控制仪表:以压缩空气为能源。
优点:结构简单,性能稳定,可靠性高,易于维修天然防爆。
缺点:气动信号传输速度极限 = 声速340m/s, 体积庞大。
电动控制仪表:
优点: ①信号快速,远距离传输
②易于实现复杂规律的信号处理
③易于与其它装置相连
④供电用电方便 无需空压机和油泵、水泵
缺点: ①不天然防爆 ②易受电磁干扰 ③功率不易大
近年的电动仪表多采用了安全防爆措施,应用更加广泛。
液动仪表 :以高压油和高压水为能源
优点:工作可靠,结构简单,功率大,防爆
缺点:速度传送慢
自动化仪表的信号制
模拟仪表的信号制
①气动信号标准
根据国际电工委员会IEC384制定了我国标准GB777《工业自动化仪表用模拟气动信号》规定统一使用0.02M Pa(0.2Kgf/cm2) ---0.1M Pa (1.0Kgf/cm2)的气压信号
②电动信号标准 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
电流信号 4-20mA 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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负载电阻250 Ω 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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电压信号1-5v 本文来自www.eadianqi.com
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直流比交流信号优越: ①直流信号不受交流感应影响,因此抗干扰能力强。
②直流信号传输不受线路电感电容等影响,无相移问题。
③直流信号便于模数转换并与数字仪表相接
④以获得基准电压
安全防爆仪表与防爆系统
仪表的防爆性能:
防爆性能:本质安全防爆性能与非本质安全防爆性能。
气动仪表本质上是防爆的,因为它不会产生电火花。
电动仪表防爆方案
结构型防爆:结构上隔离产生火花的电路和爆炸气体(类型有充油型、充气型、隔爆型)。
安全火花型防爆:把仪表电路在短路短路及误操作各种状态下可能产生的火花限制在爆炸气体的点火能量之下(具有本质安全防爆性能型)。
安全火花型防爆等级:限制火花能量,不同的气体→不同的能量。电压30v DC时。 不同爆性物最小引爆电流: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
级别 本文来自www.eadianqi.com
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最小引爆电流(mA) 本文来自www.eadianqi.com
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爆炸性混合物种类 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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Ⅰ 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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i>120 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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甲烷,乙烷,汽油,甲醇,乙醇,丙酮,氨,一氧化碳等 本文来自www.eadianqi.com
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Ⅱ 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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70<i≤120 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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乙烯,乙醚,丙烯腈等 本文来自www.eadianqi.com
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Ⅲ 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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i≤70 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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氢,乙炔,二硫化碳,市用煤气,水煤气等 本文来自www.eadianqi.com
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仪表表面温度过高可能产生自然引起爆炸。易燃易爆气体自然温度分5组。a、b、c、d、e,其中e组最低(100℃)。
仪表防爆等级HⅢe:30v DC、i≤70mA、 ≤ 100℃→安全
安全火花型防爆系统
条件:现场仪表为安全火花型;安全防爆栅隔离。
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