化工装置仪表及控制系统简介
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仪表部分
1 .检测仪表 检测仪表 1.温度变送器(热电偶、热电阻、膨胀式、压力式、辐射式等) 温度变送器( 温度变送器 热电偶、热电阻、膨胀式、压力式、辐射式等)
2. 压力/差压变送器(液柱式、弹性式、电气式、活塞式等) 压力 差压变送器(液柱式、弹性式、电气式、活塞式等) 差压变送器 3.液位变送器(直读式、差压式、浮子式、核辐射、超声波等) 液位变送器(直读式、差压式、浮子式、核辐射、超声波等) 液位变送器 4.流量变送器(速度式、容积式、质量式等) 流量变送器(速度式、容积式、质量式等) 流量变送器
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CS1000系统 CS1000系统 CENTUM CS系统是日本横河公司的产品,化肥二部采用其 系统是日本横河公司的产品, 系统是日本横河公司的产品 CS1000系统。CS系统主要由工程师站 系统。 系统主要由工程师站 系统主要由工程师站EWS,信息指令站 系统 ,信息指令站ICS,双重化 , 现场控制站AFM20D,通信门单元 现场控制站 ,通信门单元ACG,双重化通讯网络 ,双重化通讯网络V-NET等构 等构 成。 系统规格: 系统规格: 监视位号数: 监视位号数:8000个 个 最多站数: 个站 包括现场控制站和人机接口站) 个站( 最多站数:24个站(包括现场控制站和人机接口站) 人机接口站:8个 人机接口站: 个 现场控制站: 个 现场控制站:16个 通讯网络(V 同轴电缆( 光纤电缆), 通讯网络(VL net):185m同轴电缆(或20km光纤电缆), 数据传输 (V 同轴电缆 光纤电缆 速率为10Mbps. 速率为
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控制系统
1.DCS Distributed Control System 2.PLC Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器 3.SIS Safety Instrumented System 4.ITCC Integrated Turbine & Compressor Control 透平和压缩机综合 控制系统 >> 返回 安全仪表系统 集散控制系统
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检测仪表
孔板流量计原理图
差压式液位计原理图
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检测仪表
差压流量计
转子流量开关
转子流量计
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检测仪表
质量流量计
涡街流量计
电磁流量计
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检测仪表
皮带秤
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检测仪表
玻璃板液位计
差压液位计
吹气式液位计
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TPS系统
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TPS的信号流程
现 场 变 送 器 箱 线 接 场
现
MR MR
MR MR
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TPS的信号流程
器 信 号
HART HART
MR FTA MR FTA
器 及 板 控 制
IOP IOP
MR
接 收
HPM
主 控
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TPS的信号流程
化工装置仪表及控制系统简介
2008年8月 年 月
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仪表综述 过程控制装置从最初的自立式、基地式仪表到单元组合式仪表, 过程控制装置从最初的自立式、基地式仪表到单元组合式仪表,以 世纪80年代以后发展的智能化数字仪表 及20世纪 年代以后发展的智能化数字仪表、集散控制系统和现场总 世纪 年代以后发展的智能化数字仪表、 线。 过程控制仪表及控制系统的发展经历了四个阶段: 过程控制仪表及控制系统的发展经历了四个阶段 1. 50年代以气动单元组合仪表为主 年代以气动单元组合仪表为主 2. 60年代 电子元件晶体管的产生 使得电动单元组合仪表 年代,电子元件晶体管的产生 使得电动单元组合仪表(DDZⅡ)得以 年代 电子元件晶体管的产生,使得电动单元组合仪表 Ⅱ 得以 开发和应用 3. 70年代 采用线性集成电路和小规模数字电路 发展了安全火花防爆型 年代,采用线性集成电路和小规模数字电路 年代 采用线性集成电路和小规模数字电路,发展了安全火花防爆型 单元组合仪表(DDZⅢ ) 、组装仪表和巡回检测仪表 单元组合仪表 Ⅲ 4. 80年代 采用微处理机和集成电路 将微机技术应用在仪表控制系统中 年代,采用微处理机和集成电路 将微机技术应用在仪表控制系统中, 年代 采用微处理机和集成电路,将微机技术应用在仪表控制系统中 出现集中管理分散控制式的控制系统装置以及数字化单元组合仪表
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TPS系统 TPS系统 TPS系统是 系统是Honeywell公司研制的一种基于 公司研制的一种基于Windows的开放工厂 系统是 公司研制的一种基于 的开放工厂 自动化系统。它主要由高性能过程管理器HPM,网络接口模件 自动化系统。它主要由高性能过程管理器 ,网络接口模件NIM 历史模件HM,全局用户操作站 ,历史模件 ,全局用户操作站GUS,工程师站和局部控制网 , LCN、通用控制网 等组成。 、通用控制网UCN等组成。 等组成
2.YOKOGAWA公司的 公司的CS1000系统 公司的 系统 CENTUM CS系统,化肥二部公用工程、污水处理装置控 系统, 系统 化肥二部公用工程、 制采用
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DCS
HONEYWELL公司的 公司的TPS系统: 系统: 公司的 系统
合成氨、 合成氨、尿素装置操作站
主控机柜间
检测仪表
单法兰液位计 双法兰液位计
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检测仪表
浮筒液位计
磁式液位计 浮子钢带液位计
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检测仪表
射频导纳液位计 伺服液位计
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检测仪表
压力变送器
温度变送器
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检测仪表
机泵油站
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检测仪表
Rosemount 3051 系列变送器
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DCS
化肥二部生产装置采用了两套DCS系统 系统: 化肥二部生产装置采用了两套 系统
1.HONEYWELL公司的 公司的TPS系统: 系统: 公司的 系统 Total Plant System 全厂一体化系统,化肥二部合成氨、尿 全厂一体化系统,化肥二部合成氨、 素装置控制采用
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DCS DCS—集散控制系统,ISO的定义为 集散控制系统, 集散控制系统 的定义为 :为满足大型工业生产和日益复杂的过 程控制要求,按照控制分散、 程控制要求,按照控制分散、管理集中 的原则构思,微处理器、通信技术、 的原则构思,微处理器、通信技术、人 机接口技术、 接口技术相结合用于数 机接口技术、I/O接口技术相结合用于数 据采集、 据采集、过程控制和生产管理的综合控 制系统。 制系统。 它是以微处理机为基础的集中分散 型综合控制系统。集中是指集中管理、 型综合控制系统。集中是指集中管理、 集中操作和集中显示, 集中操作和集中显示,而分散是指控制 分散、危险分散。主要分为三大部分: 分散、危险分散。主要分为三大部分: 部件的控制器、 带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接 部件的控制器 口(HMI)。 )。
2 .分析仪表 分析仪表
分析仪表是用来测量物质(包括混合物和化合物)的成分、含量以及 分析仪表是用来测量物质(包括混合物和化合物)的成分、 某些物理特性的一类仪器的总称。 某些物理特性的一类仪器的总称。 化肥二部的分析仪表有: 化肥二部的分析仪表有:氨氮浓度分析仪 、色谱分析仪 、水份分析仪 氧含量分析仪、密度计、 计 分析仪、 、氧含量分析仪、密度计、PH计、 SiO2分析仪、红外分析仪等。 分析仪 红外分析仪等。
YOKOGAWA EJA
系列变送器
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分析仪表
电导分析仪表
PH分析仪表 分析仪表
O2含量分析仪表
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分析仪表
质谱仪
氨碳分析仪
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分析仪表
CO2分析仪表
CH4分析仪表
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执行器部分
执行器是构成自动控制系统不可缺少的重要部分, 执行器是构成自动控制系统不可缺少的重要部分,执 行器在系统中的作用是接受调节器的输出信号, 行器在系统中的作用是接受调节器的输出信号,改变调节 参数,把被调参数控制在要求范围内, 参数,把被调参数控制在要求范围内,从而达到生产过程 的自动化。执行器代替了人的操作,被形象的称为实现生 的自动化。执行器代替了人的操作, 产过程自动化的“手脚” 产过程自动化的“手脚”。
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调节阀特性 调节阀的流量特性: 调节阀的流量特性: 调节阀的理想流量特性是指:在调节阀前后压差保持不变时, 调节阀的理想流量特性是指:在调节阀前后压差保持不变时,流 过阀门的介质的相对流量和阀门的相对开度之间(相对位移) 过阀门的介质的相对流量和阀门的相对开度之间(相对位移)的关 调节阀的理想流量特性有四种: 系。调节阀的理想流量特性有四种: 1.直线特性 直线特性 2.等百分比特性 等百分比特性 3.快开特性 快开特性 4.抛物线特性 抛物线特性
调节阀
TOMOE系列调节阀 系列调节阀
SAMSON系列调节阀 系列调节阀
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调节阀分类
气开阀和气关阀 调节阀的开闭形式有气开阀和气关阀之分。所谓气开是指输 调节阀的开闭形式有气开阀和气关阀之分。 入到执行机构上的控制气压增加时,阀门朝打开的方向移动, 入到执行机构上的控制气压增加时,阀门朝打开的方向移动,使 流过阀门的介质流量增加;而气关阀则刚好相反, 流过阀门的介质流量增加;而气关阀则刚好相反,当控制气压增 加时,阀门朝关闭的方向移动。 加时,阀门朝关闭的方向移动。 调节阀开闭形式的确定主要从安全生产的角度考虑, 调节阀开闭形式的确定主要从安全生产的角度考虑,如在锅 炉当中,燃料气的调节阀通常都是采用气开阀, 炉当中,燃料气的调节阀通常都是采用气开阀,当控制气压信号 发生故障中断时,即执行机构上的气压为零时, 发生故障中断时,即执行机构上的气压为零时,阀门能够处于关 闭状态。切断燃料气,防止设备内部温度过而导致危险发生。 闭状态。切断燃料气,防止设备内部温度过而导致危险发生。