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1、过程控制系统的仪表的两种表示形式目录1 .方框图11. 1.方框图组成12. 2.负反馈概念22 .管道及仪表流程图22. 1.图形符号23. 2.连接线34. 3.仪表35. 4.执行器36. 5.仪表位号33 .字母代号41 .方框图方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示,是控制系统进行理论分析、设计中常用到的一种形式。1. 1.方框图组成方框:每一个方框表示系统中的一个组成部分(也称为环节),方框内添入表示其自身特性的数学表达式或文字说明;信号线:信号线是带有箭头的直线段,用来表示环节间的相互关系和信号的流向;作用于方框上的信号为该环节的输入信号,由方框送出的信号称为
2、该环节的输出信号。比较点:比较点表示对两个或两个以上信号进行加减运算,号表示相加,号表示相减;引出点:表示信号引出,从同一位置引出的信号在数值和性质方面完全相同。系统中的每一个环节用一个方框来表示,四个方框分别表示:被控对象(锅炉汽包)、测量变送装置、控制器和执行器。每个方框都分别标出各自的输入、输出变量。如被控对象环节,给水流量变化会引起汽包水位的变化,因此给水流量(操纵变量)作为输入信号作用于被控对象,而汽包水位(被控变量)则作为被控对象的输出信号;引起被控变量(汽包水位)偏离设定值的因素还包括蒸汽负荷的变化和给水管压力的变化等扰动量,它们也作为输入信号作用于被控对象。锅炉汽包水位控制系统
3、方框图1.2. 负反馈概念反馈:通过测量变送装置将被控变量的测量值送回到系统的输入端,这种把系统的输出信号直接或经过一些环节引回到输入端的做法叫做反馈。分为正反馈和负反馈。负反馈(引回到输入端的信号是减弱输入端作用的称为负反馈)用号表示,正反馈(引回到输入端的信号是增强输入端作用的称为正反馈)用号表示。在绘制方框图时应注意:a方框图中每一个方框表示一个具体的实物。b方框之间带箭头的线段表示它们之间的信号联系,与工艺设备间物料的流向无关。方框图中信号线上的箭头除表示信号流向外,还包含另一种方向性的含义,即所谓单向性。对于每一个方框或系统,输入对输出的因果关系是单方向的,只有输入改变了才会引起输出
4、的改变,输出的改变不会返回去影响输入。例如冷水流量会使汽包水位改变,但反过来,汽包水位的变化不会直接使冷水流量跟着改变。c比较点不是一个独立的元件,而是控制器的一部分。为了清楚的表示控制器比较机构的作用,故将比较点单独画出。2.管道及仪表流程图管道及仪表流程图是自控设计的文字代号、图形符号在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图,是控制系统设计、施工中采用的一种图示形式。该图在工艺流程图的基础上,按其流程顺序,标出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与连锁保护系统等。由工艺人员和自控人员共同研究绘制。在管道及仪表流程图的绘制过程中所采用的图形符号、文字代号应按照有关的技术规定进行。下面结合化
5、工部过程检测和控制系统用文字代号和图形符号HG20505-92,介绍一些常用的图形符号和文字代号。2. 1.图形符号过程检测和控制系统图形符号包括测量点、连接线(引线、信号线)和仪表圆圈等。测量点2.2.连接线通用的仪表信号线:0.14MPa的空气源724V的直流电源细实一ASES-24DC线气压信号线:-H-二进制电信号:电信号线:卅卅卅一或2.3.仪表常规仪表图形符号是直径为12mm(或IOmm)的细实线圆圈。2.4.执行器执行器的图形符号是由执行机构和调节机构的图形符号组合而成。2.5.仪表位号在检测、控制系统中,构成回路的每个仪表(或元件)都用仪表位号来标识。仪表位号由字母代号组合和回
6、路编号两部分组成。仪表位号中的第一个字母表示被测变量,后继字母表示仪表的功能;回路的编号由工序号和顺序号组成,一般用三位至五位阿拉伯数字表示,如下例所示:顺序号(一般用两位数字,也可以用三位数字)工序号(一般用一位数字,也可以用两位数字)功能字母代号被测变量字母代号在管道及仪表流程图中,仪表位号的标注方法是:a、字母代号填写在仪表圆圈的上半圆中,回路编号填写在下半圆中;b、圆圈中字母代号与回路编号之间不加横杠的为就地安装;c、圆圈中字母代号与回路编号之间加横杠为集中盘面安装。3.字母代号仪表信号中表示被测变量和仪表功能的字母代号。被测变量和仪表功能的字母代号第一位字母后继字母被测变量修饰词读出
7、功能输出功能修饰词A分析报警C电导率控制E电压(电动势)检测元件F流量比(分数)H手动AI电流指示K时间、时间程月变化速率操作器1物位灯低M水分或湿度瞬动中、中间P压力、真空连接点、测试/Q流量积算、累计R核辐射记录S速度、频率安全开关、联修ZJ化工漫或T温度传送管道及仪表流程图实例上图为某化工厂超细碳酸钙生产中碳化部分简化的工艺管道及仪表流程图。圆圈中FIC/101表示为第一工序第O1个流量控制回路(带累计指示),累计指示仪及控制器安装在控制室。圆圈中HIC/101表示为第一工序第01个带指示的手动控制回路,手动控制器(手操器)安装在控制室。圆圈中1IC/101表示为第一工序第01个带指示的液位控制回路,液位指示控制器安装在控制室。圆圈中TI1O1、TI1O2表示为第一工序第01、02个温度检测回路,温度指示仪安装在现场。圆圈中P11O1、PI102表示为第一工序第01、02个压力检测回路,压力指示仪安装在现场。