仪表工技能训练总结报告版.docx
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仪表工技能训练总结报告版
目录
1实习(实训)实施计划表1
2概述3
2.1工业仪表维修工工种的定义3
2.2主要职责任务3
2.3技术等级3
2.4仪表发展3
3调节阀4
3.1调节器基本概念4
3.2分类5
3.3气动调节阀附件5
3.4气动调节阀5
3.4.1结构特点5
3.4.2工作原理5
3.5电动调节阀6
4智能涡街流量计6
4.1工作原理6
4.2转换器6
5电气转换器7
5.1工作原理7
5.2主要参数7
6标准节流装置7
7热电偶和热电阻8
7.1热电偶8
7.2热电阻9
8仪表盘智能温度控制器9
8.1智能温度控制器9
8.2工业调节器/温度控制器10
8.3温度指示调节仪12
9仪器仪表调试12
10工业仿真心得15
11仪表工技能训练总结16
附录一仪器仪表元件清单17
附录二电气接线图18
附录三仪表盘结构图19
附录四大支架图20
1实习(实训)实施计划表
专业班级
学生人数
59
课程名称
仪表工技能训练
指导教师
起止时间
2010.11.29~2010.12.17
预计经费
地点
目
的
及
要
求
1.熟悉检测仪表、执行仪表、控制仪表的实物结构及组成。
2.掌握检测仪表的电路、气路的连接;掌握检测仪表的调整。
3.掌握执行仪表的安装、电路、气路的连接;掌握执行仪表的调整。
4.掌握控制器的电路连接;掌握数字控制器的面板操作。
5.过程控制系统操作仿真实习
主
要
内
容
1.仪表安装(按设计安装仪表盘、支架等)
2.熟悉热电阻、热电偶;温度、压力变送器;弹性压力计;电磁、孔板流量计;气动、电动调节阀门;阀门定位器;数字式、指针式控制仪表等的结构及组成;熟悉实验室的电源、气源及管、线路布置与使用方法。
3.热电偶与温变器的连接及校验;压力变送器电路、气路的连接及校验;电磁流量计的电路连接及校验。
4.气动执行机构与调节阀门的组合安装;阀门定位器的安装、电气路连接及校验;电动调节阀门的电路连接及校验。
5.数字组合控制器的电路连接及面板操作。
6.工业过程控制系统操作仿真实习
分组及
进
程
安
排
第1周:
周1~周2告知实习纪律、安全注意事项、实习环境简介;熟悉检测仪表、执行仪表、控制仪表的实物结构及组成。
熟悉实验室的电源、气源及管、线路布置与使用方法;。
周2~3连续反应控制操作仿真、仪表认知。
周4~周5仪表安装
第2周:
周1仪表安装
周2完成热电偶与温变器的连接及校验;压力变送器电路、气路的连接及校验;
周3电磁流量计的电路连接及校验;气动执行机构与调节阀门的组合安装;
周4气动执行机构与调节阀门的组合安装;
周5阀门定位器的安装、电气路连接及校验。
第3周:
周1电动调节阀门的电路连接及校验。
周2~周3数字组合控制器的电路连接及面板操作。
周4热交换器控制操作;透平与往复控制操作。
周5撰写实习报告、提交实习报告。
考核方式
1.仪表安装、认知(30%):
任抽一仪表,回答其名称、功能、I/O连接原理。
2.仪表电路、气路连接(30%):
实习过程中检查其操作。
3.仪表校验(30%):
实习过程中检查其操作。
4.过程控制系统操作仿真(10%):
计算机自动评分。
5.不提供实习报告或报告不符合要求者不及格。
说
明
1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写三份,院系审批后交院系办和教务处实践教学科备案,一份由负责教师留用。
2.若填写内容较多可另纸附后。
3.进程安排要细化到每天。
2概述
2.1工业仪表维修工工种的定义
按照工业仪表维修检修规程。
使用相应的标准计量器具,测试仪器及专用工具,对工业生产过程中使用的仪表、自动化装置及附属设备进行维护检修。
2.2主要职责任务
负责工业生产过程中在线运行的仪表、自动化装置及其附属设备和维修工用的仪器、仪表的维护保养、定期检修与故障处理,确保其正常运行;负责仪表及自动化装置更新、安装、调试、检定、开表、投用等工作。
仪表工在生产过程中对检测与过程仪表进行日常维护和故障处理,涉及知识面十分广泛,不但要精通检测仪表、调节器和执行器等工作原理和结构特点,而且要有一定的过程控制(自动化)知识。
在故障现象中不仅有仪表故障,而且混杂有工艺和设备故障,仪表工要分析与判断故障,必须要具有一定的工业工艺知识和工业设备知识。
对工业、石化等行业,易燃、易爆和有毒是行业的特点,仪表工在处理故障时,对这类问题绝对不能掉以轻心。
除日常维护外,企业生产有不少的技改项目,既有仪表专业技改项目,亦有工艺技改项目,需要仪表配合实施,这些大大小小的项目,需要设计(大项目可以委托设计)、施工准备、安装、开车等一系列工作,仪表施工、安装知识是和日常维护同样重要的知识。
2.3技术等级
初级、中级、高级
2.4仪表发展
随着社会进步和科学技术的发展,自动化装置在生产过程中得到广泛的应用。
早期的仪表控制是生产装置的眼睛和耳朵。
而对于现代工业厂的自动化装置已不仅仅是工厂的眼睛和耳朵,而已成为工厂的大脑、神经和手、脚。
随着电子技术、计算机技术、控制技术、网络技术的发展,自控技术得到了长足的发展,已成为工业企业提高企业效益和工作效益的有效手段,它是经营管理、企业管理,操作管理、运转管理、运转控制等方面的集成,是社会现代化、科学技术进步的重要标志。
从工业装置的发展过程可以看出自动化装置的作用。
年代
自动化程度
能耗
效率,
效益
自控系统
采用仪表系统
备注
50
很低
很高
1万吨/500人
差
无
指示
60
较低
较高
10万吨/3000人
较差
50套
电动II+气动单元
70
稍高
稍低
48万吨/3000人
稍高
90套
电动Ⅲ+气动单元
80
高
低
52万吨/2000人
高
160套
DCS+PLC
90
更高
很低
52万吨/800人
很高
160套
DCS+PLC一体化
仪表及自控系统在工业装置中占有重要而关键的地位,工艺介质及装置设备的运行状况如流量、温度、压力、转速、振动等参数都由仪表及自控系统进行自动检测、显示、控制和保护联锁。
没有仪表及自控系统,整个装置将无法运转。
因此,仪表性能及工作状况的好坏,直接影响到工艺介质及装置设备的运行,以至影响到工艺介质及装置设备的安全运行和经济效益。
3调节阀
3.1调节器基本概念
调节阀在调节系统是必不可少的,它是组成化工自动化系统的重要环节,被称为生产过程自动化的“手脚”。
调节阀是直接安装在工艺管道上,使用条件恶劣,如高温高压、深冷、有毒、易燃、易爆、易结晶、易腐蚀等,它的好坏直接影响到系统的品质。
如果使用不当或维修不善,就会发生问题,影响生产的正常运行。
国际电工委员会IEC对调节阀(国外称控制阀CONTROLVALVE)的定义为“工业控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件,电脑包括一个阀体部件,内部有一个改变过程流体流率的组件,阀体部件又与一个或多个执行机构相连。
执行机构用来响应控制元件送来的信号。
”可见,调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成。
3.2分类
调节阀按其驱动方式可分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀
调节阀按其行程可分为直行程、角行程两大类
3.3气动调节阀附件
定位器、过滤减压阀、阀位开关、保位阀、电动调节阀、手轮机构等
3.4气动调节阀
3.4.1结构特点
1、ZJHP型气动单座调节阀是自动化控制系统中仪表的执行单元,采用电-气阀门定位器,以电信号和压缩空气为动力,接受控制系统输入的0-10mADC或4-20mADC电流信号,由调节器将压缩空气,转换成气源压力信号输入输出,可实现分程控制(段幅信号),从而改变阀门开度位移,达到对流体介质的工艺参数精确调节控制
2、ZJHP型气动单座调节阀按作用模式可分;正作用:
气闭式-常开型(当信号压力增大时阀位向下位移),《B型》反作用:
气开式-常闭型(当信号压力增大时阀位向上位移),《K型》
3、气动单座调节阀为直通单座铸造球形阀,单座柱塞型阀芯,特别适用于允许泄漏小且阀前阀后压差不大的工作场合。
3.4.2工作原理
气动调节阀就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于电气阀门定位器、转换器、电动调节阀、保位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的:
流量、压力、温度等各种工艺参数。
气动调节阀的特点就是控制简单,反应快速,且本质安全,不需另外再采取防爆措施。
3.5电动调节阀
电子式电动执行机构,应用了国外先进技术,体积小,重量轻,伺服放大器内装,增强了过载保护及故障诊断能力,连线简单、操作方便。
外接电源接到变压器后,给控制电路、输出电路和可控硅供电,控制电路、输出电路和外接电源间采用变压器隔离,控制电路同可控硅之间采用光电耦合,控制信号为DC4-20mA的电流信号或DC1-5V电压信号。
执行机构的位置反馈信号为DC4-20mA及DC1-5V。
执行机构的过载保护采用先进的时间保护电路。
当发生过载时,伺服放大器上的过载保护指示灯亮,同时输出一组过载保护无源交流开关信号(开关容量<=1A,AC24V-AC220V);此时在有效区域内可自动复位,也可以通过复位按钮或外接复位按钮强行复位。
主要技术数据
4智能涡街流量计
智能涡街流量计是在涡街流量变送器的基础上,集流量、温度、压力检测功能于一体,并能进行温度、压力自动补偿的新一代一体式流量计。
其输出为电压脉冲频率信号,也可转换输出4—20mADC标准信号。
4.1工作原理
基于卡曼涡街原理,如果将一个非流线形物体的探头(如三角柱体)垂直插入管道流体中,当流速足够大时,在流量元件的下游便会交替地产生旋涡,随着旋涡尺寸的增大,便会离开流量元件向下游流去,形成两列漩涡,即涡街(如右图)。
这一过程称为旋涡的剥离。
由于旋涡分离在柱体两侧产生压力脉动,探头体产生交变应力,埋设在探头体内的压电晶体元件受交变应力作用而产生交变电荷。
检测放大器将交变电荷进行变换处理后,输出频率与介质流速成正比脉冲信号,送至积算仪(或智能表的积算单元)进行处理和显示或输出4~20mA标准电流信号。
4.2转换器
转换器位于检测器的上部,通过连接件与检测器连接,它包括防护罩、印刷线路板、接线端子等部分。
5电气转换器
8301电—气转换器具有可靠性较好,不易堵塞,排堵方便快捷,耗气小,节约能源等优点,在广大用户中取得了良好的运行效果。
5.1工作原理
电气转换器是用波纹管来反馈,使通入到波纹的输出压力产生的力与力矩马达通入的电流信号i所产生的力相平衡。
5.2主要参数
如表1所示。
表1主要参数
名称
电—气转换器
型号
8301
输入信号
4-20、4-12、12-20、0-10mADC及特殊的输入信号
输出电压
20-100,40-200KPa
气源压力
0.14-0.25MPa
耗气量
<=250L/h,双作用<=1000L/h
环境温度
-25—+55℃
相对湿度
5-100%
精度
±1%,双作用±1.5%
变差
1%,双作用1.5%
死区
0.4%,0.6%
振动
振幅±0.1mm,频率<=25Hz
6标准节流装置
节流装置是测量流量的差压发生装置,配合各种差压计或差压变送器课测量管道中各种流体的流量:
节流装置包括环室孔板、喷嘴、经典文丘里管等。
工作原理
在充满单相连续流体的管道中,安装一个节流元件(如孔板、喷嘴等)、当流体通过节流元件的节流孔时,流束形成局部收缩,流速加快,动能增加,静压降低,在节流元件的前后产生一个静压力差,即△P=P1-P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm,体积流量qv,密度为ρ,则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式:
或
。
式中a是流量系数。
7热电偶和热电阻
7.1热电偶
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是:
1测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
2测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
3构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所示。
当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
如图2-1-1所示,热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起,置于温度为t的被测介中称为自由端,放在温度为t0的恒定温度下。
当工作端的被测介质温度发生变化时,热电势随之发生变化,将热电势送入显示仪表进行指示或记录,或送入微机进行处理,即可获得温度值。
热电偶两端的热电势差可以用下式表示:
(2-1-3)
式中:
Et—热电偶的热电势;
eAB(t)—温度为t时工作端的热电势;
eAB(t0)—温度为t0时自由端的热电势
当自由端温度t0恒定时,热电势只与工作端的温度有关,即Et=f(t)。
7.2热电阻
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高,性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜
8仪表盘智能温度控制器
8.1智能温度控制器
智能温度控制器是一种智能型工业调节仪表,配上相应传感器应用于机械、工业、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的温度、流量、压力、液位等的自动控制系统。
本次实训采用的型号是XMT-7411型,主控方式为位式PID(继电器通断PID输出),辅助控制方式为上线偏差报警,输入信号为热电偶输入。
1.接线
在XMT-7411型智能温度控制器上一共有16个端子,1-8居于仪表上面一排,9-16居于仪表下面一排,在16个端子中,2和3端子是仪表电源输入端,输入电压220V。
15和16为热电偶输入端,16为热电偶的正极,15为负极。
6和7为继电器输出端。
2.模式详细功能
按SET键可以数需显示表3中的参数符号。
表3XMT-7000各种模式详细功能
符号
名称
设定范围
说明
出厂值
AL1
上限报警
对应信号的全量程
设定上限绝对值/上限偏差值
客户指定
AL2
下限报警
设定下限绝对值/下限偏差值
客户指定
HY
输出回差
0-50℃
当主控室二进制控制时(P=0)的主控制的切换差
2
P
比例带
0-999.9℃
执行PI/PD/PID控制时需设定值,P=0是为位控制
30
I
积分时间
0-3600sec
设定积分时间,消除余差
100
d
微分时间
0-999.9sec
设定积分时间,防止输出波动,提高稳定性
25
T
控制周期
0.0-200.0秒
设定输出控制的动作周期。
继电器输出/SSR输出
20/0
SC
过程值偏置
±50℃
传感器的测量值与此值相加作为PV值
0
AT
自整定
01:
开;00:
关
自整定功能的开关
00
LCK
数据锁
0-2
00:
任何数据可进行修改;
0000
01:
除主控OUT外其他数据东部可以改;
02:
任何数据都不可修改
8.2工业调节器/温度控制器
XMT-8000工业以调解器/温度控制器是一种高性能、高可靠性的智能型工业调节仪表,它具有多种信号自由输入,两成自由设置;软件调零调满度,冷端单独测温,放大器自稳零,显示精度优于0.2%FS;模糊理论结合传统PID方法,控制快速平稳,先进自整定方案自由可选;输出自由可选;附加加热器短线或控制环线报警功能,所有参数显示均可屏蔽,方案用户使用等特点。
1.XMT-8000主要技术指标
输入:
热电偶KESJTBRN
热电阻:
Pt100Cu50JPt100
线性信号:
0-5V1-5V;0-100mA4-20mA
基本误差:
输入满量程的±0.5%±1个字
分辨率:
1℃、0.1℃
采样周期:
3次/sec,按需可达到8次/sec
报警功能:
上限,下限
报警输出:
继电器触点AC250V3A(阻性负载)
控制输出:
继电器触点AC250V3A;SSR驱动电平输出;4-20mA电流输出
控制方式:
模糊PID控制;位式控制;手动控制
手动控制:
用户通过键盘修改输出量
电源电压:
AC85-264V(50/60Hz)
2.接线
在工业调节器/温度控制器后面有左右两排接线端子,1-6号居于仪表左面,7-13居于仪表右面,其中7和8端子是仪表电源输入端,输入电压AC85-264V。
4和5为热电偶输入端,4为热电偶正极输入端,5为负极输入端。
4、5和6为热电阻输入端。
1、2和3为继电器触点输出端。
3.各种模式详细功能
按SET键可以数需显示表4中的参数符号。
表4XMT-7000各种模式详细功能
符号
名称
设定范围
说明
出厂值
AL-1
第一报警
‘-1999—+9999
设定上限绝对值/上限偏差值
客户指定
AL-2
第二报警
设定下限绝对值/下限偏差值
客户指定
P
比例带(加热侧)
全量程的0-1999.9%
执行PI/PD/PID控制时需设定值
6
I
积分时间
0-9999sec
设定积分时间,消除余差
240
d
微分时间
0.0-999.9sec
设定积分时间,防止输出波动,提高稳定性
30
T
继电器比例控制周期
1.0-999.0sec
设定继电器控制的动作周期。
20
HY
主输出的滞后宽度
1000码
只有主控制输出为ON/OFF时才有
2
Sn
输入类型
按信号而定
具体见输入类型表
13
OP-R
主控输出方式
按具体要求
0-10:
0-10mA电流输出
rlp
0-20:
0-20mA自定义电流输出
4-20:
4-20mA电流输出
SCr:
可控硅移向触发脉冲数出
SSr:
SSR驱动电平输出
rlp:
继电器输出
onoF:
继电器二位式输出
OP-b
变送输出方式
按具体要求
0-10:
0-10mA电流输出
0-10
0-20:
0-20mA自定义电流输出
4-20:
4-20mA电流输出
OC
0C外部0℃冷端补偿
45C
45C外部45℃冷端补偿
50C
50C外部50℃冷端补偿
Pu-b
过程值偏置
±1000码
传感器的测量值与此值相加作为PV值
0
8.3温度指示调节仪
温度指示调节仪具有可靠性高、安装方便、抗震动、抗干扰能力强、价格低等特点。
可选择多种外形尺寸,控制方式完备,广泛应用于塑料、橡胶、包装、食品机械以及冶金、工业等行业,作-200℃—1600℃范围内某一段的温度测量和自动控制。
1、技术指标
仪表精度:
1.5级,指示精度:
2.5级1.5级
位式调节不灵敏区:
<=0.75%
比例调节:
比例带2-5%,周期30s±10s
超限报警:
输入超过设定值±全量程的2-5%或指定
脉冲输出:
幅度大于3V,宽度大于40uS的脉冲
触点容量:
AC250V5A(阻性负载)
电流输出:
0-10mA(负载电阻约750Ω);或4-20mA(负载电阻约250Ω)
驱动SSR:
驱动电流大于15mA空载电压大于9V(SSR为固态继电器)
工作电源:
187-242V50-60Hz功耗小于5W。
工作环境:
温度-5—60℃,相对湿度不超过85%
2、接线图
在温控仪中一共有12个接线端子,在实训中用到的端子有4个,“中”和“相”是电源的输入端,1和2为热电偶的输入端,1为热电偶正极,2为负极。
9仪器仪表调试
1、HEP系列电-气阀门定位器的调校
当定位器新装在调节阀上后,或调节阀的行程不符合输入控制信号要求时需要调校,其方法如下:
1、调校
(1)供气管路通过减压阀接到执行机构上,用减压阀调节供气压力大小,使执行机构阀杆位于行程中心;
(2)然后,检查定位器是否与反馈杠杆成90°;
(3)把供气管路从执行机构上拆卸下来,把它接到定位器的供气接口上(SUP),把定位的输出口接口(OUT)与执行机构的气室相连接;
(4)零点调整步骤如下:
输入一个4mA信号,使执行机构开始动作,调整零点调整手轮,使零点符合要求;
(5)量程范围调整如下:
输入一个20mA信号,记录阀的行程。
如果该行程小于额定量程,松开量程调整锁紧螺钉,旋转量程调整手轮使螺钉按箭头指方向移动,调好后再将锁紧螺钉固定;
(6)重复(4)、(5)步骤,使量程和零点达到规定值。
2、定位器正作用和反作用型式互换
改变HEP定位器的量程调整机构,可改变定位器的特性。
因此,调节阀流量特性也会改变,不论定位器的作用型式,定位器特性均有线性、等百分比和快开三种。
(1)改变特性步骤:
①正作用与反作用定位器的相互转换:
更换量程调整机构并改变其安装位置;
②线性与等百分比特性或快开特性之间的相互改变:
更换弹簧,增加底座,换上长弹簧座,更换量程调整机构,然后挂上弹簧。
③等百分比特性和快开特性相互转换:
更换量程调整机构、弹簧,是否需要增加“底座”根据需要决定;
(2)量程调整机构更换步骤:
拆除零件,拆除弹簧螺栓,取下反馈弹簧与零位弹簧。
然后,松开安装螺栓,取下量程调整机构。
具体步骤如下:
①把量程调整机构的安装螺栓穿过底座孔固定,安装时注意反馈板旋转中心位置应位于反馈板的右侧,把底座的另一个固定螺钉拧紧;
②把长弹簧螺栓穿过三个弹簧的挂钩部分,再把长弹簧固定;
③用镊子把弹簧旋转在弹簧螺栓相应的凹槽中,把零位弹簧安装在螺栓底部的凹槽内。
2、定位器、转换器的检查调试
定位器、转换器在出厂之前经过严密的调试,在运行前只需进行如下检查调度:
1、定位器的调试:
(1)凸轮位置检查:
执行机构处于零位时,凸轮零位线对准轴承中心;
(2)定位器零位检查:
输入0%信号,执行机构处于零位,否则应转动调零螺钉进行调整;
(3)行程检查调整:
输入100%信号,输出100%,否则松开锁紧螺母、转动量程调节旋钮反时针转动量程增大,顺时针转动行程减小,调整好后拧紧螺母。
2、转换器调试检查
(1)零位调试:
输入0%信号,执行机构处于零位,否则应转动调零螺钉进行调整;
(2)量程检查调试:
输入100%信号,输出100%,如有出入可通过接线盒内的电位器调整,顺时针转动量程增大,反时针转动量程减小。
3、电动执行机构的调试
1、限位开关的调整
1.1LPS直行程执行机构的限位开关的调整
执行机构与阀门连接后,必须设定执行机构以满足阀门控制的要求,根据阀门类型调整执行机构的限位开关是取决于“行程”或“关断力/行程”。
其基本原则是:
对
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- 关 键 词:
- 仪表 技能 训练 总结报告