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1、自动化装置,北京化工大学信息科学与技术学院周靖林博士,欢迎光临,“自动化”的装置？,自动化化工过程电力行业（输配电，电力机车）航空航天（导航，制导）办公（管理，调度）其他生产过程（流水作业）,前言,一、开课目的,（一）熟练掌握自动化装置的核心内容：构成原理结构特点电路分析调校使用,（二）为后续课程奠定基础：过程控制工程控制工程课程设计计算机控制系统毕业设计,课程体系：高数.自控原理 自动化装置 过程控制.,原油加工,火力发电,木材加工,石油化工,污水处理,海上平台,焦炭炼制,轻工纺织,钢铁冶炼,二、教学内容 p.1,（一） 总论：分类、发展、信号制（二） 调节器的参数（三） ICE调节器（四）
2、 安全保持器（五） SLPC调节器,（六） SPRG编程器（七） SLPC和SPRG的编程实例（八） YS170调节器（九） 气动调节阀（十） CS3000集散控制系统,三、进度安排,四、考核方式,期末考试（闭卷，卷面总分75分）,平时成绩包括：作业5%（随机考察5次，独立完成）实验5%（独立操作）课堂练习15%，（卷面15分，事前不通知）其他15%（思考题，随堂实验等）平时成绩最多可得25分，超过的部分不计入总评。,75分,25分,五、重点内容,构成原理基本原理、方块图描述结构特点架装仪表、盘装仪表、供电方式、防爆型式（隔爆/本安）,电路分析特点、元件作用、定性分析调校使用调校内容和方法、规
3、格选型、端子接线、互相连接,六、参考书目,过程控制调节装置过程控制仪表及装置过程控制仪表电动控制仪表及装置电动单元组合仪表的设计与应用,七、学习方法,（一）主干与枝节课上抓住讲课的思路，熟悉主干内容，课后自行解决枝节问题。,二、新知与旧识涉及到电路、模电、数电、控制原理的相关问题课后自己复习。,三、作业与练习作业和课堂练习是为强化重点内容而设置，必须弄通弄懂。,第一节总论,内容提要,一、分类 二、发展 三、信号制,本节重点内容介绍,重点内容掌握统一信号制（供电24VDC ，输入信号15V，输出信号420mA）的优缺点,自动化装置按采用的能源形式不同,一、分类,自动化装置按采用的信号形式不同,自
4、动化装置按采用的结构形式不同,发展史大约有70年，大体可分成五个阶段。,二、发展,19,KF系列气动基地式仪表,20,带PID调节的电子电位差计,21,22,I系列仪表,23,EK系列仪表,24,25,MZ,MZ- 系列仪表,26,27,CENTUM- XL,28,PCS7-BOX,29,CS3000,30,XL,31,TDC3000,32,33,DELTV,PROFIBUS,所谓信号制是说在全套仪表系列中，各个仪表的输入和输出采用何种统一的联络信号进行传输（即通讯标准）。 例如： 气动仪表采用的信号制0.21.0102kPa 电动仪表采用的信号制420mADC,三、信号制,本学期介绍的自动化
5、装置 除气动执行器采用0.21.0102kPa的气压信号之外，其它均采用420mA的电流信号。,36,1、直流电流（p4） 电流传递电流接收的串联方式 010mA传送， 010mA接收，220V交流供电，在DDZ-型仪表中使用,37,接收仪表采用串联方式连接，传送和接收的信号都是010mA,增减仪表/串联制/无公共接地点/220V/高压供电/信号上下限/入阻低出阻高,四、传输方式,Ii,2、直流电压 电流传递电压接收的并联方式 420mA传送， 15V接收，24V直流供电，在DDZ-型仪表、I系列、EK系列、YS-80系列、YS-100系列中使用。,38,接收仪表采用并联方式连接，传送的信号4
6、20mA，接收的信号15V,增减仪表/并联制/有公共接地点/24V/低压供电/信号上下限/入阻高出阻低,39,直流电流和直流电压的比较,40,41,42,输入阻抗,输出阻抗,导线电阻,43,现场仪表（现场）,架装仪表（控制室盘后）,盘装仪表（控制室盘前）,过程控制工程课程设计要用到,3、变送器与控制室装置的信号传输,作业：1、为什么现场和控制室仪表之间采用420mA的电流传输信号，而控制室内部仪表之间采用15V的电压联络信号。这种信号制有何优点？思考题：根据目前信息技术的发展状况，你觉得当前的信号传输方式（变送器与控制室之间或控制室与执行器之间）的还有哪些？请画出相关的信号传输框图。,作业参考答案： 1、答：420mA电流信号可以避免传输导线上压降损失引起的误差，适宜在现场和控制室之间远距离传输。采用15V电压信号的仪表之间可以并联连接，便于设计安装与维护，适宜于控制室内部短距离联络。这种信号制的优点是信号下限不为零（4mA/1V），躲开晶体管死区，一开始就工作在线性区。电气零点机械零点，表明电气零点和机械零点分开，便于检验信号传输有无断线以及装置是否断电，也为制作两线制变送器提供了方便条件。信号上限较大(20mA/5V)，产生的电磁力（安培力）较大，带负载能力强。,自控原理的相关内容,
