顯示、調(diào)節(jié)儀表的選型

 

 

 

 

顯示、調(diào)節(jié)儀表選型的一般原則

 

 

（1）顯示、調(diào)節(jié)儀表的選型，應(yīng)符合總的儀表選型原則，并注意到儀表裝盤(pán)后能監(jiān)控方便、實(shí)用、美觀(guān)。

 

（2）儀表電動(dòng)、氣動(dòng)型式的選擇應(yīng)符合下列要求：

 

①信號(hào)傳送距離較遠(yuǎn)（譬如超過(guò)100m），或要求信號(hào)處理迅速，或運(yùn)算規(guī)律比較復(fù)雜，以及要與數(shù)據(jù)處理或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)用時(shí)，都應(yīng)選用電動(dòng)式儀表。

 

要求功能豐富、操作靈活、******、高度可靠時(shí)，宜選用電動(dòng)式儀表中帶微處理器的智能型儀表，并根據(jù)智能化要求的高低，分別選用其中較完善或簡(jiǎn)易的品種。

 

對(duì)于比較簡(jiǎn)單的顯示、調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可選用一般的數(shù)字式儀表或其它簡(jiǎn)易式電動(dòng)儀表。

 

②儀表投資較少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（包括增加氣源裝置的投資等）合理時(shí)，可選用氣動(dòng)式儀表。

 

③就地儀表盤(pán)安裝的儀表，應(yīng)考慮環(huán)境條件。對(duì)于環(huán)境比較惡劣，要求防爆、防腐、防潮等的就地儀表盤(pán)，一般可選用氣動(dòng)儀表。當(dāng)選用電動(dòng)式儀表時(shí)，這些儀表必須具備相應(yīng)的防護(hù)功能。

 

（3）儀表功能的選用應(yīng)符合下列原則：

儀表的指示、記錄、積算、報(bào)警、自動(dòng)調(diào)節(jié)、手動(dòng)操作、自動(dòng)程序控制等功能，應(yīng)根據(jù)工藝過(guò)程的實(shí)際需要選用。

• 對(duì)工藝過(guò)程影響不大，但需經(jīng)常監(jiān)視的變量，宜設(shè)指示；變化不頻繁，但必須操作的變量，可設(shè)手動(dòng)操作。

• 對(duì)工藝過(guò)程影響較大，需隨時(shí)監(jiān)控的變量，宜設(shè)自動(dòng)控制。

• 對(duì)需要了解其變化趨勢(shì)的變量，宜設(shè)自動(dòng)記錄。

• 對(duì)可能影響生產(chǎn)或安全的變量，宜設(shè)報(bào)警。

• 要求計(jì)量或經(jīng)濟(jì)核算的變量，宜設(shè)積算。

• 對(duì)需要按時(shí)間、工況參數(shù)等條件作監(jiān)控的變量，宜設(shè)自動(dòng)程序控制。

• 需要和智能儀表、程控（PLC）、分散型控制（DCS）和數(shù)據(jù)處理等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的儀表，應(yīng)設(shè)通訊。

 

（4）儀表******度應(yīng)按工藝過(guò)程的要求和變量的重要程度選定。一般指示的******度不應(yīng)低于1級(jí)，記錄的******度不應(yīng)低于1.5級(jí)。

 

（5）儀表刻度或量程示值的使用范圍如下：

對(duì)于0～100％線(xiàn)性刻度的模擬顯示儀表，變量的正常值宜使用在刻度為50％～70％的范圍，******值可用到90％，刻度10％以下不宜使用。液位正常值一般用在刻度50％左右。

 

對(duì)于0～10方根刻度的模擬顯示儀表，變量的正常值宜使用在刻度為7～8.5的范圍內(nèi)，******值可用到9.5，刻度3以下不宜使用。

 

對(duì)于數(shù)字顯示儀表，變量的******示值、***小示值必須在量程示值范圍之內(nèi)。

 

顯示儀表選型

 

 

1指示、記錄儀表選型應(yīng)符合下列要求：

 

 

（1）在控制室儀表盤(pán)安裝的儀表，宜選用矩形表面的儀表。需要密集安裝時(shí)，宜選用小型儀表；需要顯示醒目時(shí)，宜選用大、中型儀表。

 

在現(xiàn)場(chǎng)儀表盤(pán)安裝的儀表，亦可選用圓形表面儀表。

 

（2）指示儀、記錄儀的量程，一般按正常生產(chǎn)條件選取，需要時(shí)還應(yīng)包括開(kāi)停車(chē)、生產(chǎn)故障及事故等狀態(tài)下預(yù)計(jì)的變量變動(dòng)范圍。

 

（3）要求顯示速度快、示值******度高、讀數(shù)直接而方便，要求在測(cè)量范圍內(nèi)量程可任意壓縮、遷移，或要求對(duì)輸入信號(hào)作線(xiàn)性處理等變換，或要求對(duì)變量作顯示的同時(shí)兼作變送輸出等，均可選用數(shù)字顯示儀表。要求作復(fù)雜數(shù)字運(yùn)算的，應(yīng)選用帶微處理器的智能型儀表。

 

（4）工藝過(guò)程中的重要變量需要記錄時(shí)，宜選用單筆或雙筆記錄儀。相關(guān)的多個(gè)變量需要記錄時(shí)，可采用多通道（筆式或無(wú)筆式）記錄儀。

 

在多個(gè)變量中，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程要求需要隨時(shí)選擇其中幾個(gè)進(jìn)行記錄時(shí)，可采用選點(diǎn)切換器與記錄儀配合，作選點(diǎn)記錄。

 

多個(gè)變量，在記錄紙上能明顯區(qū)分的可采用打點(diǎn)式記錄，不易明顯區(qū)分的宜采用數(shù)字式記錄。

 

（5）兩個(gè)或多個(gè)變量的記錄儀，可根據(jù)被測(cè)變量的類(lèi)別和量程分別選取單一刻度、雙重或多重刻度記錄紙及標(biāo)尺。

 

（6）為了醒目、形象化，指示儀、記錄儀可選用或附設(shè)色帶、光柱顯示。特別是對(duì)于物位顯示，采用色帶或光柱顯示更為方便。

 

（7）為了提高分辨率，可選用帶量程切換裝置的顯示儀表。

 

（8）為了減小讀數(shù)的誤差，可選用帶量程擴(kuò)展的顯示儀表。

 

（9）記錄間歇性生產(chǎn)過(guò)程的變量，可選用帶自動(dòng)變速和自動(dòng)開(kāi)停裝置的記錄儀表，以節(jié)省記錄紙。

 

（10）要求對(duì)一個(gè)或多個(gè)變量作高速、******記錄時(shí)，可選用帶微處理器記錄儀。當(dāng)需要變速、變量程、調(diào)節(jié)、報(bào)警、制表打印等多種附加功能時(shí)，宜選用帶微處理器的可編程序（模擬／數(shù)字）混合型記錄儀。

 

（11）采用選點(diǎn)方式作多點(diǎn)顯示的儀表，其切換裝置的切換點(diǎn)數(shù)宜留有備用量。

 

2報(bào)警及巡回檢測(cè)儀表選型應(yīng)符合下列要求：

 

 

（1）指示儀表及記錄儀表可根據(jù)需要選用帶有報(bào)警功能的品種。

 

（2）多點(diǎn)切換的指示、記錄儀表，需要增設(shè)報(bào)警功能時(shí)，對(duì)多機(jī)組設(shè)定值相同的變量，可采用多點(diǎn)同定值越限報(bào)警；對(duì)設(shè)定值不同的變量，可采用多點(diǎn)各定值越限報(bào)警。

 

（3）對(duì)多個(gè)重要變量的報(bào)警，宜將報(bào)警觸點(diǎn)信號(hào)引入多點(diǎn)閃光報(bào)警儀表作聲光報(bào)警，并根據(jù)需要選取帶首出（******事故）、重閃、回鈴、繼電器觸點(diǎn)輸出等各種附加功能。

 

（4）對(duì)工藝過(guò)程影響不大，變化緩慢，但仍需要及時(shí)了解其變化的多個(gè)變量，宜設(shè)自動(dòng)巡回檢測(cè)儀表，還要報(bào)警的可選用巡回檢測(cè)報(bào)警儀表。

 

（5）巡回檢測(cè)、多點(diǎn)報(bào)警系統(tǒng)，宜留有適當(dāng)備用點(diǎn)數(shù)。

 

調(diào)節(jié)儀表選型

 

 

（1）一般生產(chǎn)裝置的調(diào)節(jié)儀表，除分散型控制系統(tǒng)（DCS）、可編程序控制系統(tǒng)（PLC）外，可根據(jù)情況分別選用帶微處理器的智能型儀表、一般的數(shù)字顯示式調(diào)節(jié)儀表，電動(dòng)、氣動(dòng)等單元組合式儀表，以及簡(jiǎn)易式等其它調(diào)節(jié)儀表。

 

（2）調(diào)節(jié)儀表，當(dāng)用于不易穩(wěn)定或經(jīng)常開(kāi)停車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程時(shí)，對(duì)于模擬式儀表宜選用全刻度指示調(diào)節(jié)器，不宜選用偏差指示調(diào)節(jié)器；對(duì)于數(shù)字式儀表宜選用帶有光帶指示的調(diào)節(jié)器。

 

（3）調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)規(guī)律的確定應(yīng)考慮對(duì)象特性、調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)備部件（包括檢測(cè)元件、變送器、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器等）的特性、干擾形式以及要求的調(diào)節(jié)品質(zhì)等因素。

 

（4）簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器的選用應(yīng)符合下列要求：

 

①調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常可按下表選用。
 

②位式調(diào)節(jié)器的選用原則如下：

• 僅作聯(lián)鎖和自動(dòng)開(kāi)停車(chē)之用，或允許執(zhí)行機(jī)構(gòu)全開(kāi)、全關(guān)，調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，可選用二位、三位等位式調(diào)節(jié)器。

• 要求適當(dāng)改善調(diào)節(jié)品質(zhì)時(shí)，可選用具有時(shí)間比例、位式比例積分或位式比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律的位式調(diào)節(jié)器。

 

（5）復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器的選用應(yīng)符合下列要求：

1）用于前饋、串級(jí)、間歇、非線(xiàn)性等復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)儀表，一般宜選用智能型等電動(dòng)單元組合式儀表中具有相應(yīng)調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)儀表。需要時(shí)亦可選用其它調(diào)節(jié)儀表或其它單元進(jìn)行組合。

2）對(duì)于干擾較大，手動(dòng)沒(méi)定調(diào)節(jié)器參數(shù)較困難的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可選用帶自適應(yīng)功能或帶PID自整定功能的調(diào)節(jié)器。

3）對(duì)于純滯后很大或非線(xiàn)性特別嚴(yán)重，適宜采樣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，可考慮選用斷續(xù)調(diào)節(jié)器。

4）程序控制儀表的選用原則如下：

①對(duì)具有幾個(gè)，乃至十幾個(gè)（模擬的或數(shù)字的）輸入、輸出量，使用多個(gè)PID調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)作多種復(fù)雜運(yùn)算，并希望靈活組態(tài)的復(fù)雜控制系統(tǒng)，宜選用智能型儀表中的可編程序調(diào)節(jié)器（又稱(chēng)單回路或多回路調(diào)節(jié)器）；對(duì)于輸入、輸出量較少，要求的PID調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)較少，運(yùn)算能力較小，經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)定即能滿(mǎn)足工藝程序控制要求的系統(tǒng)，可選用智能型儀表中的固定程序調(diào)節(jié)器。

②需要按時(shí)間程序給定的單變量調(diào)節(jié)，對(duì)于氣動(dòng)儀表可選用氣動(dòng)時(shí)間程序定值器作給定；對(duì)于電動(dòng)儀表可選用通用函數(shù)轉(zhuǎn)換器和速率限制器配合作給定；也可選用帶程序給定裝置的其它調(diào)節(jié)儀表。 ．

 

（6）和計(jì)算機(jī)配合使用的調(diào)節(jié)儀表的選用應(yīng)符合下列要求；

• 在應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行直接數(shù)字控制（DDC）時(shí)，宜選用DDC后備調(diào)節(jié)器或DDC操作器配合使用。

• 在應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)定點(diǎn)控制（SPC）時(shí)，宜選用SPC調(diào)節(jié)器或SPC操作器配合使用。

 

（7）需要通過(guò)手動(dòng)遠(yuǎn)程操作的方式來(lái)改變調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)定值或?qū)?zhí)行器進(jìn)行直接操作的場(chǎng)合，可選用手動(dòng)操作器（或遙控器）。

 

（8）采用電動(dòng)Ⅲ型等調(diào)節(jié)器時(shí)，為了便于對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行維修和維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行，宜備有能臨時(shí)插入儀表盤(pán)取代該種調(diào)節(jié)器功能的便攜式備用操作器。

 

（9）調(diào)節(jié)儀表附加功能的選用應(yīng)符合下列要求：

 

1）對(duì)具有積分調(diào)節(jié)規(guī)律的調(diào)節(jié)器，應(yīng)注意積分飽和問(wèn)題。特別是只允許單向偏差存在的或間歇工作的調(diào)節(jié)器，必須選用具有防積分飽和功能的調(diào)節(jié)器。

 

2）根據(jù)工藝過(guò)程要求（如為了生產(chǎn)安全，對(duì)某些調(diào)節(jié)閥有限制開(kāi)度的要求等），對(duì)于調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)需要限幅的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，宜選用具有輸出限幅功能的調(diào)節(jié)器。

 

3）為方便操作，調(diào)節(jié)儀表應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)情況分別附有手動(dòng)←→自動(dòng)、內(nèi)設(shè)定←→外設(shè)定等切換裝置。為了使切換無(wú)擾動(dòng)，這些切換裝置應(yīng)具有自動(dòng)跟蹤功能。