过程控制系统 家庭作业帮助服务 - Assignment Help

过程控制系统家庭作业帮助

过程控制是一个工程学科,处理用于将特定过程的输出维持在所需范围内的体系结构,机制和算法。例如,可以控制化学反应器的温度以保持一致的产物输出。

过程控制系统(PCS)有时称为工业控制系统(ICS),是生产线上可以进行监控和数据采集(SCADA),可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)的设备, ,可以收集和传输在制造过程中获得的数据。 PCS可以是相对简单的项目,其可以具有接收输入的传感器(通常称为主换能器),处理输入的控制器以及处理输出的接收器。

更复杂的PCS设备本身可以是机器人,并执行许多任务。 PCS设备可以通过称为制造执行系统(MES)的中间件软件与公司的企业资源规划(ERP)应用程序进行通信。

传感器

在生产线上可以进行大量测量。传感器可以进行许多测量,包括压力,流速,密度,酸度,速度,速度,应力,温度和重量。此外,传感器可以检测是否发生了操作,例如瓶子的填充,已经达到正确的压力或已达到温度。在生产线上可以找到许多传感器,这些传感器属于许多不同的领域,例如压力传感器,流量计,力传感器和温度传感器。

压力传感器

当物品通过传感器时,可以机械地触发压力传感器。

在其基本形式中,压力传感器显示连接到传感器的拨盘上的读数,但也可以将读数电子传输到MES应用程序。

活塞压力传感器 – 来自生产线上的物品的压力可以推动压缩弹簧的活塞。弹簧的运动可以指示压力。

隔膜 – 隔膜受到少量压力的影响,并在表盘上显示。

Bourdon管 – 这是一个中空管,当施加压力时被拉直。它可用于测量压力差。

流量计

流量计是用于测量液体或气体的线性,非线性,质量或体积流量的仪器。当选择生产线的流量计时,您需要了解有关流体的信息,运动速度以及如何记录流量。

正位移 – 这些流量计使用机械效应来测量流量。仪表旋转的速度表示液体的流动。

差分 – 差分流量计识别流量,并将其转换为可测量的压差。

推理 – 推算流量计根据流量的影响测量流量。这可以是由流动移动的简单的转子臂;转子运动越快,流速越快。

力传感器

力传感器用于测量施加的力和扭矩。这些传感器通常包含应变仪,并可以传达力测量所需的信息。力传感器可以是机械,液压或电气应变仪。

机械 – 这些类似于正常刻度的操作,当施加力时弹簧移动。弹簧的偏转与所施加的力成正比,因此如果运动显示在刻度上。

液压 – 通常称为液压称重传感器。电池包含液体,当施加力时,液体会变得加压。测量由显示压力的表盘进行。

应变计 – 这是一个金属圆筒,当施加力时被压缩。可以测量气缸中的收缩导致由施加的电流测量的增加的电阻。

温度感应器

温度传感器将温度转换成另一数量,例如表盘的机械运动或电压。

热电偶 – Thomas Seebeck发现,当任何导体经受热梯度时,它将产生一个电压。热电偶通常用塑料或玻璃纤维材料彼此绝缘。

液体膨胀 – 这些传感器是温度计,可以填充汞或冰箱中使用的蒸发流体。温度变化会导致液体膨胀或蒸发,因此传感器变得加压。更换显示在简单的压力表上。

双金属 – 当两个金属刚性地连接在一起作为双层带并被加热时,膨胀率的差异导致条弯曲。对于生产线上的传感器,条带被扭成管内长的细线圈。一端固定在管的底部,另一端转动并移动表盘上的指针。

完全集成的过程控制系统一方面大大减少了工程量,同时也降低了系统整个生命周期中的运行和维护成本。集成的版本控制系统加快了系统的验证。集成的报警和趋势系统确保完全透明,而不需要额外的昂贵的专家系统。

小型系统过程控制系统

对于小型系统,基于PLC + PC的系统可能是最好的解决方案,甚至可以取代由DCS提供的货物。

记住,DCS是比基于PLC + PC的系统更昂贵的。 PLC的扫描时间非常少;所以关键循环可以更快地执行。然而,PLC没有坚固的架构,因此不能用于非常大的系统。

处理具体输入:直接数字控制

当给定一组特定输入时,PLC必须被编程为输出特定的功能。该过程的反馈由计算机在离散时间和采样数据中接受,由多个连续的模拟和数字传感器单独处理,每个工作在其自己的法定程序中。

在直接数字控制中,计算机计算进程必需的输入变量的值并将其传送给程序。流程与计算机的直接耦合称为“直接数字控制”,它是过程控制系统的组成部分,直接数字控制与PLC和DCS结合使得任何工业设备的自动化非常高效可靠。

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Posted on March 30, 2017 in 化学工程

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