模拟式控制器

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1、§3模拟式控制器一、模拟式控制器基本结构比较环节：控制器中首先要进行测量值与设定值的比较，电动控制器中比较环节是在输入电路中进行电压或电流信号比较。反馈环节：控制器PID控制规律是通过反馈环节进行的。在电动控制器中输出信号通过电阻与电容构成的无源网络反馈到输入端。放大器：是一个稳态增益很大的比例环节。在电动控制器中可采用高增益的集成运放。二、DDZ-Ⅲ型电动单元控制器是常用的一种模拟控制器，以来自变送器的标准1~5V直流信号作输入，与1~5V直流设定值比较得到偏差，进行PID运算后输出1~5V或4~20mA信号。特点：采用高增益、高阻抗线性集成电路组件，提高了仪表的精度、稳定性

2、和可靠性，降低了功耗。在基型控制器的基础上可增加各种功能，如非线性控制器可解决严重非线性过程的控制，前馈控制器可以解决大扰动及大滞后过程的控制，还可增加偏差报警、输出双向限幅及其它功能。整套仪表可以构成安全火花防爆系统，而且增加了安全单元－安全栅，实现控制室与危险场所之间的能量限制和隔离。有软、硬两种手动操作方式，软手动和自动之间相互切换具有双向无平衡无扰动特性，提高了控制器的操作性能。因为在自动与软手动之间有保持状态，此时控制器输出可保持长期不变，即使有偏差存在，也能实现无扰切换。两个概念：（1）无平衡切换：指在自动－手动切换时，无须事先平衡，可以随时切换至所需位置。（2）无

3、扰动切换：是指在自动－手动切换时，控制器的输出不会发生变化，因此生产过程不会有扰动注意：当从自动或软手动切换到硬手动时，需要预先讲硬手动操作杆对准自动或软手动输出指示值，这样才能无扰动。采用国际标准信号制：现场传输信号4~20mA控制室联络信号：1~5V信号电流与电压转换电阻250欧由于电气零点不是从零开始，因此容易识别断电、断线等故障。信号传输采用电流传送－电压接受的并联方式，即进出控制室的信号为电流信号，将此电流信号转换为电压信号，并以并联形式传输给控制室各仪表。基型控制器基型控制器由控制单元与指示单元两部分组成，如图7－20所示。控制器的工作状态有：（1）自动：测量信号与

4、设定值通过输入电路比较。（2）软手动：当控制器处于“保持”时，若同时将控制器切换到软手动，输出可以按照快或慢两种速度作线性增加或减小，以对工艺工程进行手动控制（3）保持：输出保持切换前状态（4）硬手动：控制器输出与手操电压成比例图7－20基型控制器方框图控制器的“正”“反”作用控制器设有“正”“反”作用开关供选择，以满足控制系统要求。偏差定义＝测量值－设定值（e=y-r）。正偏差：测量值大于设定值负偏差：测量值小于设定值正作用：控制器的输出随正偏差的增加而增加反作用：控制器的输出随正偏差的增加而减小若是负偏差，其控制器的输出在“正”、“反”作用下的输出与上述正偏差相反。使用基型

5、控制器时注意问题正确设置“内”“外”设定开关。定值控制系统中，控制器应该置于“内”设定，随动控制系统应该置于“外”设定。一般在刚刚开车或控制工况不正常时采用手动控制，待系统正常才无扰切换到自动控制。正确设置P、I、D参数。这些参数通过参数整定，选择一组合适的PID参数，这样才能保证控制器在控制系统中发挥正确作用。控制器的“正”“反”开关不能随意选择，要根据工艺要求及控制阀的气开、气关情况来定，保证系统为负反馈。如图7－21的分析。图7－21液位控制系统控制阀是气关的，控制器选用正作用。控制阀是气开的，控制器选用反作用。§4数字式控制器数字式控制器概述功能强大、灵活方便的操作手段

6、、清晰直观的数字显示以及安全可靠、性价比高特点，广泛使用。以CPU为核心，可由用户编制程序，组成各种控制规律。单回路控制器：只有一个控制回路，如引进的KMM、SLPC、PMK和Micro760/761。一、数字式控制器特点采用数字技术，以CPU为核心；而模拟式控制器采用模拟技术，以运算放大器等模拟电子器件为基本部件。实现了模拟仪表与计算机一体化。具有丰富的运算控制功能。使用灵活，通用性强。具有通讯功能，便于系统扩展。可靠性高，维护方便。二、数字式控制器组成硬件部分主机电路（CPU、存储器、I/O、）。过程输入/输出通道人机界面通讯组件软件部分。系统软件用户软件图7－22数字式控

7、制器硬件构成框图系统程序主要包括监控程序和中断处理程序图7－23数字式控制器系统程序组成监控程序系统程序初始化设置初始参数：如定时、计算数值，各个变量初始值和状态键盘、显示管理识别键码，确定键处理程序的走向和显示格式中断管理识别中断源，比较它们的优先级，以便做出中断响应自诊断程序采用巡回检测方式检查控制器各部件是否正常，若发生异常，则显示异常标志，发出报警并作相应的动作。运行状态控制判断控制器操作按钮的状态和故障情况，以便进行手动、自动或其他控制。用户程序由用户自行编制，实际上是根据需要将系