化工仪表及自动化教案第10章

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1、第十章自动控制仪表内容提要:1.控制仪表的作用和分类2.模拟式控制仪表3.数字式控制仪表1.控制仪表的作用和分类控制仪表经历三个发展阶段基地式控制仪表单元组合式仪表中的控制单元以微处理器为基元的控制装置2.模拟式控制仪表在模拟式控制器中，所传送的信号形式为连续的模拟信号。目前应用的模拟式控制器主要是电动控制器基本构成原理及部件控制器基本构成比较环节：将给定信号与测量信号进行比较，产生一个与它们的偏差成比例的偏差信号。放大器：是一个稳态增益很大的比例环节。反馈环节：通过正、负反馈来实现比例、积分、微分等控制规律。DDZ-Ⅲ型电动调节器Ⅲ型仪表统一由

2、电源箱供给24VDC电源，并有蓄电池作为备用电源优点：各单元省掉了电源变压器，没有工频电源进入单元仪表，既解决了仪表发热问题，又为仪表的防爆提供了有利条件。在工频电源停电时备用电源投入，整套仪表在一定时间内仍可照常工作，继续进行监视控制作用，有利于安全停车。结构合理，比之Ⅱ型有许多先进之处。表现在：基型控制器有全刻度指示控制器和偏差指示控制器两个品种，指示表头为100mm刻度纵形大表头，指示醒目，便于监视操作。自动、手动的切换以无平衡、无扰动的方式进行，并有硬手动和软手动两种方式。面板上设有手动操作插孔，可和便携式手动操作器配合使用。结构形式适于

3、单独安装和高密度安装。有内给定和外给定两种给定方式，并设有外给定指示灯，能与计算机配套使用，可组成SPC系统实现计算机监督控制，也可组成DDC控制的备用系统。10DDZ-Ⅲ型控制器结构方框图主要由输入电路、给定电路、PID运算电路、自动与手动（包括硬手动和软手动两种）切换电路、输出电路及指示电路等组成。3.数字式控制仪表数字式控制器的主要特点（1）实现了模拟仪表与计算机一体化。（2）具有丰富的运算控制功能。（3）使用灵活方便，通用性强。（4）具有通讯功能，便于系统扩展。（5）可靠性高，维护方便数字式控制器的硬件电路主机电路主机电路是数字式控制器的

4、核心，用于实现仪表数据运算处理及各组成部分之间的管理。过程输入通道10过程输入通道包括模拟量输入通道和开关量输入通道，模拟量输入通道用于连接模拟量输入信号，开关量输入通道用于连接开关量输入信号。过程输出通道过程输出通道包括模拟量输出通道和开关量输出通道，模拟量输出通道用于输出模拟量信号，开关量输出通道用于输出开关量信号。人／机联系部件人／机联系部件一般置于控制器的正面和侧面。通信接口电路通信接口将欲发送的数据转换成标准通信格式的数字信号，经发送电路送至通信线路（数据通道）上；同时通过接收电路接收来自通信线路的数字信号，将其转换成能被计算机接收的数

5、据。数字式控制器的软件系统程序系统程序是控制器软件的主体部分，通常由监控程序和功能模块两部分组成。用户程序用户程序是用户根据控制系统的要求，在系统程序中选择所需要的功能模块，并将它们按一定的规则连接起来的结果。作用使控制器完成预定的控制与运算功能。用户程序的编程通常采用面向过程POL语言。通常有组态式和空栏式语言两种，组态式又有表格式和助记符式之分。控制器的编程工作是通过专用的编程器进行的，有“在线”和“离线”两种编程方法。KMM型可编程序调节器：是一种单回路的数字控制器。KMM型调节器正面布置图1～7—指示灯；8，9—按钮；10～13—指针10

6、可以接收五个模拟输入信号，四个数字输入信号，输出三个模拟信号，输出三个数字信号。优点：功能强大；能用于单回路的简单控制系统与复杂的串级控制系统；控制精度高、使用方便灵活；有自我诊断的功能，维修方便；可与电子计算机联用。调节器的启动步骤（1）调节器在启动前，要预先将“后备手操单元”的“后备／正常”运行方式切换开关扳到“正常”位置。另外，还要拆下电池表面的两个止动螺钉，除去绝缘片后重新旋紧螺钉。（2）使调节器通电，调节器即处于“联锁手动”运行方式，联锁指示灯亮。（3）用“数据设定器”来显示、核对运行所必需的控制数据，必要时可改变PID参数。（4）按下

7、“R”键（复位按钮），解除“联锁”。这时就可进行手动、自动或串级操作。10第十一章执行器内容提要:1.气动执行器2.阀门定位器与电-气转换器3.电动执行器1.气动执行器气动执行器的结构与分类执行机构薄膜式：结构简单、价格便宜、维修方便，应用广泛。活塞式：推力较大，用于大口径、高压降控制阀或蝶阀的推动装置。长行程：行程长、转矩大，适于输出转角（60°～90°）和力矩。气动薄膜式执行机构有正作用和反作用两种形式。控制机构根据不同的使用要求，控制阀的结构形式主要有以下几种。直通单座控制阀阀体内只有一个阀芯与阀座。特点：结构简单、泄漏量小，易保证关闭，甚

8、至完全切断。缺点：在压差大的时候，流体对阀芯上下作用的推力不平衡，这种不平衡力会影响阀芯的移动。直通单座阀直通双座控制阀阀体内有两个阀芯