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本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,Network Optimization Expert Team,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。不能作为科学依据。,仪表与自动化,戴 焰 明 主 讲,1/68,（,1,）经过习题掌握惯用仪表及自动化组成、原理与特点，了解被控变量、操纵变量对系统性能影响，掌握被控变量与操纵变量合理确定方法。,（,2,）掌握惯用过程检测仪表结构与测量原理与使用特点；了解各种,PID,控制规律对系统作用，掌握其使用方法。,1.,知识目标,2/68,（,1,）能够分析惯用温度、压力、流量和物位检测仪表。,（,3,）能熟悉,PID,控制规律。,（,4,）能熟悉简单控制系统。,2.,能力目标,3/68,（,1,）认识仪表及自动化学习基本方法，培养一定逻辑思维能力。,（,2,）养成独立思索学习习惯，能对所学内容进行较为全方面分析,和比较，总结和概括，学会举一反三，经过例题，灵活应用，培养,仪表及自动化综合应用能力。,3.,态度目标,4/68,人工控制,：,进水量增加时，造成水位增加，人眼睛观察玻璃液面计中水位改变，并经过神经系统传给大脑，经与大脑中设定值（,50%,）比较后，确定水位偏高（或偏低），故发出信息，让手开大（或关小）阀门，调整出水量，使液位改变。这么重复进行，直到液位重新稳定到设定值上，从而实现了液位人工控制。,自动控制,：,现场液位变送器,LT,检测出水槽液位，转换成统一标准信号传送给控制室内控制器,LC,，与控制器,LC,中预先输入设定信号进行比较后形成偏差，继而将偏差信号按预先确定某种控制规律（百分比、积分、微分某种组合）进行运算后，产生输出信号给控制阀，使控制阀改变开启度，控制出水量。这么重复进行，直到水槽液位恢复到设定值为止，从而实现水槽液位自动控制，实现了生产过程自动化。,5/68,二、过程控制系统,分类,过程控制系统普通分为：生产过程自动检测系统、自动控制系统、自动报警联锁系统和自动操纵系统等四大类。,（一）过程自动检测系统,利用各种检测仪表自动连续地对对应工艺变量进行检测，并能自动指示或统计系统，称为过程自动检测系统。,自动检测系统由两部分组成：检测对象和检测装置。如图,0-3,所表示：,6/68,习题与思索题,1,过程控制意义是什么？,1,确保人生、设备安全,2,提升产品质量,2,生产过程中五大工艺变量是什么？分别用什么符号 表示？控制工程上统称为何？用什么符号表示,?,答,：,生产过程中五大工艺变量是压力、流量、液位、温度、成份。分别用,P,、,F,、,L,、,T,、,A,表示。控制工程上统称为被控变量。用,Y,表示,?,7/68,习题与思索题,3,什么是自动化？过程控制系统分哪几类？,答,：,在生产设备上配置一些自动控制装置，代替操作人员部分直接劳动，使生产在不一样程度上自动地进行，即用自动控制装置来管理生产过程方法，称生产过程自动控制，简称过程自动化。过程控制系统分自动检测系统、自动控制系统、自动报警与联 保护系统、自动操纵系统四大类。,4,过程控制仪表怎样进行分类？,答,：,过程控制仪表分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统三大类。,8/68,习题与思索题,5,DDZ-,仪表能源、统一标准信号各是什么？,答,：,DDZ-,仪表能源为电能。统一标准信号为电源,24V DC,、信号,4,20mA,或,1,5V DC,、转换电阻,250,9/68,1,）测压点选择,测压点普通选择与被测介质呈直线流动管段部分，且使取压点与流动方向垂直；测液体压力时，取压点应在管道下部；测气体压力时，取压点应在管道上方。,2,）导压管铺设,导压管粗细要适当，在铺设时应便于压力表保养和信号传递。在取压口到仪表之间,应加装切断阀。当碰到被测介质易冷凝或冻结时，必须加保温板热管线。,压力表安装,10/68,3,）,压力表安装时，应便于观察和维修，尽可能防止振动和高温影响。应依据详细情况，采取对应防护办法，如图,2,4,所表示。压力表在连接处应依据实际情况加装密封垫片。,2-4,压力表安装示意图,压力表安装,11/68,（,2,）差压式液位计,差压式液位计是依据流体静力学原理工作，即容器内液位高度,L,与液柱上下两端面静压差成百分比。在图,2,10,中，依据流体静力学原理，,A,点和,B,点压力差,P,为：,普通被测介质密度,是已知，重力加速度,g,是常量，所以差压,P,正比于液位,L,，即液位,L,测量问题转换成了差压,P,测量。所以，全部压力、压差检测仪表只要量程适当，都可用来测量物位。,图,2-10,差压变送器,测液位示意图,（,差压式液位计,12/68,1,）零点无迁移,如图,2,10,所表示，在使用电动差压变送器时，差压变送器安装高度与最低液位恰好在同一水平线上，此时,P,P,B,-P,A,=gL,当,L,0,时，,P,0,I,O,I,O,min,4mADC,当,L,L,max,时,P,P,max,I,O,I,O,min,20mADC,当液位在,0,L,之间改变时，,P,在,0,P,max,之间改变，它们之间形成一一对应关系，这就是所谓“无迁移”情况。,零 点 迁 移,13/68,2,）零点正迁移,若差压变送器与容器液相取压点不在同一水平面上，如图,2,11,所表示。变送器此时,正压室受到压力,P,P,0,gL,+,gl,负压室受到压力,P,P,0,差压,P,P,P,gL,+,gl,显然，当,L,0,时，,P,0,（显示仪表指示大于零），此时差压变送器需要零点“正迁移”，迁移量,gl,。,图,2-11,差压液位计示图,14/68,2,）零点正迁移,若差压变送器与容器液相取压点不在同一水平面上，如图,2,11,所表示。变送器此时,正压室受到压力,P,P,0,gL,+,gl,负压室受到压力,P,P,0,差压,P,P,P,gL,+,gl,显然，当,L,0,时，,P,0,（显示仪表指示大于零），此时差压变送器需要零点“正迁移”，迁移量,gl,。,图,2-11,差压液位计示图,15/68,测 温 仪 表,（,2,）工业用一次测温仪表,1,）热电偶,热电偶温度计测温原理是基于热,电偶热电效应。测温系统包含热,电偶、显示仪表和导线三部分，如,图,2,13,所表示。,热电偶是由两种不一样材料导体,A,和,B,焊接或绞接而成，连在一起一端,称作热电偶工作端（热端、测量,端），另一端与导线连接，叫做自,由端（冷端、参比端）。导体,A,、,B,称为热电极，合称热电偶。,16/68,热电偶普通由,热电极、绝缘子、保护套管,和接线盒等部分组成。绝缘子（绝缘瓷圈,或绝缘瓷套管）分别套在两根热电极上，,以防短路。再将热电极以及绝缘子装入不,锈钢或其它材质保护套管内，以保护热,电极免受化学和机械损伤。参比端为接线,盒内接线端。如图,2,14,所表示。,热电偶结构形式很多，除了普通热电偶,外，还有薄膜式热电偶和套管式（或称铠,装）热电偶。,热电偶结构,17/68,热电偶冷端温度影响及赔偿,热电偶分度表是在参比端温度为,0,条件下得到,。要使配热电偶显示仪表温度标尺或温度变送器输出信号与分度表吻合，就必须保持热电偶参比端温度恒为,0,，或者对指示值进行一定修正，或自动赔偿，以使被测温度能真实地反应在显示仪表上。,18/68,热电偶冷端温度影响及赔偿,a.,利用赔偿导线将冷端延伸,为对热电偶进行冷端温度赔偿，首先需要将参比端延伸到温度恒定地方。因为热电偶价格和安装等原因，使热电偶长度非常有限，冷端温度易受工作温度、周围设备、管道和环境温度影响，且这些影响很不规则，使冷端温度难以保持恒定。要,将冷端温度放到温度恒定地方，就要使用赔偿导线。,赔偿导线通常使用廉价金属材料做成，不一样分度号热电偶所配赔偿导线也不一样。使用赔偿导线将热电偶延长，把冷端延伸到离热源较远，温度又较低地方。,19/68,热电偶冷端温度影响及赔偿,b.,冷端温度赔偿,虽可采取赔偿导线将冷端延伸出来，但不能确保参比端温度恒定为,0,。为处理此问题，常采取以下参比端温度赔偿方法。,冰浴法,：将赔偿导线延伸到冰水混合物中。这种方法只适合试验室使用，工业生产中使用很不方便。,查表法,：当参比端温度不为,0,时，被测介质真实温度应依据所用仪表指示温度数值,t,，在分度表中查出对应热电势,E,，再查出与冷端温度,t0,对应热电势,E0,，二者相加得到真实热电势,E,，再在表中查出与,E,对应温度值，即为工作端真实温度。,即：,E=E+E0=E(t,0)+E,（,t0,0,）,20/68,3,）无纸统计仪表,（图像显示）,无纸、无笔统计仪是一个以,CPU,为关键，采取液晶显示、无纸、无笔、无机械传动统计仪。直接将统计信号转化为数字信号，然后送到随机存放器进行保留，并在大屏幕液晶显示器上显示出来。统计信号由工业专用微处理器（,CPU,）进行转化、保留和显示，所以能够随意放大、缩小地显示在显示器上，观察、统计信号状态非常方便。必要时还能够将统计曲线或数据送往打印机打印或送往微型计算机保留和深入处理,无 纸 记 录 仪 表,21/68,习 题 讲 解,测量误差分类有几个？,答,：,测量误差分类有按误差表示方法分、按误差出现规律分、按误差工作条件分等,3,种、,2.,工业检测仪表怎样进行分类？,答：,依据敏感元件与被测介质是否接触分,：,接触式与非接触式检测仪表。,按精度等级分,：,标准仪表和工业用表。,按被测变量分,：,P,、,F,、,L,、,T,、,A,仪表。,按仪表安装与功效分,：,一次仪表,现场测量与变送仪表,、,二次仪表,控制室显示、统计仪表,。,22/68,习 题 讲 解,3.,检测仪表品质指标有哪些？分别表示什么意义？,答：,检测仪表品质指标有准确度（准确度）、变差（回差）、灵敏度与灵敏线。,4.,压力检测仪表分为几类？,答：,压力检测仪表分普通介质、特殊介质二大类,23/68,习 题 讲 解,5.,某氨冷器工作压力为,1.5MPa,，要求测量误差不超出,0.05 MPa,，现用一只,2.5,级，,0,5 MPa,压力表进行测量，问（,1,）是否满足对测量误差要求？（,2,）应选取几级压力表？,解,：,依据上述问题工艺要求，,用一只,2.5,级表不能满足对测量误差要求,故 选被测压力（工作压力）,1.5 MPa2/3,0,M,MPa,经查相关手册：,压力表量程,0,M,应选,0,2.5 MPa,24/68,习 题 讲 解,依据 ，选择压力表允许误差小于或等于,2,，所以选择精度级为,1.5,级压力表。,经查相关手册：,选,Y,100,型，测量范围,0,2.5 MPa,，精度等级为,1.5,级普通单圈弹簧管压力表，而现有一只,2.5,级，,0,5 MPa,压力表无法满足工艺测量要求。,25/68,习 题 讲 解,6.,某合成氨塔压力控制指标为（,140.4,）,MPa,，要求就地指示塔内压力，试选取压力表（要求给出类型、测量范围、精度级、型号）。,解：,依据上述问题工艺要求，被测压力（工作压力）,14MPa.,应该选择,14,MPa2/30,MMPa,经查相关手册：,压力表量程,0,M,应选,0,25 MPa,26/68,习 题 讲 解,依据 ，,选择压力表允许误差小于或等于,1.6,，所以选择精度级为,1.5,级压力表。,经查相关手册：,选,Y,100,型，测量范围,0,25 MPa,，精度等级为,1.5,级普通单圈弹簧管压力表。,27/68,习 题 讲 解,7.,用差压变送器测量液位，在什么情况下会出现零点迁移？何为“正迁移”？何为“负迁移”？其实质是什么？,答,：,用差压变送器测量液位，在周围环境影响下会出现零点迁移。当,L=0,时，显示仪表指示值大于零，,此时差压变送器需要零点,“,正,迁移,”。,当,L=0,时，显示仪表指示值小于零，此时差压变送器需要零点,“,负迁移”。零点迁移实质只是改变了仪表上、下限，相当于测量范围进行了平移，不改变仪表量程。,8.,惯用热电偶有哪几个？与之配套赔偿导线是什么材料？赔偿导线起什么作用？需要注意什么问题？,答：,惯用热电偶有铂铑,10,-,铂、,与之配套赔偿导线正极为铜、负极为铜镍材料赔偿导线型号符号为,SC,。,惯用热电偶有镍铬,-,镍硅、与之配套赔偿导线正极为铜、负极为铜镍材料赔偿导线型号符号为,KC,。,28/68,习 题 讲 解,惯用热电偶有镍铬,-,铜镍、与之配套赔偿导线正极为镍铬、负极为铜镍材料赔偿导线型号符号为,EX,。,惯用热电偶有铜,-,铜镍、与之配套赔偿导线正极为铜、负极为铜镍材料赔偿导线型号符号为,TX,。,因为冷端温度易受工作温度、周围设备、管道和环境温度影响，且这些影响很不规则，为了将冷端放到温度恒定地方，就要使用赔偿导线。,9.,什么叫热电偶冷端温度赔偿？赔偿方法有哪些？,答：,热电偶冷端温度赔偿就是确保参比端温度恒定为,0,，为处理此问题，常采取冰浴法,、,查表法、校正仪表零点法、赔偿电桥法。,29/68,习 题 讲 解,10.,用镍铬康铜热电偶测温时，假如冷端温度为,0,，测得热电势为,37.808mV,，问（,1,）被测温度是多少度？（,2,）当参比端温度为,30,时，假如测得热电势依然是,37.808m V,，求被测温度为多少度？,11.,为何热电阻与各类显示仪表配套时都要用三线制接法？,解,：,查表镍铬康铜热电偶,37.808mV=510,（,1,）,被测温度是,510,（,2,）当参比端温度为,30,时，,Et.0=Et.t,0,Et,0,.0=37.808mV1.801mV=39.609mV,查表镍铬康铜热电偶,39.609mV=542,30/68,习 题 讲 解,11.,为何热电阻与各类显示仪表配套时都要用三线制接法？,答,：,热电阻输出信号大，比相同温度范围内热电偶温度计含有更高灵敏度和测量精度，而且无需冷端赔偿；电阻信号便于远传，较电势信号易于处理和抗干扰。但其连接导线电阻值易受环境温度影响而产生测量误差，所以必须采取三线制接法。,31/68,简单控制系统基本概念,由一个测量元件（变送器）、一台控制器、一台执行器和一个被控对象组成一个闭环控制回路在控制工程上称为简单控制系统，有时也称为单回路控制系统。,（一）简单控制系统人工控制,图,3-1,所表示为常见生产蒸汽锅炉设备人工控制系统。锅炉汽包液位过低会影响蒸汽产量，并很轻易将锅炉汽包中水烧干而发生严重生产事故；汽包水位过高将使蒸汽带水滴并有溢出危险。所以，维持锅炉汽包液位在设定标准高度值上是确保锅炉正常运行首要条件。,32/68,图,3-1,锅炉汽包液位人工控,制,33/68,1,检测变送,：用（眼睛）将变量汽包液位,H,测量后送给控制器（大脑）。,2,分析判断,：控制器（大脑）分析判断决议后发出控制命令给执行器（手）。,3,执行,：执行器（手）动作最终使液位保持在设定标准值上。,34/68,自 动 控 制,简单控制系统自动控制,用自动化仪表代替人工操作生产过程即为自动控制系统，图,3-2,所表示为锅炉自动控制系统：,图,3-2,锅炉汽包液位自动控制,35/68,自控系统组成方框图,一个简单自动控制系统组成方框图。,图,3-3,自动控制系统方框,图,36/68,负反馈概念,自动控制系统稳定原理,“负反馈”原理，所谓负反馈就是将系统输出被控变量,Y,引入到系统输入，并减弱系统输入，即组成“负反馈”系统，“负反馈”系统能使系统趋于稳定。,37/68,自控系统性能指标,自动控制系统性能指标,1,稳定性,所谓稳定性，是指系统在受到外来扰动或设定值发生改变时，被控变量会偏离原来稳定值后，借助内部反馈系统自动调整，系统可能回到或靠近原来稳定值或跟随设定值稳定特征。,2,准确性,当控制系统受到扰动作用时，被控变量稳定值与设定值之间保持程度。,3,快速性,系统输入对输出作用响应程度。,4,主要性能指标,（,1,）最大偏差,A,（或超调量,B,）（,2,）衰减比,n,（,3,）上升时间、峰值时间和过渡时间（,4,）振荡周期,（,5,）余差,38/68,自控系统性能指标,图,3-35,过渡过程曲线,39/68,差 压 变 送 器,差压变送器,差压变送器属于自动控制系统中变送单元。变送单元在自动检测和控制系统中作用，是将各种被测工艺变量，如压力、液位、流量、温度等物理变量变换成对应统一标准信号，并传送到指示统计仪、运算器和调整器等，供指示、统计和控制。,差压变送器不但可用于测量设备内压力（,P,）、差压（,P,），而且还能够用于测量流量和液位。,40/68,控 制 器,控制规律与,PID,调整器,1,惯用控制规律,所谓控制规律，是指调整器输出信号与输入信号之间随时间改变规律。调整器输入信号，就是检测变送仪表送来“测量值”（被控变量实际值）与“设定值”（工艺要求被控变量预定值）之差,偏差。调整器输出信号就是送到执行器并驱使其动作控制信号。,41/68,控 制 器,（,1,）百分比（,P,）控制,百分比调整器输出信号（指改变量）与输入偏差信号（假如设定值不变，偏差改变量就是输入改变量）之间成百分比关系,1,）,百分比控制规律及时有力，但有余差存在；,2,）,百分比度与百分比放大倍数是倒数关系。,越小（,Kp,越大），百分比控制作用就越强，调整及时，但系统稳定性变差，因为百分比度不可能为零（即,KP,不可能为无穷大），所以，余差就不会为零。所以，也经常把百分比控制作用叫“有差调整”。百分比度太大，控制作用就越弱，系统稳定性变好，但余差变大，控制质量差。,3,）,单纯百分比控制适合用于扰动不大，滞后较小，负荷改变小，要求不高，允许有一定余差存在场所。百分比控制规律更多是与其它控制规律组合使用。,42/68,控 制 器,（,2,）百分比积分（,PI,）控制,百分比控制规律是基本控制规律中最基本，应用最普遍一个。其最大优点是控制及时、快速。只要有偏差产生，调整器马上产生控制作用。不过，不能最终消除余差缺点限制了它单独使用。克服余差方法是在百分比控制基础上加上积分控制作用,组成百分比积分（,PI,）调整器。这么，现有百分比控制作用快速及时，又有积分控制作用消除余差能力，所以，百分比积分控制能够实现较为理想过程控制。,43/68,控 制 器,（,3,）百分比微分（,PD,）控制,百分比积分控制规律即使现有百分比作用及时、快速，又有积分作用消除余差能力，但对于有较大时间滞后被控对象使用不够理想。这里“时间滞后”指是：当被控对象受到扰动作用后，其被控变量没有马上发生改变，而是有一个时间上延迟，比如容量滞后。此时百分比积分控制作用就显得迟钝、不及时。微分控制规律“超前”控制作用显然能处理上述问题。微分与百分比作用合在一起，比单纯百分比作用更加快。尤其是对容量滞后大对象，能够减小动态偏差幅度，节约控制时间，显著改进控制质量。,44/68,控 制 器,（,4,）百分比积分微分（,PID,）控制,最为理想控制当属于百分比积分微分控制（简称,PID,控制）规律了。它集三者之长：现有百分比作用及时快速，又有积分作用消除余差能力，还有微分作用超前控制功效。,45/68,执 行 器,所谓“执行器”，就是用来执行调整器下达命令仪表，以改变操纵变量实现对工艺变量控制作用。,执行器按其使用能源,，能够分为电动执行器、液动执行器和气动执行器三大类。,当前应用最多是气动执行器。气动执行器习惯上称气动调整阀，以纯净压缩空气作为能源，含有结构简单、动作平稳可靠、输出推力较大、维修方便、防火防爆等特点，广泛应用于石油、化工等工业生产过程控制中。气动执行器除了能够方便地与各种气动仪表配套使用外，还能够经过,电,/,气转换器或电,/,气阀门定位器，,与电动仪表或计算机控制装置联用。,46/68,习 题 讲 解,1,自动控制系统由哪几部分组成,?,各组成部分在控制系统中作用是什么,?,答,：,自动控制系统由一个变送器、一个调整器、一个执行器一个被控对象组成。变送器为工业眼睛、调整器控制作用,大脑,、执行器,手,。,47/68,习 题 讲 解,2,自动控制系统为何又称反馈控制系统或闭环控制系统,?,答,：,自动控制系统稳定原理是“负反馈”原理，所谓负反馈就是将系统输出被控变量,Y,引入到系统输入，并减弱系统输入，即组成“负反馈”系统，“负反馈”系统能使系统趋于稳定。,48/68,习 题 讲 解,3,图,3-34,所表示为一个水箱水位控制系统。试说明系统工作原理,画出对应方框图，并指出该系统被控对象、被控变量、操纵变量、扰动量和测量仪表各是什么？当水位升高时，请说明系统控制过程。,图,3-34,水位控制系统原理图,49/68,习 题 讲 解,解,：,液位上升,50/68,习 题 讲 解,4,.,按设定值改变是否，能够将自动控制系统分为哪三类？试分别举例说明之。,答,：,按设定值改变是否，能够将自动控制系统分为定值、随动、程序控制系统三大类。,51/68,习 题 讲 解,5,控制系统过分过程有哪四种基本形式？哪些属于稳定过渡过程、哪些属于不稳定过渡过程？生产中希望出现哪种过渡过程？为何？,答：,等幅震荡、扩散震荡、非周期性衰减、衰减震荡。等幅震荡、扩散震荡属于不稳定过渡过程。生产中希望出现非周期性衰减、衰减震荡过渡过程。能够使控制系统稳定。,52/68,习 题 讲 解,6,.,衡量自动控制系统品质指标主要有哪些？这些指标分别表征了系统哪些性能？应该怎样对这些指标进行取值？,答：,53/68,六、拓展内容,7,.,某反应器工艺要求操作温度为,90010,，考虑安全原因，控制过程中温度偏离设定值最大不得超出,30,。现设计运行温度定值控制系统，在最大干扰作用下过渡过程曲线如图,3-35,所表示。试求该控制系统过渡过程品质指标最大偏差、超调量、余差、衰减比和振荡周期各是多少？并问该控制系统是否满足题中所给工艺要求？,图,3-35,过渡过程曲线,54/68,六、拓展内容,8.,什么叫带控制点工艺流程图？对自控人员而言，图中传递了哪些主要信息？,答,：,带控制点工艺流程图就是将控制系统和生产工艺过程结合起来，利用国家要求文字符号和图形符号，将控制方案完整地表示出来即组成了“带控制点工艺流程图”。对自控人员而言，为便于了解对工艺过程中工艺参数检测与控制方案安排，在工艺流程图基础上，将控制方案完整地表示出来。,9.,举例说明差压变送器各种用途。,10.,为何差压变送器在用于流量测量时，往往要在变送器后接一开方器？,答：,因为差压与流量成非线性关系，故加一开方器。,11.,差压变送器在进行液位测量时，为何会有零点迁移问题出现？,55/68,习 题 讲 解,11.,差压变送器在进行液位测量时，为何会有零点迁移问题出现？,答：,用差压变送器测量液位，在周围环境影响下会出现零点迁移。当,L=0,时，显示仪表指示值大于零，此时差压变送器需要零点,“,正迁移”。当,L=0,时，显示仪表指示值小于零，此时差压变送器需要零点,“,负迁移”。零点迁移实质只是改变了仪表上、下限，相当于测量范围进行了平移，不改变仪表量程。,56/68,习 题 讲 解,12.,如图,3-36,所表示液位测量系统，当用密度为,1200kg/m3,封液进行隔离时，试求差压变送器量程和零点迁移量，并说明迁移方向。已知,=1100kg/m3,，,=1.6m,，,=1.2m,，,=3m,。,图,3-36,液位测量系统,57/68,习 题 讲 解,13.,智能型差压变送器与模拟式差压变送器相比，有哪些特点？,答,：,智能型差压变送器与模拟式差压变送器相比有以下特点。,采取微电子加工技术、超大规模专用集成电路和表面安装技术，所以仪表结构紧凑，可靠性高，体积小。,精度高，普通在,0.1,0.2,，测量范围广，量程比达,40,、,50,、,100,、甚至,400.,使用手操器,手持终端,，可远距离设定仪表零点和量程，这对操作人员难以抵达或不能靠近场所极为方便。,智能变送器和,DCS,之间能够实现数字通讯。,EJA,系列变送器组态灵活方便，能够经过计算机或,手持终端对变送器组态，也能够经过变送器上量程设置按钮和调零按钮进行现场调整。,58/68,习 题 讲 解,14.,什么叫调整器控制规律？基本控制规律有哪些？各有何特点？惯用控制规律有哪些？各适合用于什么场所？,答,：,调整器控制规律是指调整器输出信号与输入信号之间随时间改变规律。,基本控制规律有百分比、积分、微分。,百分比控制及时有力，但有余差。,积分调整调整迟缓，但能消除,余差。不能单独使用，轻易引发震荡。,微分调整 动作快速，含有超前作用。,惯用控制规律有,P,、,PI,、,PD,、,PID,。,15.PID,控制规律中三个主要参数分别是什么？试述它们大小对控制作用强弱影响。,答：,PID,控制规律中三个主要参数分别是百分比带、积分时间、微分时间。百分比带大小影响放大倍数、积分时间,T,i,大小影响系统稳定性。,微分时间,T,D,大小影响系统控制作用强弱。,T,D,大控制作用强，反之。,59/68,习 题 讲 解,16.,分别画出实际,P,、,PI,、,PD,、,PID,控制规律阶跃响应特征。,60/68,百分比调整规律及调整器,示意图：,e,百分比调整器,K,P,e,P,e,P,P,P,+,e,-,e,0,K,P,1,61/68,百分比,-,积分规律,e:,为阶跃信号时,e,t,t,P,P,t,P,I,+,=,P,PI,t,62/68,百分比,-,微分调整规律,e,:,为阶跃信号时,e,t,P,P,t,t,P,D,+,=,P,PD,T,D,t,63/68,P I D,三作用规律原理,1.e:,为阶跃信号时,e,t,P,P,t,t,P,D,+,=,P,PID,T,D,t,P,I,+,t,t,P,D,I,64/68,习 题 讲 解,17.,为何调整器手动,/,自动切换要求无扰动？,答,：,调整器手动,/,自动切换要求无扰动主要是保持控制系统平稳，不出现波动。,18.,简述调整器,PID,控制下参数整定过程。,19.,智能调整器与模拟调整器比较有哪些特点？,P63,答：,智能型调整器与模拟式调整器相比有以下特点。,实现仪表、计算机一体化。,含有丰富运算、控制功效。,通用性强、使用方便。,使用灵活、,便于扩展。,可靠性高、维护方便。,65/68,六、拓展内容,20.,执行器有什么作用？执行器按能源不一样分为哪几个？,答,：,执行器就是执行调整器下达命令仪表，以改变操纵变量，实现对工艺变量控制作用。执行器按能源不一样分为电动、液动、气动等三大类。,21.,调整阀工作方式有哪两种？依据什么决定其工作方式？,答：,调整阀工作方式有气开式、气关式二种。依据工艺要求和安全决定其工作方式？,22.,调整阀安装要注意哪些问题？,答：,66/68,习 题 讲 解,22.,调整阀安装要注意哪些问题？,答：,调整阀安装要注意,距地面要求有一定高度，阀上、下要留有一定空间，方便进行阀折装和修理。,调整阀应安装在水平管道上，并上、下与管道垂直。,调整阀前后位置应有直管段，,调整阀前后直管段长度大于,10,倍管道直径。,调整阀口径与工艺管道不一样时，应采取异径管连接。,要设置旁通管道，便于切换或手动操作。,调整阀在安装前要彻底去除管道内异物，如污垢，焊渣。,67/68,六、拓展内容,23.,怎样确定自动控制系统中各步骤正、反作用方向？,24.,简述自动控制系统投运步骤。,P67,68/68,
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