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第10章自动控制仪表1.pdf

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化学工业出版社 www.cip.com.cn 化工仪表及自动化 第十章自动控制仪表 化学工业出版社 内容提要www.cip.com.cn „自动控制仪表的作用与分类 „控制仪表的能源形式 „控制仪表的结构形式 „控制仪表的信号形式 „模拟式控制仪表 „概述 „DDZ-Ⅲ型电动控制器 1 化学工业出版社 内容提要www.cip.com.cn „数字式控制仪表 „概述 „可编程调节器的主要特点 „可编程调节器的基本构成及原理 „KMM可编程序调节器 2 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn 控制仪表或称控制器,它将被控变量测量值与给定值 相比较后产生的偏差,进行一定的运算,并将运算结果以一 定信号形式送往执行器,以实现对被控变量的自动控制。 „一、控制仪表的能源形式 直接作用式控制器 控制仪表按照仪表所用的能源 间接作用式控制器 3 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn „二、控制仪表的结构形式 按控制仪表与自动控制系统中的检测、变送、显示 等各部分的组合方式不同,主要可以分为基地式控制仪 表与单元组合式控制仪表等。 基地式控制仪表 基地式控制仪表是将测量、变送、显示及控制等 功能集于一身的一种控制仪表。 结构比较简单,常用于单机控制系统。 4 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn 单元组合式仪表 单元组合式仪表把整套仪表按照其功能和使用要 求，分成若干独立作用的单元，各单元之间用统一的 标准信号联系。 使用时，针对不同的要求,将各单元以不同的形 式组合，可以组成各种各样的自动检测和控制系统。 优点①可以用有限的单元组成各种各样的控制 系统,具有高度的通用性和灵活性。 ②可以通过转换单元,把气动表、电动表, 甚至液动表联系起来,混合使用。 5 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn ③由于各单元独立作用,所以在布局、安装、维护上 也更合理、更方便。 ④仪表大都采用力平衡或力矩平衡原理,工作位移 小、无机械摩擦、精度高、使用寿命长、性能较好。 ⑤由于零部件的标准化、系列化,有利于大规模生产, 降低了成本,提高了产量和质量。 ⑥有利于发展新品种,采用新工艺、新技术。 6 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn 根据使用能源的不同,单元组合仪表主要分 分为气动单元组合仪表和电动单元组合仪表。 类 单元组合仪表一般可以分为七大类单元。 ¾变送单元(B)¾控制单元(T) ¾显示单元(X)¾计算单元(J) ¾给定单元(G)¾转换单元(Z) ¾辅助单元(F) 在电动单元组合仪表中还包括执行单元(K)。 7 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn 气动单元组合仪表气动单元组合仪表是以0.14MPa压缩空气为 能源,各单元之间以统一的0.02～0.1MPa气压标准 信号相联系,整套仪表的精度为1级。 电动单元组合式仪表的发展阶段电动单元组合式仪表的发展阶段： DDZ-Ⅰ型——电子管器件为主要器件 DDZ-Ⅱ型——晶体管等分立元件为主要器件 DDZ-Ⅲ型——线性集成电路作为核心器件 8 化学工业出版社 第一节控制仪表的作用与分类www.cip.com.cn „三、控制仪表的信号形式 控制仪表 模拟式控制仪表数字是控制仪表 9 化学工业出版社 第二节模拟式控制仪表www.cip.com.cn „一、概述 模拟式控制仪表所传送的信号形式为连续的模拟信号。 比较环节 基本 结构反馈环节 放大器 10 化学工业出版社 第二节模拟式控制仪表www.cip.com.cn 基本功能 9PID运算功能 9测量值、给定值与偏差显示 9输出显示 9手动与自动的双向切换 9内、外给定信号的选择 9正、反作用的选择 11 化学工业出版社 第二节模拟式控制仪表www.cip.com.cn „一、DDZ-Ⅲ型电动控制器 1.DDZ-Ⅲ型仪表的特点 （1）采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一标准信号。 优点优点 ¾电气零点不是从零开始，且不与机械零点重合，这不 但利用了晶体管的线性段，而且容易识别断电、断线等 故障。 ¾本信号制的电流-电压转换电阻为250Ω。 ¾由于联络信号为1～5VDC，可采用并联信号制，因此 干扰少，连接方便。 12 化学工业出版社 第二节模拟式控制仪表www.cip.com.cn （2）广泛采用现性集成电路，可靠性提高，维修工作量减少。 优点优点 ¾由于集成运算放大器均为差分放大器，且输入 对称性好，漂移小，仪表的稳定性得到提高。