第五章 自动控制仪表ppt课件.ppt

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1、第五章自动控制仪表第一节概述第二节基本控制规律及其对过渡过程的影响第三节模拟控制器第四节数字控制器第五节可编程序控制器8/14/20211第五章自动控制仪表①熟悉控制器的基本控制规律及其应用的场合。②掌握控制器的正反作用。③掌握电动控制器的组成及其基本操作。本章学习要点自动控制仪表（自动控制器）是实现工业生产自动化的核心仪表。自动控制仪表在自动控制系统中的作用是将被控变量的测量值与给定值相比较，产生一定的偏差，并根据该偏差进行一定的数学运算，将运算结果以一定的信号形式送到执行器，从而实现对被控变量的自动控制。8/14/20212第五章自动控制仪表第一

2、节概述本节内容提要：1、自动控制仪表的作用2、自动控制仪表的发展阶段3、自动控制仪表的分类8/14/20213第五章自动控制仪表第一节概述1、手动控制生产过程中的压力、温度、流量、液位等必须达到一定的要求，当检测到这些工艺参数后，可采用人工控制或自动控制。2、自动控制仪表作用将被控变量（被调参数）的测量值与给定值相比较，产生一定的偏差，根据该偏差进行一定的数学运算，并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制8/14/20214第五章自动控制仪表3、自动控制仪表的发展主要经历了下述三个阶段基地式控制仪表单元组合式仪表（气动和电动

3、单元组合仪表）以微处理器为基元的控制装置第一节概述（1）基地式控制仪表：这类仪表一般是与检测装置、显示装置一起组装在一个整体之内，同时具有检测、显示与控制的功能。结构简单、价格低兼、使用方便通用性差、信号不易传递、应用于一些简单的控制系统。8/14/20215第五章自动控制仪表第一节概述DDZ仪表的八个单元仪表变送单元(B)；控制单元(T)显示单元(X)；计算单元(J)给定单元(G)；辅助单元(F)转换单元(Z)；执行单元(K)QDZ仪表的七个单元仪表变送单元(B)；控制单元(T)显示单元(X)；计算单元(J)给定单元(G)；辅助单元(F)转换单元(

4、Z)（2）单元组合式仪表每个单元仪表只能完成一种功能，单元组合式仪表就是根据仪表所需的功能由各单元仪表进行组合，各单元之间以统一的标准信号相互联系。8/14/20216第五章自动控制仪表（3）以微处理器为基元的控制装置单回路数字控制器（总体分散控制的装置级仪表，适用于单回路的简单控制系统）可编程数字控制器（PLC）（适用于单回路复杂控制系统）总体分散控制装置微计算机系统目前集散控制系统（DCS）应用较为普遍。第一节概述8/14/20217第五章自动控制仪表本节内容提要：1、自动控制规律的作用、特点2、各种控制规律的比较第二节基本控制规律及其对过渡过程

5、的影响8/14/20218第五章自动控制仪表一、控制规律及其类型1、控制规律控制器的输出信号与输入信号之间的关系输入信号：经比较机构得到的偏差信号，规定：偏差（e）=测量值（z）-给定值（x）指控制器的输出信号P与输入信号e之间的函数关系，即P=f(e)=f(z-x)第二节基本控制规律及其对过渡过程的影响z－x（单独分析自控仪表时）偏差信号e=x－z（分析自控系统时）8/14/20219第五章自动控制仪表2、控制器的基本控制规律位式控制比例控制（P）积分控制（I）微分控制（D）比例积分控制（PI）比例微分控制（PD）比例积分微分控制（PID）对于上述

6、7种基本控制规律而言，能够在各类控制器中独立应用的控制规律主要是位式控制、P、PI、PD、PID。各种控制规律都是为了适应不同的生产要求而设立的，因而必须根据生产的具体要求给控制器选择适当的控制规律。间断控制连续控制｝不能独立使用第二节基本控制规律及其对过渡过程的影响8/14/202110第五章自动控制仪表（1）、双位控制pmaxpminpe理想双位控制理想双位控制位式控制的输出只有数个特定的数值，或者执行机构只有数个特定的位置。最为常见的是双位控制，它的输出只有两个数值（最大或最小），其执行机构只有两个特定的位置（关或开）测量值>给定值（e>0)输

7、出为最大（最小）测量值<给定值（e<0)输出为最小（最大）第二节基本控制规律及其对过渡过程的影响8/14/202111第五章自动控制仪表控ABC②控制结果将液位限制在AC之间。①控制规律AB导通，低位，开启阀门；BC导通，高位，关闭阀门。第二节基本控制规律及其对过渡过程的影响8/14/202112第五章自动控制仪表实例：液位控制电极、继电器、电磁阀H

8、，当罐内压力刚好达到100KPa时，调节器输出为0，电磁阀关；罐内压力稍稍大于100KPa时，调节器输出为1