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时间:2020-12-07
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1、过程控制系统知识点总结)一、概论1、过程控制概念:五大参数。过程控制的定义:工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。2、简单控制系统框图。控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。主要包括:控制器、变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图。TTTC变送器加热炉温度控制器执行器原料燃料第一个字母:参数类型T——温度(Tem
2、perature)P——压力(Pressure)L——物位(Level)F——流量(Flow)W——重量(Weight)第二个字母:功能符号T——变送器(transmitter)C——控制器(Controller)I——指示器(Indicator)R——记录仪(Recorder)A——报警器(Alarm)4、DDZ-Ⅲ型仪表的电压信号制,电流信号制。QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。它们之间联用要采用电气转换器。5、电信号的传输方式,各自特点。电压传输特点:1).某台仪表故障时基本不影响其它仪表;2).有公共接地点;3).传输过程有电压损耗,故电
3、压信号不适宜远传。电流信号的特点:1).某台仪表出故障时,影响其他仪表;2).无公共地点。若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。6、变送器有四线制和二线制之分。区别。1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。2、两线制:节省电缆及安装费用,有利于防爆。活零点,两条线既是信号线又是电源线。7、本安防爆系统的2个条件。1、在危险场所使用本质安全型防爆仪表。2、在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅,以限制流入危险场所的能量。8、安全栅的作用、种类。安全栅的作用:1、安全栅作为本安仪表
4、的关联设备,可用于传输信号。2、控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或混合物的点火能量以下,以确保系统的本安防爆性能。安全栅的种类:齐纳式安全栅、隔离式安全栅二、基型调节器1、基型调节器组成:控制单元和指示单元。基型调节器控制单元构成。基型控制器又称基型调节器,对来自变送器的1-5V直流电压信号与给定值相比较所产生的偏差进行PID运算,输出4-20mA(DC)直流控制信号。控制单元:输入电路(偏差差动和电平移动电路)、PID运算电路(由PD与PI运算电路串联)、输出电路(电压、电流转换电路)以及硬、软手操电路;指示单元:测量信号指示电路、设
5、定信号指示电路。2、测量信号、内给定信号范围;外给定信号范围。测量和内给定信号:1~5V(DC);外给定信号:4~20mA直流电流。(它经过250Ω精密电阻转换成1~5V直流电压)3、输入电路、输出电路的作用。输入电路作用:1).信号综合。将(Ui-Us)后放大两倍反相以Uo1输出,即Uo1=-2(Ui-Us)。2).电平转换。将以0V为基准的输入信号转换为以UB(10V)为基准的输出信号Uo1。电平转换的目的:使运算放大器工作在允许的共模输入电压范围内。输出电路作用:把PID输出ΔUo3(以UB为基准)转换成4-20mA.DC输出。实现
6、电压—电流转换。4、放大系数和比例度。5、基型调节器PD电路的阶跃响应曲线形状;比例分量;t=TD/KD时的微分分量;微分时间。作用:对DUo1进行PD运算,可设置TD、KP(或比例度)。TD为微分时间;KP为比例系数。比例系数:微分时间:TD=nRDCD调整Rp(a)和RD可改变比例度和微分时间。微分作用:快速的调节作用,超前作用。6、基型调节器PI电路的阶跃响应曲线形状;比例分量:Kc=CI/CM;t=TI时的积分分量;积分时间。7、积分饱和。解决积分饱和办法:1)对控制器的输出加以限幅,使其不超过额定的最大值或最小值;2)限制积分电
7、容两端的充电电压;3)切除积分作用。8、微分时间对微分作用的影响,积分时间对积分作用的影响。微分时间越小,微分作用越强;积分时间越大,积分作用越强。9、软手操电路和硬手操电路。软手动操作电路是积分电路。硬手动操作电路是比例电路。作业2-4某P控制器的输入信号是4mA~20mA,输出信号为1V~5V,当比例度δ=60%时,输入变化0.6mA所引起的输出变化是多少?解:根据比例度的公式:得2-7某PID控制器(正作用)输入、输出信号均为4mA~20mA,控制器的初始值Ii=Io=4mA,δ=200%,TI=TD=2min,KD=10。在t=0
8、时输入⊿Ii=2mA的阶跃信号,分别求取t=12s时:①PI工况下的输出值;②PD工况下的输出值。解:①PI工况下P分量=Ti时:P分量=I分量;则Ti时,PI分量=2mATi=2×60=12
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