化工仪表及自动化课件第四章 自动控制仪表.ppt

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1、自动控制仪表第四章1课件本章内容第一节概述第二节基本控制规律及其对系统过渡过程影响第三节模拟式控制器2课件回忆控制器作用被控对象测量变送控制器执行器被控变量设定值扰动第一章概述3课件一、控制系统按被调参数的变化规律分类：定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数，要求跟随变化；程序控制控制系统：按预定时间顺序控制参数。二、控制目的的实现：通过人为设定或计算机程序直接给出一定的输出——简单；将设定值与实测值进行比较，以其差值大小控制控制器动作，直至差值达到允许的误差范围。4课件气动控制仪表的特点结构简单，性能稳定可靠，维护方便，价格便宜

2、，并且具有本质安全防爆性能，特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场所。三、控制仪表的分类按使用的能源不同分为气动控制仪表和电动控制仪表。5课件电动控制仪表的特点可以实现无滞后的远距离传送，同时又具有能源简单、便于和计算机配合的特点。由于采取安全火花防爆措施解决了防爆问题，电动仪表同样也能应用于易燃易爆的危险场所，因此在工业生产过程中得到越来越广泛的应用。6课件一般与检测装置、显示装置一起组装在一个整体之内同时具有检测、控制与显示的功能结构简单、价格低廉、使用方便通用性差，信号不易传递一般应用于简单控制系统中。基地式仪表从控制仪表的发展来看，大体经历

3、了基地式控制仪表、单元组合式仪表的控制单元和以微处理器为基元的控制系统7课件单元组合式仪表的控制单元按各组成环节的不同功能和使用要求，将整套仪表分为若干单元，各单元能独立实现某种功能，使用时可以按生产工艺的不同要求挑选需要的单元加以组合，其特点是应用灵活，通用性强，使用维护方便，特别适用于中、小企业的过程控制系统；8课件单元组合仪表的基础上发展起来的一种成套仪表装置，结构上包括控制机柜和显示操作盘两部分，它的主要特点是功能分离，结构组件化，特别适用于要求组成各种复杂控制和集中显示操作的大、中型企业的过程控制系统。组件组装式仪表9课件它以微型计算机

4、为核心，功能完善，性能优越，能解决模拟式仪表难以解决的问题，满足现代生产过程的高质量控制要求。它可实现连续生产过程、断续生产过程的控制，也可以通过在PLC中加入PID等控制功能，实现批量控制。微处理器为基元的控制装置10课件第二节基本控制规律及其对系统过渡过程影响信号制----指在成套仪表系列中，各个仪表的输入输出间采用何种统一联络信号来进行信号传输的问题。气动控制仪表：0.02～0.1MPa电动控制仪表，0～10mA电流信号作为电动Ⅱ型仪表4～20mA电流信号1～5V电压信号电动Ⅲ型仪表传输方式进出控制室的传输信号采用电流信号，控制室内部各仪表

5、间联络信号采用电压信号11课件控制规律：控制系统输入与输出之间的关系。按控制目标分类：位式控制：在输出超出设定的上下限时控制器改变输出状态；连续控制：根据测量值与设定值的差异（差值）连续调整输出（控制参数）。被控对象测量变送控制器执行器被控变量12课件控制规律控制规律是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。通常是在控制器的输入端加入一个阶跃信号,研究其输出信号变化情况。研究控制器的控制规律时是把控制器和系统断开，即只单独研究控制器本身的特性。被控对象测量变送控制器执行器被控变量设定值扰动13课件在控制系统中，由于扰动作用的存在，会使被

6、控变量对给定值产生偏差，此偏差数值上等于被控变量测量值与给定值之差。即：控制器的控制规律就是指控制器的输出信号p与e之间的函数关系。p=f(e)=f(z-x)14课件在研究控制器的控制规律时，经常是假定控制器的输入信号e是一个阶跃信号，然后来研究控制器的输出信号p随时间的变化规律。控制器的基本控制规律有位式控制、比例控制（p）、积分控制（I）、微分控制（D）及它们的组合形式。15课件不同的控制规律适应不同的生产要求，必须根据生产要求来选用适当的控制规律，要选用合适的控制器，首先必须了解常用的几种常用控制规律的特点与使用条件，然后，根据过渡过程品质

7、指标要求，结合具体对象特性，才能做出正确的选择。16课件双位控制系统的规律是当测量值大于给定值时，控制器输出为最大（或最小），而当测量值小于给定值时，则输出为最小（或最大），即控制器只有两个输出值。一、双位控制ep17课件实际应用的双位控制器具有一个中间区，被控参数在中间区时，控制机构不工作，当参数上升至测量值高于给定值某一数值后，控制机构才关；当参数下降至测量值低于给定值某一数值后，控制机构才开，这样，控制机构开关的频率程度大为降低，从而起到保护的作用。18课件控制规律AB断开，低位，开启阀门；AC导通，高位，关闭阀门。控控制结果：将液位限制在

8、BC之间。ABC断开19课件双位控制的过渡曲线ptytyHyL20课件双位控制器电路举例24VDC0ABC控ABCAB断开——阀门开启；