控制仪表及装置概论28273

控制仪表及装置第二章概论

Ci1
1 A1
S1
A
S0 S
Ci 2
2 A2
S2
A
S0 S
Ci 2 Ci 2
Ci1 Ci1
A[1/(S0 A[1/(S0
S ) 1/(S0 S ) 1/(S0
S)] S )]
S S0
K2S
S K1Pi
结论：
(1)
相对变化值
Ci2 Ci2
Ci1 Ci1
与被测差压Pi
成线性关系。
应用：
测压力：压力变送器
配电器
显示、记录或控制
测流量：差压变送器
配电器
开方器
显示、记录控制
测液位：
H
＋－通大气
第二节差压变送器
分类：
力平衡式差压变送器电容式差压变送器扩散硅式差压变送器
一、力平衡式差压变送器
pi
测量部分
Fi
杠杠系统
Ff
位移检测
I0
放大器
电磁反馈机构系统
变送器构成方框图
KF 1
y
1 F
(Cx
z0 )
xmax x
二、量程调整、零点调整和零点迁移量程调整：包括上限调整和下限调整
上限调整（满度调整）：输出信号的上限值
ymax 与测量信号的上限值 xmax相对应。
下限调整：零点调整、零点迁移
方法：改变反馈部分反馈系数改变测量部分转换系数
量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送
包括：振荡器解调和振荡控制电路线性调整电路
⑴ 振荡器包括VT1、T1等，向Ci1和Ci2提供高频电源
是一种变压器反馈型振荡电路，其振荡频率由检测电容和变压器次级绕组的电感决定。

过程控制仪表与装置概述基本控制规律与控制器PPT学习教案

可分为电动、气动、液动和机械式等。工业上普遍使用电动和气动控制仪表。
表1-1 电动控制仪表和气动控制仪表的比较
电动控制仪表
气动控制仪表
能源
电源（220VAC）（24V DC）
气源（140 kPa）
传输信号构成
电信号（电流、电压或脉冲）
气压信号
电子元器件（电阻、电容、电子放气动元件（气阻、气
大器、集成电路等）
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11.2 基本控制规律与控制器
!!!须注意：ຫໍສະໝຸດ (△x = Xm – Xs)
在研究控制器特性时
1、输入是被控变量与给定值之差即偏差⊿x，
输出是输出信号的变化量△y。
2、△x＞0称正偏差
△x＜0称负偏差
3、△x＞0相应的△y＞0, 称为正作用控制器
△x＞0相应的△y＜0, 称为反作用控制器
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（2）比例控制规律的参数
例题：一个DDZ-III型的比例控制器，若输入信号从6mA增大到10mA，控制器的输出相应地从8mA增大到16mA，试求控制器的比例度。
[解] 控制器的输入、输出有效量程均为4-20 mA
1 100% 10 6 100% 50%
Kp
16 8
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按信号类型分类
标准模拟信号：
电信号：电流信号：4-20mA 电压信号：1-5V
气信号：气压信号：20-100kPa
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11.2 基本控制规律与控制器
11.2.1 双位控制 11.2.2 比例（P）控制规律 11.2.3 比例积分（PI）控制
规律 11.2.4 比例微分（PD）控制
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控制仪表及装置第四章

数字
：．
可编程调节器
：． 1～5VDC
也叫单回路可编程调节器
2. 可编程调节器的特点
实现了仪表和计算机一体化。具有丰富的运算、控制功能。
通用性强，使用方便。
具有通信功能，便于系统扩展。可靠性高，维护方便。调节器还具有自诊断功能，随时监视各部件工况，出现故障，指示操作人员及时排除。
3.可编程调节器的基本构成

de(t ) e( )d TD ] y' 0 dt
t
y (t ) 控制器的输出 e(t ) 控制器的输入偏差(测量值和给定值之差) y '控制器的输入偏差为 0时的输出初值
离散化
向后差分代替微分
t
矩形法计算积分
n
积分项可表示为
∫e 0 (τ) dτ = TS e (i) i=0
专用编程器 → 组态 → 用户程序写入EPROM → EPROM安装到数字调节器上
用户程序的编程通常采用面向过程POL语言 (Procedure-Oriented Language)。编程方式简单易学。
编制程序采用表格式组态语言 (KMM调节器)和助记符式组态语言(SLPC调节器)。
3.PID控制算式
目前我国从外引进或组装、广泛使用的产品有DK系列的KMM调节器，YS-80系列的SLPC 调节器、FC系列的PMK调节器、VI系列的 VI87MA-E调节器等。
是一种内藏微处理机的运算控制仪表，是近代自动控制技术、计算机
技术和通信技术（简称‘3C’技术）
高度结合的产物。
模拟 V/I 4～20mADC
TD y D (n) y D (n 1) e(n) e(n 1) y D (n) KpTD KD TS TS

《控制仪表及装置》课件

仪表分辨率是指仪表能够识别和显示的最小变化量，较高的分辨率可以提高测量的准确性。
智能仪表的原理及应用
原理数字信号处理通信接口自动化控制
应用
用于对信号进行数字滤波、增益和校准，提高测量的准确性。
通过现代通信技术，实现仪表与计算机系统的数据交互和远程监控。
智能仪表具备自动调节和控制功能，提高控制系统的稳定性和响应速度。
2 传感器与信号处理
了解传感器的原理和分类以及信号的传输和处理方式，是理解仪表及测量系统的关键。
3 校准与故障诊断
仪表的校准方法和技术以及故障诊断与处理方法，能够确保仪表的长期稳定性和可靠性。
电气式测量仪表的工作原理
电压测量仪表
电压测量仪表利用电压分压原理测量电路中的电压信号，并通过合适的电路进行放大和显示。
电流测量仪表
电流测量仪表通过测量电路中的电流信号，采用电流互感器、霍尔元件等原理实现精确的电流测量。
电阻利用电阻分压和电流测量原理来测量电路中的电阻值。
机械式测量仪表的工作原理
1
压力测量仪表
压力测量仪表通过传感器测量压力信号，并将其转换为标准信号，用于控制系统中的压力调节和监测。
《控制仪表及装置》PPT 课件
控制仪表及装置是现代自动化控制系统中不可或缺的重要组件。本课程将介绍仪表及测量系统的基本原理和分类，控制系统的基本概念和分类，以及未来的发展与前景。
仪表及测量系统的基本原理
1 准确度与稳定性
仪表的精度及稳定性在测量过程中起着关键作用，它们决定了测量的可靠性和准确性。
2
流量测量仪表
流量测量仪表通过不同的测量原理，如涡街、电磁、超声波等，准确测量流体的流速和流量。

过程控制仪表与装置概述ppt课件

器（显示仪表根据需要阀可门选：）调节阀、电磁阀、
气动蝶阀……
通常安装
泵：通开常安关装泵、变频泵
于控制室
x e = x-z 控制器
于现场
干扰
p
q
y
控制阀
被控对象
-
z
显示仪表
变送器
温度（压力、液位、流量）变送器、在线成分分析仪
（通常输出：4~20mA、1～5V等标准信号）液位开关
、料位开关、接近开关 (通常输出on/off信号)传感器（
单元组合仪表类型
19
附图：一、DDZ之变送单元类
(温度、压力、差压、流量、物位、成分等)
温度变送器 20
二、DDZ之转换单元类
(阻抗、电流、毫伏、气/电与电/气、频率、脉冲/电压、峰值检测器等)
电流转换器直流毫伏转换器电/气转换器
21
三、DDZ之显示单元类
(比例或开方积算器、各种指示仪与警报器等)
配电器
隔离器
操作器 27
DDZ之辅助单元类
电源箱
28
分类及特点
（一）按安装场地分： 1.现场类仪表 2.控制室类仪表
（二）按能源形式分： 1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表
（三）结构形式分： 1.基地式控制仪表 2.单元组合式控制仪表 3.组装式
综合控制装置 4.数字化控制仪表 5.集散控制系统 6. 现场总线控制系统。（四）按信号形式分：
11
计算机控制系统的发展特征
随着局域网、Internet、IT技术迅速发展，计算机控制系统向集成化、网络化、智能化、信息化发展成为一种趋势
系统结构向网络化、网络扁平化方向发展系统功能向综合化方向发展系统设备向多样化方向发展

概论

概论
第二节控制仪表及装置的分类
控制仪表及装置的分类
一、按能源形式分类：气动、电动、液动。按能源形式分类：气动、电动、液动。工业上主要使用电动和气动控制仪表。工业上主要使用电动和气动控制仪表。气动仪表：气动仪表：结构简单、性能稳定、可靠性高、价格便宜，且在结构简单、性能稳定、可靠性高、价格便宜，本质上是安全防爆的，特别适用于石油、本质上是安全防爆的，特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场所。但信号传输速度慢、传送距离短、精度低。危险的场所。但信号传输速度慢、传送距离短、精度低。
概论
第三节控制仪表的信号制和传输方式
控制仪表的信号制和传输方式
一、信号制的概念信号制就是指在成套仪表系统中，各个仪表的输入、信号制就是指在成套仪表系统中，各个仪表的输入、输出信号采用何种统一的标准信号问题。输出信号采用何种统一的标准信号问题。采用统一标准信号，不仅可使同一系列的各类仪表容易构成系统，信号，不仅可使同一系列的各类仪表容易构成系统，而且还可以通过各种转换器，且还可以通过各种转换器，将不同系列的仪表连接起来混合使用，从而扩大了仪表的应用范围。混合使用，从而扩大了仪表的应用范围。气动仪表：统一的标准信号为～气动仪表：统一的标准信号为20～100kPa。。电动仪表：型的统一标准信号为0～电动仪表：DDZ－II型的统一标准信号为～10mA DC；－型的统一标准信号为； DDZ－III型的统一标准信号为～20mA DC。型的统一标准信号为4～－型的统一标准信号为。
控制仪表及装置的分类
二、按信号类型分类：模拟式和数字式。按信号类型分类：模拟式和数字式。模拟仪表传输信号为连续变化的模拟量,，传输信号为连续变化的模拟量，这类仪表线路较简操作方便，价格较低。如气动仪表，单, 操作方便，价格较低。如气动仪表，电动单元组合仪表Ⅰ 型等。仪表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等。

控制仪表与装置课件概论讲解49页PPT

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
控制仪表与装置课概论讲解
11、获得的成功越大，就越令人高兴。野心是使人勤奋的原因，节制使人枯萎。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树，先有根茎，再有枝叶，尔后花实，好好劳动，不要想太多，那样只会使人胆孝懒惰，因为不实践，甚至不接触社会，难道你是野人。(名言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但常看常新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福。我爱自己，我用清洁与节制来珍惜我的身体，我用智慧和知识充实我的头脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。农夫不会播下一粒玉米，如果他不曾希望它长成种籽；单身汉不会娶妻，如果他不曾希望有小孩；商人或手艺人不会工作，如果他不曾希望因此而有收益。-- 马钉路德。

控制装置与仪表PPT课件

二、硬件抗干扰措施
(1)变压器隔离（图2-3-5） (2)光电隔离（图2-3-6） (3)隔离放大器（图2-3-7） 2.中和变压器（图2-3-8） 3.浮空（图2-3-9） 4.屏蔽
6.滤波（图2-3-10） 7.隔离器件（图2-3-12和图2-3-13） 8.飞渡电容技术（图2-3-14）
图2-3-5 变压器隔离示意图
第二节电容式差压/压力变送器
3) 测量气体流量时，取压口应开在流程管道的顶部或侧面，而变送器应装在取压口下方，以便液体排入流程管道。 4) 测量蒸汽流量时，取压口应开在流程管道的顶部或侧面，而变送器应装在取压口下方，以便冷凝液体流入引压管。 5) 使用侧面有排气/排液阀的变送器时，取压口应开在流程管道的侧面。 6) 工作介质为液体时，排气/排液阀在上面，以便排除气体。 7) 工作介质为气体时，排气/排液阀在下面，以便排除积液，将法兰旋转180°可以改变排气/排液阀的上、下位置。 8) 测量蒸汽或其他高温介质时，不应使变送器的工作温度超过极限温度。
四、电压信号的辅助作用五、活零点的含义六、四线制与二线制
1.四线制（图2-2-1） 2.二线制（图2-2-2）
七、数字控制装置与仪表信号的标准化
图2-2-1 四线制传输
图2-2-2 二线制传输
第三节控制装置与仪表的干扰及抑制
一、干扰的来源与形式
(1)经过漏电电阻耦合 (2)经过公共阻抗耦合 (3)电场耦合（图2-3-1） (4)磁场耦合（图2-3-2） 2.干扰的形式 (1)串模干扰（图2-3-3） (2)共模干扰（图2-3-4）
图1-4-4 叠加在4～20mA模拟信号上的HART数字信号
第四节全数字控制装置与仪表间的通信方式
通信协议的特点