控制仪表及装置复习总结

L 设定 实际 t
∆y = Kpε
快速有余差
第一章 模拟式调节器 （2）PI调节 ） 调节
1 ∆y = K P (ε + TI
∫ ε dt )
0
t
能消除余差，调节速度较快，有超调。 能消除余差，调节速度较快，有超调。
第一章 模拟式调节器 （3）PID调节 ） 调节
∆Y ( s ) 1 W ( s) = = K P (1 + + TD s ) E ( s) TI s
调零、 调零、零点迁移
x
测量部分 C
Zi
Z0
Zf
放大器 K
y
反馈部分 F
第二章 变送器 2、给出一种具体变送器，能够列出其输入输出特性 、给出一种具体变送器， 方程，计算参数，画出输入输出关系曲线。 方程，计算参数，画出输入输出关系曲线。
DBW-III，温度测量范围0～1000℃，对应输出电流为 ～ ，温度测量范围 ～ ℃ 对应输出电流为4 20mADC。 。 （1）画出输出电流 0与温度 的关系曲线。 的关系曲线。 ）画出输出电流I 与温度t的关系曲线 （2）写出输入与输出的关系式。 ）写出输入与输出的关系式。 输出电流=？输出电流为12mADC时， （3）温度为 ）温度为750 ℃，输出电流 ？输出电流为 时 测量温度=？ 测量温度 ？ 重新画出（ ）曲线， （4）温度测量范围为 ）温度测量范围为100～1000℃时，重新画出（1）曲线， ～ ℃ 计算（ ）。 计算（3）。
0
t
第一章 模拟式调节器 （3）PD调节 ） 调节 ε
1 + TD s W (s) = K P TD 1+ s KD
输出响应
0
t
∆y
K P K Dε
K − Dt ∆y = K Pε 1 + ( K D − 1)e TD
0.63K P ( K D − 1)ε
0
∆y (0) KD = ∆y (∞)
模拟信号上叠加幅度为± 在4-20mA模拟信号上叠加幅度为±0.5mA的音频数字信 模拟信号上叠加幅度为 的音频数字信 号进行双向数字通讯。 号进行双向数字通讯。
3、智能阀门定位器功能及其工作原理 、
模拟量的4～ 信号传给微处理器， 模拟量的 ～20mA信号传给微处理器，与阀位传感器的 信号传给微处理器 反馈进行比较， 反馈进行比较，微处理器根据偏差的大小和方向进行控 制计算， 制计算，向压电阀发出电控指令使供气与排气阀门开大 或关小。 使气动执行器阀杆精确定位。 或关小。 使气动执行器阀杆精确定位。
第一章 模拟式调节器 （2）PI调节 ） 调节 理想 ε
1 ∆y = K P (ε + TI
∫ ε dt )
0
t
0
t
δ P TI
∆y
Kε P 0
∆yI= ∆yP ∆yP TI
t
调节器， 例：PI调节器，比例作用输出为 调节器 比例作用输出为5mA，之后加积分作用 ， 输出为10mA时所用时间为 秒，积分时间常数为多少？ 时所用时间为10秒 积分时间常数为多少？ 输出为 时所用时间为
4～20mA ～
Ii If
伺服放大器
U sa
θ
操作器 阀位 指示 位置发送器 伺服电机 减速器
0~90O
放大器
执行机构
∆I i ( I i − I f ) > 0 → 电机正转 → θ ↑ ∆I i ( I i − I f ) < 0 → 电机反转 → θ ↓ ∆I i ( I i − I f ) = 0 → 电机停转 → θ 不变
I0 =
K
β
∆Pi +
I 0'
β
如果实现零点正迁移？ 如果实现零点正迁移？ 如果增大量程？ 如果增大量程？
β ↑→ ∆Pi max ↑
' I 0 ↓→ ∆Pi min ↑
第三章 运算器与执行器 1、开方器中为何设置小信号切除电路？ 、开方器中为何设置小信号切除电路？ 分析该电路工作原理。 分析该电路工作原理。
第一章 模拟式调节器 实际PI调节 实际 调节
1 1+ TI s W (s) = K P 1 1+ K ITI s
ε
0
t
∆y
∆y = K Pε [1 + ( K I − 1)(1 − e
t − K I TI
)]
Kε P K Kε P I
∆y (∞) KI = ∆y (0)
ε max
ymax − ymin = KP KI
4、KMM调节器七张数据表的功能 、 调节器七张数据表的功能 5、五种输入处理模块的功能 、 6、什么是SPC控制？什么是DDC控制 、什么是 控制？什么是 控制 控制
第五章 可编程控制器 1、可编程控制器数字输入、输出模块的功能。 、可编程控制器数字输入、输出模块的功能。 2、可编程控制器模拟输入、输出模块的功能。 、可编程控制器模拟输入、输出模块的功能。 3、由简单的PLC控制梯形图，说明梯形图的功能。 、由简单的 控制梯形图， 控制梯形图 说明梯形图的功能。 或由要求功能，绘制梯形图。 或由要求功能，绘制梯形图。
第四章 可编程数字调节器 1、可编程数字调节器的概念、特点。 、可编程数字调节器的概念、特点。 2、可编程数字调节器的组态。 、可编程数字调节器的组态。 3、内部仪表(内部子程序模块 、内部仪表 内部子程序模块 内部子程序模块)
完成特定功能的运算模块或控制模块， 完成特定功能的运算模块或控制模块，每个模块相当于 单元组合式仪表中的一块仪表。 单元组合式仪表中的一块仪表。
感压膜片
差动电容
第二章 变送器
通过电容－ 通过电容－电流转换电路实现 调制 解调
Ci 2 − Ci1 Ci 2 − Ci1 I i = I 2 − I1 = ( I1 + I 2 ) = K3 Ci1 + Ci 2 Ci1 + Ci 2
du i1 = Ci1 dt
du i2 = Ci 2 dt
第二章 变送器 4、差压变送器输入输出表达式为 、
第三章 运算器与执行器 3、气动执行器组成及工作原理 、
A pA = KL L = p K p→L
P
膜片
执行机构 平衡弹簧
阀杆 阀体
阀芯
阀座
调节机构
第三章 运算器与执行器 4、下列执行器与阀门组合方式适合场合 、
正正电关式 正反气开式 反正气开式
（a）
（b）
（c）
锅炉冷水阀及控制方式选（）；锅炉蒸气阀及控制 锅炉冷水阀及控制方式选（）；锅炉蒸气阀及控制 （）； 方式选（）；管道燃料气流量阀及控制方式（） （）；管道燃料气流量阀及控制方式 方式选（）；管道燃料气流量阀及控制方式（）
dV0 1 V0 = 2 Vi −1 +1 → = dVi Vi −1 Vi趋 1 ， i微 变 ， 起 0较 变 。 于时 V 小 化 引 V 大 化 易 起 统 荡 引 系 振 。
第三章 运算器与执行器 2、简述电动执行机构的构成原理。伺服电机的转向 、简述电动执行机构的构成原理。 和位置与输入偏差信号有什么关系？ 和位置与输入偏差信号有什么关系？
第二章 变送器 3、电容式差压变送器如何实现差压-电容和电容 电 、电容式差压变送器如何实现差压 电容和电容 电容和电容-电 流的转换。分析测量部件与各个部分电路的作用。 流的转换。分析测量部件与各个部分电路的作用。
∆p → ∆d → ∆C
Ci 2 − Ci1 ∆d K1 = = ∆Pi = K1 K 2 ∆Pi Ci 2 + Ci1 d 0 d 0
概论 XR X e
给定单元 调节单元 执行单元 被控对象
Y
Xi
变送单元 1-1单回路过程控制系统方框图 单回路过程控制系统方框图 1、各组成部分功能 、 2、各单元之间传输信号的标准 、 3、仪表间和仪表内部信号传输类型、连接结构和传输误差。 、仪表间和仪表内部信号传输类型、连接结构和传输误差。 4、DDZ-III型仪表 、 型仪表DDZ-II仪表相比优点。 仪表相比优点。 型仪表 仪表相比优点 5、本质安全防爆系统的条件 安全栅及其工作原理 、
操作员站 操作员站
﹉ ﹉
工程师站
﹉
现场 I/O站 站 现场 I/O站 站
现场 I/O站 站
现场仪表
现场仪表
τD
K Pε
t
第一章 模拟式调节器 4、对DDZ-III调节器线路进行功能分析。 、 调节器线路进行功能分析 调节器线路进行功能分析。
硬手操 电路 1～5V Ui 输入电路 Us U o1 PD电路 电路 U o2 PI电路 电路 U o3 输出电路 Io 4～20mA
软手操 电路
输入电路、比例微分电路、比例积分电路、 输入电路、比例微分电路、比例积分电路、手动操作电路 软手动、硬手动）的分析。（包括电路的功能分析， 。（包括电路的功能分析 （软手动、硬手动）的分析。（包括电路的功能分析，输 入输出关系的推导） 入输出关系的推导） 分析方法：电路理论（叠加定理、虚短、虚断等） 分析方法：电路理论（叠加定理、虚短、虚断等）
第一章 模拟式调节器 3、PID参数的实验确定方法。 ε 、 参数的实验确定方法。 参数的实验确定方法 （1）P调节 ） 调节 比例增益 比例度
∆y ∆I 0 KI = = e ∆I i ∆I i e δ= = ∆y ∆I 0
0 ∆y Kε P 0
t
t
比例调节器，输入从4 变化， 例：4~20mA 比例调节器，输入从 ~8mA DC变化，输 变化 变化， 出从 4 ~14mA DC变化， δ =？ 变化 ？
概论
变送单元
安全栅
调节单元
安全栅
执行单元
本质安全防爆系统的条件 齐纳安全栅工作原理 变压器隔离安全栅工作原理