调节器的正反作用
过程控制复习要点和习题答案(3,4)
第三章调节器1．掌握P、PI、PD，PID调节的特点，各调节规律定义公式，其阶跃响应。
积分时间的大小相应的积分作用怎样微分时间的大小其作用怎样比例度如何求取2．无扰动切换是指什么3．了解微分先行的PID算法主要用于解决什么问题对什么有微分作用4．了解比例先行的PID算法有什么特点5．掌握PID微分方程及差分方程6．掌握调节器的正反作用判断。
执行器7．掌握解执行器的作用、类型、由哪两部分组成各部分的作用是什么8．了解气动执行器和电动执行器各有什么特点9．掌握什么是气开阀，什么是气关阀。
按什么原则、如何来选择气开或气关方式10．掌握调节阀流量特性的定义；理想流量特性的定义、分类和特点；11．工作流量特性的定义，串联管道中调节阀流量特性的变化12．S值是指什么S值的大小对流量特性的影响13．掌握选择调节阀的流量特性的三原则14．了解电－气转换器起什么作用为什么要用阀门定位器15．掌握构成一个安全火花型防爆系统的充要条件是什么安全火花型防爆系统的组成结构。
16．了解防爆栅有哪几种类型17．了解危险场所分为哪几类危险程度最高的是哪一类第一类危险场所又分为哪几级第四章控制对象的特性测试1.掌握利用机理法建立单容/双容对象的数学模型。
2.掌握什么是具有自衡能力的对象具有滞后的一阶二阶特性的表示式；什么是无自衡能力的对象具有滞后的一阶二阶特性的表示式。
3.掌握什么是飞升曲线单容对象或多容对象的飞升曲线可用哪些参数来表征4.掌握如何测定飞升曲线和方波响应曲线测得方波响应曲线后如何获得飞升曲线(获取飞升曲线的原理和方法)。
5.掌握由飞升曲线来确定一阶对象，了解确定二阶对象的传递函数的方法。
6.掌握测定对象动特性的方法分类第三次作业（P108）1（2）某比例积分调节器的输入，输出范围均为4~20mA DC，若设ó=100%，T1=2MIN，稳态时其输出为6mA，若在某一时刻输入阶跃增加1mA，试求经过4min后调节器的输出。
PID控制的正作用反作用
PID控制的正作用反作用
PID中的正反作用是针对：“现场值的变化趋势”与“PID控制输出值变化趋势”之间的关系。
例一：用PID 调节器控制恒温炉的炉温。
这是一个典型的反作用调节。
如果炉温下降（现场值下降趋势），我们PID控制输出要增加输出量，来增加功率。
是增加的趋势。
两个趋势相反。
所以，是反作用。
例二：用PID调节器来控制冰库的温度，如果冰库的温度在上升，我们PID调节的输出也要增加，增加制冷的功率。
两个趋势是相同的。
这就是正作用。
请根据阁下的现场控制要求，来选择PID调节器的正反作用。
调节器的作用规律
调节器的作⽤规律第3节调节器的调节规律调节器输⼊是被控量的e ，调节器的输出是控制量P，作⽤规律为P= f（e）。
根据调节器的输出变化⽅向分类：e>0，P>0，正作⽤调节器；e>0，P<0，反作⽤调节器。
⽐例P三种基本调节规律积分I 组成5种实⽤调节规律：微分D双位调节规律、⽐例调节规律P、⽐例积分调节规律PI、⽐例微分调节规律PD、⽐例积分微分调节规律PID。
第3节调节器的调节规律调节器输⼊是被控量的e ，调节器的输出是控制量P，作⽤规律为P= f（e）。
根据调节器的输出变化⽅向分类：e>0，P>0，正作⽤调节器；e>0，P<0，反作⽤调节器。
⽐例P三种基本调节规律积分I 组成5种实⽤调节规律：?微分D双位调节规律、⽐例调节规律P、⽐例积分调节规律PI、⽐例微分调节规律PD、⽐例积分微分调节规律PID。
⼀、双位调节规律⼀、概念：调节器的输出只有两个状态，它不能使被控参数稳定在某个值上。
当被控参数下降到下限值时，调节器的输出接通电机电源使电机转动或使电磁阀通电阀门全开。
当被控参数上升到上限值时，调节器的输出使电机断电停转或使电磁阀断电阀门全关。
当被控参数在上、下限之间变化时，调节器的输出状态不变。
1.辅锅炉浮⼦式⽔位控制系统图1.12 浮⼦式⽔位双位调节器画出了采⽤浮⼦式对锅炉⽔位进⾏双位控制的原理图。
在锅炉外⾯的浮⼦室有⽓管和⽔管分别与锅炉的汽空间和⽔空间相通，故浮⼦室内⽔位与锅炉⽔位⼀致。
浮⼦与⽔位同步变化，浮⼦杆绕枢轴4转动，通过上、下锁钉5带动调节板3转动，调节板右边磁铁也跟随着转动，当⽔位达到上限值附近时，浮⼦杆与上⾯的销钉相接触，并带动调节板及永久磁铁12绕枢轴4顺时针转动，使磁铁12转⾄与同极性永久磁铁6在同⼀直线上时，由于同极性互相排斥，永久磁铁6⽴即被向上弹开，动触头11⽴即与静触头7断开，切断电机电源，给⽔泵停转，停⽌向锅炉供⽔。
第3节 调节器及其调节作用规律
量按何种方式进行变化。
3.根据调节器输出的变化方向，调节器有两种类型，一是随着测量 值的增加，调节器的输出也增加，称为正作用式调节器；另一是随
着测量值增加，调节器的输、船舶机舱常用的调节器作用规律： 双位作用规律、比例(P)作用规律、比例积分(PI)作用规律、
服的缺点
• 显然比例作用规律中，如果放大倍数K较大（比例作用越 强），那么稳态时只要有一个较小的静态偏差，调节阀就 会有一个较大的开度变化以适用负荷的要求。因此，K越 大，稳态时静态偏差越小，反之亦然。但不可能通过无限 制地增加比例系数的方法来达到消除静态偏差的目的，而 且当比例系数大到一定程度时将导致系统发生振荡。 • 比例控制系统虽然存在静态偏差，但这个偏差值是不大的 ，与自平衡对象受到扰动后，靠自平衡能力使被控量自行
式中，k=a/b，是比例调节器放大倍数。改变杠杆长度比a/b，可改变值k。
左移可调支点，a减小，b增大，k则减小。反之，k则增大。k是衡量比例 作用强弱的参数，k若大，系统出现一个较小的偏差，调节器（本例中是
杠杆）就能使调节阀开度p(t)有一个较大的变化，给水流量的变化量也比
较大，克服扰动的能力强，其比例作用强。k若小，被控量出现较大偏差 e(t)时，调节器指挥调节阀开度变化不大，克服扰动的能力弱，比例作用 就弱。
比例作用规律的优点是，调节阀的开度能较及时地反映控
制对象负荷的大小。负荷变化大，偏差e（t）就大，调节阀 开度会成比例变化，对被控量控制比较及时。比例作用规律 存在的缺点也是明显的。当控制对象受到扰动后，在比例调 节器的控制作用下，被控量不能完全回到给定值上来，只能 恢复到给定值附近。被控量的稳态值与给定值之间必定存在 一个较小的静态偏差，这是比例作用存在的固有的、不可克
收藏项：用十一种方法教会你掌握调节阀的正反作用！
收藏项：用十一种方法教会你掌握调节阀的正反作用！1. 通气时阀杆向下运动为正作用，反之为反作用。
注意：正反作用和气开气闭不是一个概念，在设置调节回路时要注意。
一般是与执行机构的正反作用相同的，知道了执行机构的正反作用，也就知道了定位器的正反作用，雪洗暖通夹唐老师微星抠抠213加00都54卯815，数字连起来。
2. 带手轮的调节阀也是气动调节阀，阀上的手轮主要用在控制气路故障时手动开关阀门。
气开气关的手轮开关阀门的转向不同。
3. 正反作用是指气动调节器的作用方式，与气动调节阀无关，但对于正作用的气动调节器通常配气关调节阀;反作用的气动调节器通常配气开调节阀。
4. 气动阀的定位器是否能控制阀门的正反作用?可以的，通过改变气动阀膜头进气方向就可以实现，如果气源从上进入地正作用，那么气源从下进入就是负作用。
5. 调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。
组合形式有4种即正正(气关型)、正反(气开型)、反正(气开型)、反反(气关型)，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。
对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑：a)工艺生产安全;b)介质的特性;c)保证产品质量，经济损失最小。
6. 气开阀与气闭阀的定义是什么?力增加时，推杆向下动作的叫正作用式执行机构;信号压力增加时，推杆向上动作的叫反作用式执行机构。
阀门组件与执行机构组成调节阀后，气开阀是随着信号压力的增加，逐渐打开，无信号时，处于关闭状态的阀;气闭阀是随着信号压力的增加，逐渐关闭，无信号时，处于全开状态的阀。
7. 有气(信号压力)便打开的阀称为气开阀，一旦信号中断阀便回到当初的原始状态(关闭)。
有气(信号压力)才能关闭的阀称为气闭阀，一旦信号中断阀便回到当初的原始状态(打开)。
8. 气开阀：给仪表风时控制阀打开气闭阀：给仪表风时控制阀关闭事故开：仪表风突停时控制阀回到自然状态即全开状态，也就是气闭阀(风关阀)事故关：仪表风突停时控制阀回到自然状态即全关状态，也就是气开阀(风开阀)9. 调节阀气开、气关阀选择，主要根据工艺生产的需要和安全要求来决定的;原则是当信号压力中断时，应能确保工艺设备和生产的安全。
判断控制器正反作用
如果是串级控制回路，如图所示，它是一个加热炉出口温度对阀后压力的串级调节系统。
当燃料气压力变化时，副调节器动作使压力保持恒定，克服其可能给出口温度来的波动。
当出口温度变化时，温度调节器发出信号，改变副调节的给定，加减燃料量维护出口温度的稳定。
调节作用判定如下：
就以加热炉为例，对于副回路：其对象阀开大压力上升，则控制对象的特性为A 为“+”，选择合适的阀门气开（B取+），变送器输入变量增大（压力升高），输出信号也增大（毫安值变大）则为“+”。
根据上面的方法，判定副调节器为反作用，取“-”。
对于主回路：其对象阀开大，温度上升为正，对象的特性为A为“+”,气开阀为正，参数B为“+”，变送器的输入变量增大（温度升高），输出信号也增大（毫伏值变大），变送器为正，C为“+”，副调节器为反作用，取参数D为“-”。
A*B*C*D =负,因为选择主回路要使与各环节的乘积一致，所以主回路应该为“-”，主回路为反作用。
检查，当出口温度上升，主调节器输出减小，副调节器给定小于测量（TC 的输出为PC的给定值S.P，PT的输出为PC的测量值，给定值减小等效于给定值不变，测量值增大，反之亦然），反作用使输出减小，气开阀关闭，使出口温度下降，作用正确。
关于调节阀正反作用的辨析
关于调节阀正反作用的辨析作者：杨超平来源：《中国科技博览》2015年第24期[摘要]在石油化工生产领域中，调节阀起着重要的作用，也是应用最多的仪表之一，它的正确工作与否关系着整个装置生产安全正常运行，因此调节阀的在安装使用前，检查和校验是十分重要的，在校验过程中核对调节阀的正反作用也是一个重要的环节，因为阀门的作用方式是有工艺上安全考虑确定的，是不可随便更改的。
[关键词]正作用反作用调节阀定位器执行机构调节机构中图分类号：TP214 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0278-01前言在石油化工生产领域中，调节阀起着重要的作用，也是应用最多的仪表之一，它的正常工作的与否关系着整个装置试车和生产能否正常运行，因此调节阀的在安装使用前，检查和校验是十分重要的，在校验过程中核对调节阀的正反作用也是一个重要的环节，因为阀门的作用方式是有工艺上安全考虑确定的，是不可随便更改的。
随着我公司做大做强的发展，已有的调试人员不能满足施工生产的需要，越来越多的新技术员及技术工人来满足生产的需要，填补技术上的空缺，然而技术知识提高的过程中，仍有一些分人分辨不清调节阀中众多的的正反作用的问题，下面结合我的工作经验简要的介绍一下有关阀门的正反作用。
一、调节阀的组成和原理一般调节阀是由执行机构和阀体部件两大部分组成的，执行机构用来响应控制元件送来的信号，它也是调节机构的推动部分，阀体部分是调节阀的调节部分，它直接与介质接触。
执行机构接受信号的大小产生相应的推力或转矩，通过阀杆或转轴产生相应的位移或转角传输到调节阀的阀芯，从而使调节阀的阀芯动作，进而调节机构就改变阀芯和阀座之间的流通面积，从而改变被控介质的流量，达到调节的目的。
二、执行机构的正反作用在工作中我们通常说的调节阀的正反作用一般是相对气动调节阀的执行机构而言的，调节阀的正作用就是执行机构是正作用的作用形式，调节阀的反作用就是执行机构是反作用的作用形式。
仪表高级工试题含答案
仪表高级工试题（含答案）1、填空题001 •调节阀实际可调比取决于（）和（阀芯结构 配管状况002.差压变送器迁移后，所能测量的最人值（ （）o余差 偏差 004.调节器的正作用是指当调节器的偏差信号增人时，其输出信号随之（ ）。
增加挂重法 水校法006•热电偶冷端的温度补偿方法在工业上常用的有（ 补偿电桥法 补偿导线法007.仪表测量管线如呆对于酸性腐蚀介质，可采用（ 耐酸不锈钢管008•仪表自控系统中常用的导线有绝缘导线、（补偿导线009•从现场至控制室报警联锁信号线、电磁阀控制、电路导线截面积宜选用（）nun-o1.5010.仪表盘内本安和非本安线路的端子板应相互分开，间距人于（）mm,否则应用绝缘板隔离，并分开铺设，绑托牢固。
50011 •压力单位换算中，1巴（bar ） =（ ）Kpa100012.调节阀风开风关的选用原则最主要的是（ 在爭故状态下013.在仪表特性控制回路中，要求总特性是（ 负反馈 014.分程控制是一个控制器的输出信号去控制（2015.3095智能式变送器设有修正影响流量的（）、（ 温度压力补偿016•型号为ZMAS 表示：（气动薄膜角型阀，执行机构为正作用。
017.型号为ZMAQ 表示：（）。
气动薄膜三通阀，执行机构为正作用。
018.型号为ZMXAP 表示：（）。
正作用单座阀可调零轻小型气动执行机构019.HCB 表示：（） 包括正向和负向 仪表测量范闱的上限值 003•积分调节作用能消除（ ）,因此只要有（ ）信号存在，必然有积分作用。
）。
）不能人于005•浮筒式液位计通常可用（ ）和（）来进行校验。
）和（）o）。
）、电缆和屏蔽电）保证装置或设备安全。
）。
）个阀。
）电路。
笼式调节阀020.程控系统一般宜选用（）特性阀。
快开流量021.定位器的正反作用由（）实现。
反馈凸轮的位置和方向改变022.齐纳安全栅接地方式通常采用（）方式。
多点接地2. 单选题：001.操作温度卞不结晶，不粘稠，但在环境温度卞可能结晶或粘稠的液体，应选用（）A.内浮筒液面计 E.外浮筒液面计答：A002.调节系统中调节器正反作用的确定是依据（）A.实现闭坏回路的正反馈B.实现闭坏回路的负反馈C.生产安全性答：B003.热电偶或补偿导线短路时，显示仪表的示值约为（）的温度值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
调节器的正反作用
当PV>SV，MV需要开大时为正作用；反之为反作用；
以上判断是在假设阀门特性后进行的，假设阀门为气开阀或电开阀（正作用），调节器的正反作用由被控对象、负反馈即可判断：
当PV>SV时,MV需开大可知被控对象为负，调节器为正，构成负反馈；当PV>SV时,MV需关小可知被控对象为正，调节器为负，构成负反馈。
实际完整的判断方法为：
调节器的正反作用设置原理：
实际上，调节器的正反作用通常根据PID控制的闭环回路负反馈的原则设置。
检测仪表×被控对象×调节器×调节阀 = 负反馈
（1）现场各种检测仪表一般都认为是正作用的；（不考虑其正反作
用）（2）气动调节阀门的正反特性由阀门定位器、执行机构的特性共同组成。
（2）①定位器的正反作用（不考虑其正反作用）
（3）输入信号4mA时输出气压最小，输入信号是20mA时输出气压最大，正作用；反之则为反作用。
（4）从理论上说，智能电气阀门定位器可以调校为正作用或者反作用，但是我们在做回路分析时，我们只是以阀门的特性为研究对象，即根据回路特性确定阀门为正作用或者反作用，如果阀门定位器选择反作用，那么也就意味着阀门的执行机构和阀门结构正反作用要调整，也就是说，阀门从结构上做不到气源故障安全位置。
所以说，从实践执行的角度来讲，阀门定位器几乎可以认为永远的正作用，除非使用场合有非常特殊的要求。
②执行机构的正反作用（需要考虑）：（5）气源压力由小变大时，阀门由关到开为正作用，反之为反作用。
气开、电开为正；气关、电关为负。
（3）被控对象正反作用（需要考虑）：
（6）当阀门增大时，被控对象也增加为正作用，反之为反作用。
简化后：
（7）DCS单回路的调节器的正反作用判定：
（8）被控对象×调节器×调节阀 = 负反馈 DCS串级回路副回路的调节器的正反作用判定：副控对象×调节器×调节阀 = 负反馈 DCS串级回路主回路的调节器的正反作用判定：主控对象×副控对象×调节器 = 负反馈
备注：调节阀一般由工艺、安全等原因事先确定气开（FC）、气关（FO）。
被控对象特性由工艺决定，例如温度控制系统：
加热工艺中测量值大于设定值，阀门需要关小，被控对象为正作用；冷却工艺中测量值大于设定值，阀门需要开大，被控对象为反作用。
调节器的正反作用的简单判定方法
1、正偏差与负偏差
在自动控制系统中，被调参数由于受到干扰的影响，常常偏离设定值，即被调参数产生了偏差：e=pv-sp 式中：e为偏差；pv为测量值；sp 为给定值。
习惯上，e>0，称为正偏差；e<0，称为负偏差。
2、调节器的正反作用
对于调节器来说，按照统一的规定，如果测量值增加，调节器输出增加，调节器放大系数Kc为正，则该调节器称为正作用调节器；测量值增加，调节器输出减小，Kc为负，则该调节器称为反作用调节器。
任何一个控制系统在投运前，必须正确选择调节器的正反作用，使控制作用的方向对头，否则，在闭合回路中进行的不是负反馈而是正反馈，它将不断增大偏差，最终必将把被控变量引导到受其它条件约束的高端或低端极限值上。
3、调节器的正反作用的选择原则闭环控制系统为一般负反馈控制系统
调节器的正反作用的选择原则是保证控制系统为负反馈控制系统，所以，首先应确定控制回路中各环节的符号：
控制参数：控制参数增加时（阀门开大），被控参数增加（液上升），则符号为正，反之为负；
调节阀：当输入信号增加时，开度增加（气开阀），则符号为正，反之为负（气关阀）；
变送器：输入变量增大（如液位升高），输出信号也增大（如毫安信号变大）则为“+”，否则为“-”。
将对象符号与调节阀符号相乘，同号相乘等于“+”，异号相乘等于“-”（例如：“+ ”x“+ ”=“+”，“+”x“-”=“-”，“-”x“-”=“+”），调节器的正负与相乘的符号相反，这是单回路的选择，复杂回路可按照上述方法确定。
例如：调节器的正反作用指输入增加输出也增加为正做用（+），输入增加输出减少为反作用（-）。
1、根据工艺对象的控制特点判定，如容器采用进口阀门控制液位，阀门开大液位上升，则控制对象的特性为A为“+”，若是出口阀门，阀门开大液位下降A 取“-”。
本例中选出口阀，阀门开大液位下降A 取“-”。
2、根据工艺状况确保安全第一的前提，选择合适的阀门气开（B取+）还是气关（B取-），设计院一般已确定阀门的作用。
如本例中选气关（B取-）。
3、变送器：输入变量增大，液位升高，输出信号也增大，毫安信号变大，则C为“+”。
3、最后根据闭环控制都是负反馈，所以 A*B*C =正，取反后为负，由此可以方便的判断出调节器是选反作用。
但有些人不根据工艺要求选阀，虽然可以通过1、组态中增加有反相器2、阀门的凸轮选择了反装，至使气关阀实际动作是控制输出信号增大，定位器输出是减小阀门打开而不是关闭。
但这样做阀门不能保证在气源故障时处于安全状态，建议更换阀门，保证设备的安全，设计人员设错了，及时沟通改正，避免在现场调试时出现事故
如果是串级控制回路，如图所示，它是一个加热炉出口温度对阀后压力的串级调节系统。
当燃料气压力变化时，副调节器动作使压力保持恒定，克服其可能给出口温度来的波动。
当出口温度变化时，温度调节器发出信号，改变副调节的给定，加减燃料量维护出口温度的稳定。
调节作用判定如下：。