化工仪表及自动化（ 第三版） 教学课件 作者 乐建波 主编 第三章.ppt

尚辅网 尚辅网 第三章 控制仪表 第一节 控制规律 一、双位控制规律 2. 特性分析 (1)理想特性 (2)实际特性 3.特点 4. 应用 二、比例控制规律（P） 1．比例控制规律 2.控制器阶跃响应关系 3. 应用 4.特点 5．比例度（δ） 例： (3) 比例度的意义 三、积分控制规律（I） 积分控制规律在阶跃输入下的输出变化曲线 2．比例积分控制规律（PI）与积分时间（TI） 四、微分控制规律（D）  在实用工作中，一般采用似微分控制规律。 2．实际微分控制规律及微分时间TD 例 总结 全刻度指示型调节器的正面板布置图 应用举例---反应器的简单温度控制系统 二、III型调节器的主要性能指标 第三节 单元组合仪表 二、DDZ—III型仪表简介 2．特点 3．DDZ—Ⅲ型仪表的主要技术性能 4．DDZ—Ⅲ型仪表的型号与命名 尚辅网 4．计算单元类（J） 主要品种有加减器、乘除器、开方器等。 5．显示单元类（X） 主要品种有：比例积算器、开方积算器、指示仪、报警器等 6．执行单元类（K） 电动角程执行器、电动直程执行器等。需指出的是，气动执行器不属于单元组合仪表类。 7．给定单元类（G） 主要品种有：恒流给定器、分流器、气动定值器等。 8．辅助单元类（F） 主要品种有：操作器、阻尼器、限幅器、安全保持器、配电器等。 尚辅网 1．DDZ—III型仪表信号制与传输方式 现场变送器 现场执行装置 控制 器 R=250 1—5V.DC 4—20mA.DC 4—20mA.DC 24V.DC 图3—13 Ⅲ型仪表的信号传输方式 现场 控制室 尚辅网 ①采用4—20mA DC信号制； ②为现场变送器实现二线制创造了条件； ③室内联络信号采用1—5V DC的电压信号，接收同一信号的仪表呈并联方式，可以实现共同接地； ④采用了线性集成运算放大器作为基本电路元件，简化了线路，减少了电路元件，可靠性高； ⑤采用了24V.DC集中供电； ⑥结构合理、功能更加完善、使用更加灵活； ⑦整套DDZ—Ⅲ型仪表在设计与制造工艺方面，均按国家防爆规程进行。 尚辅网 ①基本误差为±0.5%，变差不超过基本误差允许值的二分这一； ②供电电压为24V.DC±10%，当电源电压在此范围内变化时，仪表的附加误差不超过基本误差允许值； ③使用环境温度，控制室仪表为0—50℃，现场安装仪表为-40—+82℃； ④使用环境湿度，控制室仪表小于85%，现场安装仪表小于95%； ⑤环境振动影响，当振动频率为25Hz，控制室仪表在振幅不大于0.2-mm，现场安装仪表在振幅不大于0.5mm时，仪表的附加误差均不超过基本误差的允许值； ⑥长期运行漂移，仪表通电四小时后，连续运行七天，其附加误差不超过基本误差允许值； ⑦防爆等级可达到iaⅡCT6。 * 第三章 控制仪表 * 尚辅网 一、控制规律 二、控制仪表原理、结构 三、单元组合仪表简介 第三章 控制仪表 尚辅网 所谓控制器 的 控 制 规 律， 就 是 指 当 控 制 器 接 受 了 偏 差 信 号 后， 它 的 输 出 信 号 的 变 化规律。 基本的控制规律却只有四种：双位控制、比例控制、积分控制、微分控制。实际应用中由这四种基本规律可以组合成多种形式。 尚辅网 第三章 乐建波 1、概念 双位控制是位式控制的最简单形式。例：贮槽液位调节，工艺生产要求贮槽的液面保持在一定的高度H0附近。当液面低于H0时，打开进液阀，向贮槽进液；当液面高于H0时，关闭进液阀，停止向贮槽进液。为实现这一要求，在进液管上安装一常开电磁阀V，如图3-1所示 J H0 A B 图3-1 双位控制示例 V 尚辅网 双位控制只有两个输出值，相应的执行器也只有两个位置，不是开就是关（不是最小就是最大），而且从一个位置到另一个位置在时间上是很快的，如图3-2所示。 Δp e 开位 开位 关位 图3-2 理想的双位控制特性 尚辅网 实际应用的双位控制器都有一个中间区（也称不灵敏区）。在中间区内阀门是不动的。这样既满足了工艺要求，又减少了执行器频繁动作引起的磨损，延长了使用寿命。实际的双位控制器的控制特性如图3-3所示。 图3-3 实际的双位控制特性 Δp e 开位 关位 +ε -ε H0 +ε -ε H Q 100% 0% t t 图3-4 双位式液位控制过程 尚辅网 (1) 双位控制结构简单，成本较低，易于实现，因此应用很普遍； (2) 存在不灵敏区； (3) 控制结果是便被控变量在上限与下限之间做等幅振荡。 尚辅网 图3-5 XCT型动圈式双位指示调节仪工作原理 工厂和实验室中，常用XCT型动圈式指示控制仪对一些电加热设备进行双位式温度控制，其工作原理