過(guò)程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用

1、4.1 變送器變送器4.2 調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器4.3 執(zhí)行器執(zhí)行器34.2調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器45671 1、 儀表的分析方法儀表的分析方法 儀表整機(jī)采用單個(gè)放大器儀表整機(jī)采用單個(gè)放大器: :儀表整體結(jié)構(gòu)上看，模擬式控制儀表有儀表整體結(jié)構(gòu)上看，模擬式控制儀表有兩種兩種構(gòu)成形式。構(gòu)成形式。 整機(jī)由數(shù)目不等的運(yùn)算放大器電路以不同形式組裝而成。整機(jī)由數(shù)目不等的運(yùn)算放大器電路以不同形式組裝而成。 8輸入部分輸入部分放大器放大器反饋部分反饋部分u采用單個(gè)放大器的儀表特點(diǎn)采用單個(gè)放大器的儀表特點(diǎn)輸入部分放大器反饋部分xKiZiZf KKfy單個(gè)放大器的儀表結(jié)構(gòu)fiKKKKxy1x xZ Zi i=Z=Zi i-Z-Zf

2、 ffiKKxy9 在滿足在滿足 KKKKf f1 1 的條件時(shí)，的條件時(shí)，u此類(lèi)儀表分析方法：此類(lèi)儀表分析方法：fiKKKKxy1fiKKxy整機(jī)特性整機(jī)特性10一個(gè)個(gè)運(yùn)放電路單獨(dú)分析一個(gè)個(gè)運(yùn)放電路單獨(dú)分析整機(jī)特性整機(jī)特性11 12整體概貌了解整體概貌了解劃分為若干部分劃分為若干部分逐一分析逐一分析整機(jī)整機(jī)特性特性 根據(jù)信號(hào)傳遞的方向根據(jù)信號(hào)傳遞的方向 132、DDZ-型調(diào)節(jié)器數(shù)字調(diào)節(jié)器圖片數(shù)字調(diào)節(jié)器圖片14一、一、DDZ-型調(diào)節(jié)器型調(diào)節(jié)器此調(diào)節(jié)器接受變送器或轉(zhuǎn)換器的此調(diào)節(jié)器接受變送器或轉(zhuǎn)換器的DC 15V或或DC420mA測(cè)量信號(hào)為輸入信號(hào)，與測(cè)量信號(hào)為輸入信號(hào)，與DC 15V或或DC42

3、0mA給定信給定信號(hào)進(jìn)行比較，對(duì)其偏差進(jìn)行號(hào)進(jìn)行比較，對(duì)其偏差進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出運(yùn)算，輸出DC420mA標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。調(diào)節(jié)器工作框圖如下：調(diào)節(jié)器工作框圖如下：15DDZ-型調(diào)節(jié)器nDDZ-DDZ-型調(diào)節(jié)器由型調(diào)節(jié)器由指示電路指示電路和和控制電路控制電路兩部分組成。兩部分組成。nDDZ-DDZ-型調(diào)節(jié)器有型調(diào)節(jié)器有“自動(dòng)自動(dòng)”、“保持保持”、“軟手軟手動(dòng)動(dòng)”、“硬手動(dòng)硬手動(dòng)”四種工作狀態(tài)。四種工作狀態(tài)。16控制單元：控制單元：指示單元：指示單元：17 （三）主要性能指標(biāo)（三）主要性能指標(biāo)測(cè)量信號(hào)：測(cè)量信號(hào)：1 15VDC5VDC內(nèi)給定信號(hào)：內(nèi)給定信號(hào)：1 15VDC5VDC外給定

4、信號(hào)：外給定信號(hào)：4 420mADC20mADC輸出信號(hào)：輸出信號(hào)： 4 420mADC20mADC18全刻度指示調(diào)節(jié)器線路原理圖全刻度指示調(diào)節(jié)器線路原理圖19調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器工作原理 比例微分電路：比例微分電路：02011( )( )1DDDDaT sUsUsTKK012()siUUU輸入電路輸入電路： 其偏差電路的輸出為：其偏差電路的輸出為：20比例積分電路：比例積分電路：030211( )( )11IMIICCT sUsUsK T s 型調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)型調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)11( )11DIPDIIDTsFT sFW sK FTsK T sK調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器工作原理2100000iUU

5、IIRR指示電路指示電路:調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器工作原理030024fffVUUIIRR輸出電路：輸出電路：22調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器工作原理手動(dòng)操作手動(dòng)操作23調(diào)節(jié)器工作原理調(diào)節(jié)器工作原理24二、運(yùn)算單元二、運(yùn)算單元運(yùn)算單元是構(gòu)成復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)時(shí)的不可缺少的運(yùn)算單元是構(gòu)成復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)時(shí)的不可缺少的重要單元?？赏瓿杉?、減、乘、除、平方、開(kāi)方及重要單元?？赏瓿杉印p、乘、除、平方、開(kāi)方及其復(fù)合運(yùn)算。其復(fù)合運(yùn)算。253 3、 數(shù)字調(diào)節(jié)器數(shù)字調(diào)節(jié)器2627數(shù)字PID控制器n模擬模擬PIDPID控制器微分方程和傳遞函數(shù)：控制器微分方程和傳遞函數(shù)：n由于計(jì)算機(jī)控制是一種采樣的離散控制，因此要實(shí)現(xiàn)由于計(jì)

6、算機(jī)控制是一種采樣的離散控制，因此要實(shí)現(xiàn)PIDPID的數(shù)字化，就必須對(duì)模擬的數(shù)字化，就必須對(duì)模擬PIDPID進(jìn)行離散化處理，用數(shù)字形進(jìn)行離散化處理，用數(shù)字形式的差分方程替代連續(xù)系統(tǒng)的微分方程。式的差分方程替代連續(xù)系統(tǒng)的微分方程。01( )( )( )( )1( )1tpdicpdide tu tKe tedTTdtGsKT sT s28n微分項(xiàng)和積分項(xiàng)的求和和增量式微分項(xiàng)和積分項(xiàng)的求和和增量式n離散離散PIDPID表達(dá)式為：表達(dá)式為：00( )( )( )( )(1)ntje t dtTe jde te ke kdtT0( ) ( )( ) ( )(1)kdpjiTTP kKe ke je ke kTT29n第第k-1k-1次的次的PIDPID輸出表達(dá)式為：輸出表達(dá)式為：n第第k k次的次的PIDPID輸出表達(dá)式為：輸出表達(dá)式為：n于是于是10(1) (1)( ) (1)(2)ndpjiTTP kKe ke je ke kTT0( ) ( )( ) (