控制仪表及装置复习总结

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
I0
K

Pi
' I0

如果实现零点正迁移？
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
第一章 模拟式调节器 XR ε
给定单元 调节单元
△Y θ
执行单元
被控对象
Xi
变送单元
1、调节规律（P、PI、PD、PID）及其特点。
（1）P调节
L 设定 实际 t
y Kp
快速有余差
t
第一章 模拟式调节器
2、调节器作用方式
电开阀，调节冷水水量来控制水箱温度，调节器的 作用方式；调节管道蒸汽流量来控制锅炉温度，调 节器的作用方式。
第一章 模拟式调节器 3、PID参数的实验确定方法。 ε （1）P调节 比例增益 比例度
y I 0 KI e I i I i e y I 0
DBW-III，温度测量范围0～1000℃，对应输出电流为4 ～ 20mADC。 （1）画出输出电流I0与温度t的关系曲线。 （2）写出输入与输出的关系式。
（3）温度为750 ℃，输出电流=？输出电流为12mADC时， 测量温度=？
（4）温度测量范围为100～1000℃时，重新画出（1）曲线， 计算（3）。
第一章 模拟式调节器 （2）PI调节
1 y K P ( TI
dt )
0
t
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
Y ( s) 1 W ( s) K P (1 TD s) E ( s) TI s
θ
使被调参量既快又稳 且无余差到设定值。
D
K P
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。
硬手操 电路 1～5V Ui Us 输入电路
U o1
PD电路
U o2
PI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、手动操作电路 （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） 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
实际PI调节
1 1 TI s W (s) K P 1 1 K ITI s
ε
0
t K I TI
t
∆y
y K P [1 ( K I 1)(1 e
y () KI y (0)
)]
Kε P
K Kε P I
max
ymax ymin KP KI
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 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 K1K 2 Pi Ci 2 Ci1 d0 d0
感压膜片
差动电容
第二章 变送器
通过电容－电流转换电路实现 调制 解调
如果增大量程？
P i max
' I0 P i 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？
分析该电路工作原理。
dV0 1 V0 2 Vi 1 1 dVi Vi 1 Vi 趋于1时，Vi 微小变化，引起V0较大变化。 易引起系统振荡。
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 pL
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
Biblioteka Baidu
（a）
（b）
（c）
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（）
第一章 模拟式调节器 5、积分饱和产生原因、危害及消除措施
Cm Vi RI VF VT


IC
V0
第二章 变送器 1、由变送器组成框图推导出输入输出的关系；由输 入输出的关系说明如何调零、零点迁移、调量程。
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 方程，计算参数，画出输入输出关系曲线。
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 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。 4、DDZ-III型仪表DDZ-II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
0
t
第一章 模拟式调节器
（3）PD调节
1 TD s W (s) K P TD 1 s KD
输出响应
ε
0
t
∆y
K P K D
K Dt y K P 1 ( K D 1)e TD
0.63K P ( K D 1)
0
y (0) KD y ( )
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 和位置与输入偏差信号有什么关系？
4～20mA
Ii
If
伺服放大器
U sa
操作器
阀位 指示
伺服电机
减速器
θ
0~90O
位置发送器 放大器 执行机构
I i ( I i I f ) 0 电机正转 I i ( I i I f ) 0 电机反转 I i ( I i I f ) 0 电机停转 不变
0
∆y Kε P 0
t
t
例：4~20mA 比例调节器，输入从4 ~8mA DC变化，输 出从 4 ~14mA DC变化， δ =？
第一章 模拟式调节器
（2）PI调节 理想
ε
1 y K P ( TI
dt )
0
t
0
t
∆yI= ∆yP ∆yP TI
P TI
∆y
Kε P 0
t
例：PI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10秒，积分时间常数为多少？