[小学教育]控制仪表及装置复习总结

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检测技术与仪表复习总结

检测技术与仪表复习总结检测技术与仪表复习总结一1.控制装置与仪表的分类按能源分：电动、气动、液动和混合式；按功能实现原理：模拟控制装置与仪表和数字装置与仪表；模拟的按结构形式分为：基地式，单元组合式，组件组装式。

2.控制的三要素：传感器，控制器，执行器3.电信号种类：模拟信号，数字信号，频率信号，脉宽信号用最多的是电模拟信号。

电模拟信号有：直流电流信号，直流电压信号，交流电流信号，交流电压信号。

4.用直流电流信号时，所有仪表必须串联连接。

适于远距离传输。

直流电压并联。

5.活零点的意义：便于检验信号传输线有无断线及仪表是否断电；使半导体器件工作在较好的工作段；使制作具有本质安全防爆性能，使节约传输线的两线制变送器成为可能。

（有利于识别断电，断线等故障，且为实现两线制提供了可能性）。

6.信号制：指在成套系列仪表中，各个仪表的输入输出信号采用何种统一的联络信号的问题，只有采用统一信号才能使各个仪表间的任意连接成为可能。

上（下）限：测量或检测过程中量程的最大（小）值；意义：适当选取提高灵敏度准确度。

7.国标统一信号：DC4-20mA，DC1--5V。

8.二线制和四线制：区别：四线制供电电源与输出信号分别用两根导线传输，供电电源可以是AC220V或者DC24V，输出信号可以是真零点0-10mA或活零点4-20mA。

而二线制同变送器连接的导线只有两根，这两根导线同时传输电源和输出信号，电源、变送器和负载是串联的，信号电流必须采用活零点电流。

应用场合：四线用于对电流信号的零点及元器件的功耗没有严格要求的场合；二线用于低功耗的场合。

可否互换：二线制可以转换为四线制，四线制不一定能转换为二线制，实现二线制必须满足：采用有活零点的电流信号；必须是单电源供电。

具备的基本元素：测量变送环节，控制器，执行机构二1.一个完整的过程调节系统时，传感器在两方压力共同作变送器：对被控参数进行测量用下产生位移（或位移的趋和信号变换势），这个位移量和两个腔室压控制器：将给定值与被控参数力差（差压）成正比，将这种进行比较，运算位移转换成可以反映差压大小执行机构：将控制器的运算输的标准信号输出。

控制仪表及装置复习要点及习题

控制仪表及装置复习要点及习题《自动控制仪表与装置》综合习题说明：选择题除了正确选择答案外还应给出选该答案的理由绪论、第一章概述1. 如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？2. 名词解释：相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间 3. 仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差b、引用误差c、允许误差4. 测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃，下列哪支温度计最合适?（）A 0～600℃ 1.5级 B. 0～1500℃ 0.5级 C. 0～800℃ 0.5级 D. 0～400℃ 0.2级 5. 仪表的精度级别指的是仪表的( )A 引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值 6. 下列说法正确的是（）A 回差在数值上等于不灵敏区B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C 灵敏限数值越大则仪表越灵敏7. 有一个变化范围为320――360kPa的压力，如果用A、B两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？压力变送器A：1级，0――600kPa。

压力变送器B：1级，250――500kPa。

8. 一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0~1000℃。

在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的最大引用误差、允许误差、仪表的精度是否合格。

9.某台差压计的最大差压为1600mmH2O，精度等级为1级，试问该表最大允许的误差是多少？若校验点为800mmH2O，那么该点差压允许变化的范围是多少？10. 测量范围 0～450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃,其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少?若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格?11. 自动化仪表按能源分类及其信号形式。

12. 单元组合式仪表是什么？第二章压力测量及变送13. 简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。

14. 简述电容式差压变送器工作原理，说明变送器的两线制工作机理。

过程控制仪表及系统考点总结

第一章1.过程控制系统的组成调节器、调节阀、被控过程、检测变送2.过程控制系统的分类1）按系统的结构特点分类反馈控制系统(闭环)、前馈控制系统(开环)、前馈—反馈控制系统2)按给定值信号的特点分类定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统系统是衰减震荡的过程.衰减比和衰减率(动态质量指标)、余差(静态)、最大偏差和超调量(偏离给定值的程度)，峰值时间Tp(系统灵敏度)，过渡时间（过渡过程快慢）振荡频率一样，衰减比n越大，调节时间相对较短；衰减比n相同，振荡频率越高，振荡周期（调节时间）就越短第二章被控过程的数学模型-----指被控过程在各输入量（包括控制量和扰动量）作用下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。

1.解析法：根据过程的内在机理，通过静态与动态物料平衡关系，用数学推理建立数学模型的方法。

解析法建模：通过静态与动态物料平衡关系，用数学推导法建立过程的数学模型。

无自衡过程-----指过程在扰动作用下，其平衡状态被破坏后不需要操作人员或仪表等干预，依靠其自身不能重新恢复平衡的过程。

2.实验辨识法：根据过程输入、输出的实验测试数据，通过过程辨识和参数估计建立过程的数学模型。

3.混合法测定阶跃响应曲线的原理：在过程的输入量作阶跃变化时测定其输出量随时间而变化的曲线。

用阶跃响应曲线的原因：a能形象直观和完全描述被控过程的动态特性b容易添加信号a.阶跃响应法，试验时需要注意的问题;b.矩形响应法1)试验测定前，被控过程应处于相对稳定的工作状态2)输入阶跃信号的幅值不能过大，也不能过小3)分别输入正负阶跃信号，并测取其响应曲线作对比4)在相同的条件下重复测试几次第三章1.在过程控制系统中，变送器常和传感器组合使用，共同完成对温度、压力、物位、流量、成分等被控参数的检测并转换为统一标准的输出信号。

变送器的类型和特点差压变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器温度变送器的分类是直流毫伏变送器、热电隅温度变送器（热电效应、高温）、热电阻温（中低温度）温度变送器的特点：（1）采用低漂移，高增益的运算放大器作为主要放大器，具有线路简单和良好的可靠性，稳定性及各项技术性能。

控制装置与仪表自我总结

第一章控制装置与仪表使生产过程自动化的重要工具，是实现自动控制理论的中各种各种控制原则和控制规律的手段，是实现工业过程自动化的基础平台按能源分：电动、气动、液动和混合式按功能实现原理：模拟控制装置与仪表和数字装置与仪表。

控制装置与仪表按结构形式分基地式，单元组合式，组件组装式三大类基地式：以指示仪表记录仪表为中心，附加一些线路或器件完成控制任务，结构简单，具有控制，指示，记录功能缺点：专用性，不通用，不能互操作。

单元组合式：整套仪表划分为具备一定功能的若干单元，单元间采用统一标准信号，应用灵活，通用性强。

组件组装式：单元组合式发展而来，由功能分离的组件组成，结构上分为控制柜和显示操作盘两大部分。

控制三要素：传感器，控制器，执行器分散控制系统：DCS系统开放性不够I/O信号传输方式为非数字是控制功能分散程度不够现场总线控制系统:FCS开放性和可互操作性采用全数字式的信号传输方式彻底的功能分散性信号制：在成套系列仪表中，各仪表输入输出信号采用何种统一的联络信号问题。

电信号种类：模拟信号，数字信号。

频率信号。

脉宽信号电模拟信号：直流电流信号，直流电压信号，交流电流信号，交流电压信号国际统一信号：DC4——20mA DC1-5V四线制传输：供电，信号各两根，对电流信号的零点及元件的功耗没有严格要求，可以是活零点或真零点二线制传输：单电源供电，信号电源公用传输线，因此，必须采用有活零点的电流信号，必须是以零电位为起始点的单电源供电,变送器正常工作的电流I小于等于信号电流最小值二线制和四线制的区别：两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。

因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。

活零点的优点意义：便于检验信号传输线有无断线及仪表是否断电；使半导体器件工作在较好的工作段；使制作具有本质安全防爆性能和节约传输线的两线制变送器成为可能。

控制仪表及装置复习要点及习题

控制仪表及装置复习要点及习题概论思考题与习题0-1 控制仪表与装置采用何种信号进行联络？电压信号传输和电流信号传输各有什么特点？使用在何种场合？0-2 说明现场仪表与控制室仪表之间的信号传输及供电方式。

0～10mA的直流电流信号能否用于两线制传输方式？为什么？0-3 什么是本质安全型防爆仪表，如何构成本质安全防爆系统？0-4 安全栅有哪几种？它们是如何实现本质安全防爆的？第一章思考题与习题1-1 说明P、PI、PD调节规律的特点以及这几种调节规律在控制系统中的作用。

1-2 调节器输入一阶跃信号，作用一段时间后突然消失。

在上述情况下，分别画出P、PI、PD调节器的输出变化过程。

如果输入一随时间线性增加的信号时，调节器的输出将作何变化？1-3 如何用频率特性描述调节器的调节规律？分别画出PI、PD、PID的对数幅频特性。

1-4 什么是比例度、积分时间和微分时间？如何测定这些变量？1-5 某P调节器的输入信号是4～20mA，输出信号为1～5Ｖ，当比例度δ=60%时，输入变化6mA所引起的输出变化量是多少？1-6 说明积分增益和微分增益的物理意义。

它们的大小对调节器的输出有什么影响？1-7 什么是调节器的调节精度？实际PID调节器用于控制系统中，控制结果能否消除余差？为什么？1-8 某PID调节器（正作用）输入、输出信号均为4～20mA，调节器的初始值I i=I0=4mA，δ=200%，T I=T D=2min，K D=10。

在t=0时输入ΔI i=2mA的阶跃信号，分别求取t=12s 时：（1）PI工况下的输出值；（2）PD工况下的输出值。

1-9 PID调节器的构成方式有哪几种？各有什么特点？1-10 基型调节器的输入电路为什么采用差动输入和电平移动的方式？偏差差动电平移动电路怎样消除导线电阻所引起的运算误差？1-11 在基型调节器的PD电路中，如何保证开关S从“断”位置切至“通”位置时输出信号保持不变？1-12 试分析基型调节器产生积分饱和现象的原因。

控制仪表复习

控制器输出值为：0.25V 1V 1.25V。
答:输出变化量是0.25V。
2 5.说明积分增益和微分增益的物理意义。他们的大小对控制器的
输出有什么影响？
答：积分增益K
的物理意义是：
I
在阶跃信号作用下，PI控制器输出变化的最终值与初始值之比：
KI
y () y(0)
，K
越大越接近理想积分，消除静差的能力越强。
两端，见图2 4，这样两导线电阻的压降UCM1和UCM2均成无扰动切换。
为输入电路的共模电压信号，由于差动放大器对共模信号
有很强的抑制能力，因此，这两个附加电压不会影响运算
电路的精度。
第三章
3-11 气动仪表的基本元件有哪些？说明喷嘴挡板机构和放大器的作用原理。
答：（1）表的基本元件：气阻、气容、弹性元件、喷嘴-挡板机构和功率放大器等。
U03 () K K Pmin Imin
1 0.05%（不考虑漂移、积分电容漏 0.2 104
电的影响，此时MAX 2mV, P27）；控制器指标给出的控制精度为： 0.5% （考虑漂移、积分电容漏电
等因素影响，此时MAX 20mV）。不能消除偏差，因为KI ，CI漏电。
注：正常使用时，K I
又如exiaiict5表示ii类本质安全型ia等级c级t5组其设备适用于所有气体级别引燃温度不低于t5100c爆炸性气体蒸汽的燈按最大试验安全间隙倾在规定的标准试验条件下火焰不能饰的最大间隙称为最旭验2按最小点燃电流比分级在规定的标准试验条件下调节最小点燃电流以甲烷的最小点燃电流为标准定为10其它物质的最小点燃电流与之比较得出最小点燃电流比micr为
ymax
ym
。此
in
时
比例

控制仪表及装置——考试复习题.

简答题5X8=40分第1章概论1. 一个简单的闭环调节系统中至少应包含哪几个环节？P1输入环节；输出环节；反馈环节等2. 过程控制仪表与装置的分类有哪几种形式？ P2按能源形式分类:可分为电动、气动、液动和机械式等。

工业上普遍使用电动和气动控制仪表；按信号类型分类:分为模拟式和数字式两大类；按结构形式分类:单元组合式控制仪表,基地式控制仪表,集散型计算机控制系统,现场总线控制系统。

3. 过程控制仪表与装置按能源形式分类可分为哪几种？目前工业上普遍使用的是哪两种？ P2过程控制仪表与装置按能源形式分类可分为电动、气动、液动和机械式等。

工业上普遍使用电动和气动控制仪表。

4.数字式控制仪表的特征有哪些？其传输信号为断续变化的数字量，可以进行各种数字运算和逻辑判断，功能完善性，能优越，能解决模拟式控制仪表难以解决的问题。

5. 变送单元的作用是什么？它能将各种被测参数，如温度、压力、流量、液位等变换成相应的标准统一信号传送到接收仪表，以供指示、记录或控制。

6. 控制单元的作用是什么？将来自变送单元的测量信号与给定信号进行比较，按照偏差给出控制信号，去控制执行器的动作。

7. 执行单元的作用是什么？它按照调节器输出的控制信号或手动操作信号，操作执行元件，改变控制变量的大小。

8. 现场总线控制系统的特征？ P3其特征为：现场控制和双向数字通讯，即将传统上集中于控制室的控制功能分散到现场设备中，实现现场控制，而现场设备与控制室内的仪表或装置之间为双向数字通讯。

9. 信号制是指什么？P3-4信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。

10. 制定信号制的目的是什么？P3-4达到通用性和相互兼容性的要求，以便不同系列或不同厂家生产的仪表能够共同使用在同一控制系统中，实现系统的功能。

11. 气动仪表的信号标准？P3-4现场与控制室仪表之间宜采用直流电流信号。

14. 直流电流信号有哪些优缺点？P4-5优点：a、直流比交流干扰少b、直流信号对负载的要求简单c、电流比电压更利于远传信息缺点：a、多个仪表接收同一电流信息，它们必须串联b、任何一个仪表在拆离信号回路之前首先要把该仪表的两个输入端短接，否则其它仪表将会因电流中断而失去信号c 、仪表无公共接地点，须浮空工作。

仪表常用知识点总结

仪表常用知识点总结一、仪表分类及定义仪表是用来测量、显示、指示或控制物理量的设备，它广泛应用于工业生产、科学实验、医疗检测和日常生活中。

根据其功能和测量对象的不同，仪表可以分为测量仪表和控制仪表两大类。

1.测量仪表测量仪表是一种用来测量物理量的设备，根据测量对象的不同，可以分为电测量仪表、温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表等。

2.控制仪表控制仪表是一种用来控制生产过程或设备运行的设备，主要包括传感器、执行器、控制器等。

二、仪表的基本原理1.测量原理(1) 电测量原理电测量原理是指利用电学理论和方法来测量物理量的方法，主要包括电压测量、电流测量和电阻测量等。

(2) 温度测量原理温度测量原理是指利用热学原理来测量温度的方法，主要包括热电偶、热电阻、红外线测温等。

(3) 压力测量原理压力测量原理是指利用压力的作用特性来测量压力的方法，主要包括压电式、压力传感器等。

(4) 流量测量原理流量测量原理是指利用流体力学原理来测量流体流动的方法，主要包括流量计、涡街流量计等。

(5) 液位测量原理液位测量原理是指利用液体静力学原理来测量液位的方法，主要包括浮子液位计、差压液位计等。

2.控制原理(1) 静态控制原理静态控制原理是指在不考虑时间因素的条件下，通过改变输入信号或参数，使输出信号或参数在规定范围内达到期望值的方法。

(2) 动态控制原理动态控制原理是指在考虑时间因素的条件下，通过合理设计控制系统的结构和参数，使控制对象在规定时间内达到期望值的方法。

三、仪表的常用技术1.传感器技术(1) 电容传感器电容传感器是一种利用电容变化来实现物理量测量的传感器，主要用于测量位移、压力、温度等物理量。

(2) 光电传感器光电传感器是一种利用光学原理来探测物体位置、运动、形状等信息的传感器，主要用于测量光强、颜色、速度等物理量。

(3) 压力传感器压力传感器是一种利用压力的作用特性来测量压力的传感器，主要用于测量气体、液体的压力。

过程控制及自动化仪表-复习重点知识点

1, 测量温度的方法：接触式，非接触式。

2, 热电偶：当两种不同导体货半导体连接成闭合回路时，若两个节点温度不同，回路中就会出现热电动势并产生电流。

3, 第三导体定律：除热电偶A, B两种导体外，又插入第三种导体C组合成闭合回路，只要插入的第三种导体的两个接点温度相等，它的接入对回路毫无影响。

4, 测量某一点压力及大气压力之差，当这点的压力高于大气压力时，此差值称为表压。

5, 利用弹性元件受压产生变形可以测量压力。

常用的弹性测压元件有：弹簧管（常用）, 水纹管及膜片三类。

6, 流量检测仪表：节流式流量计(在管道中放入肯定的节流元件，依据节流元件的推力或在节流元件前后形成的压差测量)分为：压差, 靶式, 转子流量计。

7, 热导式气体分析仪是一种物理式的气体分析仪。

依据不同气体具有不同的热传导实力这一特性，通过测定混合气体的导热系数，推算出其中某些成分含量。

（0度时H2为7.150，He为7.150）8, 调整器的作用：把测量值和给定值进行比较，依据偏差大小，按肯定的调整规律产生输出信号，推动执行器，对生产过程进行自动调整。

9, 调整规律：他的输出量及输入量（偏差信号）之间具有什么样的函数关系。

10, 比例调整特点：对干扰有及时而有力的抑制作用，但存在静态误差，是一种静差调整。

11, 积分调整特点：能够消退静差，即当有偏差存在时积分输出将随时间变化，当偏差消逝时输出能保持在某一值上不变。

但动作过于缓慢，过渡过程时间长，易造成系统不稳定。

12, 微分调整器：能在偏差信号出现或变化瞬间，马上依据变化趋势，产生调整作用，是偏差尽快的消退于萌芽状态之中。

但对静态片差毫无抑制实力，不能单独运用。

13, 在PID三作用调整器中，微分作用主要爱用来加快系统动作速度，削减超调，克服震荡。

积分作用主要用来消退静态误差。

将比例, 积分, 微分三种调整规律结合在一起，即可达到快速灵敏，又可达到平稳精确，只要协作得当便可得到满足的调整效果。

自动化仪表及装置复习资料

1.试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。

答：控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。

比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。

它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。

比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间的积分成比例。

它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。

比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。

2.什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么基本特点？调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。

基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。

②比例控制：控制作用及时，有余差。

③积分控制：具有消除余差的作用。

④微分控制：具有超前调节的作用。

3.评价自动控制的过渡过程有哪些常用指标？其中超调量和最大偏差与余差有何关系？评价自动控制系统的过渡过程常用指标有：(1)最大偏差；(2)过渡时间；(3)余差；(4)衰减比；(5))振荡周期。

其中超调量是最大偏差与余差的差值。

4.离心泵的阀门调节与变速调节有哪些差别？（1）变速调节改变水泵的特性曲线，阀门调节则是改变管路特性曲线。

（2）变速调节是一种节能的调节方式，阀门调节时一种耗能的调节方式。

5.何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？常用的调节阀理想流量特性有哪些？答：阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。

常用的调节阀理想流量特性有：直线流量特性、抛物线流量特性、等百分比(对数)流量特性、快开特性。

6.双位控制系统的优缺点有哪些？答：优点：高效节能；延长设备使用寿命；功能齐全。

控制仪表及装置复习题

PLC 最常用的编程语言是
PLC 中输出继电器线圈可以串联使用。（X）
（
）。
A 指令表 B 顺序功能图
C 梯形图 D 结构化文本
S7-300 系列 PLC 中的 AI 模块
不能接受下列哪种信号
（ D ）。
A 4--20MA B 热电偶
C 热电阻 D 0--20V
集散控制系统的简称是
（D
）。
A FCS B PUC C TDC
简述集散控制系统的特点？
1. 功能齐全； 2. 人机联系完善； 3. 可靠性高； 4. 系统拓展灵活 5. 安装调试简单； 6. 性价比高。
TPS 系统分为哪几个部分构成？
PCS7 系统由哪两级网络构成？
1.基本系统； 2.万能控制网； 3，局域控制网； 4，工厂信息网系统。 1. 工业以太网：用于连接分散控制装置和操作管理装置。 2. 现场总线：包括 PROFIBUS PA 总线户外 as-i 总线
程序结构。
部件；
程序结构：系统程序和用户程序。
简述智能变送器的特点？
1. 测量精度高，响应快，性能稳定，可靠；
2. 较宽的零点迁移范围和较大的的量程比；
3. 具有温度，静压补偿功能和非线性校正功能；
4. 具有计算，显示，报警，控制，诊断功能；
5. 输出标准模拟信号，数字信号，或混合信号；
6. 可以通过手持通讯器，组态工具对变送器进行远程组态。
常用的可靠性指标有哪些？如何提高系统的可靠性？
可靠性指标有：1.可靠度；2.平局故障时间间隔；3.有效率；4. 平均故障修复时间。提高系统的可靠性的措施：1.加强硬件质量管理；2.采用合理的系统结构；3.采用自诊断技术；4.系统安全隔离和可靠接地。

控制仪表复习要点

概论【控制仪表】在自动控制系统中，将被控变量转换成测量信号后，送入控制仪表，以便控制生产过程的正常运行的设备。

【控制仪表分类】控制仪表及装置可按能源形式、信号类型和结构形式进行分类。

【按能源形势分类】1、气动仪表：以压缩空气为能源。

优点：结构简单，易于掌握，性能稳定，可靠性高，天然防爆，输出功率大20~100kpa，需要气源配合；缺点：气动信号传输速度极限= 声速340m/s；体积庞大。

2、液动仪表：以高压油和高压水为能源。

优点：工作可靠，结构简单，输出功率更大，防爆。

缺点：速度传送慢≯声速。

3、电动仪表：以电为能源。

优点：①信号快速，远距离传输；②易于实现复杂规律的信号处理；③易于与其它装置相连；④供电用电方便,无需空压机和油泵、水泵。

缺点：①不天然防爆；②易受电磁干扰；③功率不易大。

4、混合自动化仪表：电动+气动或液动。

优点：发挥电动的信号传输快又长的特点和液（气）动的功率大的特点，仪表之间便于配合；天然防爆；例DEH 电液数字调节装置用于汽轮机控制。

【按结构形式分类】1、基地式控制仪表；2、单元组合式控制仪表（根据控制系统中各种组成环节的不同功能和使用要求，将仪表做成能够实现某种功能的独立单元，各单元之间用统一的标准信号来联系）3、组件组装式仪表4、集散控制系统DCS；5、现场总线控制系统FCS；6、可编程控制器7、工业控制计算机。

【单元组合式控制仪表组成】1、变送单元：将被测信号转换成标准信号；2、转换单元：把电压、频率等电信号转化成标准信号或执行统一标准信号之间的转换；3、控制单元：将来自变送器的测量信号与给定信号比较，给出控制信号；4、运算单元：将几个标准信号进行加减乘除平方开根号等运算；5、显示单元：对各种被测参数进行指示、记录和报警；6、给定单元：输出统一标准信号作为被控变量的给定值传到控制器；7、执行单元：按控制器输出的控制信号或手动信号进行动作的仪表；8、辅助单元：为满足自控系统某些要求而增设的仪表。

检测技术与仪表复习总结

一 1.控制装置与仪表的分类按能源分：电动、气动、液动和混合式；按功能实现原理：模拟控制装置与仪表和数字装置与仪表；模拟的按结构形式分为：基地式，单元组合式，组件组装式。

2.控制的三要素：传感器，控制器，执行器3.电信号种类：模拟信号，数字信号，频率信号，脉宽信号用最多的是电模拟信号。

电模拟信号有：直流电流信号，直流电压信号，交流电流信号，交流电压信号。

4.用直流电流信号时，所有仪表必须串联连接。

适于远距离传输。

直流电压并联。

（有利于识别断电，断线等故障，且为实现两线制提供了可能性）。

6.信号制：指在成套系列仪表中，各个仪表的输入输出信号采用何种统一的联络信号的问题，只有采用统一信号才能使各个仪表间的任意连接成为可能。

上（下）限：测量或检测过程中量程的最大（小）值；意义：适当选取提高灵敏度准确度。

7.国标统一信号：DC 4- 20mA，DC 1--5 V。

8.二线制和四线制：区别：四线制供电电源与输出信号分别用两根导线传输，供电电源可以是AC220V或者DC24V，输出信号可以是真零点0-10mA或活零点4-20mA。

而二线制同变送器连接的导线只有两根，这两根导线同时传输电源和输出信号，电源、变送器和负载是串联的，信号电流必须采用活零点电流。

应用场合：四线用于对电流信号的零点及元器件的功耗没有严格要求的场合；二线用于低功耗的场合。

可否互换：二线制可以转换为四线制，四线制不一定能转换为二线制，实现二线制必须满足：采用有活零点的电流信号；必须是单电源供电。

二1.一个完整的过程调节系统变送器：对被控参数进行测量和信号变换控制器：将给定值与被控参数进行比较，运算执行机构：将控制器的运算输出转换为开关阀门或者挡板位移或转角。

2.量程调整概念：量程调整包括下限调整（通常称为零点迁移）和上限调整，只有当下限为零或确定不变时才可以把上限调整看作量程调整。

控制仪表复习总结

绪论1．控制系统的组成：调节器、执行器、变送器2．联络信号和传输方式：控制仪表及装置采用统一信号传输气动单元组合仪表：kPa 100~20气压信号电动单元组合仪表：DDZ-II 型 mA 100-直流电流DDZ-III 型 mA 204-直流电流或者V 51-直流电压注：国际标准信号：电流mA 204-，电压V 51- 3．电流信号传输和电压信号传输电流信号：仪表之间相互串接，一台仪表发生故障影响其它仪表的使用，适合远距离传送；电压信号：仪表之间相互并联，增加或取消某个仪表不影响其他仪表的工作，容易引入误差，不适合远距离传送 4. 变送器的信号传输：四线制传输：供电电源和输出信号各用两根线；电源与信号分别传送，对电流信号零点及元器件功耗无严格要求两线制传输：两根传输导线既是电源线，又是信号线；节省电缆线和安装费用，有利于安全防爆；采用这种方式，电流信号下限不能为零，DDZ-II 仪表只能用四线制 5. 本质安全防爆两个必要条件：自身不产生非安全火花；安全场所的非安全火花不能窜入危险场所实现方法：在现场使用本质安全型防爆仪表，在控制室和危险场所仪表之间设置安全栅注意：除了上述之外，还需注意系统的安全和布线调节器 1. 调节器的正作用和反作用偏差：s i x x -=ε （i x —变送器输出，s x —给定值）正偏差0>ε 反偏差0<ε正作用调节器：如果偏差0>ε，调节器输出变化量0>∆y 反作用调节器：如果偏差0<ε，调节器输出变化量0>∆y 2. 调节器的运算规律调节器的输出信号通常是指其变化量y ∆，其实际输出为'y y y +∆= ①比例运算（P ）数学表达式：ε⋅=∆p K y （p K 为比例增益）传递函数：P K s E s Y s W =∆=)()()(特点：响应非常及时，没有丝毫滞后，系统有余差比例度δ：δ%1001⨯=PK②比例积分运算（PI ）理想的数学表达式：)1(⎰⋅+=∆dt T K y IP εε（I T —积分时间）传递函数：)11()(sT K s W I P +=实际数学表达式：)]1)(1(1[Ii T K t I P eK K y ---+=∆ε传递函数：sT K sT K s W I I I P1111)(++=，积分增益)0()(y y K I ∆∞∆=实际PI 调节特性接近于理想PI 调节器的特性积分时间：当偏差为阶跃信号时，调节器的积分输出增大到与比例输出相等所需的时间积分时间越短，积分速度越快，积分作用越强特点：能消除余差，积分作用控制动作缓慢，与比例作用组合使用调节精度∆：控制点最大偏差的相对变化量，表征调节器消除余差的能力∆%1001⨯=IP K K （值越低，调节精度越高，消除余差能力越强）③比例微分运算规律（PD ）理想数学表达式：)(dtd T K y DP εε+=∆（P K —微分时间）传递函数：)1()(s T K s W D P += 实际数学表达式：])1(1[t T K D P DDeK K y --+⋅=∆ε（微分增益—D K ）传递函数：()sK Ts T s W DD D +⋅+=111K )(P理想与实际偏差较大，一般以实际为准微分时间：衡量微分作用的强弱微分时间越长，微分输入衰减越慢，微分作用越强特点：根据偏差变化速度调节，超前调节，微分作用在偏差输出恒定不变时输出为零，与比例作用组合使用④比例积分微分运算规律理想数学表达式：⎰+⋅+=∆)1(dtd T dt T K y DIP εεε 传递函数：)11()(s T s T K s W D I P ++=实际传递函数：sK T s T K sFT s FT s W DD I I DI ++++=1111)(（F —相互干扰系数）各输出波形请自行参考课本3. 基型控制器：对来自变送器的V 51-直流电压信号与给定值相比较，所产生的偏差信号进行PID 运算，输出mA 204-的控制信号组成：输入电路、PD 电路、PI 电路、输出电路、软手操电路和硬手操电路 4. 输入电路：采用偏差差动电平移动电路（特点）输入电路的作用：①将偏差信号放大两倍后输出 ②电平移动，将以0V 为基准的信号转换成以电平B V （10v ）为基准的输出信号采用偏差差动输入的作用：使导线上压降陈伟共模信号，消除导线上压降引起的误差进行电平移动的作用：使运算放大器工作在允许的共模电压输入范围以内5. PD 电路增益6. PI 电路I C 与M CM C 与I R简化电路：积分饱和问题：只要2o V ∆存在，就不断对电容M C充放电，是电容电压不断增加积分饱和的后果：当输入电压极性相反，输出电压不能及时跟上输入电压的变化，从而使控制品质变坏。

仪表与装置基本知识点汇编

1.测量仪表的概念在工业生产过程中，为了有效地进行生产操作和自动控制，需要对工艺生产中的一些主要参数进行自动测量。

用来测量这些参数的仪表称为测量仪表。

2.参数检测的基本过程3.传感器与变送器传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于靠着的输出信号，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。

由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0~10mA、4~20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表称为变送器。

4.测量误差由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测仪表(精度较低)和标准表(精度较高)在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。

即：Δ＝x i－x0也即绝对误差。

5.测量仪表的精确度在自动化仪表中，通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。

由于仪表的绝对误差在测量范围内的上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差：δ＝最大绝对误差/量程＝Δmax/(X max-X min)*100%仪表的精度等级(精确度等级)是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。

把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“%”号，便可以用来确定仪表的精度等级。

目前，按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。

所谓的0.5级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5%，以此类推。

精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上。

仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。

精度等级数值越小，表示仪表的精确度越高。

精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级数值一般大于等于0.5。

控制仪表考试复习资料

第一章自动控制基本知识第一节自动控制的基本概念一、概述• 1.自动化系统的组成：任何自动化系统都是由被控对象和自动化装置两大部分组成。

• 2.被控对象：是指需要控制的设备、机器或生产过程。

• 3.自动化装置：是指自动化控制中，实现自动化的工具。

• 4. 生产过程自动化的内容二、人工控制与自动控制这是一个热交换器加热过程的温度控制实例。

受控制的设备是一个蒸气加热物料的热交换器，工艺要求其出口处的热物料必须加热到一定的温度，高于或低于这个温度均不合格。

•人工控制时，首先是人眼观察热物料出口温度，然后通过大脑的思考、比较、分析，再根据物料出口温度与所要求给定温度间的偏差大小、方向及其变化趋向，决定应把蒸气阀门的开度作如何变更，最后人手按大脑发出的控制命令去开大或关小阀门，其结果将使物料出口温度与要求的给定温度相一致，这就是人工控制的全过程。

•自动控制时，用仪表及一些必要的自动装置来代替人的眼、脑、手三个器官的功能。

•必须指出，任何自动控制过程，都是仪表装置根据人的意志，按照预先的设计和安排来动作的，它只能减轻和代替人们的部分劳动，而不能完全彻底地取代人的作用。

第二节自动控制系统一、自动控制系统的组成自动控制系统的组成1.自动控制装置：即起控制作用的全套仪表、自动装置。

通常包括测量元件、变送器、制器和执行器等。

2.被控对象：即控制装置所要控制的生产设备。

• 1.被控对象：简称对象，亦称受控过程，是在自动控制系统中，需要控制工艺参数的生产设备。

对象不一定就是生产设备的整个装置，一个设备也不一定就只有一个控制系统。

• 2.测量元件与变送器：是用来检测被控变量的变化并将其转换为一种特定信号（如水位、流量、气压、电流或机械位移等）的装置。

在自动控制系统中起着获取信息的作用。

它的精确度、灵敏度及可靠性直接影响自动控制系统的品质指标。

• 3.控制器：它接收测量元件与变送器的信号，根据被控对象的数学模型及控制所要求达到的要求，按照一定的控制规律进行运算，并输出相应的信号（气压或电流等）给执行器。

控制仪表复习资料

1、八大单元的作用(选择题)（1）、变送单元能将各种被测参数变换（如；温度，压力等物理量）成相应的标准统一信号传送到接收仪表或装置，以供指示、记录或控制。

（2）、转换单元将电压、频率等电信号转换成为标准统一信号，或者进行标准信号之间的转换（3）、控制单元将来自变送单元的测量信号与给定信号进行比较，按照偏差给出控制信号，去控制执行器的动作。

（4）、运算单元将几个标准统一信号进行加、减等运算，适用于多种参数综合控制、比值控制、流量信号的温度压力补偿计算等（5）、显示单元对各种被测参数进行指示、记录、报警和积算，供操作人员监视控制系统和生产过程工况之用（6）、给定单元输出标准的统一信号，作为被控变量的给定值送到控制单元，实现定值控制。

给定单元的输出也可以供给其他仪表作为参考基准值。

（7）、执行单元按照控制器输出的控制信号和手动操作信号，去改变控制变量的大小。

（8）、辅助单元满足自动控制系统某些要求。

2、信号制气动：20~100KPa现场传输信号 4～20mA（DC）差压变送器两线制温度变送器四线制控制室联络信号 1～5V（DC）传输方式（一）模拟信号传输：电流传输特点：适于远距离传输，转换灵活，应浮空和隔离。

电压传输特点：相互独立、易引入干扰，不适于远距离传输。

（二）变送器与控制室仪表间的信号传输1、四线制传输2、两线制传输（电源线与信号线只用两根导线。

）优点：（1）节省导线和安装费用（2）利于安全防爆{控制室联络信号P5}（三）、防爆措施（1）选择合适的元件参数1 、防爆措施（2）在贮能元件上并联二极管（3）机体与外界密封2、防爆仪表：任何情况下产生的火花为安全火花的仪表。

种类：差压变送器、温度变送器、阀门定位器、电气转换器、安全栅3、防爆系统构成条件：（1）危险场所使用安全火花型防爆仪表；（2）在危险与安全场所之间增加安全栅。

（一）、基本控制规律比例（P ）输出信号变化量与偏差信号之间成比例关系。