第五章 自动控制仪表9
自动化仪表控制系统管理制度范文(4篇)
自动化仪表控制系统管理制度范文第一章总则第一条为规范自动化仪表控制系统的管理和运行，保证生产安全和质量，提高工作效率，制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于公司所有生产设备和生产线上的自动化仪表控制系统的管理与运行。
第三条自动化仪表控制系统是指利用计算机、现代制度技术和仪器仪表等设备定量控制和监测工业过程中的物理量的系统。
第四条公司应建立自动化仪表控制系统的管理团队，负责系统的维护和管理。
第二章系统维护管理第五条自动化仪表控制系统的维护包括日常维护和定期维护两种。
第六条日常维护是指对自动化仪表控制系统的日常操作进行维护，包括检查系统运行情况、更换设备零部件等。
第七条定期维护是指定期对自动化仪表控制系统进行维护，包括清洁设备、校准仪表等。
第八条维护人员应按照工作计划进行维护，确保维护工作得到及时执行。
第九条维护人员应熟悉自动化仪表控制系统的结构、工作原理和操作规程，具备相关专业知识和技能。
第十条维护记录应详细记录维护人员、维护时间、维护内容等信息。
第三章系统安全管理第十一条自动化仪表控制系统的安全管理是指对系统进行安全防护和控制，防止系统被非法入侵或破坏。
第十二条公司应建立数据备份和恢复机制，确保系统数据的安全性。
第十三条系统管理员应设置合理的权限，限制非授权人员的访问和操作。
第十四条系统应具备故障监测和报警功能，及时发现和处理系统故障。
第十五条系统管理员应进行定期的系统安全评估，及时发现和修复系统的安全漏洞。
第十六条公司应定期组织系统安全培训，提高员工的安全意识和技能。
第四章系统监控管理第十七条自动化仪表控制系统的监控管理是指对系统运行情况进行监测和控制，及时发现和处理问题。
第十八条公司应建立监控系统，实时监测自动化仪表控制系统的运行状态。
第十九条监控人员应熟悉监控系统的操作方法和操作规程，具备相关专业知识和技能。
第二十条监控人员应及时处理系统报警和异常情况，确保系统的稳定运行。
第二十一条监控人员应按照工作计划进行巡检，及时发现和处理可能的问题。
第五章_仪表及指示灯系统
一、柴油机的低温起动加热装置 1．电热塞 2．热胀式电火焰预热器 3．电磁式火焰预热器 4．电网式预热器 5．压力雾化火馅预热器装置
汽车电气
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第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
汽车电气
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第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
汽车电气
汽车电气
六、制动蹄片磨损警告灯
作用：灯亮表示制动摩擦片磨损到使用极限厚度。
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第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
七、空气滤清器报警灯
汽车电气
作用：灯亮表示空气 滤清器滤芯发生堵 塞。
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第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
汽车电气
第四节、电动刮水器与风窗玻璃洗涤器
第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
汽车电气
第五章 仪表及指示灯系统
第一节 概述 第二节 仪表系统 第三节 指示灯系统 第四节：电动刮水器和除霜装置 第五节：电动门窗和门锁 第六节：汽车电路控制与保护及汽车线路与线束
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第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
第一节 概述
汽车电气
汽车电气
（一 ）汽车电路控制
• 3、灯光开关
灯光开关通常是两档式开关，按操纵的形式分主要有 推拉式、旋转式两种。灯光开关I档接通示廓灯、尾灯、 仪表照明灯等；灯光开关Ⅱ档接通前照灯、尾灯、仪表照 明灯等。
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第五章 仪表、指示系统及其他辅助电器装置
汽车电气
（一 ）汽车电路控制
• 4、组合开关
自动控制仪表 ppt课件
pmin xmin
100%
(5-6)
K Kp
100%
（对于单元组合仪表：K=1
）
所以
1 100%
KP
故：
1
KP
K P P （控制作用强）
ppt课件
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例题: 一DDZ—II型比例控制器温度刻度范围是400— 800℃，控制器的输出工作范围是0—10mA。当指示值 从600 ℃变化到700℃时，控制器的输出从4mA变化到 9mA。比例度是多少？
测量值
测量变送器
被控变量 y
给定值(x)：工艺要求的量值。测量值(z): 被控变量实际值。
偏 差(e): 测量值与给定值之差(e= z-x)。
操纵值(P)：控制器的输出信号。
ppt课件
2
从控制仪表的发展来看， 大体上经历了三个阶段： 1、基地式控制仪表
与检测装置、显示装置一起 组装在一个整体之内，同时具 有检测、控制与显示功能，所 以其结构简单、价格低廉、使 用方便。
δ再减小，会出现激烈的振荡(曲线3) 当δ继续减小到某一数值时，系统
e pp
则 pe
干扰
D
给定值 偏差
操纵值
操纵变量
xSv
+ -
Deve
Pz v
控制器
Mp v
执调 行节阀 器
q 被控对象
测量值
测量变送器
被控变量 y
ppt课件
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举例：如图是一液位控制系统。 当液位上升时，控制阀就关小；
当液位下降时，控制阀就开大。
ab
p
b p ae
p be a
(5-3)
e
杠杆就是控制器；
t
自动控制仪表_化工仪表
为什么会有余差？
我们一起讨论一下图5-5的系统从一个稳态 过渡到另外一个稳态的过程。 存在余差是比例控制的缺点。 比例控制的优点是反应快，控制及时。 有偏差信号输入时，输出立刻与它成比例 地变化，偏差越大，输出控制作用越强。
比例度与余差、 过渡过程的关系
增大Kp（即减小比
例度δ），可以减小 余调节
§5.2 模拟量PID控制器
一、基本构成 比较环节
将测量值与设定值进行比较（电流、电压、气压
相减），产生偏差信号。
放大器
将偏差信号、反馈信号、载波信号叠加后进行放
大。
反馈环节
将输出信号通过一定的运算关系反馈到放大器的
输入端，以实现比例、积分、微分等控制规律。
二、 DDZ—Ⅲ电动控制器 1. 仪表的特点
运动部件 动作频繁 容易损坏 缩短寿命
具有中间区的双位控制器
二、比例控制
图5－5 简单的 比例控制系统示 意图。 比例控制器：其输出信号（指变化量）p与输 入信号（指偏差，当给定值不变时，偏差就是 被控变量测量值的变化量）e之间成比例关系， 即
p K Pe
比例度
比例度就是指控制器输入的变化相对值与 相应的输出变化相对值之比的百分数，用 公式表示为： e p ( / ) 100%
在分析自动化系统时，偏差采用e=x-z，但在 单独分析控制仪表时，习惯上采用测量值减 去给定值作为偏差。 控制器的输出信号就是控制器送往执行器 （常用气动执行器）的信号p。 所谓控制器的控制规律就是指p与e之间的函 数关系，即
p f (e) f ( z x)
控制器的基本控制规律
位式控制（双位控制） 比例控制（P） 积分控制（I） 微分控制（D） P、I和D的组合形式：PI、PD和PID
《自动控制仪表》课件
波、放大、线性化等。
3
传感器
介绍不同类型的传感器，如温度传感 器、压力传感器等。
实例展示
展示适用于不同传感器和信号的调理 技术。
信号转换和放大
信号转换器
介绍信号转换器的作用和原 理，如模数转换器和数模转 换器。
信号放大器
解释信号放大器在控制系统 中的应用，以及不同类型的 放大器。
实施方法
讨论实际应用中的信号转换 和放大的实施方法。
《自动控制仪表》PPT课 件
本课件介绍了自动控制仪表的多个方面，包括定义、分类、基本参数、性能 指标、传感器和信号调理、信号转换和放大、模拟信号和数字信号等。
仪表的定义和分类
1 仪表定义
2 分类
介绍仪表的概念和作用， 以及在自动化控制中的 重要性。
介绍常见的仪表分类， 包括模拟仪表和数字仪 表。
3 示例
模拟信号和数字信号
Hale Waihona Puke 1 模拟信号介绍模拟信号的特点和 应用，以及连续性和分 辨率的概念。
2 数字信号
解释数字信号的优势和 应用，以及采样率和量 化深度的重要性。
3 比较与选择
比较模拟信号和数字信 号的优缺点，并介绍在 控制系统中的选择方式。
数字信号处理和控制器
1
数字信号处理
介绍数字信号处理的基本原理和常见算法，如滤波、频谱分析等。
展示不同类型的仪表示 例，并解释其应用领域。
仪表的基本参数和性能指标
基本参数
介绍仪表的常见基本参数， 如测量范围、精度、分辨 率等。
性能指标
解释仪表的性能指标，如 响应时间、稳定性、线性 度等。
案例分析
通过实际案例分析，说明 不同性能指标对控制系统 的影响。
化工仪表及自动化课后答案第版厉玉鸣版本
P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工生产过程自动化的意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。
（3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2、化工自动化主要包括哪些内容？一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成？自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
题1-5图加热器控制流程图解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07；TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03；FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。
化工仪表及自动化课后习题答案第四版
第一章，自动控制系统1、化工自动化主要包括哪些内容。
自动检测，自动保护，自动操纵和自动控制等。
2、闭环控制系统与开环控制系统的区别。
闭环控制系统有负反馈，开环系统中被控变量是不反馈到输入端的。
3、自动控制系统主要有哪些环节组成。
自动化装置及被控对象。
4、什么是负反馈，负反馈在自动控制系统中的意义。
这种把系统的输出信号直接或经过一些环节重新返回到输入端的做法叫做反馈，当反馈信号取负值时叫负反馈。
5、自动控制系统分类。
定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统6、自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有及影响因素。
最大偏差，衰减比，余差，过渡时间，振荡周期对象的性质，主要包括换热器的负荷大小，换热器的结构、尺寸、材质等，换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。
7、什么是静态和动态。
当进入被控对象的量和流出对象的量相等时处于静态。
从干扰发生开始，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这一段时间中，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，所以这种状态叫做动态。
第二章，过程特性及其数学模型1、什么是对象特征，为什么要研究它。
对象输入量与输出量之间的关系系统的控制质量与组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系。
特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大。
2、建立对象的数学模型有哪两类机理建模：根据对象或生产过程的内部机理，列写出各种有关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。
实验建模：用实验的方法来研究对象的特性，对实验得到的数据或曲线再加以必要的数据处理，使之转化为描述对象特性的数学模型。
混合建模：将机理建模和实验建模结合起来的，先由机理分析的方法提供数学模型的结构形式，然后对其中某些未知的或不确定的参数利用实测的方法给予确定。
3、反映对象特性的参数有哪些。
各有什么物理意义。
它们对自动控制系统有什么影响。
放大系数K：对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
对象的放大系数K越大，就表示对象的输入量有一定变化时对输出量的影响越大。
第5章 自动控制仪表
5.2 控制规律及其特点
1．控制器的控制规律：
控制器的输出信号与输入信号之间的关系，即
p=f(e)=f(z-x) 控制器的基本控制规律有： 位式控制（其中以双位控制比较常用），比例 控制(P)，积分控制(I)，微分控制(D)； 组合控制规律有： 比例积分控制(PI)，比例微分控制(PD)，比例 积分微分控制(PID)。
图5-17 控制器基本构成
5.3 模拟式控制器
2.气动控制器
气动单元组合仪表QDZ中的控制单元便为气动控制器，它 的输入输出信号均采用20~100kPa的标准气压信号。目前使 用的气动控制器，其工作原理主要有力平衡和力矩平衡两 种。例如QDZ-Ⅰ型中的膜片式比例积分控制器QTL-500型和 膜片式微分器QTW-200型，其工作原理都是属于力平衡式 的。QDZ-Ⅱ中的波纹管式三作用（既PID）控制器QTM-23 型，其工作原理是基于力矩平衡式的。
(5-15)
在e=A的阶跃偏差信号作用下，实际PID控制可视为比例、
积分和微分三种作用的叠加，即
p
K
p
A
At TI
A( K D
1)e K Dt
TD
（5-16）
其开环特性如图5-16所示。这种控制器的特点： 既能快速进行控制，又能消除余差，具有较好的控制性
能。
图5-18 DDZ-Ⅱ型仪表的信号传输示意图
5.3 模拟式控制器
（2）DTL-121调节器的基本组成
图5-19 DTL-121型调节器方框图
DTL-121型调节器的PID运算靠阻容反馈电路实现。
5.3 模拟式控制器
（3）比例积分微分运算电路
比例积分微分运算(PID运算)电路电路PID输出特性曲线如
自动化仪表控制系统管理制度和维修制度（三篇）
自动化仪表控制系统管理制度和维修制度自动化仪表控制系统是现代工业生产中广泛应用的一种控制系统，它通过传感器、执行器和控制器等组件实现对工艺参数的测量、控制和调节。
为了保证自动化仪表控制系统的正常运行和延长设备的使用寿命，需要建立相应的管理制度和维修制度。
一、自动化仪表控制系统管理制度1. 管理目标和原则：明确自动化仪表控制系统的管理目标，以提高生产效率、降低生产成本和保障生产安全为原则。
2. 设备登记和档案管理：对自动化仪表控制系统设备进行清点和登记，并建立相应的设备档案，包括设备的基本信息、安装位置、维修记录等。
3. 维护与保养管理：制定自动化仪表控制系统设备的定期保养计划，并建立维护与保养记录，确保设备的正常运行。
4. 故障处理管理：建立设备故障报修机制，及时处理设备的故障，减少停机时间，最大限度地保证生产过程的稳定。
5. 安全管理：建立自动化仪表控制系统设备的安全使用制度，包括设备操作规范、操作权限管理、设备维护安全措施等。
6. 人员管理：制定人员的岗位职责和工作流程，建立培训计划，提高人员的技术水平和操作能力。
二、自动化仪表控制系统维修制度1. 维修责任和权限：明确维修人员的责任和权限，包括设备维修的范围、维修人员的资质和技术要求等。
2. 维修流程：制定自动化仪表控制系统设备维修的具体流程，包括故障诊断、维修方案确定、维修工具和材料准备、维修操作等。
3. 维修记录和统计：建立设备维修记录和统计制度，记录设备维修的具体情况，包括故障描述、维修措施、维修时间、维修费用等。
4. 备件管理：建立备件管理制度，确保设备维修时备件的供应和使用，包括备件的采购、储存、领用和报废等。
5. 维修后评估和改进：对每次设备维修进行评估，分析故障原因和维修效果，及时纠正和改进维修方法，提高维修效率和准确性。
综上所述，自动化仪表控制系统的管理制度和维修制度对于保障设备的正常运行和延长设备的使用寿命至关重要，可以提高生产效率、降低生产成本和保障生产安全。
第五章 自动控制仪表
e p / ) 100% xmin pmax pmin
Xmax-Xmin=N 输入的最大变化量
Pmax-Pmin 控制器的输出范围
含义：控制器输出变化满刻
度时测量值的变化相对量
pmax pmin 1 100% KP x max xmin
比例度就是使控制器的输出变化满刻度时（也就是控制阀从全关到 •比例度δ与放大倍数KP成反比 全开或相反），相应的仪表测量值变化占仪表测量范围的百分数。 •在单元组合仪表中 1 100 % 或者说，使控制器输出变化满刻度时，输入偏差变化对应于指示刻 Kp 度的百分数。比例度越小则输入变化范围就越小。
TD：微分时间, 是微分控制器的参数
当e为阶跃变化时，pt0=∞，pt=0 ，
理想的微分控制
e较小时也能进行干预，与偏差大小无
关
只要出现变化趋势，马上就进行控制，即具 有超前控制能力
如偏差固定, 则无作用, 不能单独使用。
不能消除余差
实际的微分控制规律及微分时间
实际微分控制规律是由两部分组成：比 例作用与近似微分作用，其比例度δ固定不变， 恒等于100%，即：实际的微分控制器是一个 比例度为 100%的比例微分控制器。 当输入是一幅值为 A的阶跃信号时
de ) dt
§5.3 控制器
控制器的作用
将被控变量（被调参数）的测量值与给定值相比较，产生
一定的数学 一定的偏差，根据该偏差进行比例、积分、微分等 运算， 并将运算结果以一定的信号形式送往执行器，以实现对被 控变量的自动控制
测量值增加z↑,控制器的输出p↑----正作用 测量值增加z↑,控制器的输出p↓----反作用
e↓
化工仪表及自动化 第5章 自动控制仪表
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第三节 模拟式控制器
（4）结构合理，比之Ⅱ型有许多先进之处。
表现在
基型控制器有全刻度指示控制器和偏差指示控制器两 个品种，指示表头为100mm刻度纵形大表头，指示醒目， 便于监视操作。
自动、手动的切换以无平衡、无扰动的方式进行，并 有硬手动和软手动两种方式。面板上设有手动操作插孔， 可和便携式手动操作器配合使用。
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第四节 数字式控制器
（4）人／机联系部件 人／机联系部件一般臵于控制器的正面和侧面。 （5）通信接口电路 通信接口将欲发送的数据转换成标准通信格式的数 字信号，经发送电路送至通信线路（数据通道）上；同 时通过接收电路接收来自通信线路的数字信号，将其转 换成能被计算机接收的数据。
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第四节 数字式控制器
比例微分控制规律 比例积分控制规律
de p K P e TD dt
1 de p K P e edt TD T dt I
图5-13 比例微分控制 器特性
图5-14 微分时间对过渡 过程的影响
20
图5-15 三作用控制 器特性
作用 通过正、负反馈来实现比例、积分、微分等控制规律。
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第三节 模拟式控制器
二、DDZ-Ⅱ型电动控制器
1. DDZ-Ⅱ型仪表的特点 （1）采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一标准信号。
优点
电气零点不是从零开始，且不与机械零点重合，这不但利 用了晶体管的线性段，而且容易识别断电、断线等故障。 只要改变转换电阻阻值，控制室仪表便可接收其他1:5的电 流信号。
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第二节 基本控制规律及其对系统过渡过程的影响
如左图，根据相似三角形原理
a p a , 或p e b e b
自动控制仪表
自动控制仪表概论1. 控制仪表包括：在自动控制系统中广泛使用的调节器、变送器、运算器、执行器等。
2. 自动控制系统一般由被控对象、变送器、控制器和执行器构成。
被控对象：需要调节其工艺参数的生产设备。
变送器：把工艺参数转换成标准统一信号的装置。
控制器：将来自变送器的测量值与给定信号相比较后产生的偏差信号，按照预先设定好的控制规律进行运算后，输出一个控制信号去执行器。
执行器：把控制器的输出信号转换成直线位移或角位移，以控制阀门的开度。
此外，根据需要还可设有显示、转换、计算、辅助、给定装置。
密闭容器的气压控制：3. 控制仪表与装置分类：按能源形式分类:气动、电动、液动。
按信号类型分类:模拟式和数字式两大类。
4. 联络信号类型：(1)气动仪表的统一信号为:0.02~0.1Mpa 。
(2)电动模拟仪表采用4~20mA 直流电流和1~5V 直流电压作为统一联络信号( 与我国的DDZ-Ⅲ仪表相同)。
5. 电信号传输指的是电流信号传输和电压信号传输。
电流信号传输时，仪表是串联连接的；而电压信号传输时，仪表是并联连接的。
电流传输的优点：(1)发送仪表的输出电阻均很大，故电流信号适用于远距离传输(2)电流回路中串入一电阻，取压方便。
电流传输的缺点：(1)回路中增减接收仪表时将影响其他仪表工作(2)各台仪表没有公共接地点，若要和计算机联用，则应在仪表的输入、输出之间采取直流隔离措施。
电压传输优点：(1)增加或取消某个仪表不会影响其它仪表的工作(2)各接收仪表可设置公共接地点，可和计算机联用。
电压传输缺点：要在引线电阻上产生电压降，信号受一定损失，且因接收仪表输入阻抗很高，易于引入干扰，所以不适于远距离传输。
现场与控制室仪表之间采用直流电流信号，控制室内部仪表之间采用直流电压信号。
6. 变送器的信号传送和供电方式通常有如下两种：四线制传输和两线制传输。
两线制传输：这两根线既为信号线又为电源线，优点：可以节省大量电缆线和安装费用且利于防爆，活零点可判别信号和电源是否断线。
自动控制仪表
第二节 基本控制规律及其影响
四、微分控制
– 控制器输出P与输入e的微分（变 控制器输出P与输入e的微分（ de 化速度）成正比 化速度）
» TD：微分时间 dt » 当e为阶跃变化时，Pt0=∞，Pt=0 ， 为阶跃变化时， =∞， e较小时也能进行干预，与偏差大小无 较小时也能进行干预， 关不能单独使用。 关不能单独使用。
分类
– 基地式、单元组合式、微处理器 基地式、单元组合式、 – 模拟式、数字式 模拟式、 节尾
第二节 基本控制规律及其影响
控制规律
– 开环时控制器的输出信号与输入信号之间的 关系 – 输入信号：经比较机构得到的偏差信号，规 输入信号：经比较机构得到的偏差信号， 偏差e=测量值 给定值x[注意 测量值z 注意： 定：偏差e=测量值z-给定值x[注意：系统 闭环）分析时，规定偏差e=x（闭环）分析时，规定偏差e=x-z] – p=f(e)=f(z-x) p=f(e)=f(ze阶跃信号 →p (t) e阶跃信号
» 阶跃输入 » 作用：既快速调节，又消除余差 作用：既快速调节，
第二节 基本控制规律及其影响
四、微分控制
– 比例积分微分控制 1 de p = K p ( e + ∫ edt +TD ) TI dt
» 阶跃输入 » 作用：既快速调节，又消除余差 作用：既快速调节，
节尾
第三节 模拟式控制器
– 控制器作用：比较、运算、输出 控制器作用：比较、运算、 – 模拟控制器：连续信号，分气动、电动 模拟控制器：连续信号，分气动、
第三节 模拟式控制器
二、电动控制器
5、运算反馈电路 （3）比例微分运算
C= q dq dU 2 q = CDU 2 I = = CD U dt dt U − U2 dU 2 I= 1 RDCD + U 2 = U1 RD dt
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反馈环节
控制器的PID控制规律是通过反馈环节进行的。 输出的电信号通过电阻和电容构成的无源网络反馈 到输入端。
放大器
放大器实质上是一个稳态增益很大的比例环节。 在电动控制器中可采用高增益的集成运算放大器。
DDZ-Ⅲ型电动单元控制器
是模拟式控制器中较为常见的一种，它以来 自变送器或转换器的1～5V直流测量信号作 为输入信号，与1～5V直流设定信号相比较 得到偏差信号，然后对此信号进行PID运算 后，输出1～5V或4～20mA直流控制信号， 以实现对工艺变量的控制。
电动 直通单座阀
电动 隔膜阀
电动 三通阀
电磁阀
手动截止阀
概 述
控制器 扰动 比较 设定值 r(t) 机构 e(t) f(t) 广义对象 被控变量
-
控制装置 u(t)
执行器
q(t)
过程
c(t)
测量值 y(t)
检测元件、变送器
作用：接收控制器输出的控制信号，改变操 纵变量，使生产过程按预定要求正常进行。
第一节 气动执行器
气关式
正作用
气开式
正作用
气开式
反作用
气关式
反作用
第一节 气动执行器
(2) 活塞式 活塞式执行机构属于强力气动执行机构。其气缸允 许操作压力高达0.5MPa，且无弹簧抵消推力，因此 输出推力很大，特别适用于高静压、高压差、大口 径场合。它的输出特性有两位式和比例式。两位式 是根据活塞两侧的操作压力的大小而动作，活塞由 高压侧推向低压侧，使推杆从一个极端位置移动到 另一个极端位置，其行程达25～100mm，适用于 双位控制系统；比例式是指推杆的行程与输入压力 信号成比例关系，必须带有阀门定位器，它适用于 控制质量要求较高的系统。
第五章
自动控制仪表
上节课重点内容回顾： 1、控制器的作用 2、四种基本控制规律及其选用 本次课讲述内容： 1、模拟式控制器构成原理及部件 2、DDZ-III型电动控制器 3、执行器简介
控制规律 优缺点 位式 结构简单 ;价格便 宜 ;控制质量不 高 ;被控变量会振 荡 比例（P） 结构简单 ;控制及 时 ;参数整定方 便 ;控制结果有余 差
DDZ-Ⅲ型控制器的特点
采用高增益、高阻抗线性集成电路组件，提 高了仪表精度、稳定性和可靠性，降低了功 耗。 由于采用集成电路，扩展了功能，在基型控 制器的基础上可增加各种功能，如非线性控 制器可以解决严重非线性过程的自动控制问 题，前馈控制器可以解决大扰动及大滞后过 程的控制，也可以根据需要在控制器上附加 一些单元如偏差报警、输出双向限幅及其它 功能的电路。
概 述
组成：执行机构和调节机构 执行机构：执行机构是指根据控制器控制信 号产生推力或位移的装置。 调节机构：调节机构是根据执行机构输出信 号去改变能量或物料输送量的装置，通常指 控制阀。 现场有时就将执行器称为控制阀。
概 述
液动: 推力最大，但较笨重，现很少使用 电动： 电动执行器的执行机构和调节机构是分开的 两部分，其执行机构有角行程和直行程两种， 都是以两相交流电机为动力的位置伺服机构， 作用是将输入的直流电流信号线性地转换为 位移量。安全防爆性能较差，电机动作不够 迅速，在行程受阻或阀杆被轧住时电机易受 损。
比例积分 能消除余差 ;积分 PI 作用控制缓慢 ;会 使系统稳定性变差
控制规 优缺点 律 比例微 响应快、偏差 分PD 小、能增加系 统稳定性;有超 前控制作用,可 以克服对象的 惯性;控制结果 有余差 比例积 控制质量高;无 分微分 余差;参数整定 PID 较麻烦
适用场合 对象滞后大,负荷变化不大, 被控变量变化不频繁,控制 结果允许有余差存在
DDZ-Ⅲ型控制器的特点
采用国际标准信号制，现场传输信号为4～ 20mA直流电流，控制室联络信号为1～5V直 流电压，信号电流和电压的转换电阻为250Ω。 由于电气零点不是从零开始，因此容易识别 断电、断线等故障。信号传输采用电流传送电压接受的并联方式，即进出控制室的传输 信号为直流电流信号（4～20mA），将此电 流信号转换成直流电压信号后，以并联形式 传输给控制室各仪表。
对象滞后大;负荷变化较大, 但不甚频繁;对控制质量要 求高。例如精馏塔、反应器、 加热炉等温度控制系统及某 些成分控制系统
模拟式控制器
模拟式控制器基本Biblioteka 构模拟式控制器所传送的信号形式为连续的模 拟信号，其基本结构包括比较环节、反馈环 节、放大器三部
模拟式控制器
比较环节
将被控变量的测量值与设定值进行比较得到偏差。 电动控制器是在输入电路中进行电压或电流信号的 比较。
数字式控制器
数字式控制器主要特点 实现了模拟仪表与计算机一体化 具有丰富的运算控制功能 使用灵活方便，通用性强 具有通讯功能，便于系统扩展 可靠性高，维护方便 （硬件、软件）
第六章
执行器
对执行器的初步认识
气动薄膜 直通单座阀
气动薄膜 直通双座阀
气动蝶阀
气动球阀
气动切断阀
气动薄膜 角形阀
适用场合 对象容量大 ,负荷变化小 ,控 制质量要求不高 ,允许等幅振 荡 对象容量大 ,负荷变化不大、 纯滞后小 ,允许有余差存在 , 例如一些塔釜液位、贮槽液位、 冷凝器液位和次要的蒸汽压力 控制系统等 对象滞后较大 ,负荷变化较大 , 但变化缓慢 ,要求控制结果无 余差。此种规律广泛应用于压 力、流量、液位和那些没有大 的时间滞后的具体对象
概 述
气动： 气动执行器的执行机构和调节机构是统一的 整体，其执行机构有薄膜式和活塞式两类。 活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场 合，而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。 化工厂一般均采用薄膜式。（习惯称为气动 调节阀)是用压缩空气为能源，结构简单、动 作可靠、平稳、输出推动力大、维修方便、 防火防爆、价格较低、广泛应用于化工、炼 油生产。
DDZ-Ⅲ型控制器的特点
整套仪表可以构成安全火花型防爆系统，而 且增加了安全栅，实现控制室与危险场所之 间的能量限制和隔离。 有软、硬两种手动操作方式，软手动与自动 之间相互切换具有双向无平衡无扰动特性， 提高了控制器的操作性能。这是因为在自动 与软手动之间有保持状态，此时控制器输出 可长期保持不变，所以即使有偏差存在，也 能实现无扰动切换。
第一节 气动执行器
PO 气 动 执 行 机 构 1 2
3
6 调节 机构
4
5
图 气动薄膜调节阀的外形和内部结构 1－薄膜 2－平衡弹簧 3－阀杆 4－阀芯 5－阀体 6－阀座
第一节 气动执行器
气动执行机构
气动执行机构主要分为薄膜式和活塞式。
薄膜式 活塞式
第一节 气动执行器
这种执行机构的输出位移 与输入气压信号成比例关 系。当压力与弹簧的反作用 力平衡时,推杆稳定在某一位 置,信号压力越大,推杆的位移 量也越大。(推杆的位移 即为执行机构的直线输出 位移,也称行程。) 正作用形式: 信号压力增大,推杆向下。 反作用形式: 信号压力增大,推杆向上。
DDZ-Ⅲ型控制器结构
DDZ-Ⅲ型控制器结构
控制器的工作状态有“自动”、“软手动”、 “硬手动”及“保持”四种
当控制器处于“自动”状态时，测量信号与设定信 号通过输入电路进行比较，由比例微分电路、比例 积分电路对其偏差进行PD和PI运算后，再经过电路 转换为4～20mA直流电流，作为控制器的输出信号， 去控制执行器。 当控制器处于“保持”状态（即它的输出保持切换 前瞬间的数值）时，若同时将控制器切换到“软手 动”状态，输出可按快或慢两种速度线性地增加或 减小，以对工艺过程进行手动控制。当控制器处于 “硬手动”状态时，控制器的输出与手操电压成比 例，即输出值与硬手动操作杆的位置一一对应。