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过程控制与自动化仪表 5.1 控制器 在自动控制系统中,检测仪表将被控变量转换成测量信号后,一方面送显示仪表进行显示记录,另一方面送到控制仪表,调节被控变量到预定的数值上。这些控制仪表分为变送器、调节器及执行器等几类,它的发展经历了基地式控制仪表、单元组合式控制仪表及计算机控制系统等阶段。 5.1.1 基地式调节器和自力式调节器 1.基地式调节器 用磁电式指示仪表和放大电路组成的基地式调节器,只需配接适当的传感器(如热电偶) 和执行器件,就能构成兼有显示功能的简单调节系统。其结构紧凑、使用方便,但是它的被调参数不能改变。 5.1.1 基地式调节器和自力式调节器 5.1.1 基地式调节器和自力式调节器 2.自力式调节器 5.1.1 基地式调节器和自力式调节器 5.1.2 电动单元式调节器 单元组合式控制仪表是将整套仪表按照功能划分成若干独立的单元,各单元之间用统一的标准信号连接。单元组合式控制仪表按照连接信号的不同可分为气动单元组合式控制仪表和电动单元组合式控制仪表两类。 5.1.2 电动单元式调节器 1.DDZ-Ⅲ型仪表概述 DDZ-Ⅲ型仪表是模拟式控制器中较为常见的一种,它用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的直流控制信号,从而实现对工艺变量的控制。 5.1.2 电动单元式调节器 2.分类与型号 (1) 分类 根据单元功能及结构特点,DDZ-Ⅲ型仪表大体有八个基型品种:①差压型二线制变送器;②温度变送器;③安全栅;④调节器;⑤指示记录仪;⑥计算单元;⑦电-气转换器;⑧电源箱。 按使用场所分为危险场所和安全场所两种仪表:按安装方式可分为现场安装、盘面安装和盘后安装三种仪表。 按仪表在系统中的作用和特点可分为变送单元、转换单元、显示单元、调节单元、计算单元及辅助单元等。 (2) 型号 Ⅲ型电动仪表以电(Dian)、单(Dan)、组(Zu) 三字的汉语拼音字母标志,即DDZ,整套仪表取名为DDZ-Ⅲ型电动单元组合式控制仪表。 5.1.2 电动单元式调节器 3.调节单元结构原理 5.1.2 电动单元式调节器 4.DDZ-Ⅲ型电动单元调节器的基本使用方法 (1)通电准备 (2)用手动操作启动 (3)由手动切换到自动 (4)自动控制 (5)由“自动” 切换到“手动” (6)“内” 给定与“外” 给定的切换 5.1.3 数字式控制器 数字式控制器以其强大的控制功能、灵活方便的操作手段、清晰直观的数字显示以及安全可靠、性价比高等特点,逐渐得到推广应用。数字式控制器以微处理器为运算和控制核心,可由用户编制程序, 组成各种控制规律。 数字式控制器有如下主要特点: 1)实现了模拟仪表与计算机一体化。 2)具有丰富的运算控制功能。 3)使用灵活方便,通用性强。 4)具有通信功能,便于系统扩展。 5)可靠性高,维护方便。 5.1.3 数字式控制器 AI系列人工智能调节仪是国内数字显示仪表中的典型代表,内部采用高性能ASIC芯片和先进的模块化结构,适合温度、压力、流量、液位及湿度等的精确控制,其通用性强,功能强大;采用AC85~264V输入范围的开关电源或DC24V电源供电,输入采用数字校正系统,内置常用热电偶及热电阻非线性校正表格,测量精确稳定;采用先进的AI人工智能调节算法,无超调,具备自整定(AT) 功能。 5.1.3 数字式控制器 1.主要技术参数 (1)输入参数 有多种信号输入方式。 (2)测量范围 (3)测量准确度 (4)分辨率 (5)响应时间 (6)调节方式 (7)输出参数(模块化) (8)报警功能 (9)手动功能 (10)电源 (11)使用环境 5.1.3 数字式控制器 2.仪表接线 5.1.3 数字式控制器 3.面板及显示状态说明 5.1.3 数字式控制器 AI系列智能仪表调节仪的显示状态 5.1.3 数字式控制器 4.基本使用操作 (1)显示转换 (2)修改数据 (3)手动/自动切换 (4)设置参数 5.AI仪表主要参数设置 5.2 执行器 执行器在自动控制系统中接受调节器的控制号,改变操纵变量,使生产过程按预定要求正常执行。 执行器由执行机构和控制机构两部分组成。 执行器按其能源形式分为液动、气动和电动三大类。 5.2.1 气动执行器 气动执行器通常称为气动调节阀、气动控制阀,是以被压缩的空气作为能源来操纵控制机构的。 5.2.1 气动执行器 1.气动执行器的结构与分类 (1)执行机构 气动执行机构主要分为薄膜式和活塞式两种。 (2)控制机构 控制机构即调节阀、控制阀,是一个局部阻力可以改变的节流元件。 5.2.1 气动执行器 控制阀的结构类型 5.2.1 气动执行器 控制阀的结构类型
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