第4章 过程控制装置(08.10.16).ppt

第4章 过程控制装置 教学要求与学习目标： 1 了解差压式变送器和温度变送器的工作原理。 2 了解防爆安全栅的工作原理。 3 了解差控制器调节规律实现的方法。 4 掌握气动、电动执行器的结构、组成及工作原理。 教学内容: §4.3 执行器 本章思考题： p175: 1、4、5、6、7、8、11、14、19、20、22、23、24、25、26。 本节作业：P176：16、18、30 ●执行器的分类（按能源形式） 二 执行器的执行机构、控制阀分别有哪些结构形式？各有什么特 点？主要用在什么场合？ 二 执行器的执行机构、控制阀分别有哪些结构形式？各有什么特 点？主要用在什么场合？ 各种控制阀的结构、特点及使用场合 各种控制阀的结构、特点及使用场合 各种控制阀的结构、特点及使用场合 四 控制阀的理想流量特性有哪些？写出其数学表达式？各有什么特点？ 直线流量特性的特点： ②　等百分比（对数）流量特性：是指单位相对开度变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系，即控制阀的放大系数 随相对流量 的增加而增加，即 ③ 抛物线流量特性：Q/Q max与l/L成抛物线关系。 ④快开特性 ： 这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，称快开特性。适合于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。 ②并联管道的工作流量特性 ▲气开、气关的选择原则 主要从工艺生产安全要求出发。考虑原则：信号压力中断时，应保证设备与操作人员的安全。例如： 本节学习要点 1 掌握气动薄膜执行器的组成、基本结构、主要类型及使用场合； 2 理解气动薄膜执行机构的 正、反作用；控制阀的正、反作用；气动 执行器 的正、反方向；气开阀、气关阀的含义 3 了解控制阀的流量特性的含义；串联管道中的阻力比S、并联管道中的分流比x对理想流量特性的影响。 4 了解电动执行器、电—气转换器及阀门定位器的用途及工作原理 直线流量特性的特点： §4.3.3 电-气转换器及电-气阀门定位器 二 电—气阀门定位器在控制系统中有什么作用？ 电—气阀门定位器除了能将电信号转换为气信号外，还能够使阀杆位移与送来的信号大小保持线性关系，即实现控制器输入信号与阀门位置之间关系的准确定位，故取名为定位器。定位器可以使用在阀的不平衡力较大或阀杆移动摩擦力较大等场合，同时还可以利用定位器来改变阀的流量特性，改变执行器的正、反作用。在分程控制中，利用定位器可以使阀在不同的信号段范围内作全行程移动。 补充题3：图为一蒸汽加热器，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出，试问： ①影响物料出口温度的主要因素有哪些？一般情况下，其中哪些为可控量，哪些为不可控量？　　　　　　　②如果要设计一温度控制系统，一般应选择什么量为被控变量和操纵变量？为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③如果物料温度过高时会分解？试确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正、反作用方向？ §2.2 简单控制系统思考题作业 课堂测验： 补充题4：有一冷却器，以冷却水作为冷剂，来冷却物料温度，现选择冷却水流量为操纵变量，物料出口温度为被控变量。试确定在下述三种情况下的控制阀气开、气关型式和控制器的正反作用方向。 ① 被冷却物料温度不能太高，否则对后续生产不利；　 ②被冷却物料温度不能太低，否则易凝结；　　 　　　③ 冷却器置于室外，而该地区冬季温度最低达0℃以下。 答： ① 气关型，反作用 ② 气开型，正作用 ③ 气关型，反作用 课堂测验： 补充题4：有一冷却器，以冷却水作为冷剂，来冷却物料温度，现选择冷却水流量为操纵变量，物料出口温度为被控变量。试确定在下述三种情况下的控制阀气开、气关型式和控制器的正反作用方向。