化工儀表及自動(dòng)化化工儀表及自動(dòng)化第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念第一節(jié)化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及表示形式作干1、自動(dòng)化裝置的三個(gè)部分：測(cè)量元件與變送器、自動(dòng)控制器、執(zhí)行器作干2、自動(dòng)控制系統(tǒng)的表示形式（方框圖）給 偏控 控制x e p一Z測(cè)

控 操q測(cè)量

用擾對(duì) 被y3統(tǒng)比較最本質(zhì)的區(qū)別4、儀表的圖形符號(hào)儀中儀表盤就地儀表盤圖中的實(shí)線改為虛線就是分別的盤后安裝儀表5、字母代號(hào)字母字母第一位字母AFLPT溫度修飾詞比（分?jǐn)?shù)）~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~后繼字母功能報(bào)警~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~傳送例如：PIC是一臺(tái)具有指示功能的液位控制器；TRC是一臺(tái)同時(shí)具有指示、記錄功能的溫LICA是一臺(tái)具有指示、報(bào)警功能的液位控制器定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)（自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)第四節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)一、 控制系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的動(dòng)態(tài)二、 控制系統(tǒng)的過渡過程1、穩(wěn)定過程（非周期衰減過程、衰減振蕩過程）2（等幅振蕩過程、發(fā)散振蕩過程三、控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)BBB/.…………………CA1最大偏差為A；超調(diào)量為B 2衰減比為B:B/余差為C 4過渡時(shí)間5、振蕩周期第二章過程特性及其數(shù)學(xué)模型第一節(jié)化工過程的特點(diǎn)及其描述方法1、研究對(duì)象的特性就是用數(shù)學(xué)的方法來描述出對(duì)象輸入量與輸出量之間輸出量，而干擾作用和控制作用看作對(duì)象的輸入量2、對(duì)象的數(shù)學(xué)模型可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型3示；2）參量模型即是采用數(shù)學(xué)方程式來描述第二節(jié)對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)建模第三節(jié)描述對(duì)象特性的參數(shù)一、 放大系數(shù)KK在數(shù)值上等于對(duì)象重新穩(wěn)定后的輸出變化量與輸入變化量之比越大表示對(duì)輸出量的影響越大。二、時(shí)間常數(shù)T 時(shí)間常數(shù)越大，被控變量的變化也越慢，達(dá)到新的穩(wěn)定值所需時(shí)間也越大三、滯后時(shí)間1、傳遞滯后一般用τ0表示；2、容量滯后用τh表示一、 程與測(cè)量誤絕對(duì)誤差相對(duì)誤差三、 儀表的性能指標(biāo)

第三章檢測(cè)儀表與傳感器第一節(jié)概述1、 精確度相對(duì)百分誤差為

max100%量程允許誤差為允

儀表允許的最大絕對(duì)誤差值100% 去掉±、％號(hào)即是儀表的精確度越量程大表示精確度越低2、 變差=最大絕對(duì)差值100%量程3、 靈敏度與靈敏限適用于指針式儀表4、 分辨力適用于數(shù)字式儀表f5、 線性度 max100%f 量程第二節(jié)壓力檢測(cè)及儀表一、 壓力單位及測(cè)壓儀表p=F/S二、彈性式壓力記測(cè)量范圍為幾百帕到數(shù)千兆帕4~20mA0.02~0.1MPa12、壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)四、 壓力計(jì)的選用及安裝12/3脈壓力時(shí)最大工作壓力不應(yīng)超過測(cè)量上限的3/51/32、儀表精度級(jí)的選取第三節(jié)流量檢測(cè)及儀表一、 概述流量測(cè)量的分類：速度式流量計(jì)；容積式流量計(jì)；質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置即把裝置標(biāo)準(zhǔn)化，取壓方法有角接取壓法和法蘭取壓法三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)恒壓降，變節(jié)流面積第四節(jié)物位檢測(cè)及儀表一、 概述測(cè)量液體的叫液位計(jì)，固體的叫料位計(jì)，兩種密度不同的叫界面二、差壓式液位變送器1PHg3PH1

g(h2

h)1

g 零點(diǎn)改變，量程不變?nèi)?、電容式物位傳感?L1、原理電容量C2、液位的檢測(cè)

lnDd

第五節(jié)溫度的檢測(cè)及儀表一、 溫度檢測(cè)方法：接觸式測(cè)溫儀表；非接觸式測(cè)溫儀二、熱電偶溫度計(jì)1熱電勢(shì)數(shù)值2冷端溫度保持為℃的方法2冷端溫度修正方法E(t,0)=E(t,1)+E(1,0)3)5）補(bǔ)償熱電偶法三、熱電阻溫度計(jì)1的2、工業(yè)常用熱電阻：鉑，銅第六節(jié)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與傳感器的發(fā)展第七節(jié)顯示儀表第四章自動(dòng)控制儀表第一節(jié)概述以微處理器為基元的控制裝置第二節(jié)基本控制規(guī)律及其對(duì)系統(tǒng)過渡過程的影響控制器的控制規(guī)律指P與e之間的函數(shù)關(guān)系P=f(e)=f(z-x)一、 雙位控制1、制規(guī)律是控制器只有連個(gè)輸出值，相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)只有開和極限位置，又稱為開關(guān)控制Pmax,e>0P=Pmin,e<02、表達(dá)式為Pmax,e>0P=Pmin,e<0二、比例控制（P）1、規(guī)律是控制閥的開度與被控變量的偏差成比例。e2、表達(dá)式為P=Kp

Kp越大，比例控制作用越強(qiáng)ex x3、比例度= maxp

min

100%。其值越大，表示控制作用越弱p pmax min4、余差的產(chǎn)生（存在余差是比例控制的缺點(diǎn)）衡時(shí)被控變量值會(huì)比原來平衡值小三、積分控制（I）消除余差控制動(dòng)作緩慢，會(huì)出現(xiàn)控制不及時(shí)，1、控制規(guī)律：控制作用的輸出變化量P與輸入偏差e的積分成正比2、表達(dá)式P=KI∫edt當(dāng)偏差e是常數(shù)A時(shí)，變成P=KI∫Adt=KIAt3（由于積分控制控制動(dòng)作緩慢，會(huì)出現(xiàn)控制不及時(shí)）所以有：比例積分控制表達(dá)式1P=Kp(e+KI∫edt)T1KIP=Kp(e+k

∫edt).若偏差為常數(shù)A代入T1P=KpA+

p∫edt).缺點(diǎn)：對(duì)象滯后很大時(shí)，控制時(shí)間較長，最大偏差較大；負(fù)荷變化過T1于劇烈時(shí)，控制作用不及時(shí)四、微分控制(PID) 超前控制1、控制規(guī)律：控制器的輸出信號(hào)與偏差信號(hào)的變化速度成正比2、表達(dá)式：P=T

deDdt13、比例積分微分控制規(guī)律為P=Kp(e+ ∫edt+T1

de)Ddt第五章執(zhí)行器1、由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)兩部分組成。2控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，即是將信號(hào)壓力的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置；后者是執(zhí)行器的控制部分，它直接與被控介質(zhì)接觸，控制流體的流量，即是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流過閥的流量的裝置31）2）制閥、直通雙座控制閥、角形控制閥、三通控制閥、隔膜控制閥、蝶閥、球閥、凸輪繞曲閥、籠式閥4快開特性。5、控制閥的選擇：氣開式與氣關(guān)式的選擇主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。考慮原則是信號(hào)中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全。如果閥處于打開位置時(shí)危害性小，處于關(guān)閉時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣開閥第六章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)第一節(jié)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成干給 給 控 執(zhí) 對(duì)一測(cè)量變送裝簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方框圖第二節(jié)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、被控變量的選擇2、3、操縱變量的選擇4、5、測(cè)量元件特性的影響6（控制器正反作用的確定）方向一般是正的。反之為負(fù)作用。對(duì)于控制器，當(dāng)給定值不變時(shí)，被控變量測(cè)量值是增加時(shí)，控制器的輸出也增加屬于反之為負(fù)作用方向。對(duì)于執(zhí)行器，其作用方向取決于是氣開閥還