第四章調(diào)節(jié)單元本章要點(diǎn)1)熟悉調(diào)節(jié)器的功能要求,掌握基本調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)學(xué)表示及其響應(yīng)特性;2)熟悉DDz-Ⅲ型調(diào)節(jié)器的基本構(gòu)成、電路原理及其應(yīng)用特點(diǎn);3)了解改進(jìn)型調(diào)節(jié)器的原理;4)了解數(shù)字式調(diào)節(jié)器的原理;過程控制儀表概述過程儀表的定義及作用調(diào)節(jié)器的功能(1)偏差顯示調(diào)節(jié)器的輸入電路接收測(cè)量信號(hào)和給定信號(hào),兩者相減后的偏差信號(hào)由偏差顯示儀表顯示其大小和正負(fù)。(2)輸出顯示調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)的大小由輸出顯示儀表顯示,習(xí)慣上顯示儀表也稱閥位表。閥位表不僅顯示調(diào)節(jié)閥的開度,而且通過它還可以觀察到控制系統(tǒng)受干擾影響后的調(diào)節(jié)過程。(3)內(nèi)、外給定的選擇當(dāng)調(diào)節(jié)器用于定值控制時(shí),給定信號(hào)常由調(diào)節(jié)器內(nèi)部提供,稱為內(nèi)給定;而在隨動(dòng)控制系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)往往來自調(diào)節(jié)器的外部則稱為外給定。內(nèi)、外給定信號(hào)由內(nèi)、外給定開關(guān)進(jìn)行選擇或由軟件實(shí)現(xiàn)(4)正、反作用的選擇工程上,通常將調(diào)節(jié)器的輸出隨反饋輸入的增大而增大時(shí),稱為正作用調(diào)節(jié)器;而將調(diào)節(jié)器的輸出隨反饋輸入的增大而減小時(shí),稱為反作用調(diào)節(jié)器。(5)手動(dòng)切換操作在控制系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí),往往先進(jìn)行手動(dòng)操作改變調(diào)節(jié)器的輸出待系統(tǒng)基本穩(wěn)定后再切換到自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài);當(dāng)自動(dòng)控制時(shí)的工況不正?；蛘{(diào)節(jié)器失靈時(shí),必須切換到手動(dòng)狀態(tài)以防止系統(tǒng)失控。通過調(diào)節(jié)器的手動(dòng)自動(dòng)雙向切換開關(guān),可以對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行手動(dòng)自動(dòng)切換,而在切換過程中,又希望切換操作不會(huì)給控制系統(tǒng)帶來擾動(dòng),即要求無(wú)擾動(dòng)切換。(6)其它功能如抗積分飽和、輸出限幅、輸入越限報(bào)警、偏差報(bào)警、軟手動(dòng)抗漂移、停電對(duì)策等,所有這些附加功能都是為了進(jìn)一步提高調(diào)節(jié)器的控制性能2執(zhí)行器的作用執(zhí)行器在過程控制中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器的控制信號(hào),改變其閥門開度,從而達(dá)到控制介質(zhì)流量的目的。執(zhí)行器直接與控制介質(zhì)接觸,是過程控制系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)若執(zhí)行器是采用電動(dòng)式的,則無(wú)需電/氣轉(zhuǎn)換器;若執(zhí)行器是采用氣動(dòng)式的,則電/氣轉(zhuǎn)換器是必不可少的。3安全柵安全柵是構(gòu)成安全火花防爆系統(tǒng)的關(guān)鍵儀表,其作用一方面保證信號(hào)的正常傳輸;另一方面則控制流入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量在爆炸性氣體或爆炸性混合物的點(diǎn)火能量以下,以確保過程控制系統(tǒng)的安全火花性能。第一節(jié)DDz-Ⅲ!型模擬式調(diào)節(jié)器補(bǔ)充:PD調(diào)節(jié)規(guī)律,比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律理想P|D的增量式數(shù)學(xué)表達(dá)式MOQ=k0)+70)+Δ(a為調(diào)節(jié)器輸出的增量值,ω為被控參數(shù)與給定值之差寫成傳遞函數(shù)形式G(SAU(S)K1TnE(S)第一項(xiàng)為比例(P)部分,第二項(xiàng)為積分(1)部分,第三項(xiàng)為微分(D)部分K為調(diào)節(jié)器的比例增益,為積分時(shí)間(以或mn為單位),D為微分時(shí)間(也以s或m門為單位)。比例調(diào)節(jié)規(guī)律比例控制數(shù)學(xué)表達(dá)式△u(t)=K,e(t)A(為調(diào)節(jié)器輸出的增量值,c()為被控參數(shù)與給定值之差純比例調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)特性比例控制的特點(diǎn)口控制及時(shí)、適當(dāng)。只要有偏差,輸出立刻成比例地變化,偏差越大,輸出的控制作用越強(qiáng)口控制結(jié)果存在靜差。因?yàn)?如果被調(diào)量偏差為調(diào)節(jié)器的輸出也就為零u=Kce即調(diào)節(jié)作用是以偏差存在為前提條件,不可能做到無(wú)靜差調(diào)節(jié)。在實(shí)際的比例控制器中,習(xí)慣上使用比例度6來表示比例控制作用的強(qiáng)弱。所謂比例度就是指控制器輸入偏差的相對(duì)變化值與相應(yīng)的輸出相對(duì)變化值之比,用百分?jǐn)?shù)表示。)×100%式中e為輸入偏差;u為控制器輸出的變化量;(enax-emin)為輸入的最大變化量,及輸入量程(un、-un)為輸出的最大變化量,即控制器的輸出量程。eu比例度:)×100%max