控制儀表實訓報告

1、、八前言執(zhí)行器 (final controlling element )是自動化技術工具中接收控制 信息并對受控對象施加控制作用的裝置。工業(yè)上一般用在電廠脫硫， 污水處理廠的給排水，造紙廠管道上 很多地方都用，小型的執(zhí)行器有的是控制小的碟閥截止閥風門等比如燃燒機在點燃前需爐膛內(nèi)需要進行給風吹掃， 吹掃的時候就可以用電動執(zhí)行器來控制閥 門從開到關或從關到開運行 執(zhí)行器一般分為電動執(zhí)行器和氣動執(zhí)行 器，從控制方式上有分為開關型和調(diào)節(jié)型 開關型是說只是控制閥門 從開到關或從關到開 而調(diào)節(jié)型說的是通過執(zhí)行器可以控制閥門在中 間或者某段位置進行來回調(diào)節(jié) 了解執(zhí)行器的特點， 有利于了解工廠 的機器運行。過

2、程控制儀表及裝置是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的工具； 是生產(chǎn)過程 高效運行的保障，有助于提高生產(chǎn)效率；保證產(chǎn)品質(zhì)量；減少生產(chǎn)過 程的原材料與能量損耗。 近年來由于微電子技術、 計算機技術和網(wǎng)絡 技術的發(fā)展，過程控制儀表已經(jīng)進入以 DCS和智能儀表為主的時代； 同時模擬式控制儀表在我國仍將大量使用。本次實習的目的是將生產(chǎn)過程控制儀表中常用的測量原件及執(zhí) 行器等儀表的結構、工作原理、選用方法、校驗方法做一總結，使讀 者從中了解利用過程控制儀表構成控制系統(tǒng)的手段和方法， 理解各控 制儀表的工作原理與結構， 獲得控制儀表的安裝、 使用、校驗、維護、 選型等方面的知識與技能。、八、-丄前 言 1一、實驗儀器 3

3、.1. 變送器 3.1.1 概念 3.1.2 保護作用 3.1.3 基本原理 4.1.4 種類特點 4.2、控制器 4.2.1 基本簡介 4.2.2 主要分類 4.2.3 組合邏輯 5.2.4 基本組成 5.2.5 工作原理 5.3. 執(zhí)行器 6.3.1 基本概念 6.3.2 執(zhí)行器的原理 6.3.3 作用 7.3.4 氣動、電動、液動執(zhí)行器的對比 7.二、儀器調(diào)校 8.1、液位檢測、壓力變送器調(diào)校 8.1.1 壓力變送器的主要技術指標： 8.1.2 壓力變送器測試框圖如下所示。 8.1.3 注意事項 8.1.4 實驗說明及操作步驟 9.2、模擬控制器認識及調(diào)校 1.02.1 目的 1.0.2

4、.2 內(nèi)容 1.0.2.3 原理 1.0.2.4 步驟 1.2.3、執(zhí)行器調(diào)校 1.3.4、調(diào)節(jié)閥結構 1.5.三、總 結1.7.11實驗儀器1.變送器1.1概念變送器(tran smitter)是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R別的信號 (或?qū)鞲衅鬏斎氲姆请娏哭D(zhuǎn)換成電信號同時放大以便供遠方測量和控制的信 號源)的轉(zhuǎn)換器。傳感器和變送器一同構成自動控制的監(jiān)測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應的變送器。 變送器的種類很多，用在工控儀表上面的 變送器主要有溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器 等等。變送器應用在工業(yè)現(xiàn)場、能輸出標準信號的傳感器稱為變送器。變送器這

5、個術語有時與傳感器通用。在自動控制原理中，變送器是把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R 別的信號的轉(zhuǎn)換器。至于有時候與傳感器通用是因為現(xiàn)代的多數(shù)傳感器的輸出信 號已經(jīng)是通用的控制器可以接收的信號， 此信號可以不經(jīng)過變送器的轉(zhuǎn)換直接為 控制器所識別。所以，傳統(tǒng)意義上的“變送器”意義應該是：“把傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為可以被控制器或者測量儀表所接受標準信號的儀器”。在自控中：信號源-傳感器-變送器-運算器控制器-執(zhí)行機構-控制輸出。變送器種類很多，總體來說就是由變送器發(fā)出一種信號來給二次儀表使二次 儀表顯示測量數(shù)據(jù)。將物理測量信號或普通電信號轉(zhuǎn)換為標準電信號輸出或能夠以通訊協(xié)議方 式輸出的設備。一般

6、分為：溫度/濕度變送器，壓力變送器，差壓變送器，液位 變送器，電流變送器，電量變送器，流量變送器，重量變送器等。1.2保護作用1、變送器輸入過載保護；2、輸出過流限制保護；3、輸出電流長時間短路保護；4、兩線制端口瞬態(tài)感應雷與浪涌電流 TVS抑制保護;5、工作電源過壓極限保護w 35V;6工作電源反接保護。1.3 基本原理變送器是中文名字，英文是： TRANSMITTER 顧名思義，變送器含有“變”和“送”之意。 所謂“變”，是指將各種從傳感器來的物理量，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N電信號。比如： 利用熱電偶，將溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?；利用電流互感器，將大電流轉(zhuǎn)換為小電流。由 于電信號最容易處理，所以，現(xiàn)代變送器，均將

7、各種物理信號，轉(zhuǎn)變成電信號。 因此，我們說的變送器，通常都變成了“電” 。所謂“送”，是指將各種已變成的電信號，為了便于其他儀表或控制裝置接 收和傳送，又一次通過電子線路， 將傳感器來的電信號， 統(tǒng)一化（比如 4-20MA）。 方法是通過多個運算放大器來實現(xiàn)。這種“變” +“送”，就組成了現(xiàn)代最常用的 變送器。比如： SST3-AD 就是一種將電流互感器的輸出電流，轉(zhuǎn)變成標準的 4-20MA 的電流變送器；再比如：SST4LD,可以將重量傳感器來的重量信號，轉(zhuǎn)變成標 準的 4-20MA 的重量變送器。1.4 種類特點變送器的種類很多， 用在工控儀表上面的變送器主要有溫度變送器， 壓力變 送器，

8、流量變送器，電流變送器，電壓變送器等等。變送器在儀器、 儀表和工業(yè)自動化領域中起著舉足輕重的作用。 與傳感器不 同，變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測量的電量外， 一般還具有一定的放大作用。壓力變送器也稱差變送器，主要由測壓元件傳感器、模塊電路、顯示表頭、 表殼和過程連接件等組成。 它能將接收的氣體、 液體等壓力信號轉(zhuǎn)變成標準的電 流電壓信號，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和 過程調(diào)節(jié)。壓力變送器測量原理是： 流程壓力和參考壓力分別作用于集成硅壓力敏感元 件的兩端，其差壓使硅片變形（位移很小，僅卩 m級），以使硅片上用半導體技 術制成的全動態(tài)惠斯登電橋在外部電流源驅(qū)動下輸

9、出正比于壓力的 mV 級電壓 信號。由于硅材料的強性極佳， 所以輸出信號的線性度及變差指標均很高。 工作 時，壓力變送器將被測物理量轉(zhuǎn)換成 mV 級的電壓信號， 并送往放大倍數(shù)很高而 又可以互相抵消溫度漂移的差動式放大器。 放大后的信號經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換變換成 相應的電流信號， 再經(jīng)過非線性校正， 最后產(chǎn)生與輸入壓力成線性對應關系的標 準電流電壓信號。壓力變送器根據(jù)測壓范圍可分成一般壓力變送器 （O.OOIMPa20MPa）和微 差壓變送器（030kPa）兩種。2、控制器2.1 基本簡介控制器是按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值 來控制電動機的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置

10、。2.2 主要分類控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器， 兩種控制器各有長處和短處。 組 合邏輯控制器設計麻煩，結構復雜，一旦設計完成，就不能再修改或擴充，但它 的速度快。微程序控制器設計方便，結構簡單，修改或擴充都方便，修改一條機 器指令的功能，只需重編所對應的微程序；要增加一條機器指令， 只需在控制存儲器中增加一段微程序， 但是，它是通 過執(zhí)行一段微程序。具體對比如下： 組合邏輯控制器又稱硬布線控制器， 由邏輯電路構成， 完全 靠硬件來實現(xiàn)指令的功能。2.3 組合邏輯設計步驟 設計機器的指令系統(tǒng)： 規(guī)定指令的種類、 指令的條數(shù)以及每一條指令的格 式和功能。 初步的總體設計：如寄存器設置、總

11、線安排、運算器設計、部件間的連接 關系等。 繪制指令流程圖：標出每一條指令在什么時間、什么部件進行何種操作。 編排操作時間表： 即根據(jù)指令流程圖分解各操作為微操作， 按時間段列出 機器應進行的微操作。 列出微操作信號表達式，化簡，電路實現(xiàn)。2.4 基本組成（1）指令寄存器用來存放正在執(zhí)行的指令。指令分成兩部分：操作碼和地 址碼。操作碼用來指示指令的操作性質(zhì)，如加法、減法等；地址碼給出本條指令 的操作數(shù)地址或形成操作數(shù)地址的有關信息 （這時通過地址形成電路來形成操作 數(shù)地址 ）。有一種指令稱為轉(zhuǎn)移指令，它用來改變指令的正常執(zhí)行順序，這種指 令的地址碼部分給出的是要轉(zhuǎn)去執(zhí)行的指令的地址。（2）操作

12、碼譯碼器： 用來對指令的操作碼進行譯碼， 產(chǎn)生相應的控制電平， 完成分析指令的功能。（3）時序電路：用來產(chǎn)生時間標志信號。在微型計算機中，時間標志信號 一般為三級： 指令周期、 總線周期和時鐘周期。 微操作命令產(chǎn)生電路產(chǎn)生完成指 令規(guī)定操作的各種微操作命令。 這些命令產(chǎn)生的主要依據(jù)是時間標志和指令的操 作性質(zhì)。該電路實際是各微操作控制信號表達式（如上面的A-L表達式）的電路實 現(xiàn)，它是組合邏輯控制器中最為復雜的部分。 （4）指令計數(shù)器：用來形成下一條 要執(zhí)行的指令的地址。 通常， 指令是順序執(zhí)行的， 而指令在存儲器中是順序存放 的。所以，一般情況下下一條要執(zhí)行的指令的地址可通過將現(xiàn)行地址加 1

13、 形成， 微操作命令“ 1”就用于這個目的。如果執(zhí)行的是轉(zhuǎn)移指令，則下一條要執(zhí)行的 指令的地址是要轉(zhuǎn)移到的地址。 該地址就在本轉(zhuǎn)移指令的地址碼字段， 因此將其 直接送往指令計數(shù)器。微程序控制器的提出是因為組合邏輯設計存在不便于設計、 不靈活、不易修 改和擴充等缺點。2.5 工作原理有兩種由于設計方法不同因而結構也不同的控制器。 微操作是指不可再分解 的操作，進行微操作總是需要相應的控制信號 （稱為微操作控制信號或微操作命 令）。一臺數(shù)字計算機基本上可以劃分為兩大部分 -控制部件和執(zhí)行部件。控制 器就是控制部件，而運算器、存儲器、外圍設備相對控制器來說就是執(zhí)行部件。 控制部件與執(zhí)行部件的一種聯(lián)系

14、就是通過控制線。 控制部件通過控制線向執(zhí)行部 件發(fā)出各種控制命令， 通常這種控制命令叫做微命令， 而執(zhí)行部件接受微命令后 所執(zhí)行的操作就叫做微操作?？刂撇考c執(zhí)行部件之間的另一種聯(lián)系就是反饋信息。 執(zhí)行部件通過反饋線 向控制部件反映操作情況， 以便使得控制部件根據(jù)執(zhí)行部件的狀態(tài)來下達新的微 命令，這也叫做“狀態(tài)測試” 。微操作在執(zhí)行部件中是組基本的操作。由于數(shù)據(jù) 通路的結構關系，微操作可分為相容性和相斥性兩種。在機器的一個CPU 周期中，一組實現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合， 構成一條微指令。 一般的微指令格 式由操作控制和順序控制兩部分構成。 操作控制部分用來發(fā)出管理和指揮全機工 作的控制信號

15、。 其順序控制部分用來決定產(chǎn)生下一個微指令的地址。 事實上一條 機器指令的功能是由許多條微指令組成的序列來實現(xiàn)的。 這個微指令序列通常叫 做微程序。既然微程序是有微指令組成的， 那么當執(zhí)行當前的一條微指令的時候。 必須指出后繼微指令的地址， 以便當前一條微指令執(zhí)行完畢以后， 取下一條微指 令執(zhí)行。3.執(zhí)行器3.1 基本概念 執(zhí)行器是自動化工具中接收控制信息并對受控對象施加控制作用的裝置， 也 是控制系統(tǒng)正向通路中直接去改變操縱變量的儀表， 在過程控制系統(tǒng)中， 執(zhí)行器 由執(zhí)行機構和調(diào)節(jié)機構兩部分組成。 調(diào)節(jié)機構通過執(zhí)行元件直接改變生產(chǎn)過程的 參數(shù)，使生產(chǎn)過程滿足預定的要求。 執(zhí)行機構則接受來自控

16、制器的控制信息把它 轉(zhuǎn)換為驅(qū)動調(diào)節(jié)機構的輸出（如角位移或直線位移輸出） 。它也采用適當?shù)膱?zhí)行 元件，但要求與調(diào)節(jié)機構不同。 執(zhí)行器與變送器等儀表不同， 它直接安裝在生產(chǎn) 現(xiàn)場，與生產(chǎn)過程相接觸，并且對生產(chǎn)過程施加影響。換句話說，執(zhí)行器要工作 在高溫、高壓、腐蝕、振動等惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中，同時要有足夠的功率以影響生 產(chǎn)過程。我們有必要了解執(zhí)行器的結構原理及性能指標， 以便對其恰當?shù)剡x擇和 使用，保證控制系統(tǒng)安全、正常、高效地運行，以能保持正常工作直接影響自動 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性和可靠性。執(zhí)行器是構成自動控制系統(tǒng)不可缺少的重要部分。 它在系統(tǒng)中的作用是接收 控制器的輸出信號，直接控制能量或物料等， 調(diào)

17、節(jié)介質(zhì)的輸送量， 達到控制溫度、 壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的目的。由于執(zhí)行器代替了人的操作，所以人們形 象地成之為實現(xiàn)生產(chǎn)自動化的“手腳” 。執(zhí)行器的主要產(chǎn)品為調(diào)節(jié)閥。3.2 執(zhí)行器的原理在齒輪級， 發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可通過兩套齒輪傳送到輸出桿上。 主減速器由行星 齒輪完成， 副減速器由蝸輪實現(xiàn)， 它被一套繃緊的彈簧固定在中心位置。 在發(fā)生 過載的情況下， 也就是輸出桿超過了彈簧的設定轉(zhuǎn)矩時， 中央蝸輪會發(fā)生軸向位 移，對開關及信號裝置進行微調(diào)，為系統(tǒng)提供保護。 受由外部變化控制桿操縱 的耦合的作用，輸出桿在發(fā)動機工作時與蝸輪耦合，在手動操作時與手輪耦合。 當發(fā)動機不工作時， 可以很容易地斷掉電機

18、驅(qū)動， 并且只需壓一下控制桿即可連 上手輪。由于電機驅(qū)動優(yōu)先于手動操作， 因此當發(fā)動機再次啟動時， 會自動發(fā)生 反向動作。這樣就可以避免當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時還開啟手輪，有利于保護系統(tǒng)。由于手輪直接與輸出桿耦合， 因此可以保證在內(nèi)部齒輪失靈或損壞時閥門的 正常手動操作。安裝在齒輪上的開關與信號裝置是一個密封外殼， 保護其內(nèi)部的元件實現(xiàn)以 下功能 :1. 本地或遠程顯示閥門位置2. 執(zhí)行器 /閥門的過載保護3. 限定閥門行程范圍4. 電氣接口執(zhí)行器在不同型號閥門上的安裝是通過輸出桿來完成的， 它可適用于現(xiàn)有的 多種閥桿組態(tài)。3.3 作用雙作用雙作用執(zhí)行機構的選用以 DA 系列氣動執(zhí)行機構為例。齒輪條式執(zhí)

19、行機構的 輸出力矩是活塞壓力 （氣源壓力所供 ）乘上節(jié)圓半徑 （力臂 ）所得，如圖 4 所示。且 磨擦阻力小效率高。 如圖 5 所示，順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出力矩都是線性 的。在正常操作條件下，雙作用執(zhí)行機構的推薦安全系數(shù)為 25-50%單作用單作用執(zhí)行機構的選用以SR系列氣動執(zhí)行機構為例在彈簧復位的應用中， 輸出力矩是在兩個不同的操作過程中所得， 根據(jù)行程位置， 每一次操作產(chǎn)生兩個 不同的力矩值。彈簧復位執(zhí)行機構的輸出力矩由力 （空氣壓力或彈簧作用力 ）乘上 力臂所得第一種狀況 :輸出力矩是由空氣壓力進入中腔壓縮彈簧后所得，稱為 空 氣行程輸出力矩 在這種情況下， 氣源壓力迫使活塞從 0

20、 度轉(zhuǎn)向 90度位置， 由于 彈簧壓縮產(chǎn)生反作用力，力矩從起點時最大值逐漸遞減直至到第二種狀況:輸出力矩是當中腔失氣時彈簧恢復力作用在活塞上所得， 稱為彈簧行程輸出力矩 在 這種情況下，由于彈簧的伸長，輸出力矩從 90 度逐漸遞減直 0 度如以上所述， 單作用執(zhí)行機構是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個平衡力矩的基礎上設計而成的。3.4 氣動、電動、液動執(zhí)行器的對比 調(diào)節(jié)閥所用執(zhí)行器不外乎氣動、電動、液動 （電液動 ）這三種，其使用性能各 有優(yōu)劣，下面分述之。1、氣動執(zhí)行機構 :現(xiàn)今大多數(shù)工控場合所用執(zhí)行器都是氣動執(zhí)行機構，因為 用氣源做動力，相較之下，比電動和液動要經(jīng)濟實惠，且結構簡單，易于掌握和 維

21、護。由維護觀點來看，氣動執(zhí)行機構比其它類型的執(zhí)行機構易于操作和校定， 在現(xiàn)場也可以很容易實現(xiàn)正反左右的互換。 它最大的優(yōu)點是安全， 當使用定位器 時，對于易燃易爆環(huán)境是理想的， 而電訊號如果不是防爆的或本質(zhì)安全的則有潛 在的因打火而引發(fā)火災的危險。 所以現(xiàn)在電動調(diào)節(jié)閥應用范圍越來越廣。 但是在 化工領域上，氣動調(diào)節(jié)閥還是占據(jù)著絕對的市場優(yōu)勢。氣動執(zhí)行機構的主要缺點就是 :響應較慢，控制精度欠佳， 抗偏離能力較差， 這是因為氣體的可壓縮性， 尤其是使用大的氣動執(zhí)行機構時， 空氣填滿氣缸和排 空需要時間。但這應該不成問題， 因為許多工況中不要求高度的控制精度和極快 速的響應以及抗偏離能力。2、電動

22、執(zhí)行機構 :電動執(zhí)行機構主要應用于動力廠或核動力廠，因為在高壓 水系統(tǒng)需要一個平滑、 穩(wěn)定和緩慢的過程。 電動執(zhí)行機構的主要優(yōu)點就是高度的穩(wěn)定和用戶可應用的恒定的推力，最大執(zhí)行器產(chǎn)生的推力可高達225000kgf,能達到這么大推力的只有液動執(zhí)行器， 但液動執(zhí)行器造價要比電動高很多。 電動執(zhí) 行器的抗偏離能力是很好的，輸出的推力或力矩基本上是恒定的， 可以很好的克 服介質(zhì)的不平衡力，達到對工藝參數(shù)的準確控制，所以控制精度比氣動執(zhí)行器要 高。如果配用伺服放大器，可以很容易地實現(xiàn)正反作用的互換， 也可以輕松設定 斷信號閥位狀態(tài)（保持/全開/全關），而故障時，一定停留在原位，這是氣動執(zhí)行 器所作不到，

23、氣動執(zhí)行器必須借助于一套組合保護系統(tǒng)來實現(xiàn)保位。電動執(zhí)行機構的缺點主要有：結構較復雜，更容易發(fā)生故障，且由于它的復 雜性，對現(xiàn)場維護人員的技術要求就相對要高一些；電機運行要產(chǎn)生熱，如果調(diào)節(jié)太頻繁，容易造成電機過熱，產(chǎn)生熱保護，同時也會加大對減速齒輪的磨損 ； 另外就是運行較慢，從調(diào)節(jié)器輸出一個信號，到調(diào)節(jié)閥響應而運動到那個相應的 位置，需要較長的時間，這是它不如氣動、液動執(zhí)行器的地方。3、液動執(zhí)行機構：當需要異常的抗偏離能力和高的推力以及快的形成速度時， 我們往往選用液動或電液執(zhí)行機構。因為液體的不可壓縮性，采用液動執(zhí)行器的 優(yōu)點就是較優(yōu)的抗偏離能力，這對于調(diào)節(jié)工況是很重要的，因為當調(diào)節(jié)元件接

24、近 閥座時節(jié)流工況是不穩(wěn)定的，越是壓差大，這種情況越厲害。另外，液動執(zhí)行機 構運行起來非常平穩(wěn)，響應快，所以能實現(xiàn)咼精度的控制。電液動執(zhí)行機構是將 電機、油泵、電液伺服閥集成于一體，只要接入電源和控制信號即可工作，而液 動執(zhí)行器和氣缸相近，只是比氣缸能耐更高的壓力，它的工作需要外部的液壓系 統(tǒng)，工廠中需要配備液壓站和輸油管路，相比之下，還是電液執(zhí)行器更方便一些。液動執(zhí)行機構的主要缺點就是造價昂貴， 體檢龐大笨重，特別復雜和需要專 門工程，所以大多數(shù)都用在一些諸如電廠、石化等比較特殊的場合。二、儀器調(diào)校1、液位檢測、壓力變送器調(diào)校1.1壓力變送器的主要技術指標:測量范圍0 6Kpa輸出電流4 2

25、0mA負載能力250300Q工作電源24( 1 5%V DC1.2壓力變送器測試框圖如下所示+ 124V1圖3-1壓力變送器接線原理圖1.3注意事項1本實驗采用的壓力變送器是兩線制儀表， 應串入24伏直流電源。接線時, 注意電源極性。接線完畢后，應檢查接線是否正確，并請指導教師確認無誤后， 方能通電。2投通電、不加壓；先卸壓、再斷電。3. 進行量程調(diào)整時，應注意調(diào)整電位器的調(diào)整方向。4. 小心操作，切勿生扳硬擰，嚴防損壞儀表。5. 般儀表應通電預熱15分鐘后再進行校驗，以保證校驗的準確性。1.4實驗說明及操作步驟1壓力變送器的零點及量程調(diào)校。（1）零點調(diào)整在水箱沒水時，觀察輸出電流表的讀數(shù)是否

26、為4mA，如果不對，則調(diào)整調(diào)零電位器，直至讀數(shù)為4mA。（2）滿量程調(diào)整零點調(diào)好后，給水箱加水，液位增加到水箱滿刻度處。將液位變送器的輸出 接到控制器（控制器中測量范圍上限參數(shù)值設置為 450）。根據(jù)實際刻度與控制 器顯示的讀數(shù)之間的差值調(diào)整，直到兩者一致。（3）滿量程調(diào)整后會影響零點，因此零點、滿量程需反復多次調(diào)整。直至 滿足要求為止。2. 校驗液位計精度。（1）根據(jù)液位量程，確定校驗點（全量程內(nèi)均勻取 57點）。（2）正行程校驗：根據(jù)確定校驗點從小到大穩(wěn)定液位，對輸出電流讀取并 記錄。（3）反行程校驗：由大到小按（2）過程校驗各確定點并數(shù)據(jù)記錄。3 數(shù)據(jù)記錄及處理輸入液位刻度分值（cm）0

27、12.52537.550輸出輸出信號標準值Io （ mA）48121620輸出信號實測值Io （mA）正行程47.9011.8015.8020.0反行程47.8211.8016.020.0誤差絕對誤差正行程00.10.20.20反行程00.180.200絕對變差00.0800.20基本誤差（%）1.25變差（%）1.25精度等級1.5記錄及處理實驗數(shù)據(jù)時應注意的問題:（1）實驗前擬好實驗記錄表格，見上表。（2）實驗時一定等現(xiàn)象穩(wěn)定后再讀數(shù)、記錄。否則因滯后現(xiàn)象會給實驗結 果帶來較大的誤差。（3）誤差計算公式絕對誤差厶=10實10標引用誤差=A / （I0上 I0 下）X 100% 基本誤差=A

28、 MAX / （IO上 IO下）X 100%變差=| IO 正-IO 反|MAX/ （IO 上 IO 下）X 100%IO標某點輸出信號的標準值，單位 mA。IO實一一某點輸出信號的實際值，單位 mA。A MAX各校驗點絕對誤差的最大值，單位 mA。IO上-IO下一一儀表的輸出量程，單位 mA。|IO正-IO反|MAX各檢驗點正反行程實測值的最大絕對變差， 單位mA2、模擬控制器認識及調(diào)校2.1目的1 熟悉模擬控制器的整體結構，了解各部分的作用。2 掌握模擬控制器測量針的校驗方法。3 知道模擬控制器的工作方式，學會進行各工作方式之間的無擾動切換。4. 掌握模擬控制器控制參數(shù)比例度、積分時間的測

29、定方法。2.2內(nèi)容1 熟悉模擬控制器（電川型或 EK正、側面板布置，了解各種開關的用途 及主要部件在電路板的位置。2 檢查模擬控制器是否正常。3進行測量指針的起點、終點、中間刻度校驗。4 按照實驗步驟進行各控制參數(shù)的測定和校驗。2.3原理實驗接線如圖3-2所示。圖3-2模擬控制器開環(huán)校驗接線圖由恒流給定器的輸出作為控制器的測量信號， 當控制器的給定為某一數(shù)值時, 改變測量信號，產(chǎn)生一個偏差階躍輸入，此時，分別測出比例度、積分時間的實 際值，與控制器上的刻度值比較，計算出誤差，最后判斷各參數(shù)是否滿足技術指 標要求?？刂茀?shù)的測試原理: 比例度e/(e max e min )U/(Umax Um)

30、n)(2)微分時間TdU 02( t)1 (Kd 1)e Td U01 K D時間常數(shù):TTdKdTd的測定(參看圖3-3):圖5-3比例微分作用響應曲線比例度100%,在階躍信號輸入下，(如 Uoi變化10% (1.6mA),輸出為a U01,當K 1輸出從U01開始下降了微分作用的63.2% (0.632 U。1 )所需要的izu 1時間再乘以KDKd即為Td。(3)積分時間TIAfYYoC :*Trt圖3-4比例積分作用響應曲線2.4步驟(1) 按圖接線，經(jīng)檢查無誤后接通電源，預熱 30分鐘(2) 測量指示刻度校驗 將控制器正面、側面板上各開關置于如下位置：工作方式切換開關：軟手動測量/

31、標定切換開關：測量給定開關：內(nèi)給正/反作用開關：正比例度最大 積分時間TI最大微分時間Td關 起點、終點刻度校驗：由恒流給定器從端子、分別輸入4mA、20mA電流信號，測量針應分別指示 0%、100%。當誤差超過土 1%時，應調(diào)整機械零點 和指示單元的測量指示量程電位器。 中間刻度校驗：把測量/標定切換開關置于“標定”位置，這時，測量針 和給定針都應指示50%，當誤差超過土 1%時，應調(diào)整指示單元中的“標定電壓 調(diào)整”電位器，此時，標定電壓為 3V。 將整個范圍分為四等分，按 0%、25%、50%、75%、100%逐點輸入相應 的電流值，此時，記錄下相應的指針位置,為方便讀數(shù)，可以對準指針0%

32、、25%、 50%、75%、100%的位置，記錄相應的輸入電流值，然后計算出誤差。數(shù)據(jù)處理及實驗結果序號項目0255075100刻度值48121620實際值48.312.416.420慶差00.30.40.40(3) 控制參數(shù)測試比例度的測試：將控制器側面板上，測量/標定切換開關置于“測量”位 置，其余開關位置不變。a. 控制控制器正面板上的給定，使給定指示50%，再調(diào)節(jié)恒流給定器使測 量指示50% (12mA)，調(diào)節(jié)軟手動手桿使控制器輸出電流Io為10mA。b. 將比例刻度盤對準要測試的點的位置， 如100%的位置，迅速將工作方式 切換開關切向“自動”，控制器輸出應保持10mA不變，用恒流給定迅速加入一 個大小適當?shù)妮斎肫钚盘?，此時，記錄下控制器的輸出電流值。c再選擇其它刻度點如：2%、500%進行上述操作，記錄下相應的輸出電流 值，將刻度值和實際比例度值比較，計算出誤差。計算公式如下： 實際比例度：輸入變化量 輸出變化量刻度實際誤差100%25%刻度數(shù)據(jù)處理及實驗結果:序號項目7、100300500刻度值（%）4.43.53.7實際值（%）4.361.40.62誤差（%）0.916.719.2d. 100%比例刻度校驗：重復a、b操作后，用螺絲刀調(diào)節(jié)比例刻度盤，使刻 度盤對準真正的100%的位置，不是原來的校