單元二(任務二)DDZ-Ⅲ型電動調節(jié)器的組成和使用

1、APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校任務二：任務二： 認識認識DDZ-III型調節(jié)器型調節(jié)器 雙位控制、比例控制（P）、積分控制（I）、微分控制（D）及它們的組合形式，如比例積分控制（PI）、比例微分控制（PD）和比例積分微分控制（PID）。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 檢測儀表：檢測儀表：將被控變量轉化成測量信號，送入顯示儀表，進行指示和記錄，還需送入控制儀表。 控制儀表控制儀表：實現生產過程自動化的重要技術工具。使用各種控制規(guī)律對整個系統(tǒng)進行自動控制，指揮（協調）其他各個環(huán)節(jié)的動作，控制生產過程的正常進行，使控制變量達到預期要求。 二、控制儀表（調節(jié)器）在自動控制系統(tǒng)中起什二、

2、控制儀表（調節(jié)器）在自動控制系統(tǒng)中起什 么作用？么作用？ APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校1.位式控制位式控制2.比例控制比例控制3.積分控制積分控制4.微分控制微分控制1基本控制規(guī)律基本控制規(guī)律 APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校（一）基地式控制儀表：以指示、記錄儀表為主體。（二）單元組合式儀表中的控制單元：各單元不同組合，構成復雜程度各異的自動檢測和控制系統(tǒng)。（三）以微處理器為基元的控制裝置APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校四、控制儀表的分類：四、控制儀表的分類：一、一、按信號按信號形式分：形式分：模擬式控制儀表，數字式控制儀表模擬式控制儀表，數字式控制儀表1.1.模擬模擬式

3、式控制儀表控制儀表（使用模擬信號進行工作）（使用模擬信號進行工作） （1）按能源形式分類：按能源形式分類：氣動式、電動式、液動式。氣動式、電動式、液動式。 （2）按結構原理分類按結構原理分類： 基地式：基地式儀表是將傳感器、控制器、顯示器、記錄儀及其輔助裝置組裝在一個殼體內，形成能獨立測量、顯示、控制和記錄的儀表。它具有結構簡單、可靠、經濟性好等優(yōu)點。但其通用性差，控制范圍窄，在使用中受到很大的限制。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 單元組合式：根據控制系統(tǒng)中各個控制環(huán)節(jié)的不同功能和使用要求，將整個儀表劃分成能獨立實現某種功能的若干單元，各單元之間用統(tǒng)一信號聯系。各單元不同組合，構成復雜

4、程度各異的自動檢測和控制系統(tǒng)。 組裝式：它是在單元組合式儀表的基礎上發(fā)展起來的成套儀表裝置，它的基本組件是一塊塊具有不同功能的功能模件。所謂功能模件是指各種線路構成的標準電路板，每種電路板具有一種或數種功能，并有同一規(guī)格尺寸、輸入輸出端子、電源和信號制式。這種儀表又稱功能模件式儀表或插入式儀表。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 2.數字式儀表：數字式儀表：（使用數字信號進行工作）（使用數字信號進行工作） 外部傳輸信號有數字量和模擬量。內部處理信號都是數字信號。特點：以微處理器為核心；控制功能、運算功能由軟件完成，編程技術模塊化、表格化，具有通訊功能和自診斷功能。 例如：KMM可編程調節(jié)器

5、、SLPC可編程調節(jié)器、PMK可編程調節(jié)器皆屬此類。 APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校五、五、 控制儀表（調節(jié)器）的特點控制儀表（調節(jié)器）的特點1.作用：作用：對檢測儀表的測量信號進行控制，以便控制對檢測儀表的測量信號進行控制，以便控制生產過程的自動地正常進行，使被控變量達到預期的生產過程的自動地正常進行，使被控變量達到預期的要求。要求。2.發(fā)展趨勢：發(fā)展趨勢： 與計算機技術相結合，數字化、集成化、模塊化、與計算機技術相結合，數字化、集成化、模塊化、表格化、通信功能和自診斷功能，方便控制大規(guī)模連表格化、通信功能和自診斷功能，方便控制大規(guī)模連續(xù)自動化生產。續(xù)自動化生產。APS上海石化工業(yè)學

6、校上海石化工業(yè)學校六、模擬式控制器六、模擬式控制器（一）基本構成原理及部件（一）基本構成原理及部件 在模擬式控制器中，所傳送的信號形式為。目前應用的模擬式控制器主要是。 控制器基本構成 將給定信號與測量信號進行比較，產生一個與它們的偏差成比例的偏差信號。 是一個穩(wěn)態(tài)增益很大的比例環(huán)節(jié)。3.3.反饋環(huán)節(jié)反饋環(huán)節(jié)通過正、負反饋來實現比例、積分、微分等控制規(guī)律。2.放大器放大器作用APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 （二）單元組合式控制儀表的發(fā)展階段（二）單元組合式控制儀表的發(fā)展階段 DDZ-型：電子管組成DDZ-型：晶體管組成DDZ-型：集成電路組成DDZ是是“電動單元組合電動單元組合”的漢語

7、拼音首字母。的漢語拼音首字母。D-電動（電動（Diandong）第二個第二個 D-單元（單元（Danyuan） Z-組合（組合（Zuhe）APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校1.DDZ型電動調節(jié)器 （1） DDZ-型儀表的特點APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校2.DDZ-型控制儀表的工作原理（1）原理：DDZ-III型調節(jié)器將來自變送器的1-5VDC信號與給定信號比較所產生的偏差進行PID運算，并輸出4-20mADC的標準信號，去控制執(zhí)行機構的動作，以實現對工藝參數的自動控制。（2）DDZ-III型調節(jié)器有兩種基型品種： 全刻度指示調節(jié)器和偏差指示調節(jié)器，結構和基本線路基本相同?？稍O附加

8、單元，擴大調節(jié)器的功能。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校圖1：DDZ-型控制器結構方框圖 主要由輸入電路、給定電路、PID運算電路、自動與手動（包括硬手動和軟手動兩種）切換電路、輸出電路及指示電路等組成。 3.DDZ-型電動控制儀表的組成與操作APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校DDZ-型調節(jié)器APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校1-雙針垂直指示器雙針垂直指示器2-外給定指示燈外給定指示燈3-內給定設定輪內給定設定輪4-自動自動軟手動軟手動硬手動硬手動 切換開關切換開關5-硬手動操作桿硬手動操作桿6-輸出指示器輸出指示器7-軟手動操作扳鍵軟手動操作扳鍵DDZ- 型控制器的組成型控制器

9、的組成APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校13 DDZ-DDZ- 型調節(jié)器正面圖型調節(jié)器正面圖1自動-軟手動-硬手動切換開關；2雙針垂直指示器；3內外給定設定輪；4輸出指示器；5硬手動操作桿；6軟手動操作鍵；7外給定指示燈；8閥位指示器；9輸出記錄指示；10位號牌；11輸入檢測插孔；12手動輸出插孔APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校TN17動圈式顯示調節(jié)儀表動圈式顯示調節(jié)儀表APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校TN18模擬電動儀表模擬電動儀表盤面盤面背面背面APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校TN19模擬電動儀表模擬電動儀表APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校雙針指示表：雙針指示表

10、：Vi測量值測量值Vs設定值設定值A：自動：自動M：軟手動：軟手動H：硬手動：硬手動H:硬手動操作桿硬手動操作桿Io輸出記錄指示輸出記錄指示M軟手動操作扳鍵軟手動操作扳鍵APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校型控制器內外特性型控制器內外特性1.正面板正面板 2.側面板側面板3.背后接線端子背后接線端子Vi： 測量值；Vs：設定值；Is給定電流信號；Io輸出電流信號。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校型控制器的外特性型控制器的外特性Vi： 測量值；Vs：設定值；Is給定電流信號；Io輸出電流信號。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校DDZ-型調節(jié)器的接線圖型調節(jié)器的接線圖APS上海石化工業(yè)

11、學校上海石化工業(yè)學校APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校DDZ一III型儀表（包括） III型儀表優(yōu)點 電 源 24VDC集中供電 可用24VDC蓄電池作備用電源儀表內部沒有變壓器，不發(fā)熱，為實現更好的防爆措施提供條件。 防 爆 本安型防爆（安全火花型） 故障狀態(tài)：電流小于35mA，電壓小于35VDC，可帶電維修。 輸出信號 420mA 電氣零點從4 mA開始，不與機械零點重合，容易識別斷電、斷線等故障。只要改變轉換電阻阻值，便可接收其他電流信號，例如將10 50mA等直流電流信號轉換為l5V信號。因為最小輸入信號不為零，為現場變送器實現兩線制創(chuàng)造了條件。變送器與調節(jié)器用兩線聯接，既節(jié)省電纜

12、線和安裝費用，還有利于安全防爆。 輸入信號 420mA15V 元器件 集成電路（運放電路） 由于集成運放均為差分放大器，且輸人對稱性好，漂移小，儀表的穩(wěn)定性得到提高。由于集成運放有高增益，因而開環(huán)放大倍數很高，這使儀表的精度得到提高。由于采用了集成電路，焊點少，強度高，大大提高了儀表的可靠性。 指示表頭 有雙針全刻度大表頭指示（0100%） 分別指示測量值（紅針）、給定值（黑針）當儀表置于“內給定”：設定值由黑針指示。 手動方式 硬手動、軟手動 硬手動輸出與撥盤數值直接對應軟手動同時按下軟手動操作板鍵6，調節(jié)器的輸出便隨時間按一定的速度增加或減??； 若手離開操作極鍵則當時的信號值就被保持通常都

13、是用軟手動操作板鍵進行手動操作，這樣控制比較平穩(wěn)精細，只有當需要給出恒定不變的操作信號（例如，閥的開度要求長時間不變）或者在緊急時要一下子就控制到安全開度等情況下，才使用硬手動操作。 手自動切換 無平衡、無擾動 “自 動”“軟手動”切換是雙向無平衡無擾動“硬手動”“軟手動”切換是無平衡無擾動“硬手動”“自 動”切換是無平衡無擾動“軟手動”“硬手動”切換是預平衡無擾動預平衡無擾動“自 動”“硬手動”切換是預平衡無擾動預平衡無擾動 其 它 正反作用切換（操作點：調節(jié)器內部）PID參數設置（操作點：調節(jié)器內部） 二者基本相同 APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 四種工作狀態(tài)四種工作狀態(tài): :自動

14、自動, ,軟手動軟手動, ,硬手動硬手動, ,保持。保持。自動自動：對來自變送器的：對來自變送器的1-51-5V V直流電壓信號與給定值相比較所產直流電壓信號與給定值相比較所產生的偏差進行生的偏差進行PIDPID運算，并輸出運算，并輸出4-204-20mADCmADC的控制信號的控制信號去控制執(zhí)去控制執(zhí)行器行器。軟手動軟手動操作：控制器的輸出電流和手動操作電壓成操作：控制器的輸出電流和手動操作電壓成積分積分關系。關系。硬手動硬手動操作：控制器的輸出電流和手動操作電壓成操作：控制器的輸出電流和手動操作電壓成比例比例關系。關系。保持保持：控制器：控制器的輸出的輸出保持切換前瞬間的數值。保持切換前瞬

15、間的數值。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校無擾動切換：無擾動切換：電路切換前一瞬間的輸出值與電路切電路切換前一瞬間的輸出值與電路切換后一瞬間的輸出值相同，電路狀態(tài)切換是無擾換后一瞬間的輸出值相同，電路狀態(tài)切換是無擾的。（的。（控制器輸出不突變控制器輸出不突變）無平衡切換：無平衡切換：自動和手動相互切換時，自動和手動相互切換時，無需事先平無需事先平衡，衡，可以隨時切換至所要求的位置?？梢噪S時切換至所要求的位置?？刂破鞯墓ぷ鳡顟B(tài)切換控制器的工作狀態(tài)切換APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校DDZ-調節(jié)器的切換特性調節(jié)器的切換特性APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校4.DDZ-型調節(jié)器性能指

16、標：（1）測量信號：1-5VDC; （2）微分時間：0.04-10min; （3）內給定信號：1-5VDC;（4）輸入阻抗的影響：小于或等于滿刻度的0.1； （5）外給定信號4-20mA DC； （6）負載阻抗：250-750；（7）輸出信號4-20mA DC；（8）輸出保持特性：-0.1%/h；（9）比例度：2%-500%；（10）測量和給定信號的指示精度1%；（11）積分時間0.01-25min；（12）調節(jié)度：小于0.5%APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校七、七、 DDZ-型電動調節(jié)器的校驗、使用和維護型電動調節(jié)器的校驗、使用和維護 （一）DDZ-型電動調節(jié)器的校驗 給定雙針指示表的

17、校驗、手動操作特性和輸出指示表的校驗、PID特性校驗、自動/軟手動/硬手動操作切換特性校驗和閉環(huán)跟蹤特性校驗。 （二） DDZ-型電動調節(jié)器的使用方法14APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 （三）基型調節(jié)器的使用：（三）基型調節(jié)器的使用：1.通電準備：檢測電源端子接線極性是否正確。2.用手動方式啟動：用內給定輪調整給定信號；用軟手動操作鍵（或硬手動操作鍵）調整調節(jié)器的輸出信號，使輸出信號盡可能靠近給定信號。3.手動-自動切換：用手動操作使輸入信號接近給定信號，待工藝過程穩(wěn)定后把“自動/手動”開關撥到自動位置。4.自動控制：把調節(jié)器切換到自動狀態(tài)后，需整定PID參數。5.自動手動切換： 由自

18、動切換到軟手操，可以直接切換。 由自動切換到硬手操，必須預先調整硬手操使之與自動輸出相重合，然后切換到硬手操。6.內給定與外給定的切換：為了進行無擾動切換，先將“自動/手動”開關切換到軟手操位置，然后由外（內）給定切換到內（外）給定，并調整內（外）給定值，再把自動/手動開關撥到自動位置。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 （四）調節(jié)器的維護：（四）調節(jié)器的維護：1.輸入信號的檢查：輸入信號的檢查：可用便攜式手動操作器或其他指針計進行檢查。當用便攜式手動操作器檢查時，把它的輸入插頭插入調節(jié)器外殼下部的輸入檢測插孔，此時，便攜式手動操作器的輸入指針上指示輸入信號的大小。2.用便攜式手動操作器替

19、換調節(jié)器用便攜式手動操作器替換調節(jié)器：（1）手操面板開關置于“調整”位置，使手操輸出信號與調節(jié)器輸出信號相等。（2）手操面板開關置于“控制”位置，把便攜手操輸入插頭和手操插頭分別插入調節(jié)器輸入檢測插孔和輸出手動操作器插孔，此時，便攜手操輸入指示和輸出指示分別指示測量信號和手動操作信號。（3）拉出調節(jié)器，拔去調節(jié)器尾部連接插頭，移走調節(jié)器，把連接插頭插在便攜手動操作器的插座上，便攜手動操作器由24V電源供電。（4）把便攜手動操作器推入調節(jié)器的殼體內。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 3.用調節(jié)器替換便攜手動操作器用調節(jié)器替換便攜手動操作器： 把便攜手動操作器拉出，拔去連接插頭，把連接插頭插到調節(jié)器的插座上。用軟手操作鍵使調節(jié)器的輸出信號等于便攜式手操的輸出信號，并且拔去便攜式手操的輸入插頭和手動操作插頭。然后把調節(jié)器的“自動/手動”開關撥到自動位置，調節(jié)器就自動運行。APS上海石化工業(yè)學校上海石化工業(yè)學校 4. DDZ-型電動調節(jié)器的故障檢查型電動調節(jié)器的故障檢查 總體原則：分析判斷總體原則：分析判斷-找出故障部件找出故障部件-更換損壞元件更換損壞元件-恢恢復儀表功能。復儀表功能。 a. 停電檢查停電檢查:通過目測看是否有遠見損壞、虛焊等現象，通過目測看是否有遠見損壞、虛焊等現象，是否有斷線和元件燒焦等異常；是否