simple第四章調(diào)節(jié)器ppt課件

1、4.2 調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)器的作用：將參數(shù)測量值和規(guī)定的參數(shù)值調(diào)節(jié)器的作用：將參數(shù)測量值和規(guī)定的參數(shù)值( (給定值給定值) )相比較后相比較后, , 得出被調(diào)量的偏差，再根據(jù)一得出被調(diào)量的偏差，再根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生輸出信號，從而推動執(zhí)行器工作，定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生輸出信號，從而推動執(zhí)行器工作，對生產(chǎn)過程進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。對生產(chǎn)過程進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。 正作用調(diào)節(jié)器：被調(diào)參數(shù)的測量值增加時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出信號也增加。正作用調(diào)節(jié)器：被調(diào)參數(shù)的測量值增加時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出信號也增加。 反作用調(diào)節(jié)器：測量值增加時(shí)輸出信號減小。反作用調(diào)節(jié)器：測量值增加時(shí)輸出信號減小。 按照儀表所用能源，調(diào)節(jié)器可以分為兩類。按照儀表所用能源

2、，調(diào)節(jié)器可以分為兩類。 直接作用調(diào)節(jié)器直接作用調(diào)節(jié)器( (自力式調(diào)節(jié)器自力式調(diào)節(jié)器) ) 不用外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)本身作為能源工作。例如蒸汽壓力不用外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)本身作為能源工作。例如蒸汽壓力調(diào)節(jié)，多用于調(diào)壓、穩(wěn)流等要求不很嚴(yán)格的就地調(diào)節(jié)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡調(diào)節(jié)，多用于調(diào)壓、穩(wěn)流等要求不很嚴(yán)格的就地調(diào)節(jié)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。單，價(jià)格低廉。 間接作用調(diào)節(jié)器間接作用調(diào)節(jié)器 利用外加能源，按照外加能源的不同，有電動調(diào)節(jié)器、氣動調(diào)利用外加能源，按照外加能源的不同，有電動調(diào)節(jié)器、氣動調(diào)節(jié)器及液動調(diào)節(jié)器。在石油化工生產(chǎn)中以氣動及電動形式應(yīng)用最多。節(jié)器及液動調(diào)節(jié)器。在石油化工生產(chǎn)中以氣動及電動形式應(yīng)用

3、最多。具有性能穩(wěn)定、便于遠(yuǎn)距離傳送等特點(diǎn)。具有性能穩(wěn)定、便于遠(yuǎn)距離傳送等特點(diǎn)。 復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理PKyO比例調(diào)節(jié) 積分調(diào)節(jié) tIedtKyO0比例積分調(diào)節(jié) )1(0dteTeKytIPO傳遞函數(shù) )11 ()()()(sTKsXsYsGIPPKSXSYsG)()()(傳遞函數(shù) 傳遞函數(shù) sTSXSYsGI1)()()(復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理微分調(diào)節(jié) dtdeTyDO傳遞函數(shù) sTsXsYsGD)()()(比例微分調(diào)節(jié) )(dtdeTeKyDPO傳遞函數(shù) )1 ()()()(sTKsXsYsGDP復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理比例積分微分調(diào)節(jié) )1(0dtdeTedt

4、TeKyDtIPO傳遞函數(shù) )11 ()()()(sTsTKsXsYsGDIP復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理復(fù)習(xí)：調(diào)節(jié)器原理nP控制系統(tǒng)的響應(yīng)快速性如今n （現(xiàn)在就起作用）nI控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，消除過去積累誤差過去清除先前錯(cuò)誤）nD控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有超前作用將來提前預(yù)計(jì)控制）4.2.1 PID運(yùn)算電路n 從調(diào)節(jié)規(guī)律來講，PID調(diào)節(jié)器是模擬調(diào)節(jié)器中最完善的調(diào)節(jié)器。使PID調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間TI時(shí)，即得到了PD調(diào)節(jié)器；使微分時(shí)間TD0時(shí)，即成為PI調(diào)節(jié)器；同時(shí)使TI和TD0時(shí)，則成為P調(diào)節(jié)器?？梢?，PID、PI、PD和P調(diào)節(jié)器的組成是基本相同的，它們之間只是運(yùn)算電路部分有所不同。下面進(jìn)一步討論P(yáng)ID調(diào)節(jié)規(guī)律的實(shí)

5、現(xiàn)方法。 4.2.1 PID運(yùn)算電路n PID調(diào)節(jié)器實(shí)際上是一個(gè)運(yùn)算裝置，實(shí)現(xiàn)對輸入信號的比例、積分、微分等各種運(yùn)算功能。能夠?qū)崿F(xiàn)這些運(yùn)算的方法很多但在電動調(diào)節(jié)器中，用得最多的是采用運(yùn)算放大器與阻容(RC)電路相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。用不同的RC電路與運(yùn)算放大器進(jìn)行不同的組合。就可以得到各種運(yùn)算規(guī)律的電路。4.2.1 PID運(yùn)算電路4.2.2 PID調(diào)節(jié)器的硬件結(jié)構(gòu) 調(diào)節(jié)器按整定方式可分為有普通型和電壓整定型兩種，它們的基本組成是相同的，區(qū)別只是在參數(shù)整定電路方面。調(diào)節(jié)器按整定方式可分為有普通型和電壓整定型兩種，它們的基本組成是相同的，區(qū)別只是在參數(shù)整定電路方面。 普通型調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定只能就地進(jìn)行

6、，可以用調(diào)整電位器的阻值或用波段開關(guān)切換電阻或電容來改變整定參數(shù)普通型調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定只能就地進(jìn)行，可以用調(diào)整電位器的阻值或用波段開關(guān)切換電阻或電容來改變整定參數(shù). 電壓整定型調(diào)節(jié)器整定參數(shù)電壓整定型調(diào)節(jié)器整定參數(shù)P、TI、TD受外給電壓控制，因此可以做到遠(yuǎn)程整定、第三參數(shù)整定、自整定等。受外給電壓控制，因此可以做到遠(yuǎn)程整定、第三參數(shù)整定、自整定等。DDZDDZ型調(diào)節(jié)器型調(diào)節(jié)器 n核心：核心：PID運(yùn)算電路運(yùn)算電路n其它配套電路包括：其它配套電路包括：n手動操作電路；手動操作電路；n指示電路；指示電路；n輸出電路；輸出電路；n輸入電路偏差信號、電平移動）；輸入電路偏差信號、電平移動）；n輸出限

7、幅電路輸出限幅電路 一般調(diào)節(jié)器的輸入電路包括偏差檢測電路、內(nèi)給定穩(wěn)壓電源電路、內(nèi)外給定切換開關(guān)、正反作用開關(guān)及濾波電路等。v輸入電路vPID運(yùn)算電路 v 根據(jù)整定好的參數(shù)用以對偏差信號進(jìn)行比例、微分和積分的運(yùn)算，是調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)PID控制規(guī)律的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它與輸入電路及放大器的信號聯(lián)系問題將在后面的基型調(diào)節(jié)器中詳細(xì)討論。v輸出電路 v 將運(yùn)算電路的輸出信號做最后一次放大，或者作為運(yùn)算電路主回路中放大器的最后一級，提供調(diào)節(jié)器的輸出信號。 v手動操作電路 v 由于系統(tǒng)上或工藝上的需要，有時(shí)要進(jìn)行人工控制。因此有的調(diào)節(jié)器中備有手動操作電路，它能輸出一個(gè)由操作人員控制的“手動電流到執(zhí)行器去，即人工控制?！笆?/p>

8、動與“自動可以借助手動-自動切換開關(guān)進(jìn)行切換。v輸出限幅電路 v 在有的調(diào)節(jié)器中，設(shè)有輸出限幅電路，用以將調(diào)節(jié)器的輸出限制在一定范圍內(nèi)，從而保證調(diào)節(jié)閥不處于危險(xiǎn)開度。調(diào)節(jié)器輸出的上限值和下限值都可以調(diào)節(jié)。 目前在中國工業(yè)上廣泛應(yīng)用的有目前在中國工業(yè)上廣泛應(yīng)用的有DDZ-2DDZ-2型和型和DDZ-3DDZ-3型電動調(diào)節(jié)儀表。型電動調(diào)節(jié)儀表。DDZ-2DDZ-2型儀表采用四線制接法，型儀表采用四線制接法，DDZ-3DDZ-3型儀表則采用二線制接法。型儀表則采用二線制接法。3 3型型儀表采用線性集成電路作為線路中的核心組件，采取安全火花型防爆儀表采用線性集成電路作為線路中的核心組件，采取安全火花型

9、防爆措施，性能優(yōu)于措施，性能優(yōu)于2 2型，具有先進(jìn)可靠的防爆結(jié)構(gòu)。型，具有先進(jìn)可靠的防爆結(jié)構(gòu)。 DDZ-3DDZ-3型調(diào)節(jié)器按照功能不同，可分成基型調(diào)節(jié)器和特殊調(diào)節(jié)器型調(diào)節(jié)器按照功能不同，可分成基型調(diào)節(jié)器和特殊調(diào)節(jié)器兩類，基型調(diào)節(jié)器又有兩個(gè)品種，全刻度指示調(diào)節(jié)器和偏差指示調(diào)節(jié)兩類，基型調(diào)節(jié)器又有兩個(gè)品種，全刻度指示調(diào)節(jié)器和偏差指示調(diào)節(jié)器，它們的電路相同，只是指示電路有些差異。器，它們的電路相同，只是指示電路有些差異。DDZDDZ型電動調(diào)節(jié)器型電動調(diào)節(jié)器DDZ是“電動單元組合的漢語拼音首字母。D-電動Diandong）第二個(gè)D-單元Danyuan） Z-組合Zuhe） I, II, 的含義：I

10、第1代，是電子管；II 表示第2代產(chǎn)品即晶體管；型是集成電路放大器原理框圖主要功能概述 n1 1、輸入電路、輸入電路n測量信號：接收來自變送器的輸出測量信號：接收來自變送器的輸出4-20mA4-20mA或或1-5V1-5V）；）；n電平移動：適應(yīng)單電源供電要求，主要作用如下電平移動：適應(yīng)單電源供電要求，主要作用如下: :n將輸入信號轉(zhuǎn)換為相對電平移動中點(diǎn)的變化；將輸入信號轉(zhuǎn)換為相對電平移動中點(diǎn)的變化；n后級輸出電路則可實(shí)現(xiàn)相對抬高后電位起點(diǎn)的負(fù)極性變化。后級輸出電路則可實(shí)現(xiàn)相對抬高后電位起點(diǎn)的負(fù)極性變化。n2 2、給定信號及內(nèi)外給定切換、給定信號及內(nèi)外給定切換n給定信號：用于設(shè)定控制要求，有給

11、定信號：用于設(shè)定控制要求，有2 2種設(shè)定形式。種設(shè)定形式。n內(nèi)給定：給定信號取至內(nèi)部精密電源，信號內(nèi)給定：給定信號取至內(nèi)部精密電源，信號1-5V1-5V；n外給定：利用其它設(shè)備給定控制信號，外給定：利用其它設(shè)備給定控制信號，4-20mA4-20mA例：控制計(jì)例：控制計(jì)算機(jī)給定信號）。算機(jī)給定信號）。n3 3、手動、手動/ /自動切換自動切換n手動：用于啟動、停車、故障的需要而切斷手動：用于啟動、停車、故障的需要而切斷PIDPID運(yùn)算電路；運(yùn)算電路；n手動狀態(tài)細(xì)分：手動狀態(tài)細(xì)分：n硬手動：輸出電流完全由操作電位器調(diào)節(jié)；硬手動：輸出電流完全由操作電位器調(diào)節(jié)；n軟手動：用于自動軟手動：用于自動-手動過渡，調(diào)節(jié)輸出從自動狀態(tài)平滑手動過渡，調(diào)節(jié)輸出從自動狀態(tài)平滑增減。增減。n自動：調(diào)節(jié)器正常運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)算法，有調(diào)節(jié)器自行控自動：調(diào)節(jié)器正常運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)算法，有調(diào)節(jié)器自行控制）；制）； n4 4、表頭指示電路、表頭指示電路n全刻度指示，調(diào)節(jié)器