化工自動(dòng)化及儀表復(fù)習(xí)要點(diǎn)

第0章引言(yǐnyán)何為(過(guò)程)自動(dòng)化？應(yīng)用“儀表、控制和自動(dòng)化技術(shù)(jìshù)”的原始動(dòng)力自動(dòng)化與生產(chǎn)工藝的關(guān)系自動(dòng)化技術(shù)(jìshù)、自動(dòng)化儀表的簡(jiǎn)要發(fā)展過(guò)程本章內(nèi)容要求了解精品資料第1章自控系統(tǒng)(xìtǒng)概述自控系統(tǒng)的組成——四個(gè)基本環(huán)節(jié)、明確各述語(yǔ)的含義系統(tǒng)運(yùn)行(yùnxíng)的基本要求——穩(wěn)定、負(fù)反饋、開(kāi)環(huán)/閉環(huán)自控系統(tǒng)的分類自動(dòng)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和品質(zhì)指標(biāo)——余差、衰減比、過(guò)渡時(shí)間等傳遞函數(shù)和方塊圖——傳遞函數(shù)的本質(zhì)、方塊圖的轉(zhuǎn)換規(guī)則、能對(duì)較復(fù)雜方塊圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化（不要用方程組來(lái)計(jì)算）管道及儀表流程圖精品資料第2章基本組成(zǔchénɡ)及特性分析被控對(duì)象(duìxiàng)特性及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響測(cè)量變送環(huán)節(jié)特性及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響執(zhí)行器特性及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響控制規(guī)律及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響事實(shí)上，就是4個(gè)基本環(huán)節(jié)及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響精品資料被控(bèikònɡ)對(duì)象特性及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響建模的目的(mùdì)：P20建模的方法：機(jī)理、實(shí)驗(yàn)、混合最簡(jiǎn)單的1階、2階（即水槽）P21最典型的對(duì)象模型：一階、一階滯后、二階、二階滯后廣義對(duì)象的等效模型，明確K、T、τ的含義廣義對(duì)象的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，P26－27控制通道、干擾通道的一般要求：圍繞K、T、τ結(jié)合第七章內(nèi)容精品資料測(cè)量變送環(huán)節(jié)特性(tèxìng)及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響檢測(cè)變送環(huán)節(jié)(huánjié)的特性也可以等效為：一階環(huán)節(jié)(huánjié)或者一階滯后環(huán)節(jié)(huánjié)控制系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)(huánjié)的要求可以簡(jiǎn)單地理解為：響應(yīng)快測(cè)量準(zhǔn)確這可以結(jié)合第三章內(nèi)容一起理解檢測(cè)儀表選型的主要內(nèi)容有哪些？？精品資料執(zhí)行器特性(tèxìng)及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響執(zhí)行器的特性也可以等效為：一階環(huán)節(jié)或者一階滯后(zhìhòu)環(huán)節(jié)這可以結(jié)合第六章內(nèi)容一起理解執(zhí)行器選型的主要內(nèi)容有哪些？？氣動(dòng)執(zhí)行器在信號(hào)傳輸時(shí)需要注意哪些問(wèn)題？精品資料控制規(guī)律(guīlǜ)及其對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響——事實(shí)上就是控制器幾種工業(yè)(gōngyè)上最常用的控制規(guī)律：

雙位控制純比例控制P

比例積分控制PI

比例微分控制PD

比例積分微分控制PID需要掌握每種控制規(guī)律的表達(dá)式、本質(zhì)、特點(diǎn)、一般適用場(chǎng)合

結(jié)合第七章可以知道，P、PI、PD、PID控制器需要整定控制器參數(shù)言下之意，及時(shí)控制規(guī)律選擇正確，參數(shù)整定不好，控制質(zhì)量還是不好的時(shí)域、S域（傳遞函數(shù)）、離散（增量式、位置式）精品資料第3章過(guò)程參數(shù)(cānshù)的檢測(cè)概述壓力檢測(cè)溫度檢測(cè)流量檢測(cè)物位檢測(cè)成分和物性參數(shù)的檢測(cè)軟測(cè)量技術(shù)(jìshù)簡(jiǎn)介精品資料概述(ɡàishù)傳感器、變送器的含義(hányì)儀表的精度、精度等級(jí)儀表量程簡(jiǎn)單了解模擬變送器、數(shù)字變送器及其構(gòu)成原理變送器的共性問(wèn)題：外特性、量程調(diào)整、零點(diǎn)調(diào)整、零點(diǎn)遷移

變送器的信號(hào)傳輸：電信號(hào)、氣信號(hào)電動(dòng)儀表的信號(hào)制：四線制二線制HART全數(shù)字格式、特點(diǎn)精品資料壓力(yālì)檢測(cè)儀表表壓、絕壓、真空度幾種(jǐzhǒnɡ)常用的壓力檢測(cè)儀表彈簧管壓力表力矩平衡式差壓變送器電容式差壓變送器應(yīng)變片式壓力變送器擴(kuò)散硅式壓力變送器智能式差壓變送器檢測(cè)原理（傳感器部分）基本構(gòu)成特點(diǎn)（不涉及復(fù)雜的電路）一般適用場(chǎng)合壓力檢測(cè)儀表的選用量程、精度、材質(zhì)壓力檢測(cè)儀表的安裝P66－69，要理解其它儀表也是通用的精品資料溫度(wēndù)檢測(cè)儀表重點(diǎn)掌握：熱電偶、熱電阻，其它作一般(yībān)了解理解熱電偶的兩個(gè)基本定律：中間導(dǎo)體定律和等值替代定律引出毫伏信號(hào)測(cè)量的問(wèn)題引出補(bǔ)償導(dǎo)線的概念熱電偶分度號(hào)、冷端溫度補(bǔ)償理解電橋補(bǔ)償法的本質(zhì)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式普通型、鎧裝型及其特點(diǎn)要求能夠計(jì)算熱電阻的本質(zhì)分度號(hào)信號(hào)連接方式信號(hào)輸入方式（電橋）熱電阻的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單了解幾種溫度變送器：基本構(gòu)成、特點(diǎn)等（不涉及復(fù)雜電路）溫度檢測(cè)儀表的選用和安裝（書上有）精品資料流量(liúliàng)檢測(cè)儀表體積(tǐjī)流量和質(zhì)量流量，瞬時(shí)流量和累計(jì)流量掌握孔板、轉(zhuǎn)子流量計(jì)內(nèi)容其它流量計(jì)，了解檢測(cè)原理、特點(diǎn)和注意事項(xiàng)精品資料物位檢測(cè)儀表——差壓式液位計(jì)基本(jīběn)工作原理ΔP=ρgH零點(diǎn)(línɡdiǎn)遷移ΔP=ρ1gHΔP=ρ1gH-ρ2g（h2-h1）ΔP=ρ1gH+ρ1gh1零點(diǎn)遷移的目的：使H＝0時(shí)，變送器輸出為Iomin（如4mA）無(wú)遷移

負(fù)遷移

遷移量：

-ρ2g（h2-h1）正遷移

遷移量：

ρ1gh1精品資料第4章控制器概述(ɡàishù)模擬調(diào)節(jié)器數(shù)字控制器其它(qítā)內(nèi)容要求了解精品資料概述(ɡàishù)控制器的作用是將被控變量測(cè)量值與結(jié)定值進(jìn)行比較，然后對(duì)比較后得到的偏差進(jìn)行比例、積分、微分等運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果以一定的信號(hào)(xìnhào)形式送往執(zhí)行器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控變量的自動(dòng)控制。模擬調(diào)節(jié)器（控制算法由電路實(shí)現(xiàn)）數(shù)字控制器（含CPU，控制算法由程序?qū)崿F(xiàn)）一般調(diào)節(jié)器還需要具備如下功能，以適應(yīng)自動(dòng)控制的需要：

偏差指示指示偏差信號(hào)模擬調(diào)節(jié)器——指針式表頭全刻度指示：輸入信號(hào)和設(shè)定值分別由不同的指針在0～100％范圍指示偏差值指示：僅利用一個(gè)指針來(lái)指示偏差信號(hào)±30％數(shù)字控制器——通過(guò)LED或者液晶屏顯示精品資料輸出(shūchū)顯示顯示調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)的大小(dàxiǎo)，習(xí)慣上輸出顯示表也稱作閥位表。內(nèi)、外給定的選擇給定信號(hào)可以由調(diào)節(jié)器內(nèi)部產(chǎn)生，也可以由其它儀表外部提供

內(nèi)給定的調(diào)整若設(shè)定值為內(nèi)給定，用戶可以調(diào)整調(diào)節(jié)器上的內(nèi)給定撥盤來(lái)改變?cè)O(shè)定值正、反作用的選擇何謂正作用？何謂反作用？為了構(gòu)成一個(gè)負(fù)反饋控制系統(tǒng)，必須正確的確定調(diào)節(jié)器的正、反作用，否則整個(gè)控制系統(tǒng)就無(wú)法正常運(yùn)行。調(diào)節(jié)器的正、反作用，是通過(guò)正、反作用開(kāi)關(guān)來(lái)選擇的。

手/自動(dòng)雙向切換何謂手動(dòng)？何謂自動(dòng)？為什么要進(jìn)行手自動(dòng)切換？

手動(dòng)操作可以調(diào)整手操撥盤或者手操扳鍵來(lái)改變調(diào)節(jié)器的輸出

無(wú)擾動(dòng)切換手自動(dòng)切換時(shí)都希望不給控制系統(tǒng)帶來(lái)擾動(dòng)，即調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)不發(fā)生突變（即必須要求無(wú)擾動(dòng)切換）Kp/Ti/Td的設(shè)置改變控制器的特性精品資料調(diào)節(jié)器的初步(chūbù)認(rèn)識(shí)12345667圖4-2DDZ－III型調(diào)節(jié)器正面圖1－位號(hào)牌2－內(nèi)外(nèiwài)給定指示3－內(nèi)給定設(shè)定撥盤4-A/M/H切換5－閥位表6－軟手動(dòng)操作扳鍵7－雙針全刻度指示表精品資料DDZ－II型儀表（包括調(diào)節(jié)器）

DDZ一III型儀表（包括調(diào)節(jié)器）

III型儀表優(yōu)點(diǎn)

電

源

220VAC24VDC集中供電

·可用24VDC蓄電池作備用電源·儀表內(nèi)部沒(méi)有變壓器，不發(fā)熱，為實(shí)現(xiàn)更好的防爆措施提供條件。

防

爆

隔離防爆

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(hào)

0~10mA4~20mA①電氣零點(diǎn)從4mA開(kāi)始，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，容易識(shí)別斷電、斷線等故障。②只要改變轉(zhuǎn)換電阻阻值，便可接收其他電流信號(hào)，例如將10～50mA等直流電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為l～5V信號(hào)。③因?yàn)樽钚≥斎胄盘?hào)不為零，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線制創(chuàng)造了條件。變送器與調(diào)節(jié)器用兩線聯(lián)接，既節(jié)省電纜線和安裝費(fèi)用，還有利于安全防爆。

輸入信號(hào)

0~10mA4~20mA1~5V元器件

分離元件（電阻、電容、晶體管……）

集成電路（運(yùn)放電路……）

①由于集成運(yùn)放均為差分放大器，且輸人對(duì)稱性好，漂移小，儀表的穩(wěn)定性得到提高。②由于集成運(yùn)放有高增益，因而開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)很高，這使儀表的精度得到提高。③由于采用了集成電路，焊點(diǎn)少，強(qiáng)度高，大大提高了儀表的可靠性。

指示表頭

單針偏差指示（0~±30%）

有雙針全刻度大表頭指示（0~100%）

分別指示測(cè)量值（紅針）、給定值（黑針）當(dāng)儀表置于“內(nèi)給定”：設(shè)定值由黑針指示。

手動(dòng)方式

硬手動(dòng)

硬手動(dòng)、軟手動(dòng)

硬手動(dòng)——輸出與撥盤數(shù)值直接對(duì)應(yīng)軟手動(dòng)——同時(shí)按下軟手動(dòng)操作板鍵6，調(diào)節(jié)器的輸出便隨時(shí)間按一定的速度增加或減?。蝗羰蛛x開(kāi)操作極鍵則當(dāng)時(shí)的信號(hào)值就被保持通常都是用軟手動(dòng)操作板鍵進(jìn)行手動(dòng)操作，這樣控制比較平穩(wěn)精細(xì)，只有當(dāng)需要給出恒定不變的操作信號(hào)（例如，閥的開(kāi)度要求長(zhǎng)時(shí)間不變）或者在緊急時(shí)要一下子就控制到安全開(kāi)度等情況下，才使用硬手動(dòng)操作。

手自動(dòng)切換

預(yù)平衡

無(wú)平衡、無(wú)擾動(dòng)

“自動(dòng)”“軟手動(dòng)”切換是雙向無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)“硬手動(dòng)”“軟手動(dòng)”切換是無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)“硬手動(dòng)”“自動(dòng)”切換是無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)“軟手動(dòng)”“硬手動(dòng)”切換是預(yù)平衡無(wú)擾動(dòng)“自

動(dòng)”“硬手動(dòng)”切換是預(yù)平衡無(wú)擾動(dòng)

其

它

·正反作用切換（操作點(diǎn)：調(diào)節(jié)器內(nèi)部）·PID參數(shù)設(shè)置（操作點(diǎn)：調(diào)節(jié)器內(nèi)部）·…………二者基本相同

精品資料第5章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)5.1計(jì)算機(jī)控制概述(ɡàishù)掌握其本質(zhì)、組成、主要設(shè)計(jì)思想、離散PID其它要求了解5.2PLC本章重點(diǎn)，要求能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單功能的設(shè)計(jì)（梯形圖和STL語(yǔ)言）5.3DCSDCS特點(diǎn)、硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)的概念等5.4FCS理解FCS本質(zhì)理解FCS的特征（如開(kāi)放性、互可操作性、全分散、全數(shù)字等）IEC61158現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)化概況FF、Profibus的詳細(xì)內(nèi)容不作要求幾個(gè)具體問(wèn)題的分析5.5工業(yè)以太網(wǎng)一般了解其本質(zhì)、應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)精品資料第6章執(zhí)行器概述執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)和流量特性(tèxìng)閥門定位器執(zhí)行器的選擇計(jì)算和安裝精品資料執(zhí)行機(jī)構(gòu)掌握(zhǎngwò)其氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)(tiáojié)機(jī)構(gòu)了解各種常用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)（書上有）流量系數(shù)Kv、流量特性、口徑、(材質(zhì))、氣開(kāi)氣關(guān)等執(zhí)行器的安裝（書上有）適當(dāng)了解閥門定位器、電氣轉(zhuǎn)換器的原理和作用精品資料第7章簡(jiǎn)單(jiǎndān)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成控制的目的、被控變量的選擇對(duì)象特性、控制變量的選擇測(cè)量滯后(zhìhòu)、測(cè)量信號(hào)處理負(fù)荷變化、調(diào)節(jié)閥選擇控制規(guī)律的選擇控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定回答好三個(gè)半問(wèn)題

1.控什么？

2.拿什么來(lái)控？

3.通過(guò)什么方式控？

如何整定參數(shù)？精品資料第8章復(fù)雜(fùzá)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)均勻控制系統(tǒng)比值(bǐzhí)控制系統(tǒng)選擇控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)多沖量控制系統(tǒng)重點(diǎn)

次重點(diǎn)

次