化工自動化及儀表復習要點

第0章引言(yǐnyán)何為(過程)自動化？應用“儀表、控制和自動化技術(jìshù)”的原始動力自動化與生產(chǎn)工藝的關系自動化技術(jìshù)、自動化儀表的簡要發(fā)展過程本章內(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——四個基本環(huán)節(jié)、明確各述語的含義系統(tǒng)運行(yùnxíng)的基本要求——穩(wěn)定、負反饋、開環(huán)/閉環(huán)自控系統(tǒng)的分類自動控制系統(tǒng)的過渡過程和品質指標——余差、衰減比、過渡時間等傳遞函數(shù)和方塊圖——傳遞函數(shù)的本質、方塊圖的轉換規(guī)則、能對較復雜方塊圖進行轉化（不要用方程組來計算）管道及儀表流程圖精品資料第2章基本組成(zǔchénɡ)及特性分析被控對象(duìxiàng)特性及其對過渡過程的影響測量變送環(huán)節(jié)特性及其對過渡過程的影響執(zhí)行器特性及其對過渡過程的影響控制規(guī)律及其對過渡過程的影響事實上，就是4個基本環(huán)節(jié)及其對過渡過程的影響精品資料被控(bèikònɡ)對象特性及其對過渡過程的影響建模的目的(mùdì)：P20建模的方法：機理、實驗、混合最簡單的1階、2階（即水槽）P21最典型的對象模型：一階、一階滯后、二階、二階滯后廣義對象的等效模型，明確K、T、τ的含義廣義對象的實驗測定，P26－27控制通道、干擾通道的一般要求：圍繞K、T、τ結合第七章內(nèi)容精品資料測量變送環(huán)節(jié)特性(tèxìng)及其對過渡過程的影響檢測變送環(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)對檢測變送環(huán)節(jié)(huánjié)的要求可以簡單地理解為：響應快測量準確這可以結合第三章內(nèi)容一起理解檢測儀表選型的主要內(nèi)容有哪些？？精品資料執(zhí)行器特性(tèxìng)及其對過渡過程的影響執(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？？氣動執(zhí)行器在信號傳輸時需要注意哪些問題？精品資料控制規(guī)律(guīlǜ)及其對過渡過程的影響——事實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)律的表達式、本質、特點、一般適用場合

結合第七章可以知道，P、PI、PD、PID控制器需要整定控制器參數(shù)言下之意，及時控制規(guī)律選擇正確，參數(shù)整定不好，控制質量還是不好的時域、S域（傳遞函數(shù)）、離散（增量式、位置式）精品資料第3章過程參數(shù)(cānshù)的檢測概述壓力檢測溫度檢測流量檢測物位檢測成分和物性參數(shù)的檢測軟測量技術(jìshù)簡介精品資料概述(ɡàishù)傳感器、變送器的含義(hányì)儀表的精度、精度等級儀表量程簡單了解模擬變送器、數(shù)字變送器及其構成原理變送器的共性問題：外特性、量程調整、零點調整、零點遷移

變送器的信號傳輸：電信號、氣信號電動儀表的信號制：四線制二線制HART全數(shù)字格式、特點精品資料壓力(yālì)檢測儀表表壓、絕壓、真空度幾種(jǐzhǒnɡ)常用的壓力檢測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變片式壓力變送器擴散硅式壓力變送器智能式差壓變送器檢測原理（傳感器部分）基本構成特點（不涉及復雜的電路）一般適用場合壓力檢測儀表的選用量程、精度、材質壓力檢測儀表的安裝P66－69，要理解其它儀表也是通用的精品資料溫度(wēndù)檢測儀表重點掌握：熱電偶、熱電阻，其它作一般(yībān)了解理解熱電偶的兩個基本定律：中間導體定律和等值替代定律引出毫伏信號測量的問題引出補償導線的概念熱電偶分度號、冷端溫度補償理解電橋補償法的本質熱電偶的結構形式普通型、鎧裝型及其特點要求能夠計算熱電阻的本質分度號信號連接方式信號輸入方式（電橋）熱電阻的結構形式簡單了解幾種溫度變送器：基本構成、特點等（不涉及復雜電路）溫度檢測儀表的選用和安裝（書上有）精品資料流量(liúliàng)檢測儀表體積(tǐjī)流量和質量流量，瞬時流量和累計流量掌握孔板、轉子流量計內(nèi)容其它流量計，了解檢測原理、特點和注意事項精品資料物位檢測儀表——差壓式液位計基本(jīběn)工作原理ΔP=ρgH零點(línɡdiǎn)遷移ΔP=ρ1gHΔP=ρ1gH-ρ2g（h2-h1）ΔP=ρ1gH+ρ1gh1零點遷移的目的：使H＝0時，變送器輸出為Iomin（如4mA）無遷移

負遷移

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量值與結定值進行比較，然后對比較后得到的偏差進行比例、積分、微分等運算，并將運算結果以一定的信號(xìnhào)形式送往執(zhí)行器，以實現(xiàn)對被控變量的自動控制。模擬調節(jié)器（控制算法由電路實現(xiàn)）數(shù)字控制器（含CPU，控制算法由程序實現(xiàn)）一般調節(jié)器還需要具備如下功能，以適應自動控制的需要：

偏差指示指示偏差信號模擬調節(jié)器——指針式表頭全刻度指示：輸入信號和設定值分別由不同的指針在0～100％范圍指示偏差值指示：僅利用一個指針來指示偏差信號±30％數(shù)字控制器——通過LED或者液晶屏顯示精品資料輸出(shūchū)顯示顯示調節(jié)器輸出信號的大小(dàxiǎo)，習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可以由調節(jié)器內(nèi)部產(chǎn)生，也可以由其它儀表外部提供

內(nèi)給定的調整若設定值為內(nèi)給定，用戶可以調整調節(jié)器上的內(nèi)給定撥盤來改變設定值正、反作用的選擇何謂正作用？何謂反作用？為了構成一個負反饋控制系統(tǒng)，必須正確的確定調節(jié)器的正、反作用，否則整個控制系統(tǒng)就無法正常運行。調節(jié)器的正、反作用，是通過正、反作用開關來選擇的。

手/自動雙向切換何謂手動？何謂自動？為什么要進行手自動切換？

手動操作可以調整手操撥盤或者手操扳鍵來改變調節(jié)器的輸出

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

DDZ一III型儀表（包括調節(jié)器）

III型儀表優(yōu)點

電

源

220VAC24VDC集中供電

·可用24VDC蓄電池作備用電源·儀表內(nèi)部沒有變壓器，不發(fā)熱，為實現(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

0~10mA4~20mA①電氣零點從4mA開始，不與機械零點重合，容易識別斷電、斷線等故障。②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l～5V信號。③因為最小輸入信號不為零，為現(xiàn)場變送器實現(xiàn)兩線制創(chuàng)造了條件。變送器與調節(jié)器用兩線聯(lián)接，既節(jié)省電纜線和安裝費用，還有利于安全防爆。

輸入信號

0~10mA4~20mA1~5V元器件

分離元件（電阻、電容、晶體管……）

集成電路（運放電路……）

①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。②由于集成運放有高增益，因而開環(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，焊點少，強度高，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%）

分別指示測量值（紅針）、給定值（黑針）當儀表置于“內(nèi)給定”：設定值由黑針指示。

手動方式

硬手動

硬手動、軟手動

硬手動——輸出與撥盤數(shù)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?。蝗羰蛛x開操作極鍵則當時的信號值就被保持通常都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

預平衡

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“自

動”“硬手動”切換是預平衡無擾動

其

它

·正反作用切換（操作點：調節(jié)器內(nèi)部）·PID參數(shù)設置（操作點：調節(jié)器內(nèi)部）·…………二者基本相同

精品資料第5章計算機控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)5.1計算機控制概述(ɡàishù)掌握其本質、組成、主要設計思想、離散PID其它要求了解5.2PLC本章重點，要求能夠進行簡單功能的設計（梯形圖和STL語言）5.3DCSDCS特點、硬件結構、軟件結構、組態(tài)的概念等5.4FCS理解FCS本質理解FCS的特征（如開放性、互可操作性、全分散、全數(shù)字等）IEC61158現(xiàn)場總線標準化概況FF、Profibus的詳細內(nèi)容不作要求幾個具體問題的分析5.5工業(yè)以太網(wǎng)一般了解其本質、應用于工業(yè)控制系統(tǒng)的關鍵技術精品資料第6章執(zhí)行器概述執(zhí)行機構調節(jié)機構調節(jié)閥的流量系數(shù)和流量特性(tèxìng)閥門定位器執(zhí)行器的選擇計算和安裝精品資料執(zhí)行機構掌握(zhǎngwò)其氣動執(zhí)行機構調節(jié)(tiáojié)機構了解各種常用調節(jié)機構的特點（書上有）流量系數(shù)Kv、流量特性、口徑、(材質)、氣開氣關等執(zhí)行器的安裝（書上有）適當了解閥門定位器、電氣轉換器的原理和作用精品資料第7章簡單(jiǎndān)控制系統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)的結構與組成控制的目的、被控變量的選擇對象特性、控制變量的選擇測量滯后(zhìhòu)、測量信號處理負荷變化、調節(jié)閥選擇控制規(guī)律的選擇控制系統(tǒng)的投運與參數(shù)整定回答好三個半問題

1.控什么？

2.拿什么來控？

3.通過什么方式控？

如何整定參數(shù)？精品資料第8章復雜(fùzá)控制系統(tǒng)串級控制系統(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

次重點

次