自動化儀表及過程控制

第四章過程控制儀表本章提要過程控制儀表概概述DDZ-Ⅲ型調(diào)調(diào)節(jié)器執(zhí)行器可編程控制器授課內(nèi)容第一節(jié)概述述過程控制儀表----是實現(xiàn)工業(yè)業(yè)生產(chǎn)過程自自動化的重要要工具，它被被廣泛地應(yīng)用用于石油、化化工等各工業(yè)業(yè)部門。在自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)中，過程檢檢測儀表將被被控變量轉(zhuǎn)換換成電信號或或氣壓信號后后，除了送至至顯示儀表進進行指示和記記錄外，還需需送到控制儀儀表進行自動動控制，從而而實現(xiàn)生產(chǎn)過過程的自動化化，使被控變變量達到預(yù)期期的要求。過程控制儀表包包括調(diào)節(jié)器（也也叫控制器）、執(zhí)執(zhí)行器、操作作器，以及可可編程調(diào)節(jié)器器等各種新型型控制儀表及及裝置。過程控制儀表的的分類：按能源形式分類類：液動控制制儀表、氣動動控制儀表和和電動控制儀儀表。按結(jié)構(gòu)形式分類類：基地式控控制儀表、單單元組合式控控制儀表、組組件組裝式控控制儀表、集集散控制裝置置等。[基地式控制儀儀表]以指示、記記錄儀表為主主體，附加某某些控制機構(gòu)構(gòu)而組成。基基地式控制儀儀表特點：—般結(jié)構(gòu)比較較簡單、價格格便宜．它不不僅能對某些些工藝變量進進行指示或記記錄，而已還還具有控制功功能，因此它它比較適用于于單變量的就就地控制系統(tǒng)統(tǒng)。目前常使用的XXCT系列動圈式式控制儀表和和TA系列簡易式式調(diào)節(jié)器即屬屬此類儀表。[單元組合式控控制儀表]將整套儀表表劃分成能獨獨立實現(xiàn)一定定功能的若干干單元，各單單元之間采用用統(tǒng)一信號進進行聯(lián)系。使使用時可根據(jù)據(jù)控制系統(tǒng)的的需要，對各各單元進行選選擇和組合，從從而構(gòu)成多種種多樣的、復(fù)復(fù)雜程度各異異的自動檢測測和控制系統(tǒng)統(tǒng)。特點：使使用靈活，通通用性強，同同時，使用、維維護更作也很很方便。它適適用于各種企企業(yè)的自動控控制。廣泛使用的單元元組合式控制制儀表有電動動單元組合儀儀表(DDZ型)和氣動單元元組合儀表(QD2型)。[組件組裝式控控制儀表]是一種功能能分離、結(jié)構(gòu)構(gòu)組件化的成成套儀表(或裝置)。它以模擬擬器件為主，兼兼用模擬技術(shù)術(shù)和數(shù)字技術(shù)術(shù)。整套儀表表(或裝置)在結(jié)構(gòu)上由由控制柜和操操作臺組成，控控制柜內(nèi)安裝裝的是具有各各種功能的組組件板，采用用高密度安裝裝，結(jié)構(gòu)緊湊湊。這種控制制儀表(或裝置)特別適用于于要求組成各各種復(fù)雜控制制和集中顯示示操作的大、中中型企業(yè)的自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)。其中國產(chǎn)的TFF型、MZ—Ⅲ型以及SPEC2200等組裝儀表表即屬此類控控制儀表。按信號形式分類類：模擬控制制儀表和數(shù)字字控制儀表兩兩大類。其中中DDZ型儀表和QDZ型儀表都屬屬于模擬控制制儀表；SLPC可編程調(diào)節(jié)節(jié)器、KMM可編程調(diào)節(jié)節(jié)器、PMK可編程調(diào)節(jié)節(jié)器等都屬于于數(shù)字控制儀儀表。過程控制儀表的的發(fā)展：過程控制儀表的的主體是氣動動控制儀表和和電動控制儀儀表，它們的的發(fā)生和發(fā)展展分別經(jīng)歷了了基地式、單單元組合式(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型)、組裝式及及數(shù)字智能式式等幾個階段段。過程控制儀表的的信號制與傳傳輸方式：為方便有效地把把自動化系統(tǒng)統(tǒng)中各類現(xiàn)場場儀表與控制制室內(nèi)的儀表表和裝置連接接起來，構(gòu)成成各種各樣的的控制系統(tǒng)，儀儀表之間應(yīng)有有統(tǒng)—的標(biāo)準(zhǔn)信號號進行聯(lián)絡(luò)和和合適的傳輸輸。調(diào)節(jié)器（控制器器）分類：按能源形式可分分電動、氣動動等按信號類型可以以分為模擬式式和數(shù)字式兩兩大類按結(jié)構(gòu)形式可分分為基地式、單單元組合式、組組裝式以及集集散控制系統(tǒng)統(tǒng)。第二節(jié)DDDZ-Ⅲ型調(diào)節(jié)器（模模擬式控制器器）有關(guān)DZZ-ШШ型電動單元元調(diào)節(jié)器的概概述控制器（調(diào)節(jié)器器）------是控制系統(tǒng)統(tǒng)的核心，它它在閉環(huán)控制制系統(tǒng)中根據(jù)據(jù)設(shè)定目標(biāo)和和檢測信息作作出比較、判判斷和決策命命令，控制執(zhí)執(zhí)行器的動作作?？刂破魇故褂檬欠竦卯?dāng)當(dāng)，直接影響響控制質(zhì)量?？刂破魈匦?-----是指控制器器的輸出與輸輸入之間的關(guān)關(guān)系。分析控控制器的特性性，也就是分分析控制器的的輸出信號u(t)隨輸入情號e(t)變化的規(guī)律律，即控制器器的控制規(guī)律律。控制器的基本控控制規(guī)律有比比例、積分和和微分等幾種種。工業(yè)上所所用的控制規(guī)規(guī)律是這些基基本規(guī)律之間間的不同組合合。DDZ—Ш型電電動單元調(diào)節(jié)節(jié)器------是模擬式控控制器個較為為常見的一種種，它以來自自變送器或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器的1～5V直流測量信信號作為輸入入信號，與1～5V直流設(shè)定值值早相比較得得到偏差信號號，然后對此此信號進行PID運算后，輸輸出l～5V或4～20mA直流控制信信號，以實現(xiàn)現(xiàn)對工藝變量量的控制。Ш型調(diào)節(jié)器的特特點：采用高增益、高高阻抗線性集集成電路組件件，提高了儀儀表精度、穩(wěn)穩(wěn)定性相可靠靠性，降低了了功耗。采用集成電路擴擴展了功能，在在基型調(diào)節(jié)器器的基礎(chǔ)上可可增加各種功功能。如非線線性調(diào)節(jié)器可可以解決嚴重重非線性過程程的自動控制制問題，前饋饋調(diào)節(jié)器可以以解決大擾動動及大滯后過過程的控制，還還可以根據(jù)需需要在調(diào)節(jié)器器上附加一些些單元，如偏偏差報警、輸輸出雙向限幅幅及其他功能能的電路。整套儀表可以構(gòu)構(gòu)成安全火花花型防爆系統(tǒng)統(tǒng)．而且增加加了安全單元元——安全柵，實實現(xiàn)控制室與與危險場所之之間的能量限限制和隔離。有軟、硬兩種手手動操作方式式，軟手動與與自動之間相相互切換具有有雙向無平衡衡無憂動特性性，提高了調(diào)調(diào)節(jié)器的操作作性能。這是是因為在自動動與軟手動之之間有保持狀狀態(tài)，此時調(diào)調(diào)節(jié)器輸出可可長期保持不不變，所以即即使有偏差存存在，也能實實現(xiàn)無擾動切切換。所謂無無擾動切換，是是指調(diào)節(jié)器在在不同操作方方式切換瞬間間保持輸出值值不變，這樣樣調(diào)節(jié)閥的開開度也將保持持不變，不會會內(nèi)于調(diào)節(jié)器器不同操作方方式的切換引引起被控變量量發(fā)生變化，即即不會產(chǎn)生干干擾。采用國際標(biāo)準(zhǔn)信信號制，現(xiàn)場場傳輸信號為為4～20mA直流電流，控控制室聯(lián)絡(luò)信信號為1～5V直流電壓，信信號電流和電電壓的轉(zhuǎn)換電電阻為250Ω。Ш型調(diào)節(jié)器中的的基型調(diào)節(jié)器器類型：全刻刻度指示調(diào)節(jié)節(jié)器、偏差指指示調(diào)節(jié)器基型全刻度指示示調(diào)節(jié)器的原原理方框圖：：基型全刻度指示示調(diào)節(jié)器的原原理線路圖：：調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)組成成：控制單元元、指示單元元控制單元：輸入入電路(偏差差動和和電平移動電電路)、PID運算電路(由PD與PI運算電路串串聯(lián))、輸出電路(電壓、電流流轉(zhuǎn)換電路)以及硬、軟軟手操電路；；指示單元：測量量信號指示電電路、設(shè)定信信號指示電路路、內(nèi)設(shè)定電電路。調(diào)節(jié)器的信號：：輸入信號、內(nèi)設(shè)設(shè)定信號：1～5V直流電壓；；外設(shè)定信號：44～20mA直流電流，（它它經(jīng)過250Ω精密電阻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成1～5V直流電壓）調(diào)節(jié)器的工作狀狀態(tài)：有“自動”、“軟手動”、“硬手動”及“保持”四種。“自動”狀態(tài)：：測量信號與與設(shè)定信號通通過輸入電路路進行比較，由由比例微分電電路、比例積積分電路對其其偏差進行PD和PI運算后，再再經(jīng)過電路轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為4～20mA直流電流，作作為調(diào)節(jié)器的的輸出信號去去控制執(zhí)行器器?！败浭謩印睜顟B(tài)態(tài)：可以通過過選擇鍵位調(diào)調(diào)節(jié)器處于“保持’’(即它的輸出出保持切換前前瞬間的數(shù)值值)狀態(tài)，或使使輸出電流可可按快或慢兩兩種速度線性性地增加或減減小，以對工工藝過程進行行手動控制?！坝彩謩印睜顟B(tài)態(tài)：調(diào)節(jié)器的的輸出與手操操電壓成比例例，即輸出值值與硬手動操操作桿的位置置一一對應(yīng)。調(diào)節(jié)器的“正”、“反”作用：正偏差------調(diào)節(jié)器中將將偏差e定義為測量量值與設(shè)定值值之差（e＝y(tǒng)－r），在測量量值大于設(shè)定定值時。負偏差------測量值小于于設(shè)定值?！罢弊饔?-----調(diào)節(jié)器的輸輸出隨著正偏偏差的增加而而增加。若是是負偏差，情情況相反。“反”作用------調(diào)節(jié)器的輸輸出隨著正偏偏差的增加而而減小。若是是負偏差，情情況相反。輸入電路作用：一是將測量信號號Vi和設(shè)定信號Vs相減，得到到偏差信號，再再將偏差放大大兩倍后輸出出；（其輸出出信號將送至至比例微分電電路。）二是電平移動，將將以零伏為基基準(zhǔn)的Vi和Vs轉(zhuǎn)換成以電電平VB（10V）為基準(zhǔn)的的輸出信號VO1。電路圖：電路分析：輸入電路的傳遞遞函數(shù)：比例微分電路（PD）作用：接收以10V電電平為基準(zhǔn)的的偏差信號VVO1，進行比比例微分運算算，其輸出電電壓信號VO2送給比例例積分電路。電路圖：電路分析：比例微分電路是是由無源比例例微分網(wǎng)絡(luò)和和比例運算放放大器兩部分分組成的。RC環(huán)節(jié)對輸入入信號進行比比例微分運算算，比例運算算放大器起比比例放大作用用。比例微分電路的的傳遞函數(shù)：：比例積分電路（PI）作用：接收以10V為為基準(zhǔn)的PD電路的輸出出信號VO2，進行PI運算后，輸輸出以10V為基準(zhǔn)的l～5V電壓VO3，送至輸輸出電路。電路圖：電路分析：整機PID電路路傳遞函數(shù)調(diào)節(jié)器的PIDD電路由輸入入電路、PD電路和PI電路三個環(huán)環(huán)節(jié)串聯(lián)組成成。其傳遞函函數(shù)應(yīng)是這三三個環(huán)節(jié)傳遞遞函數(shù)的乘積積。調(diào)節(jié)器各項參數(shù)數(shù)的取值范圍圍：（略）由于相互干擾系系數(shù)F的存在，實實際的整定參參數(shù)與刻度值值之間存在換換算關(guān)系。輸出電路作用：將PIDD電路輸出的l～5V直流電壓信信號轉(zhuǎn)換成4—20mA直流電流輸輸出，它實際際上是一個具具有電平移動動的電壓—電流轉(zhuǎn)換器器。電路圖：電路分析：（略略）手動操作電路手動操作電路分分為硬手動操操作和軟手動動操作兩種形形式，是在比比例積分電路路中附加手操操電路實現(xiàn)的的。電路圖：電路分析：（略略）指示電路輸入信號的指示示電路與設(shè)定定值信號的指指示電路完全全一樣。調(diào)節(jié)節(jié)器采用雙針針電表，全量量程地指示測測量值和設(shè)定定值。偏差的的大小有兩個個指針間的距距離反映出來來，在兩針重重合時，偏差差為零。電路圖：電路分析：（略略）執(zhí)行器有關(guān)執(zhí)行器的概概述執(zhí)行器作用：接接受調(diào)節(jié)器的的控制信號，改改變操縱變量量，使生產(chǎn)過過程按預(yù)定要要求正常進行行。執(zhí)行器安安裝在生產(chǎn)現(xiàn)現(xiàn)場直接與介介質(zhì)接觸。執(zhí)行器組成：由由執(zhí)行機構(gòu)和和調(diào)節(jié)機構(gòu)組組成。執(zhí)行機機構(gòu)是指根據(jù)據(jù)調(diào)節(jié)器控制制信號產(chǎn)生推推力或位移的的裝置，調(diào)節(jié)節(jié)機構(gòu)是根據(jù)據(jù)執(zhí)行機構(gòu)輸輸出信號去改改變能量或物物料輸送量的的裝置，通常常指調(diào)節(jié)閥。執(zhí)行器分類（按按能源形式）：：氣動、電動動、液動氣動應(yīng)用最廣，電電動次之。氣動：輸入信號號為0.02～0.1MPPa的壓力信號號，其結(jié)構(gòu)簡簡單，維修方方便，價格便便宜，防火防防爆，可以與與QDZ、DDZ儀表配用，因因而廣泛使用用。電動：動作迅速速，其信號便便于遠傳，并并便于與計算算機配合使用用，但不適用用于防火防爆爆等生產(chǎn)場合合。上述三種執(zhí)行器器除執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)不同外，所所用的調(diào)節(jié)機機構(gòu)(調(diào)節(jié)閥)都相同。電動執(zhí)行機構(gòu)電動執(zhí)行器有直直行程和角行行程執(zhí)行器兩兩類。電動執(zhí)行機構(gòu)的的組成框圖：：電動執(zhí)行機構(gòu)的的工作原理：：來自調(diào)節(jié)器的IIi作為伺服放放大器的輸入入信號，它與與位置反饋信信號If進行比較，其其差值經(jīng)放大大后控制兩相相伺服電動機機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，再經(jīng)減速速器減速后，改改變輸出軸即即調(diào)節(jié)閥的開開度(或擋板的角角位移)。與此同時時，輸出軸的的位移又經(jīng)位位置發(fā)送器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電流信信號，作為閥閥位指示與反反饋信號If。當(dāng)If與Ii相等時，兩兩相電動機停停止轉(zhuǎn)動，這這時調(diào)節(jié)閥的的開度就穩(wěn)定定在與調(diào)節(jié)器器輸出(即執(zhí)行器的的輸入)信號Ii成比例的位位置上。電動伺服放大器器：它由前置置級磁放大器器、觸發(fā)器、交交流可控硅開開關(guān)、校正回回路和電源等等組成。伺服電動機：包包括永磁低速速同步電動機機、位置發(fā)送送器和減速器器等。氣動執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成：膜片片、推桿、平平衡彈簧作用：是執(zhí)行器器的推動裝置置，推動調(diào)節(jié)節(jié)機構(gòu)動作。它它接受氣動調(diào)調(diào)節(jié)器或電—氣閥門定位位器輸出的氣氣壓信號，經(jīng)經(jīng)膜片轉(zhuǎn)換成成推力，克服服彈簧力后，使使推桿產(chǎn)生位位移，同時可可帶動閥芯動動作。氣動執(zhí)行機構(gòu)有有正作用和反反作用兩種形形式。氣動執(zhí)行機構(gòu)有有薄膜式和活活塞式等。在在工程上氣動動薄膜式應(yīng)用用最廣。氣動執(zhí)行的結(jié)構(gòu)構(gòu)示意圖：氣動調(diào)節(jié)機構(gòu)（調(diào)調(diào)節(jié)閥）工作原理：根據(jù)流流體力學(xué)的觀觀點，調(diào)節(jié)閥閥是一個局部部阻力可變的的節(jié)流元件。通通過改變閥芯芯的行程可以以改變調(diào)節(jié)閥閥的阻力系數(shù)數(shù)，達到控制制流量的目的的。種類：直通雙座調(diào)節(jié)閥閥、直通單座座調(diào)節(jié)閥、高高壓調(diào)節(jié)閥、低低溫調(diào)節(jié)閥、套套筒調(diào)節(jié)閥、三三通調(diào)節(jié)閥、角角形調(diào)節(jié)閥、隔隔膜調(diào)節(jié)閥、蝶蝶閥、小流量量調(diào)節(jié)閥、球球閥、低噪音音調(diào)節(jié)閥等。氣動執(zhí)行器的選選用應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的特特點和工藝要要求等來合理理選用執(zhí)行器器。具體選用用時應(yīng)考慮以以下幾個主要要問題：調(diào)節(jié)閥的尺寸選選擇：調(diào)節(jié)閥的尺寸通通常用公稱直直徑Dg和閥座直徑dg來表示。Dg、dg是根據(jù)計算算出來的流通通能力C來查表選擇擇。氣開式、氣關(guān)式式閥的選擇氣開、氣關(guān)式閥閥示意圖：在生產(chǎn)過程中，調(diào)調(diào)節(jié)閥氣開、氣氣關(guān)形式的選選擇，主要是是從工藝生產(chǎn)產(chǎn)的安全來考考慮。例：蒸蒸氣加熱器選選用氣開閥；；鍋爐進水的的調(diào)節(jié)閥則選選用氣關(guān)式。單座閥和雙座閥閥的選擇單座閥------只有一個閥閥芯的調(diào)節(jié)閥閥。（適用小小口徑的調(diào)節(jié)節(jié)閥，Dg<25mm）。閥關(guān)閉閉時泄漏小。雙座閥------有兩個閥芯芯的調(diào)節(jié)閥。（適適用大口徑的的調(diào)節(jié)閥）。閥閥關(guān)閉時泄漏漏大。流量特性的選擇擇調(diào)節(jié)閥的流量特特性------指介質(zhì)流過過閥門的相對對流量與閥門門相對開度之之間的關(guān)系即即：，它是調(diào)調(diào)節(jié)閥最重要要的特性。-----相對對流量，即調(diào)調(diào)節(jié)閥某一開開度流量Q與全開流量Qmax之比-----相對對開度，即調(diào)調(diào)節(jié)閥某一開開度行程l與全行程L之比理想流量特性------就是在調(diào)節(jié)節(jié)閥前后壓差差一定的情況況下(△p＝常數(shù))得到的流量量特性。它取取決于閥芯的的形狀。閥芯芯形狀有快開開、直線、拋拋物線、等百百分比四種，相相應(yīng)有四種流流量特性。工作流量特性------實際工作時時調(diào)節(jié)閥前后后的壓差是變變化的，此時時調(diào)節(jié)閥的相相對流量與閥閥芯相對位移移之間的關(guān)系系稱為工作流流量特性。調(diào)節(jié)閥流量特性性選擇考慮的的方面：過程控制系統(tǒng)的的控制質(zhì)量指指標(biāo)：一般要要求（KvKo=常數(shù)），故故當(dāng)過程的Ko為線性時應(yīng)應(yīng)選擇直線特特性的調(diào)節(jié)閥閥，否則就選選擇等百分比比特性的調(diào)節(jié)節(jié)閥。配管情況：負荷變化情況：：在負荷變化化較大的場合合，選擇等百百分比調(diào)節(jié)閥閥為宜。當(dāng)調(diào)調(diào)節(jié)閥經(jīng)常工工作在小開度度時，宜選用用等百分比調(diào)調(diào)節(jié)閥。常用的調(diào)節(jié)閥流流量特性選擇擇：（見下表表）調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形形式和材料的的選擇調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)形形式和材料可可根據(jù)不同的的工藝操作條條件和使用要要求(如溫度、壓壓力及介質(zhì)的的物理、化學(xué)學(xué)特性)來選用。調(diào)節(jié)閥的多種結(jié)結(jié)構(gòu)形式：各種國產(chǎn)調(diào)節(jié)閥閥的特性參數(shù)數(shù)、使用場合合見書P123～124閥門定位器閥門定位器------是氣動執(zhí)行行器的主要附附件。利用負負反饋原理來來改善調(diào)節(jié)閥閥的定位精度度和提高靈敏敏度，從而使使調(diào)節(jié)閥能按按調(diào)節(jié)器來的的控制信號實實現(xiàn)準(zhǔn)確定位位。閥門定位器的主主要功能：實現(xiàn)準(zhǔn)確定位改善調(diào)節(jié)閥的動動態(tài)特性改變調(diào)節(jié)閥的流流量特性實現(xiàn)分程控制電-氣轉(zhuǎn)換器作用：是氣動單單元組合儀表表的一個轉(zhuǎn)換換單元。它能能將電動單元元組合儀表的的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信信號(0～10mADDC或4—20mADDC)轉(zhuǎn)換為氣動動單元組合儀儀表的統(tǒng)一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)信號(0.02～0.1MPPa)。工作原理：按力力矩平衡原理理工作原理圖：可編程調(diào)節(jié)器（數(shù)數(shù)字式控制器器）有關(guān)可編程調(diào)節(jié)節(jié)器的概述可編程調(diào)節(jié)器------是數(shù)字式控控制儀表中較較為新型的一一種?？删幊坛陶{(diào)節(jié)器是以以微處理機為為運算和控制制核心，可由由用戶編制程程序，組成各各種調(diào)節(jié)規(guī)律律的數(shù)字式控控制儀表。目前，我國從國國外引進或組組裝、并廣泛泛使用的產(chǎn)品品有DK系列的KMM調(diào)節(jié)器、YS-80系列的SLPC調(diào)節(jié)器、FC系列的PMK調(diào)節(jié)器、VI系列的VI87MMA-E調(diào)節(jié)器等。由由于上述產(chǎn)品品均控制一個個回路，因此此習(xí)慣上稱之之為“單回路調(diào)節(jié)節(jié)器”。DK系列儀表包包括：KMM可編程調(diào)節(jié)節(jié)器、KMS固定程序調(diào)調(diào)節(jié)器、KMB批量混合調(diào)調(diào)節(jié)器、KMP可編程運算算器、KMK1000程序裝入器器、KMF指示器、KMR記錄儀、KMH手動操作器器、KMA輔助儀表。可編程調(diào)節(jié)器的的主要特點：：與模擬儀表兼容容具有極其豐富的的運算、控制制功能：調(diào)節(jié)節(jié)器具有30個運算單元(運算模塊)和45種運算式子(即45種子程序)。根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)實際的需要要，用戶只要要選用相應(yīng)的的模塊進行組組態(tài)，即可實實現(xiàn)多種運算算處理和各種種過程控制，除PID控制外，能實現(xiàn)前饋控制、采樣控制、選擇性控制、時延控制和自適應(yīng)控制等。具有通信功能具有通用性強、可可靠性高、使使用維護方便便的特點KMM調(diào)節(jié)器的的面板結(jié)構(gòu)KMM調(diào)節(jié)器的的接線端子各端子的作用見見書表4-10（P128）KMM可編程調(diào)調(diào)節(jié)器的硬件件系統(tǒng)KMM可編程調(diào)調(diào)節(jié)器硬件構(gòu)構(gòu)成原理框圖圖：硬件各部分組成成：CPU（中央處處理單元）：：是KMM調(diào)節(jié)器的核核心。采用8位微處理器器，完成接受受指令、數(shù)據(jù)據(jù)傳送、運算算處理和控制制功能。系統(tǒng)ROM（只只讀存儲器）：：容量為10K，存放系統(tǒng)統(tǒng)程序。系統(tǒng)統(tǒng)程序由制造造廠家編制，用用來管理用戶戶程序、功能能子程序、人人機接口及通通訊等，一般般用戶是無法法改變的。用戶ROM：容容量2K，采用EPROM芯片，存放放用戶編制的的程序。RAM（隨機存存儲器）：容容量1K，用來存放放調(diào)節(jié)器輸入入數(shù)據(jù)、顯示示數(shù)據(jù)、運算算的中間值和和結(jié)果等。WDT（監(jiān)視定定時器）：用用來監(jiān)視調(diào)節(jié)節(jié)器的運行狀狀態(tài)，一旦CPU出現(xiàn)異常情情況，則立即即用軟件使其其暫停，并發(fā)發(fā)出報警信號號，使調(diào)節(jié)器器進入手動操操作。CTC（定時／／計數(shù)器）：：有定時／計計數(shù)功能。定定時功能用來來確定調(diào)節(jié)器器的采樣周期期，產(chǎn)生串行行通訊接口所所需的時鐘脈脈沖；計數(shù)功功能主要對外外部事件進行行計數(shù)。模擬量輸入電路路：由緩沖器器、A／D轉(zhuǎn)換電路等等構(gòu)成。有5個模擬輸入入信號(1～5VDC)，它們經(jīng)過過緩沖器，在在CPU的控制下由由多路開關(guān)輸輸入A／D轉(zhuǎn)換成數(shù)字字量信號。模擬量輸出電路路：由D／A轉(zhuǎn)換器、多多路開關(guān)和保保持器等組成成。數(shù)字信號號經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換輸出1～5VDC和4～20mADDC模擬信號，同同時還輸出PV、SP模擬電壓值值至面板供測測量和設(shè)定值值顯示之用。數(shù)字量輸入電路路：由晶體管管陣列和門控控電路組成。面面板按鈕和外外部數(shù)字量信信號經(jīng)晶體管管陣列和門控控電路送入輸輸入接口。數(shù)字量輸出電路路：包括鎖存存器和晶體管管陣列。來自自輸出接口的的數(shù)字信號通通過鎖存器和和晶體管陣列列送至外部開開關(guān)電路。此此外還引至面面板供各種信信號燈用。I／O（輸入輸輸出接口）：：由軟件設(shè)定定其工作方式式，分別用作作D／A的輸入口、數(shù)數(shù)字信號的輸輸入口和輸出出口，而且還還輸入、輸出出各種邏輯信信號。鍵盤顯示接口：：由軟件設(shè)定定鍵盤掃描和和顯示方式，用用于數(shù)據(jù)設(shè)定定器的數(shù)據(jù)修修改和LED數(shù)碼管顯示示。KMM可編程調(diào)調(diào)節(jié)器的軟件件系統(tǒng)KMM調(diào)節(jié)器軟軟件包括系統(tǒng)統(tǒng)程序和用戶戶程序（應(yīng)用用程序）。系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序包括基基本程序、輸輸入處理程序序、運算式程程序和輸出處處理程序等：：基本程序：是程程序的主體部部分．由監(jiān)控控程序和中斷斷處理程序等等組成。輸入處理程序：：包括折線處處理、溫度壓壓力補償、開開方處理和數(shù)數(shù)字濾波處理理等子程序。運算式程序：包包括算術(shù)運算算、邏輯運算算、PID運算等45種子程序。每每個子程序完完成一種特定定的運算功能能，稱之為一一個“運算模塊”，用戶最多多能從中選擇擇30種運算模塊塊進行組態(tài)。用戶程序（應(yīng)用用程序）用戶程序又稱控控制數(shù)據(jù)，由由用戶自行編編制。KMM調(diào)節(jié)器采用用表格式組態(tài)態(tài)語言（POL）編制程序序。用戶程序的控制制數(shù)據(jù)種類：：（7類）基本數(shù)據(jù)F0001（用來指定定調(diào)節(jié)器的類類型、運算周周期、是否與與上位機連接接等）輸入處理數(shù)據(jù)FF002（指明輸入入處理的種類類等）PID運算數(shù)據(jù)據(jù)F003（確定PID運算的類型型、控制參數(shù)數(shù)等）折線數(shù)據(jù)F0004（決定折線線表形式）可變參數(shù)F0005（確定運算算處理中使用用系數(shù)、常數(shù)數(shù)等）運算模塊數(shù)