過(guò)程控制儀表及裝置（第4版） 課件 第3、4章 控制器、執(zhí)行器

控制器第三章過(guò)程控制儀表及裝置（第4版）“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材新編高等職業(yè)教育電子信息、機(jī)電類精品教材01控制器的控制規(guī)律基本控制規(guī)律在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，由于擾動(dòng)作用的結(jié)果使被控參數(shù)偏離給定值。從而產(chǎn)生偏差，控制器將偏差信號(hào)按一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，轉(zhuǎn)換為控制作用，將輸出作用于被控過(guò)程，以校正擾動(dòng)作用所造成的影響?？刂破鞯目刂埔?guī)律被控參數(shù)能否回到給定值上，以怎樣的途徑、經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間回到給定值上，即控制過(guò)程的品質(zhì)如何，不僅與被控過(guò)程的特性有關(guān)，而且與控制器的特性，即控制器的控制規(guī)律有關(guān)。所謂控制器的控制規(guī)律，就是指控制器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間隨時(shí)間變化的規(guī)律。這種規(guī)律反映了控制器本身的特性?？刂破鞯目刂埔?guī)律在研究控制器的特性時(shí)，要將控制器從系統(tǒng)中斷開(kāi)，單獨(dú)研究它的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)隨時(shí)間變化的關(guān)系。在這種研究中，通常在控制器的輸入端加一個(gè)階躍信號(hào)，即突然出現(xiàn)人為偏差時(shí)，研究輸出信號(hào)隨階躍輸入信號(hào)的變化規(guī)律。控制器的控制規(guī)律控制器的控制規(guī)律實(shí)際上反映的是控制器的動(dòng)態(tài)特性，常用微分方程、傳遞函數(shù)和階躍響應(yīng)曲線來(lái)表示。控制器的基本控制規(guī)律有比例（P）、積分（D、微分（D）三種，這三種控制規(guī)律各有特點(diǎn)?？刂破鞯目刂埔?guī)律工程上常用的控制規(guī)律由前面的分析可知，基本控制規(guī)律有比例（P）、積分（l）、微分（D）三種，這三種控制規(guī)律各有特點(diǎn)。但實(shí)際上，除了比例控制規(guī)律，單純的積分控制規(guī)律和微分控制規(guī)律都不能用來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程?？刂破鞯目刂埔?guī)律因此，工程上常用的控制規(guī)律是比例（P）、比例積分（PI）、比例微分（PD）以及比例積分微分（PID）控制規(guī)律，由此產(chǎn)生相應(yīng)的四種常用控制器?？刂破鞯目刂埔?guī)律后面三種控制器的階躍響應(yīng)特性如圖3.4所示?？刂破鞯目刂埔?guī)律02DDZI—III型控制器主要功能控制器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的地位和作用是十分重要的。當(dāng)干擾作用于被控過(guò)程時(shí)，其被控參數(shù)將發(fā)生變化，使相應(yīng)的測(cè)量值偏離給定值而產(chǎn)生偏差。DDZI—III型控制器控制器則根據(jù)偏差大小，按照一定的規(guī)律使其輸出變化，并通過(guò)執(zhí)行器改變控制參數(shù)，使被控參數(shù)回到給定值，從而消除干擾對(duì)被控參數(shù)的影響?？梢?jiàn)，控制器具有把在干擾作用下偏離給定值的被控參數(shù)重新拉回到給定值上的功能。DDZI—III型控制器DDZ-I型控制器的作用是將變送器送來(lái)的1~5VDC測(cè)量信號(hào)與1~5VDC給定信號(hào)進(jìn)行比較得到偏差信號(hào)。然后將偏差信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出4~20mADC信號(hào)，最后通過(guò)執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程參數(shù)的自動(dòng)控制。DDZI—III型控制器01DDZ-III型控制器還具有如下一些特點(diǎn)。由于采用了線性集成電路固體組件，不僅提高了控制器的技術(shù)指標(biāo)，降低了功耗，而且擴(kuò)大了控制器的功能，進(jìn)一步提高了儀表在長(zhǎng)期運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性。03DDZ-III型控制器中還設(shè)有各種附加機(jī)構(gòu)，如偏差報(bào)警、輸入報(bào)警、限制器、隔離器、分離器、報(bào)警燈等。02DDZ-III型控制器的品種很多，有基型控制器。DDZI—III型控制器基型控制器的構(gòu)成常用的DDZ—III型基型控制器的組成如圖3.5所示。DDZI—III型控制器圖3.6為其電路原理圖。DDZI—III型控制器由圖35和圖3.6可知，基型控制器由控制單元和指示單元兩部分組成。控制單元包括輸入電路、PD電路與PI電路、軟手動(dòng)與硬手動(dòng)操作電路和輸出電路等，指示電路包括測(cè)量信號(hào)指示電路和給定信號(hào)指示電路。DDZI—III型控制器控制器的測(cè)量輸入信號(hào)為1~5VDC信號(hào)，給定信號(hào)有內(nèi)給定和外給定兩種。內(nèi)給定信號(hào)為1~5VDC信號(hào)，而外給定信號(hào)為4~20mADC信號(hào)。用切換開(kāi)關(guān)S，選擇內(nèi)給定或外給定。外給定時(shí)面板上外給定指示燈亮。DDZI—III型控制器手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換通常，在自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)之前，總是先進(jìn)行手動(dòng)操作，然后切換到自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或控制器發(fā)生故障（或停用檢修）時(shí)，系統(tǒng)由自動(dòng)切換到手動(dòng)。DDZI—III型控制器無(wú)平衡、無(wú)擾動(dòng)切換所謂無(wú)平衡切換，是指在自動(dòng)、手動(dòng)切換時(shí)，不需要事先調(diào)平衡，可以隨時(shí)切換至所需要位置。所謂無(wú)擾動(dòng)切換，是指在切換時(shí)控制器的輸出不發(fā)生變化，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)擾動(dòng)。DDZI—III型控制器有平衡、無(wú)擾動(dòng)切換凡是向硬手動(dòng)方式的切換，從自動(dòng)到硬手動(dòng)或從軟手動(dòng)到硬手動(dòng)（A、M-H），均為有平衡、無(wú)擾動(dòng)切換。若要做到無(wú)擾動(dòng)切換，必須事先平衡。因?yàn)橛彩謩?dòng)操作撥盤(pán)的刻度（即Un值）不一定與控制器的輸出電流相對(duì)應(yīng)。DDZI—III型控制器綜上所述，DDZ-III型控制器的切換過(guò)程可描述如下：DDZI—III型控制器03基型控制器的操作基型控制器的外部結(jié)構(gòu)DDZI型基型控制器的外部結(jié)構(gòu)如圖3.7所示?；涂刂破鞯牟僮骰涂刂破鞯氖褂梅椒ǎ褐饕阅苤笜?biāo)測(cè)量信號(hào)：1~5V

DC；外給定信號(hào)：4~20mA

DC（250Ω±0.5%）；內(nèi)給定信號(hào)：1~5V

DC；輸出信號(hào)：4~20mA

DC；輸出保持特性：0.1%/h；測(cè)量及給定指示：0~100%，雙針，±1%；輸出指示：0~100%，±2.5%?？刂破鲄?shù)如下。比例度：2%500%；積分時(shí)間：0.01~2.5min或0.1~25min；基型控制器的操作基型控制器的使用方法：主要性能指標(biāo)微分時(shí)間：0.04~210min；軟手動(dòng)操作：100s/滿量程或6s/滿量程；硬手動(dòng)設(shè)定精度：±5%切換特性如下。自動(dòng)軟手動(dòng)：<±0.25%；軟手動(dòng)一硬手動(dòng)：預(yù)調(diào)后<±5%；硬手動(dòng)一軟手動(dòng)：<±0.25%；閉環(huán)跟蹤相對(duì)誤差：±0.5%；供電電壓：24VDC±10%；負(fù)載電阻：250~750Ω?；涂刂破鞯牟僮?1使用方法：使用DDZ-I型控制器時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行通電前的檢查及準(zhǔn)備。通電前，應(yīng)檢查電源端子接線極性是否正確。03按照控制閥的作用方式，確定閥門(mén)指示器的方向。02根據(jù)工藝和系統(tǒng)要求，設(shè)置正/反作用開(kāi)關(guān)的位置?；涂刂破鞯牟僮?4XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器適用于對(duì)溫度、壓力、液位、流量等各種工業(yè)過(guò)程參數(shù)的測(cè)量、顯示和精確控制，儀表外形如圖3.8所示。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器功能：萬(wàn)能信號(hào)輸入只需做相應(yīng)的按鍵設(shè)置和硬件跳線設(shè)置，即可在以下所有輸入信號(hào)之間任意切換，即設(shè)即用。熱電阻：Pt100、Pt100.0、Cu50、Cu100、Pt10。熱電偶：K、E、S、B、T、R、N。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：0~10mA、4~20mA、0~5V、1~5V。霍爾傳感器：mV輸入信號(hào)，0~5∨以內(nèi)任意信號(hào)按鍵即設(shè)即用。遠(yuǎn)傳壓力表：30~350Ω，信號(hào)誤差通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)按鍵修正。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器多種給定方式時(shí)間程序給定（TSP）：時(shí)間程序給定曲線如圖3.9所示。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器多種控制輸出方式0~10mA、4~20mA、0~5V、1~5V控制輸出。時(shí)間比例控制繼電器輸出（1A/220VAC阻性負(fù)載）：時(shí)間比例控制5~30VSSR控制信號(hào)輸出；時(shí)間比例控制雙向可控硅輸出（3A，600V）；單相2路可控硅過(guò)零或移相觸發(fā)控制輸出（可觸發(fā)3~1000A可控硅）；三相6路可控硅過(guò)零或移相觸發(fā)控制輸出（可觸發(fā)3~1000A可控硅）；外掛三相SCR觸發(fā)器。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器專家自整定算法獨(dú)特的PID參數(shù)專家自整定算法將先進(jìn)的控制理論和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，使得調(diào)節(jié)器可適應(yīng)各種現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)一階慣性負(fù)載、二階慣性負(fù)載、三階慣性負(fù)載、一階慣性加純滯后負(fù)載、二階慣性加純滯后負(fù)載、三階慣性加純滯后負(fù)載這6種有代表性的典型負(fù)載的全參數(shù)測(cè)試表明，PID參數(shù)專家自整定的成功率達(dá)95%以上。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器可帶RS485/RS232/Modem隔離通信接口或串行標(biāo)準(zhǔn)打印接口；單片機(jī)智能化設(shè)計(jì)；零點(diǎn)、滿度自動(dòng)跟蹤，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)漂移，全部參數(shù)按鍵可設(shè)定FBBUS-ASCII碼協(xié)議與MODBUS-RTU協(xié)議可選（MODBUS-RTU協(xié)議僅用于Modbus選項(xiàng)，接線方式與RS485相同）。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器的面板操作XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器的接線圖如圖3.10所示。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器顯示說(shuō)明主顯示器（PV）：上電復(fù)位時(shí)，第一顯示表型“HnR”。正常工作時(shí)，顯示測(cè)量值PV；參數(shù)設(shè)定操作時(shí)，顯示被設(shè)定參數(shù)名或被設(shè)定參數(shù)當(dāng)前值。信號(hào)斷線時(shí)，顯示“brot”；信號(hào)超量程時(shí)，顯示“HoFL”。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器按鍵說(shuō)明SET鍵：自動(dòng)或手動(dòng)工作狀態(tài)下，按SET鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)。參數(shù)設(shè)定狀態(tài)下，按SET鍵確認(rèn)參數(shù)設(shè)定操作。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器操作說(shuō)明給定值設(shè)置：?jiǎn)卧O(shè)定點(diǎn)（本機(jī)設(shè)定點(diǎn)）的SP設(shè)定操作。自動(dòng)工作狀態(tài)下，按厶鍵和v鍵可修改給定值（SP），在副顯示屏顯示。上電復(fù)位后，將調(diào)出停電前的SP值作為上電后的初始SP值。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器時(shí)間程序給定t.SP：在時(shí)間程序給定工作狀態(tài)下，SP將按預(yù)先設(shè)定好的程序運(yùn)行，鍵、鍵操作無(wú)效。上電復(fù)位時(shí)，具有SP跟蹤PV功能，即從時(shí)間程序曲線中最接近當(dāng)前PV值點(diǎn)開(kāi)始程序運(yùn)行。用時(shí)間程序控制程序啟動(dòng)，在本機(jī)定值給定狀態(tài)下，同時(shí)按SET和鍵，將切換到時(shí)間程序控制運(yùn)行并保持切換前后SP和MV不變。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器用時(shí)間程序控制停止，在時(shí)間程序給定控制狀態(tài)下，同時(shí)按SET和叉鍵，將切換到本機(jī)單值給定運(yùn)行并保持切換前后SP和MV不變。時(shí)間程序給定和單值給定控制的切換是雙向無(wú)擾的。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器手動(dòng)輸出操作：不論本機(jī)單值給定工作狀態(tài)，還是時(shí)間程序給定工作狀態(tài)，按A/M鍵均進(jìn)入手動(dòng)工作狀態(tài)，可通過(guò)厶鍵和叉鍵直接修改MV值在副顯示屏顯示。在手動(dòng)工作狀態(tài)下，按A/M鍵均回到原來(lái)自動(dòng)工作狀態(tài)，手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)的切換是控制輸出MV雙向無(wú)擾的。XMA5000系列通用PID調(diào)節(jié)器05思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖感謝觀看執(zhí)行器第四章過(guò)程控制儀表及裝置（第4版）“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材新編高等職業(yè)教育電子信息、機(jī)電類精品教材01概述執(zhí)行器的種類及特點(diǎn)它們的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合如表4.1所示。概述電動(dòng)執(zhí)行器的能源取用方便，動(dòng)作靈敏，信號(hào)傳輸速度快，適用于遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳送，便于與計(jì)算機(jī)配合使用。但電動(dòng)執(zhí)行器一般不適用于防火防爆的場(chǎng)合，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴。氣動(dòng)執(zhí)行器是以壓縮空氣作為動(dòng)力能源的執(zhí)行器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、輸出力大、成本較低、安裝維修方便和防火防爆等優(yōu)點(diǎn)，在過(guò)程控制中獲得廣泛的應(yīng)用。概述執(zhí)行器的構(gòu)成執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（又稱控制閥）兩部分組成。各類執(zhí)行器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的種類和構(gòu)造大致相同，主要差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均采用各種通用的控制閥，這對(duì)生產(chǎn)和使用都有利。概述執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，它根據(jù)控制信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力的作用下，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一定的位移或轉(zhuǎn)角，直接調(diào)節(jié)流體的流量。概述執(zhí)行器的作用方式執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用式和反作用式兩種，控制閥有正裝和反裝兩種。因此，執(zhí)行器的作用方式可分為氣開(kāi)和氣關(guān)兩種形式，實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)的氣開(kāi)、氣關(guān)時(shí)，有四種組合方式。概述氣開(kāi)閥隨著信號(hào)壓力的增加而開(kāi)度增大，無(wú)信號(hào)時(shí)，氣開(kāi)閥處于全關(guān)狀態(tài)；反之，氣關(guān)閥隨著信號(hào)壓力的增加而開(kāi)度減小，無(wú)信號(hào)時(shí)，氣關(guān)閥處于全開(kāi)狀態(tài)。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，究竟選擇氣開(kāi)作用方式還是氣關(guān)作用方式是由生產(chǎn)工藝要求來(lái)決定的。概述02執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是氣動(dòng)執(zhí)行器的推動(dòng)部分，它按控制信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)的輸出力，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿，帶動(dòng)控制閥的閥芯產(chǎn)生相應(yīng)的位移（或轉(zhuǎn)角）。執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收0~10mADC或4~20mADC信號(hào)的電動(dòng)執(zhí)行器，都是以兩相異步伺服電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的位置伺服機(jī)構(gòu)，根據(jù)配用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不同。輸出方式有直行程、角行程和多轉(zhuǎn)式三種類型，各種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成及工作原理完全相同，差別僅在于減速器不一樣。執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖4.4所示為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成框圖，它由伺服放大器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)伺服放大器的作用是綜合輸入信號(hào)和反饋信號(hào)，并將該結(jié)果信號(hào)加以放大，使之有足夠大的功率來(lái)控制伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)綜合后結(jié)果信號(hào)的極性，放大器應(yīng)輸出相應(yīng)極性的信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的正、反向旋轉(zhuǎn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)03調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，它與被控介質(zhì)直接接觸，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下，閥芯產(chǎn)生一定的位移（或轉(zhuǎn)角），改變閥芯與閥座間的流逋面積。從而達(dá)到調(diào)節(jié)被控介質(zhì)流量的目的?？刂崎y是一種主要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它安裝在工藝管道上，直接與被控介質(zhì)接觸，使用條件比較惡劣，它的好壞直接影響控制質(zhì)量。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)從流體力學(xué)的角度來(lái)看，控制閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件，由于閥芯在閥體內(nèi)移動(dòng)，改變閥芯與閥座之間的流通面積。即改變閥的阻力系數(shù)，使被控介質(zhì)的流量相應(yīng)改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的目的。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制閥的流量系數(shù)反映控制閥的工作特性和結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)有很多，如流量系數(shù)C、公稱直徑D、閥座直徑小、閥芯行程工、流量特性、公稱壓力P和薄膜有效面積等。在這些參數(shù)中，流量系數(shù)C具有特別重要的意義，因?yàn)镃的大小直接反映了控制閥的容量。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制閥的尺寸通常用公稱直徑D和閥座直徑d來(lái)表示。主要依據(jù)計(jì)算出的流通能力C來(lái)進(jìn)行選擇，各種尺寸控制閥的C值如表4.3所示。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制閥的可調(diào)比理想可調(diào)比：理想可調(diào)比等于最大流通能力與最小流通能力之比，它反映了控制閥調(diào)節(jié)能力的大小，是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定的。實(shí)際可調(diào)比：控制閥在實(shí)際工作時(shí)，總與管路系統(tǒng)相串聯(lián)或與旁路閥相并聯(lián)，隨著管路系統(tǒng)的阻力變化或旁路閥開(kāi)啟程度的不同，控制閥的可調(diào)比也發(fā)生相應(yīng)的變化，此時(shí)的可調(diào)比就稱為實(shí)際可調(diào)比。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)綜上所述，串聯(lián)或并聯(lián)管道都將使實(shí)際可調(diào)比下降，所以在選擇控制閥和組成系統(tǒng)時(shí)不應(yīng)使S值太小，要盡量避免打開(kāi)并聯(lián)旁路閥，以保證控制閥有足夠的可調(diào)比。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制閥的流量特性從過(guò)程控制的角度來(lái)看，流量特性是控制閥的主要特性，它對(duì)整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)的品質(zhì)有很大影響?？刂葡到y(tǒng)工作不正常，往往是由控制閥的特性特別是流量特性選擇不合適，或者是閥芯在使用中受腐蝕、磨損使特性變壞引起的。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)當(dāng)控制閥兩端壓差不變時(shí)，流量特性只與閥芯形狀有關(guān)，這時(shí)的流量特性就是控制閥生產(chǎn)廠家提供的特性，稱為理想流量特性或固有流量特性。而控制閥在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，兩端壓差是不可能固定不變的，因此，流量特性也要發(fā)生變化，把控制閥在實(shí)際工作中所具有的流量特性稱為工作流量特性或安裝流量特性。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)04閥門(mén)定位器閥門(mén)定位器是與氣動(dòng)執(zhí)行器配套使用的。它接收控制器的輸出信號(hào)，用它的輸出信號(hào)去控制控制閥動(dòng)作。顧名思義，閥門(mén)定位器的功能是使控制閥按控制器的輸出信號(hào)實(shí)現(xiàn)正確的定位作用。工業(yè)企業(yè)中自動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器大都采用氣動(dòng)執(zhí)行器，其閥桿的位移是由薄膜上的氣壓推力與彈簧反作用力平衡來(lái)確定的。閥門(mén)定位器氣動(dòng)閥門(mén)定位器閥門(mén)定位器與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接如圖4.15所示。閥門(mén)定位器電/氣閥門(mén)定位器如圖4.17所示為氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與電/氣閥門(mén)定位器配用框圖。閥門(mén)定位器由圖4.17可以看出，電/氣閥門(mén)定位器與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用時(shí)，具有機(jī)械反饋部分。電/氣閥門(mén)定位器將來(lái)自控制器或其他單元的4~20mADC電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào)去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同時(shí)，從閥桿的位移取得反饋信號(hào)，構(gòu)成具有閥位移負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，因而不僅改善了執(zhí)行器的靜態(tài)特性。閥門(mén)定位器05執(zhí)行器的選擇執(zhí)行器結(jié)構(gòu)形式的選擇在工業(yè)生產(chǎn)中，被控介質(zhì)的特性是千差萬(wàn)別的。有的屬于高壓，有的屬于高黏度，有的具有腐蝕作用。流體的流動(dòng)狀態(tài)也各不相同，有的被控介質(zhì)流量很小，有的流量很大，有的是分流，有的是合流。執(zhí)行器的選擇因此，必須適當(dāng)?shù)剡x擇執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)形式去滿足不同的生產(chǎn)過(guò)程控制要求。首先應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求選擇控制閥的結(jié)構(gòu)形式，然后選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。執(zhí)行器的選擇控制閥流量特性的選擇目前，控制閥的流量特性有直線、等百分比、快開(kāi)和拋物線四種。拋物線流量特性介于直線與等百分比特性之間，一般用等百分比流量特性來(lái)代替拋物線流量特性。這樣，控制閥的流量特性在生產(chǎn)中常用的是直線、等百分比和快開(kāi)三種。而快開(kāi)特性主要用于兩位式控制及程序控制中執(zhí)行器的選擇因此，在選擇控制閥流量特性時(shí)通常是指如何合理選擇直線和等百分比流量特性。控制閥流量特性的選擇有數(shù)學(xué)分析法和經(jīng)驗(yàn)法。前者還在研究中，目前較多采用經(jīng)驗(yàn)法。執(zhí)行器的選擇控制閥口徑的選擇控制閥的口徑選擇對(duì)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大。若控制閥口徑選擇過(guò)小，當(dāng)系統(tǒng)受到較大擾動(dòng)時(shí)，控