第四章過程控制儀表1.ppt

1、1,第四章 過程控制儀表,魏 莉 機(jī)電工程學(xué)院測(cè)控系,2,控制儀表,調(diào)節(jié)器,執(zhí)行器,操作器,可編程調(diào)節(jié)器,使用能源,氣動(dòng),電動(dòng), 型,結(jié)構(gòu)形式,基地式,單元組合式,組裝式,信號(hào)類型,模擬式,數(shù)字式,3,第一節(jié) DDZ-型調(diào)節(jié)器,DDZ-型調(diào)節(jié)器,偏差指示調(diào)節(jié)器,全刻度指示調(diào)節(jié)器,(指示給定值和測(cè)量值的偏差),(指示給定值和測(cè)量值),測(cè)量指 示電路,給定指 示電路,輸入電路,PD電路,PI電路,輸出電路,硬手動(dòng) 電路,軟手動(dòng) 電路,250,外,VS 內(nèi)1-5V,IS 4-20 mA,Vi,1-5v,VO1,VO2,Ss,Io,4-20mA,全刻度指示調(diào)節(jié)器框圖,4,（1）采用集成運(yùn)放，可靠性高，

2、功耗小，線路簡(jiǎn)單。,（2）輸入信號(hào)為直流1-5V，輸出信號(hào)為直流4-20mA 符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。,（3）用直流24V供電，由表外統(tǒng)一供給，表內(nèi)不設(shè)電 源電路。,（4）除硬手動(dòng)以外，還有軟手動(dòng)，人工操作更為柔和。,（5）設(shè)計(jì)上有避免操作引起的人為擾動(dòng)的措施。,DDZ-型調(diào)節(jié)器的特點(diǎn),5,R7=R8=5k 任務(wù): R1-R6=500k=R 1.求給定值與測(cè)量值的偏 UO1=2(USP -Ui)=-2(Ui -USP) 差,排除導(dǎo)線電阻影響 3.將電平向上移動(dòng)10V 2.將偏差放大兩倍 4.進(jìn)行阻抗變換,一.輸入電路,6,UO2(S)=UF(S),1/n= 0.1,UF(S)= UT(S),二.比例微分

3、電路,7,KD=n,TD=nRDCD,KP2=/n,KD:微分增益,為10,KP2:比例增益,0.1-25,TD微分時(shí)間,0.04-10min,分析時(shí)，R9R10遠(yuǎn)小于RD，略去其輸出阻抗,8,S1置于斷時(shí),微分切除,只為比例作用,此時(shí)CD并在R9 兩端，跟隨R9上的壓降，需從斷到通時(shí),由于CD兩端 電壓不能突變,切換瞬間UO2保持不變,對(duì)系統(tǒng)無(wú)擾動(dòng),理想微分運(yùn)算,入為階躍,則出為高無(wú)窮大寬無(wú)窮小 脈沖,工程上不歡迎,因脈沖式的變化不利于系統(tǒng)的 穩(wěn)定。而此處的比例微分作用,既加快系統(tǒng)動(dòng)作速 度,又無(wú)大的超調(diào),克服振蕩,但無(wú)靜態(tài)偏差抑制作用,比例微分電路的階躍響應(yīng),9,積分運(yùn) 算輸出:,前二式相

4、加為整個(gè)電路輸出:,KP3=CI/CM =1 CI=CM=10F,TI=mRICI (RI=62-15000k),m=1時(shí),TI=0.01-2.5min m=10時(shí),TI=0.1-25min,設(shè)運(yùn)放理想 比例運(yùn)算輸出:,三 . 比例積分電路,10,設(shè)實(shí)際的運(yùn)放不理想,開環(huán)增益為K3,則UO3(S)= - K3UF(S)但入抗無(wú)窮大:,一般K3105且CI=CM , 則(1/K3)1+(CI/CM)可忽略,KI:積分增益 KI=K3CM/(m CI) TI:積分時(shí)間 TI=mRICI,比例積分電路進(jìn)一步分析,(反相端點(diǎn)的電流方程),m=1時(shí)，KI=105；,m=10時(shí), KI=104,11,起始

5、:UO3(0+)= - (CI/CM)UO2,終結(jié):UO3()= - K3UO2,簡(jiǎn)化后:UO3(t)= -(CI/CM)(1+t/TI)UO2 級(jí)數(shù)一次項(xiàng),UO3(t=TI)= -(2CI/CM)U02 以此測(cè)定微分時(shí)間,積分作用:被調(diào)量存在偏差,其調(diào)節(jié)作用隨時(shí)間加強(qiáng),直到偏差 為零,輸出停在新位置不回復(fù),單獨(dú)微分有弱點(diǎn),動(dòng)作過于遲緩, 而是將比例作用的及時(shí)性和積分作用消除靜差結(jié)合在一起。,比例積分電路的階躍響應(yīng),12,電路任務(wù):把PID運(yùn)算后的電壓變?yōu)殡娏?把 以VB=10V為基準(zhǔn)的電平移回到以0V為基準(zhǔn)。,四.輸出電路,13,14,15,輸入U(xiǎn)I和設(shè)定值USP的指示表頭,用的是動(dòng)圈儀表(

6、磁電式),它的入抗低,要專門電路和表頭配合,共有兩套,它是一具有電平移動(dòng)的差動(dòng)輸入比例運(yùn)放,把以0V為基準(zhǔn)的1-5V輸入轉(zhuǎn)換為以10V為基準(zhǔn)的1-5mA電流信號(hào)。,VT=1/2(VB+Vi) VF=1/2(VB+Vo),因VT=VF 故VO=Vi,如忽略If ,且RO=1k 則IOIO=VO/RO=Vi/R0,另外,設(shè)置了指示 電路的校驗(yàn)電路,五.指示電路,16,手動(dòng)電路就是由人工操作，但不是在現(xiàn)場(chǎng)，是在控制室通過手動(dòng)電路遙控，按操作員意圖改變執(zhí)行器的位置，這只是在生產(chǎn)設(shè)備啟動(dòng)初期，或發(fā)現(xiàn)有不正常狀態(tài)情況下才用的措施，雖然不常用但決不能沒有,因?yàn)檫@關(guān)系到設(shè)備的安全。,硬手動(dòng)：調(diào)節(jié)器的輸出電流與

7、 手動(dòng)輸入電壓信號(hào)成比例關(guān)系,軟手動(dòng)：調(diào)節(jié)器的輸出電流與 手動(dòng)輸入電壓信號(hào)成積分關(guān)系,六.手動(dòng)電路,17,軟手動(dòng)：有上升和下降(快和慢)及保持(VF 端懸空),硬手動(dòng):傳遞函數(shù)為1的比例電路,輸出取決于 RH 的位置,切換擾動(dòng)：自動(dòng) 軟手動(dòng) 硬手動(dòng) 無(wú)衡無(wú)擾 需衡才無(wú)擾 硬手動(dòng) 軟手動(dòng) 自動(dòng) 無(wú)衡無(wú)擾 無(wú)衡無(wú)擾,手動(dòng)電路圖(與比例積分電路在一起),18,第二節(jié) 執(zhí)行器,一. 概述,作用：控制流入或流出被控過程的物料或能量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)過程參數(shù)的自動(dòng)控制。 執(zhí)行器組成： 執(zhí)行機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)） 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥芯） 接受調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移，來(lái)改變調(diào)節(jié)閥的流通截面積。,19,執(zhí)行器安

8、裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，直接與介質(zhì)接觸 通常在高溫、高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕、易結(jié)晶、易燃易爆、劇毒等場(chǎng)合下工作 直接影響過程控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量,執(zhí)行器分為三大類： 以壓縮空氣為能源的氣動(dòng)執(zhí)行器（即氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥），氣動(dòng)執(zhí)行器的輸入信號(hào)為20100kPa； 以電為能源的電動(dòng)執(zhí)行器（即電動(dòng)調(diào)節(jié)閥），電動(dòng)執(zhí)行器的輸入信號(hào)為420mA DC； 以高壓液體為能源的液動(dòng)執(zhí)行器（即液動(dòng)調(diào)節(jié)閥）。,20,1、氣動(dòng)薄膜閥頭,二 .氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行機(jī)構(gòu)由膜片、推桿和平衡彈簧等部分組成； 接受調(diào)節(jié)器或電-氣閥門定位器輸出的氣壓信號(hào)，經(jīng)膜片轉(zhuǎn)換成推力，使推桿（閥桿）產(chǎn)生位移，同時(shí)帶動(dòng)閥心動(dòng)作； 氣動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可看成一階慣性環(huán)

9、節(jié)（而電動(dòng)執(zhí)行器可看成比例環(huán)節(jié)）。,21,F=pSE 產(chǎn)生的推力 SE=(/3)(D2+Dd+d2) SE:膜片有效面積 D:膜片的直徑 d:硬芯的直徑,空氣壓力使閥芯向下運(yùn)動(dòng),使閥門關(guān)閉,稱為氣關(guān),若壓力從膜片下方送入,則使閥門打開,稱氣開式。,氣開還是氣關(guān),應(yīng)在氣源中斷時(shí)，生產(chǎn)設(shè)備處安全狀態(tài),22,2、調(diào)節(jié)閥,局部阻力可變的節(jié)流元件； 通過改變閥芯的行程可以改變調(diào)節(jié)閥的阻力系數(shù)，達(dá)到控制流量的目的。,23,(1)調(diào)節(jié)閥的種類,24,調(diào)節(jié)閥的主要結(jié)構(gòu)形式,25,氣動(dòng)薄膜直通單座調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)薄膜直通雙座調(diào)節(jié)閥,26,氣動(dòng)薄膜三通調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)薄膜切斷閥,27,氣動(dòng)薄膜角形閥,蝶閥,28,流通能力

10、(C):調(diào)節(jié)閥全開,閥前后壓差為0.1MPa,流體密度為1g/cm3時(shí)的Q(m3或kg/h),C與閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān),使用時(shí),根據(jù)Qmax和Qmin,r 以及P求得 Cmax 和 Cmin ,由 Cmax 及選的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,選大于 Cmax 一級(jí)的 C 值,查出 Dg 和 dg。,(2)調(diào)節(jié)閥的尺寸,29,(3)調(diào)節(jié)閥氣開和氣關(guān)形式的選擇,30,大口徑一般選雙座閥,因流體在閥芯前后產(chǎn)生的壓差作用于上下閥芯上,不平衡力較小,不易卡住,口徑較小時(shí)可選單座閥。,(4)單座閥和雙座閥的選擇,31,閥門流量特性:流過閥門的介質(zhì)相對(duì)流量與閥門相對(duì)開度(或閥芯行程)的關(guān)系:Q/Qmax = ( l / L )

11、。,A 理想流量特性 調(diào)節(jié)閥前后壓差一定情況下得到的流量特性稱為理想流量特性,這一特性僅取決于閥芯的形狀,常用的有三種,(5)流量特性的選擇,32,33,數(shù)學(xué)表達(dá)式 d(Q/Qmax)/d(l/L) = K Q/Qmax = K *l/L + C,l = 0時(shí), Q = Qmin ; l = L時(shí),Q = Qmax 得C=Qmin/Qmax=1/R(R為流量可調(diào)范圍),可求得K=1-C=1-1/R Q/Qmax=(1-1/R)l/L+1/R 線性特性,當(dāng)R=30 , 相對(duì)開度l/L變化10%時(shí),其相對(duì)流量Q/Qmax的增量 總是9.67%,但相對(duì)流量的變化量卻不同,見下表:,在10%開度時(shí),相

12、對(duì)流量的變化量:(22.7-13)/13=75% 在50%開度時(shí),相對(duì)流量的變化量:(61.3-51.7)/51.7=19% 在80%開度時(shí),相對(duì)流量的變化量:(90.3-80.6)/80.6=11%,小開度時(shí),其相對(duì)流量變化太大,控制作用太強(qiáng),易產(chǎn)生振蕩; 大開度時(shí),其相對(duì)流量變化太小,控制作用太弱,使控制不及時(shí),a 直線流量特性,34,數(shù)學(xué)表達(dá)式 ： d(Q/Qmax)/d(l/L) =K(Q/Qmax)=Kv(調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)) Kv是隨相對(duì)流量的變化而變化的 對(duì)上式積分代入邊界條件得：Q/Qmax=R(l/L-1),在10%開度時(shí),相對(duì)流量的變化量:(6.58-4.67)/4.67=4

13、0% 在50%開度時(shí),相對(duì)流量的變化量:(25.6-18.3)/18.3=40% 在80%開度時(shí),相對(duì)流量的變化量:(71.2-50.8)/50.8=40%,可見相對(duì)流量的變化量總是相等 的，故又稱為等百分比流量特性,從控制角度看：小開度時(shí)Kv小，控制緩和平穩(wěn) 大開度時(shí)Kv大，控制及時(shí)有效,b對(duì)數(shù)(等百分比)流量特性,35,數(shù)學(xué)表達(dá)式 Q/Qmax=l -(1-1/R) (1-l/L)2,此種流量特性在小開度時(shí)流量變化就 比較大，隨著開度的增大，流量很快 就達(dá)到最大，適合于要求迅速啟閉的 場(chǎng)合,特別適合位式(開關(guān)式)調(diào)節(jié)系統(tǒng),c 快開流量特性,36,B 工作流量特性,實(shí)際應(yīng)用時(shí)，調(diào)節(jié)閥兩端的壓

14、差是變化的，此時(shí)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開度之間的關(guān)系稱為工作流量特性。 為衡量調(diào)節(jié)閥實(shí)際工作流量特性相對(duì)于理想流量特性的變化程度，用阻力比系數(shù)S來(lái)表示：,串聯(lián)管道，流量特性發(fā)生兩個(gè)變化 一是調(diào)節(jié)閥全開時(shí)流量減小，即調(diào)節(jié)閥可調(diào)范圍變??； 另一個(gè)是流量特性曲線向上拱，理想直線特性變成快開特性。S值越小，畸變?cè)絿?yán)重。一般不小于0.3-0.5 并聯(lián)工作時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，旁路流量只能為總流量的百分之十幾，S值不能低于0.8。,37,無(wú)串聯(lián)其它設(shè)備時(shí)，閥門全開時(shí)的最大流量Qmax,S=PVmin/P,總壓差P一定， PVmin表示有阻力時(shí)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)閥前后壓差,a 串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性,38,調(diào)節(jié)

15、閥裝在旁通管路上，用調(diào)節(jié)分流的方法改變流過設(shè)備的流量,S=Q1max/Q總max,b 并聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性,39,a 依據(jù)過程特性選擇,b 依配管情況選擇,c 依據(jù)負(fù)荷變化情況選擇,負(fù)荷變化大的場(chǎng)合選等百分比調(diào)節(jié)閥。 當(dāng)調(diào)節(jié)閥經(jīng)常工作在小開度時(shí),選等百分比調(diào)節(jié)閥門。,在負(fù)荷變化情況下,應(yīng)保證系統(tǒng)總的放大系數(shù)在整個(gè)操作范圍內(nèi)保持不變,在變送器,調(diào)節(jié)器,執(zhí)行器的放大系數(shù)一定時(shí),過程特性線性時(shí)選直線閥,否則選對(duì)數(shù)閥。,C 調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇,一般采用直線流量特性和對(duì)數(shù)流量特性調(diào)節(jié)閥。,40,為保證氣動(dòng)薄膜閥頭的閥桿位移與空氣壓力的比例關(guān)系,克 服密封填料的摩擦力和死區(qū)及變差,特設(shè)計(jì)氣動(dòng)閥門定位

16、器。,3.氣動(dòng)閥門定位器,41,圖中，從調(diào)節(jié)器來(lái)的壓縮空氣并不直接進(jìn)入氣動(dòng)薄膜閥頭里，而是送入右上角的波紋管里，波紋管受空氣壓力而變形，使杠桿2上端向左，下端向右，使擋板更靠近噴嘴；噴嘴背壓增高再經(jīng)過氣動(dòng)放大器放大，送往調(diào)節(jié)閥使其關(guān)小。,閥桿上的金屬平板隨閥桿上下動(dòng)作，與在其旁的軸上端部為圓球狀的擺桿接觸，構(gòu)成叫做正弦機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)閥桿向下運(yùn)動(dòng)關(guān)小閥門時(shí)，軸反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，軸上的偏心凸輪推動(dòng)杠桿1上的滾輪向左，使彈簧拉伸，杠桿2的下端受到向左的拉力，于是擋板將遠(yuǎn)離噴嘴，這與調(diào)節(jié)器來(lái)的壓力信號(hào)作用恰恰相反，會(huì)使氣動(dòng)放大器的輸出壓力下降，這是一種負(fù)反饋。,也就是說，經(jīng)平板，正弦機(jī)構(gòu)，偏心

17、凸輪，滾輪，彈簧施加在杠桿2上的力，是由閥位決定的反饋力，無(wú)論何原因（如密封摩擦阻力）只要閥門開度沒有達(dá)到預(yù)期的位置，這個(gè)負(fù)反饋力就達(dá)不到預(yù)期的值，氣動(dòng)放大器就會(huì)繼續(xù)輸出較高的壓力，使調(diào)節(jié)閥不斷地關(guān)小，直到預(yù)定位置為止，故有閥門定位器之稱。,42,4.電-氣轉(zhuǎn)換器,43,以電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,輸出轉(zhuǎn)角或直線位移,用來(lái)驅(qū)動(dòng)閥門或其它裝置。,對(duì)它的要求:,1.輸出為轉(zhuǎn)角應(yīng)有足夠的轉(zhuǎn)矩,輸出為直線位移要有足夠的力,以克服負(fù)載阻力和各種摩擦力,其動(dòng)作速度要求不高,為加大輸出轉(zhuǎn)矩和力,一般都有減速器。 2.減速器或電機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)有自鎖特性,即電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí),負(fù)載的不平衡力不應(yīng)引起轉(zhuǎn)角或位移,故一般要用蝸輪蝸桿

18、機(jī)構(gòu)或電磁制動(dòng)器。 3.停電或發(fā)生故障時(shí),應(yīng)能進(jìn)行手動(dòng)操作,故有離合器和手輪。 4.執(zhí)行器上應(yīng)有閥位輸出信號(hào),以便給調(diào)節(jié)器進(jìn)行跟蹤。 5.執(zhí)行器上有限位裝置和限制力或轉(zhuǎn)矩的裝置,以保護(hù)閥門及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 6.最好能有可選的非線性特性,便于和各種閥門配合。,三 .電動(dòng)執(zhí)行器,44,機(jī)構(gòu)電氣總原理框圖,45,K1接通時(shí),i2比i1相位領(lǐng)先900，產(chǎn)生的磁通2比1領(lǐng)先900，N1和N2在定子上的機(jī)械位置相差900,對(duì)兩極電機(jī),其電工位置也為900,故可形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電機(jī)定子向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。 K2接通時(shí),i1比i2相位領(lǐng)先900產(chǎn)生的磁通1比2領(lǐng)先900形成相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),電機(jī)定子向另一個(gè)相反的方向旋轉(zhuǎn)

19、。,1 .伺服電動(dòng)機(jī),46,M,n,n0,異步電機(jī)機(jī)械特性,伺服電機(jī)特點(diǎn): 經(jīng)常啟動(dòng),停車,反轉(zhuǎn),希望啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,故把轉(zhuǎn)子電阻加大,具曲線4的形狀,這一形狀特性稱為軟特性。,1硬特性,2,3,4軟特性,47,當(dāng)脈沖變壓器Tr1提供脈 沖時(shí),SCR1導(dǎo)通,電機(jī)正轉(zhuǎn) 當(dāng)脈沖變壓器Tr2提供脈 沖時(shí),SCR2導(dǎo)通,電機(jī)反轉(zhuǎn),RD1,RD2為快速熔斷器,R23C7和R24C8為吸收浪涌 電壓之用,為保護(hù)晶閘管而設(shè),48,頻率約1000Hz,接近于正弦, Uab上負(fù)下正時(shí),Tr1有脈沖 Uab上正下負(fù)時(shí),Tr2有脈沖,張弛振蕩器,Uab=0時(shí),T1飽和導(dǎo)通,C5處短路狀態(tài),張弛振蕩器停振。,2.晶閘管觸

20、發(fā)電路,49,任務(wù):根據(jù)輸入的直流電流信號(hào)產(chǎn)生Uab,磁放大器是利用鐵芯的磁飽和特性工作的,磁放大器的主要特點(diǎn):,(a)輸入和輸出之間有良好隔離作用,不但對(duì)安全和抗干擾有利,且可由多個(gè)輸入信號(hào)共同控制一個(gè)執(zhí)行器.各輸入之間可是加或減的關(guān)系。,(b)磁放大器輸入為電流輸出為電壓信號(hào),入抗低,無(wú)需阻抗變換,(c)體積和重量都大,但堅(jiān)固耐用是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。,3.前置磁放大器,50,鐵磁材料的B 和 與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,(1)基本原理,線圈的電感量L與磁導(dǎo)率成正比,則感抗XL=L也與成正比,鐵芯工作在磁化曲線不同的線段,就不同,從而能在交流電源電壓衡定時(shí),由感抗XL的變化改變交流電流值。,UDC為直流,當(dāng)安

21、匝數(shù)足夠大時(shí),將引起鐵芯的磁飽和，感抗就會(huì)急劇減小,則RL上的交流電流顯著增大,若N1很多,只要很小的直流電流就能決定鐵芯的飽和與否,從而控制交流電流的大幅變化,這就是其基本原理。,51,把直流電流IDC看成磁放大器的輸入,把交流電流IAC看成輸出,其特性曲線如圖。,無(wú)實(shí)用意義,因交流通過N2時(shí)在直流N1里產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),且當(dāng)N1匝數(shù)多時(shí)更嚴(yán)重,另外,因交流的正負(fù)半周鐵芯里的飽和深度不一樣,致使送往負(fù)載的交流波形明顯失真。,簡(jiǎn)單磁放大器的特性,52,交流線圈在兩個(gè)鐵芯里的磁化方向不一樣,在直流線圈里產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)極性相反，互相抵消克服了交流對(duì)直流線圈感應(yīng)電勢(shì)的影響。,直、交流線圈綜合磁化結(jié)果,總

22、使一個(gè)鐵芯過飽和另一個(gè)欠飽和,正負(fù)半周都如此,正負(fù)半周阻抗對(duì)稱克服了交流波形失真的缺點(diǎn)。,(2)單拍磁放大器,53,內(nèi)反饋是為了提高放大倍數(shù)，是正反饋，輸出電流經(jīng)半波整流，其磁化作用與直流線圈的磁化作用方向一致，形成正反饋，I1和I2不是同時(shí)出現(xiàn)，RL上是全波整流后的波形。,(3)內(nèi)反饋的作用,54,下圖是另一種畫法，是為畫圖方便，實(shí)際使用的鐵芯是圓環(huán)形的。,55,隨著正反饋的加強(qiáng)，放大倍數(shù)增大，輸入直流信號(hào)相應(yīng)減?。ㄒ馕吨潇`敏度提高了），輸入信號(hào)減小,曲線必向左移動(dòng)，且左右不對(duì)稱了。,(4)正反饋對(duì)特性的影響,56,(5)偏移線圈的作用,I0線圈是偏移線圈,為使偏在左邊的曲線回到坐標(biāo)軸附近

23、,使IDC正向增大時(shí)有較長(zhǎng)的直線段,負(fù)偏移是I0和輸入線圈的電流相反。,前述磁放大器還有不足：直流為零時(shí)，特性曲線在最低點(diǎn)，也即輸出不為零；另直流電流方向顛倒，輸出也增大，不能辨別方向。,57,(6)雙拍磁放大器,58,(7)總體電路,59,位置輸出信號(hào)為直流0-10mA或4-20mA電流信號(hào),除送入位置反饋線圈構(gòu)成負(fù)反饋以穩(wěn)定整機(jī)的比例性質(zhì)外,還可直接送控制室作閥位指示,在調(diào)節(jié)器手操或現(xiàn)場(chǎng)手操時(shí)控制室根據(jù)閥位信號(hào)可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)器自動(dòng)跟蹤,以便轉(zhuǎn)為自動(dòng)時(shí)無(wú)擾切換。,(8)位置發(fā)送器電路,差動(dòng)變壓器式位置發(fā)送器電路,60,差動(dòng)變壓器輸出特性,61,A 電磁制動(dòng)器,為防惰走現(xiàn)象,設(shè)電磁制動(dòng)器,有輸入信

24、號(hào)制動(dòng)器松開,輸入消失制動(dòng)器將轉(zhuǎn)子軸抱緊,防止惰走和自行轉(zhuǎn)動(dòng),遇停電保證原有閥位不變。,B 限位開關(guān),輸出軸上裝有上下限位擋塊,避免輸出過大時(shí)損壞閥門,僅這還不夠,因雖能限位但還有輸入,電機(jī)則處堵轉(zhuǎn)狀態(tài),易燒壞,故在上下限位附近裝微動(dòng)開關(guān),用它經(jīng)接觸器或固態(tài)繼電器斷開電機(jī)電源。,C 操作手輪,為在停電狀態(tài)下能把閥門打開或關(guān)閉而設(shè)置,(9)附屬部件,62,D 減速器,減速器用來(lái)增大輸出軸的轉(zhuǎn)矩，為了結(jié)構(gòu)緊湊，角行程的執(zhí)行器里用內(nèi)行星齒輪和偏心擺輪結(jié)合，直行程的執(zhí)行器用蝸輪蝸桿和螺母絲桿結(jié)合，它們的減速比大，還具有自鎖功能。,E D型操作器,與電動(dòng)執(zhí)行器配合使用，是盤裝儀表，不裝在控制室，而裝在生

25、產(chǎn)車間控制盤上。內(nèi)部有閥位指示表頭、手操作扳鍵開關(guān)（控制伺服電機(jī)）、閥門開大關(guān)小指示燈，為根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行手操作。,63,第三節(jié) 智能調(diào)節(jié)器介紹,AI智能調(diào)節(jié)儀 適合溫度、壓力、流量、液位、濕度等過程的精確控制,64,一、概述,（一）主要特點(diǎn) 人性化設(shè)計(jì)的操作方法，易學(xué)易用，并且不同功能檔次的儀表操作 相互兼容。 包含國(guó)際上同類儀表的幾乎所有功能，通用性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠。 型號(hào)眾多，無(wú)論是要求功能強(qiáng)大，還是要求價(jià)格經(jīng)濟(jì)，都能獲得滿 意的選擇。 全球通用的100240VAC輸入范圍開關(guān)電源或24VDC電源供電，并具 備多種外型尺寸供客戶選擇。 輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶和熱電阻非線性校

26、正表格， 測(cè)量精確穩(wěn)定。 采用先進(jìn)的AI人工智能調(diào)節(jié)算法，無(wú)超調(diào)，具備自整定（AT）功能。 采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，提供豐富的輸出規(guī)格，能廣泛滿足各種應(yīng) 用場(chǎng)合的需要。 通過新的2000版ISO9001質(zhì)量認(rèn)證，品質(zhì)可靠。 產(chǎn)品經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)獲得CE認(rèn)證標(biāo)志，抗干擾性能符合在嚴(yán) 酷工業(yè)條件下電磁兼容（EMC）的要求。,65,（二）型號(hào)定義 AI系列儀表硬件采用了先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)。V6.5版儀表最多允許安裝 5個(gè)模塊，模塊種類多達(dá)20多種，并可為特殊要求的用戶快速定制特殊 功能的模塊。 基本型號(hào)的AI儀表已提供豐富的功能滿足絕大多數(shù)的用戶要求。對(duì)于個(gè) 別有特殊要求的用戶，還提供了軟件功能選項(xiàng)

27、（需增加額外費(fèi)用），這 些功能另外提供說明書介紹，對(duì)儀表有這些特殊需求的用戶才需要閱讀。 AI系列人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)器/溫度控制器分為AI708T（經(jīng)濟(jì)型）、 AI708（標(biāo)準(zhǔn)型）、AI808（增強(qiáng)型）及AI 808P（程序型） 等型號(hào)（AI系列儀表還有AI708M多路巡檢儀、AI708H及 AI708Y型流量積算儀等其它類型儀表，另有說明書介紹）。儀表的輸入 方式可自由設(shè)置為熱電偶、熱電阻和線性電壓（電流），輸出、報(bào)警、 通訊及其他功能采用模塊，模塊可以與儀表分別購(gòu)買，自由組合。AI系列 儀表型號(hào)共由10部分組成，例如： AI808 A X L2 N S L2 F2 3 24VDC,66,L2

28、 繼電器常開+常閉觸點(diǎn)開關(guān)（壓敏電阻吸收）輸出模塊 （容量： 30VDC/1A，250VAC/1A） L4 大容量長(zhǎng)壽命繼電器常開觸點(diǎn)開關(guān)（阻容吸收）輸出 模塊 （容量：30VDC/2A，250VAC/2A） W 1（W 2） 可控硅無(wú)觸點(diǎn)常開式（W2為常閉式）輸出模塊 （容量：100240VAC/0.2A，“燒不壞”特點(diǎn)） G 固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)電壓輸出模塊（DC 12V/30mA時(shí)間比例輸出） K1K2 “燒不壞”單路雙路可控硅過零觸發(fā)輸出模塊 （每路可觸發(fā)5500A雙向或二個(gè)反并聯(lián)的單向可控硅） K5 “燒不壞”單路可控硅移相觸發(fā)輸出模塊 （ 可觸發(fā)5500A雙向或二個(gè)反并聯(lián)的單向可控硅）

29、X 光電隔離的可編程線性電流輸出模塊；X4 自帶隔離電源的光電隔 離型可編程線性電流輸出模塊 S 光電隔離RS485通訊接口模塊；S4 自帶隔離電源的光電隔離RS485 通訊接口模塊 V24V12V10 隔離的24V/12V/10V直流電壓輸出，可供外部變送器等 傳感器或其它電路使用，最大電流50mA U5 非隔離5V/25mA直流電壓輸出，可為閥門位置反饋電位器提供驅(qū)動(dòng)電源 I2 開關(guān)量/數(shù)字信號(hào)輸入接口，可用于外部開關(guān)接點(diǎn)或頻率信號(hào)輸入,（三）功能模塊說明,67,（四）關(guān)于AI-808 AI808型是功能增強(qiáng)的調(diào)節(jié)器，可替換DDZ-、 DDZ-型調(diào)節(jié)器且精度更高。AI808將溫度變送器 、

30、手操器和伺服放大器等功能集成起來(lái)，通過編程可 隨意使用其中一項(xiàng)或多項(xiàng)功能；除具備AI708的全部 功能及特點(diǎn)外，還具備外給定、手動(dòng)/自動(dòng)切換操作、 手動(dòng)自整定及顯示輸出值等功能。具備位置比例輸出 （伺服放大器）功能，也可獨(dú)立做手動(dòng)操作器或伺服 放大器用，適合在化工、石化、火電、制藥、冶金. 等多種行業(yè)做高精度單回路調(diào)節(jié)器用，能精確控制 溫度、壓力、流量、液位等各種物理量。,68,輸入規(guī)格（一臺(tái)儀表即可兼容）： 熱電偶：K、S、E、J、T、B、N 熱電阻：Cu50、Pt100 線性電壓：05V、15V、01V、0100mV、020mV等 線性電流（需外接分流電阻）：010mA、020mA、420mA等 擴(kuò)充規(guī)格