第二章计算机控制系统过程通道设计方法(第四讲)

1、计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1 12.1 数字量过程通道的设计方法数字量过程通道的设计方法2.2 模拟量输入通道设计方法模拟量输入通道设计方法2.3 模拟量输出通道设计方法模拟量输出通道设计方法2.4 电气控制器与执行器电气控制器与执行器2.5 小小 结结第四讲第四讲计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院2 22.3 模拟量输出通道设计方法模拟量输出通道设计方法 模拟量输出通道的模拟量输出通

2、道的任务任务：将计算机处理后的数：将计算机处理后的数字量转换为模拟量，转换输出的模拟信号可能是电字量转换为模拟量，转换输出的模拟信号可能是电压或电流信号。这些转换后的信号送入执行机构，压或电流信号。这些转换后的信号送入执行机构，引起执行机构动作从而达到系统对被控对象调节的引起执行机构动作从而达到系统对被控对象调节的目的。目的。u 2.3.1 模拟量输出通道的组成模拟量输出通道的组成u 2.3.2 模拟量输出通道的设计模拟量输出通道的设计计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院3 32.3.1 模拟量

3、输出通道的组成模拟量输出通道的组成 AO通道的通道的任务任务是把经过计算机或控制器处理得是把经过计算机或控制器处理得到的某些数据送回物理系统，对系统物理量进行调到的某些数据送回物理系统，对系统物理量进行调节和控制。节和控制。 AO通道一般由通道一般由接口电路接口电路、数数/模模(D/A)转换器转换器、输出保持器输出保持器、多路开关多路开关和和电压电压/电流电流(V/I)变换器变换器等构等构成。成。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院4 41) 每个通道单独设置每个通道单独设置D/A转换器结构转换

4、器结构模拟量输出通道结构图模拟量输出通道结构图特点：特点：1. 一路输出通道使用一个一路输出通道使用一个D/A转换器转换器 2. D/A转换器芯片内部一般都带有数据锁存器转换器芯片内部一般都带有数据锁存器 3. D/A转换器具有数字信号转换模拟信号、信号保转换器具有数字信号转换模拟信号、信号保 持作用持作用 4. 结构简单，转换速度快，工作可靠，精度较结构简单，转换速度快，工作可靠，精度较 高、通道独立高、通道独立 5. 缺点是所需缺点是所需D/A转换器芯片较多转换器芯片较多为何不需要为何不需要多路开关？多路开关？计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系

5、统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院5 52) 多通道共享多通道共享D/A转换器结构转换器结构特点：特点：1. 多路输出通道共用一个多路输出通道共用一个D/A转换器转换器 2. 每一路通道都配有一个采样保持放大器每一路通道都配有一个采样保持放大器 3. D/A转换器只起数字到模拟信号的转换作用转换器只起数字到模拟信号的转换作用 4. 采样保持器实现模拟信号保持功能采样保持器实现模拟信号保持功能 5. 节省节省D/A转换器，但电路复杂，精度差，可靠性低、占转换器，但电路复杂，精度差，可靠性低、占 用主机时间用主机时间 计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动

6、化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院6 62.3.2 模拟量输出通道的设计模拟量输出通道的设计关键问题：关键问题：D/A转换器与计算机的接口转换器与计算机的接口(硬件设计硬件设计)及及其程序设计其程序设计(软件设计软件设计)1. D/A转换器转换器 将数字量转换成模拟量将数字量转换成模拟量 输出有电流和电压两种方式输出有电流和电压两种方式 电压输出又有单极性和双极性两种方式电压输出又有单极性和双极性两种方式计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院7 71)

7、D/A转换器的原理转换器的原理 D/A转换器一般由转换器一般由基准电压基准电压、解码网络解码网络、运算放大器运算放大器和和模拟电子开关模拟电子开关组成。组成。 其中核心是其中核心是“解码网络解码网络”，常见有，常见有“权电阻解码网络权电阻解码网络”和和“T型电阻解码网络型电阻解码网络”。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院8 8 权电阻解码网络权电阻解码网络4位位D/A转换器转换器 可以把数字可以把数字00001111B转换成大小不同的电流，从而在运转换成大小不同的电流，从而在运算放大器输出端得

8、到大小不同的电压。算放大器输出端得到大小不同的电压。权电阻解码网络权电阻解码网络4位位D/A转换器的原理图转换器的原理图权电阻权电阻计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院9 9 T型电阻解码网络型电阻解码网络T型电阻解码网络型电阻解码网络4位位D/A转换器的原理图转换器的原理图运放输出端的电压通式为：运放输出端的电压通式为：RRVDDDDRIVff4REF00112233fROUT2)2222(计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自

9、动化工程学院电气与自动化工程学院10102) D/A转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标 分辨率分辨率 精度精度 线性度线性度 转换时间转换时间 输出方式：输出方式：510V或或20mA3A计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院11112. D/A转换器接口及程序设计转换器接口及程序设计 一个一个D/A转换器接口，必须根据系统的需要选转换器接口，必须根据系统的需要选择合适的择合适的D/A转换芯片，通过外围接口电路及器件，转换芯片，通过外围接口电路及器件，完成完成D/A转换的信号处理。转换的信号

10、处理。1) D/A转换器的接口技术转换器的接口技术 计算机与计算机与D/A转换器一般是通过转换器一般是通过接口电路接口电路完成完成连接的。接口电路主要完成连接的。接口电路主要完成地址译码、产生控制信地址译码、产生控制信号号等功能。需要考虑的等功能。需要考虑的问题问题如下：如下： D/A转换器中是否包含寄存器转换器中是否包含寄存器 D/A转换器控制信号的连接转换器控制信号的连接(片选信号、写信号、启动片选信号、写信号、启动信号信号)计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院12122) D/A转换器的程

11、序设计转换器的程序设计 并行并行D/A转换器的典型应用转换器的典型应用(DAC0832) 8 位位D/A 转换器转换器 带两个输入锁存，可直接与带两个输入锁存，可直接与CPU或或8031单片机相连单片机相连 以电流形式输出；当转换为电压输出时，应外接以电流形式输出；当转换为电压输出时，应外接 运算放大器运算放大器 数据输入可采用数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式双缓冲、单缓冲或直通方式三种三种 方法方法 多芯片工作时，同步信号实现各模拟量的同时输出多芯片工作时，同步信号实现各模拟量的同时输出 同系列芯片还有同系列芯片还有 DAC0830、DAC0831计算机控制系统计算机控制系统电气与自动

12、化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1313(a) 单缓冲方式单缓冲方式：单缓冲方式是控制输入寄存器和：单缓冲方式是控制输入寄存器和DAC寄存器寄存器同时接收资料，或者只用输入寄存器而把同时接收资料，或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通寄存器接成直通方式。此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输方式。此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输出的情形。出的情形。 (b) 双缓冲方式双缓冲方式：双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控：双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到制输入寄存器的输

13、出资料到DAC寄存器，即分两次锁存输入资寄存器，即分两次锁存输入资料。此方式适用于多个料。此方式适用于多个D/A转换同步输出的情形。转换同步输出的情形。(c) 直通方式直通方式：直通方式是资料不经两级锁存器锁存，即：直通方式是资料不经两级锁存器锁存，即 CS，XFER，WR1，WR2均接地，均接地，ILE接高电平。此方式适用于连接高电平。此方式适用于连续反馈控制线路和不带微机的控制系统，不过在使用时，必须续反馈控制线路和不带微机的控制系统，不过在使用时，必须通过另加通过另加I/O接口与接口与CPU连接，以匹配连接，以匹配CPU与与D/A转换转换。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院

14、电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1414DAC0832结构图及引脚结构图及引脚选通逻辑控制选通逻辑控制计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1515各引脚功能如下：各引脚功能如下：DI0-DI7：数据输入，其中：数据输入，其中DI0为最低有效位为最低有效位LSB ，DI7为最高有效位为最高有效位MSB。CS：片选信号，输入，低电平有效。：片选信号，输入，低电平有效。WR1：写信号：写信号1，输入，低电平有效。，输入，低电平有效。ILE：输入允

15、许锁存信号，输入，高电平有效：输入允许锁存信号，输入，高电平有效 WR2：写信号：写信号2，输入，低电平有效。，输入，低电平有效。XFER(Transfer Control Signal):传送控制信号，输入，传送控制信号，输入， 低电平有效。低电平有效。Iout1：DAC电流输出端电流输出端1，一般作为运算放大器差动输入信号之一。，一般作为运算放大器差动输入信号之一。Iout2：DAC电流输出端电流输出端2，一般作为运算放大器另一个差动输入信号。，一般作为运算放大器另一个差动输入信号。Rfb：固化在芯片内的反馈电阻连接端，用于连接运算放大器的输出：固化在芯片内的反馈电阻连接端，用于连接运算放

16、大器的输出端。端。Vref：基准电压源端，输入，：基准电压源端，输入， 10 VDC 10 VDC。VCC：工作电压源端，输入，：工作电压源端，输入， 5 VDC 15 VDC。AGND：模拟电路地：模拟电路地DGND：数字电路地：数字电路地计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1616 当当ILE、 CS和和WR1同时有效时，同时有效时，8位输入寄存器端为高位输入寄存器端为高电平电平“1”，此时寄存器的输出端，此时寄存器的输出端Q跟随输入端跟随输入端D的电平变化；的电平变化；反之，当反之，当LE

17、1端为低电平端为低电平“0”时，原时，原D端输入数据被锁存于端输入数据被锁存于Q端，在此期间端，在此期间D端电平的变化不影响端电平的变化不影响Q端。端。 当当WR2和和XFER同时有效时，同时有效时，8位位DAC寄存器端为高电寄存器端为高电平平“1”，此时，此时DAC寄存器的输出端寄存器的输出端Q跟随输入端跟随输入端D也就是输也就是输入寄存器入寄存器Q端的电平变化；反之，当端的电平变化；反之，当LE2端为低电平端为低电平“0”时，时，第一级第一级8位输入寄存器位输入寄存器Q端的状态则锁存到第二级端的状态则锁存到第二级8位位DAC寄寄存器中，以便第三级存器中，以便第三级8位位DAC转换器进行转换

18、器进行D/A转换。转换。 一般情况下为了简化接口电路，可以把一般情况下为了简化接口电路，可以把WR2和和XFER直直接接地，使第二级接接地，使第二级8位位DAC寄存器的输入端到输出端直通，寄存器的输入端到输出端直通，只有第一级只有第一级8位输入寄存器置成可选通、可锁存的单缓冲输位输入寄存器置成可选通、可锁存的单缓冲输入方式。特殊情况下可采用双缓冲输入方式，即把两个寄存入方式。特殊情况下可采用双缓冲输入方式，即把两个寄存器都分别接成受控方式。器都分别接成受控方式。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学

19、院1717 CS WR1 ILE （高电平） XFER （模拟输出电流变化） DI0DI7 WR2 DAC0832时序图时序图计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1818DAC0832与与8031单片机接口电路图单片机接口电路图单缓冲方式单缓冲方式0计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院1919电流输出电流输出时的应用电路时的应用电路计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学

20、院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院2020 ORG 3000HSTART：MOV DPTR, #7FFFH；建立；建立DAC0832地址地址 MOV A, #nnH ；待转换数字量送入；待转换数字量送入ALOOP： MOVX DPTR，A ；将数字量送至；将数字量送至 DAC0832并启动转换并启动转换计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院2121图 3-7 D/A转换单极性输出方式DAC0832Rfb1TUOI2TUOIAVFERVTUOFERVPC总线D/A

21、转换器的单极性输出方式转换器的单极性输出方式 补充：补充：256VBVREFOUT001166772222 DDDDB计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院2222图 3-8 D/A转 换 双 极 性 输 出 方 式2RVR2RA2A1I2I3IFERVT2UOV1TUOA12380CADb fR1TUOI2TUOIFERVPC总 线D/A转换器的双极性输出方式转换器的双极性输出方式 12B1 -8REFOUT2VVA2 的作用是的作用是将将 A1 的单向的单向输出变为双向输出变为双向输出。输出。

22、计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院2323 串行串行D/A转换器的典型应用转换器的典型应用(TLC5628) TLC5628是是TI公司生产的可输出公司生产的可输出8路模拟电压信号路模拟电压信号的串行的串行D/A转换器，转换器，4个个输入端子，采用输入端子，采用+5V电源供电。电源供电。接口电路：接口电路： TLC5628与与8031单片机接口原理图单片机接口原理图 计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化

23、工程学院24243. 模拟量输出模块模拟量输出模块(ADAM-4024) 4路模拟输出、路模拟输出、12位分辨率位分辨率 输出误差小、低输出电阻输出误差小、低输出电阻 输入信号使用输入信号使用RS-485串行总线传送串行总线传送 输出信号可以是电压输出信号可以是电压(0V10V)或电流信号或电流信号 (0mA20mA或或4mA20mA) 支持支持Modbus协议协议计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院25252.1 数字量过程通道的设计方法数字量过程通道的设计方法2.2 模拟量输入通道设计方法模

24、拟量输入通道设计方法2.3 模拟量输出通道设计方法模拟量输出通道设计方法2.4 电气控制器与执行器电气控制器与执行器2.5 小小 结结计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院26262.4 电气控制器与执行器电气控制器与执行器2.4.1 接触器接触器 接触器主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容接触器主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自器组等，能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。它具有低电压释放保护功能，在电力拖动自动控制

25、动控制。它具有低电压释放保护功能，在电力拖动自动控制线路中被广泛应用。线路中被广泛应用。123456主触点辅助触点铁心线圈反力弹簧绝缘连杆(a)接触器示意图KMKMKM主触点辅助触点线圈A1A231324344123456131421223132434413142122A1A2KM主触点辅助触点线圈1234561314212231324344A1A2(b)接触器图形符号 计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院27272.4.2 电磁阀电磁阀 电磁阀是受电磁力控制开电磁阀是受电磁力控制开/闭的阀体，

26、主要应用于液体或闭的阀体，主要应用于液体或气体构成的液路、气路控制场合，属于开关量执行机构，是气体构成的液路、气路控制场合，属于开关量执行机构，是DO控制控制。大量应用于液压，气压系统中，尤其在自动化生。大量应用于液压，气压系统中，尤其在自动化生产线中使用广产线中使用广泛泛。 电磁阀电磁阀相当于开关的作用相当于开关的作用。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院28282.4.3 三相异步交流电机与变频器三相异步交流电机与变频器 异步电动机具有结构简单，制造、使用、维护方便，运异步电动机具有结构简单

27、，制造、使用、维护方便，运行可靠、成本低的优点，在各种电动机中应用最广，需求量行可靠、成本低的优点，在各种电动机中应用最广，需求量最大。最大。 变频调速变频调速（Variable Velocity Variable Frequency）是一）是一项集现代电力电子和计算机于一体的高效节能技术，其基本项集现代电力电子和计算机于一体的高效节能技术，其基本原理是通过改变电源的频率达到改变交流异步电机转速的目原理是通过改变电源的频率达到改变交流异步电机转速的目的的，可以，可以节约能源节约能源。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程

28、学院电气与自动化工程学院2929 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，即通过改变电机工作电源频换为另一频率的电能控制装置，即通过改变电机工作电源频率方式控制交流电动机。变频器的主电路大体上可分为两类：率方式控制交流电动机。变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是滤波是电容电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。其直流回路滤波是电感。

29、变频器分为交变频器分为交-交和交交和交-直直-交两种形式。交交两种形式。交-交变频器可将交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流，又称直接工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器。而交式变频器。而交-直直-交变频器则是先把工频交流通过整流器交变频器则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率、电压均可控制的交流，变成直流，然后再把直流变换成频率、电压均可控制的交流，又称间接式变频器。目前常用的通用变频器即属于交又称间接式变频器。目前常用的通用变频器即属于交-直直-交交变频器，以下简称变频器。变频器，以下简称变频器。计算机控制系统计算机控制系统电气

30、与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院3030图图2.41 交交-直直-交变频器结构框图交变频器结构框图变频器的工作可以分为两个基本过程：变频器的工作可以分为两个基本过程：（1）先将电源的三相或单项交流电经整流桥整流成直流电）先将电源的三相或单项交流电经整流桥整流成直流电（交（交-直变换），这方面的技术已经解决。直变换），这方面的技术已经解决。（2）再把）再把直流电直流电“逆变逆变”成频率任意可调的三相交流电成频率任意可调的三相交流电（直直-交变换交变换），这是长期以来要解决和不断完善的核心问题。），这是长期以来要解决和不断完善

31、的核心问题。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院31312.4.4 执行器的作用执行器的作用 工业生产过程自动调节系统一般都是由检测、调节、执行工业生产过程自动调节系统一般都是由检测、调节、执行等部分和调节对象所组成。生产过程的被控变量从变送器引入，等部分和调节对象所组成。生产过程的被控变量从变送器引入，经经CPU运算处理后输出操作指令给执行器控制生产过程，执行运算处理后输出操作指令给执行器控制生产过程，执行器将操作指令进行功率放大，并转换为输出轴相应的转角或直器将操作指令进行功率放大，并转换为

32、输出轴相应的转角或直线位移，连续地或断续地去推动各种控制机构，如控制阀门、线位移，连续地或断续地去推动各种控制机构，如控制阀门、挡板，控制操纵变量变化，以完成对各种被控参量的控制。挡板，控制操纵变量变化，以完成对各种被控参量的控制。 执行器主要由执行器主要由执行机构执行机构和和调节机构调节机构两部分组成，将调节控两部分组成，将调节控制信号转换成为力或力矩的部分叫做电动执行机构，而各种类制信号转换成为力或力矩的部分叫做电动执行机构，而各种类型的调节阀或其他类似作用的调节设备则统称为调节机构。调型的调节阀或其他类似作用的调节设备则统称为调节机构。调节机构也称为控制机构、调节阀或控制阀。节机构也称为

33、控制机构、调节阀或控制阀。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院3232比较项目比较项目气动执行器气动执行器电动执行器电动执行器液动执行器液动执行器结构结构简单复杂简单体积体积中小大推力推力中小大配管配线配管配线较复杂简单复杂动作滞后动作滞后大小小频率响应频率响应狭宽狭维护检修维护检修简单复杂简单使用场合使用场合防火防爆隔爆型才防火防爆要注意火花温度影响温度影响较小较大较大成本成本低高高表表2.4 气、电、液执行器特点比较气、电、液执行器特点比较计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气

34、与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院33332.4.5 执行器的构成执行器的构成1.气动执行器构成气动执行器构成 气动执行器（俗称气动调节阀）是以压缩空气为动力能气动执行器（俗称气动调节阀）是以压缩空气为动力能源的一种自动执行器。它接受调节仪表送来的源的一种自动执行器。它接受调节仪表送来的压力信号压力信号直接直接改变被调介质改变被调介质(如液体、气体、蒸汽等如液体、气体、蒸汽等)的流量，使生产过程按的流量，使生产过程按预定的要求正常进行，实现生产过程自动化。预定的要求正常进行，实现生产过程自动化。 气动执行器主要有二种构成：开环和闭环。开环气动执

35、气动执行器主要有二种构成：开环和闭环。开环气动执行器只能用在控制精度要求不高的场合；闭环气动执行器用行器只能用在控制精度要求不高的场合；闭环气动执行器用在控制精度要求较高的场合在控制精度要求较高的场合。计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院34342. 电动执行器构成电动执行器构成 电动执行器电动执行器(俗称电动调节阀俗称电动调节阀)是把来自调节仪表的输出是把来自调节仪表的输出电电信号信号(或其他调节、控制信号或其他调节、控制信号)用电动执行机构将其转换成为适用电动执行机构将其转换成为适当的力或力

36、矩以推动各种类型的调节阀当的力或力矩以推动各种类型的调节阀(或其他调节机构或其他调节机构)，从，从而达到连续调节生产过程中有关管路内流体的流量，或简单而达到连续调节生产过程中有关管路内流体的流量，或简单地开启和关闭阀门以控制流体的通断。地开启和关闭阀门以控制流体的通断。电动执行器的结构原理电动执行器的结构原理计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院35352.4.6 执行机构执行机构1. 分类及特点分类及特点电动执行机构电动执行机构气动执行机构气动执行机构液动执行机构液动执行机构优点：优点：体积小、

37、信号传输速度快、灵敏度和精体积小、信号传输速度快、灵敏度和精度高、安装接线简单、信号便于远传度高、安装接线简单、信号便于远传缺点缺点：是应用结构复杂、输出力矩小、不能变是应用结构复杂、输出力矩小、不能变速（指未采用变频器的执行机构）、流量特性速（指未采用变频器的执行机构）、流量特性由控制机构确定等由控制机构确定等优点：优点：结构简单、安全可靠、输出力矩大、可结构简单、安全可靠、输出力矩大、可以连续进行控制以连续进行控制、价格便宜、本质安全防爆等价格便宜、本质安全防爆等缺点：缺点：配合气动控制器配合气动控制器，准确度较低，准确度较低优点：优点：输出扭矩最大，也不怕执行机构的频繁输出扭矩最大，也不怕执行机构的频繁动作，往往用于主汽门和蒸汽控制门的控制动作，往往用于主汽门和蒸汽控制门的控制缺点：缺点：结构复杂，体积庞大，成本较高结构复杂，体积庞大，成本较高计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院计算机控制系统计算机控制系统电气与自动化工程学院电气与自动化工程学院36362. 技术特性技术