模拟式控制器

1、第十章 控制器控制器在过程控制系统中的作用按控制仪表的信号形式分为：控制仪表模拟式控制仪表数字式控制仪表9 第一节 模拟式控制器一、概述模拟式控制器中，所传送的信号形式为连续的模拟信号。分为气动与电动两控制器。控制器基本构成1、比较环节：是将给定信号与测量信号进行比较，产生一个与它们的偏差成比例的偏差信号。2、放大器：是一个增益很大的比例环节（电动为高放大倍数的运算放大器）。3、反馈环节：是通过正、反反馈来实现比例、积分、微分等控制规律的。模拟控制器还应具有以下功能：1、测量值、给定值、偏差显示2、输出显示3、手动与自动的双向切换 无扰动切换？4、内外给定信号的选择5、正反作用的选择 正作用？

2、反作用？原则？ 气动控制器的特点 气动单元组合仪表QDZ中的控制单元；输入输出信号均采用20100kPa的标准气压信号；现使用的气动控制器，主要有力平衡和力矩平衡两种；结构简单、价格便宜；信号传送慢、滞后大；不易与计算机联用，近年来使用较少。二、DDZ-型电动控制器121. DDZ-型仪表的特点（1）采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一标准信号。 优点 电气零点不是从零开始，且不与机械零点重合，这不但利用了晶体管的线性段，而且容易识别断电、断线等故障。 本信号制的电流-电压转换电阻为250。 由于联络信号为15V DC，可采用并联信号制，因此干扰少，连接方便。13（2）广泛采用集成电路，可靠

3、性提高，维修工作量减少。 优点 由于集成运算放大器均为差分放大器，且输入对称性好，漂移小，仪表的稳定性得到提高。 由于集成运算放大器有高增益，因而开环放大倍数很高，这使仪表的精度得到提高。 由于采用了集成电路，焊点少，强度高，大大提高了仪表的可靠性。 （3）型仪表统一由电源箱供给24V DC电源，并有蓄电池作为备用电源。 优点 各单元省掉了电源变压器，没有工频电源进入单元仪表，既解决了仪表发热问题，又为仪表的防爆提供了有利条件。 在工频电源停电时备用电源投入，整套仪表在一定时间内仍可照常工作，继续进行监视控制作用，有利于安全停车。 1415 （4）内部带有附加装置的控制器能和计算机联用,在与直

4、接数字计算机控制系统配合使用时,在计算机停机时,可作后备控制器使用。 （5）自动、手动的切换是双向无扰动的方式进行的。 （6）整套仪表可构成安全火花防爆系统。16图4-3-12 DDZ-型控制器结构方框图 主要由输入电路、给定电路、PID运算电路、自动与手动（包括硬手动和软手动两种）切换电路、输出电路及指示电路等组成。 型控制器有全刻度指示和偏差指示两个基型品种。全刻度指示控制器将变速器送来的1-5V.DC的测量信号，与1-5V.DC的给定信号进行比较得到偏差信号，然后再将其偏差信号进行PID运算，输出4-20mA.DC信号，传递给执行器，实现对过程参数的自动控制。 17图4-3-13 DTL

5、-3110型调节器正面图1自动-软手动-硬手动切换开关；2双针垂直指示器；3内给定设定轮；4输出指示器；5硬手动操作杆；6软手动操作板键；7外给定指示灯；8阀位指示器；9输出记录指示；10位号牌；11输入检测插孔；12手动输出插孔电动控制器无干扰切换：在控制系统投运过程中，一般总是先手动遥控，待工况正常后，再切向自动。当系统运行中出现工况异常时，往往又需要从自动切向手动，所以控制器一般而论都兼有手动和自动两方面的功能。但是，在切换的瞬间，应当保持控制器的输出不变，这样才能使执行器的位置在切换过程中不致于突变，不会对生产过程引起附加的扰动，这就是无扰动切换。第二节 数字式控制仪表18数字式控制器

6、与模拟式控制器的异同点： 不同点相同点仪表总的功能和输入输出关系基本一致。 一、概述、数字式控制器的主要特点实现了模拟仪表与计算机一体化 ； 运算控制功能强 ； 通过软件实现所需功能 ；具有和模拟调节器相同的外特性 ；可靠性高，维护方便 。数字式控制器的构成原理 （1）数字式控制器的硬件电路 数字式控制器的硬件电路 （2）数字式控制器的软件 数字式控制器的软件分为系统程序和用户程序两大部分。 系统程序 监控程序功能模块用户程序 使用者编制程序实际上是完成功能模块的连接，也即组态工作。二、可编程调节器的主要特点19 1.功能丰富。 2. 通用性强。 3.可靠性好。三、可编程调节器的基本构成及原理

7、20图 可编程调节器的原理方框图四、KMM可编程序调节器21是一种单回路的数字控制器。 可以接收5个模拟输入信号，4个数字输入信号，输出3个模拟信号，输出3个数字信号。 可编程调节器的原理方框图1.KMM调节器的面板及其功能键 3.KMM的控制类型 KMM调节器内有两个PID运算式，即PID1和PID2，根据使用PID运算式的个数及给定方式的不同，又可以分为四种控制类型。 (1)控制类型 只用一个PID运算式，采用本机内给定 (LSP)，无串级(CAS)状态。(2)控制类型1 只用一个PID运算式，在“自动”时以 LSP1为设定值(内给)，在串级(CAS)状态时以RSP1为设定值(外给)，来自

8、其他调节器或运算器，也可来自本调节器内的其他运算单元的输出。 23(3)控制类型2 用两个PID运算式,在“自动”时,PID1的输出为PID2的给定,PID1为内给定(LSP1)。 (4)控制类型3 用两个PID运算式,有手动、自动、串级三种状态(即M、A、C),当处于自动状态时, PID2为本机给定(LSP2)；处于串级状态时，PID2为外给定(RSR2)。RSP2可以是PID1的输出,也可以是外来的模拟输入或某些运算单元的输出。 24KMM控制器的功能 KMM控制器具有输入处理功能、运算处理功能、输出处理功能、自动平衡功能、自诊断功能和通 4.KMM调节器的操作 (1)准备 (2)正常运行

9、方式 手动(MAN)方式自动(AUTO)方式串级(CAS)方式跟踪(FOLLOW)方式 (3)非正常运行方式 联锁手动方式(IM)后备方式(S)26可编程序控制器可编程逻辑控制器，简称PLC 初期主要用于顺序控制开关量逻辑控制、机械加工的数字控制、机器人的控制连续生产过程的闭环控制 单回路控制与各种复杂控制，也可组成多级控制系统，实现工厂自动化网络。可编程序控制器可编程序控制器：又称为PLC它的出现基于微计算机技术，用来解决工艺生产中大量的开关控制问题。与过去的继电器系统相比，它的最大特点是在于可编程序，可通过改变软件来改变控制方式和逻辑规律，同时，功能丰富、可靠性强，可组成集中分散系统或纳入局部网络。与通常的微