化工自动化及仪表复习要点

第0章引言(yǐnyán)何为(过程)自动化？应用“仪表、控制和自动化技术(jìshù)”的原始动力自动化与生产工艺的关系自动化技术(jìshù)、自动化仪表的简要发展过程本章内容要求了解精品资料第1章自控系统(xìtǒng)概述自控系统的组成——四个基本环节、明确各述语的含义系统运行(yùnxíng)的基本要求——稳定、负反馈、开环/闭环自控系统的分类自动控制系统的过渡过程和品质指标——余差、衰减比、过渡时间等传递函数和方块图——传递函数的本质、方块图的转换规则、能对较复杂方块图进行转化（不要用方程组来计算）管道及仪表流程图精品资料第2章基本组成(zǔchénɡ)及特性分析被控对象(duìxiàng)特性及其对过渡过程的影响测量变送环节特性及其对过渡过程的影响执行器特性及其对过渡过程的影响控制规律及其对过渡过程的影响事实上，就是4个基本环节及其对过渡过程的影响精品资料被控(bèikònɡ)对象特性及其对过渡过程的影响建模的目的(mùdì)：P20建模的方法：机理、实验、混合最简单的1阶、2阶（即水槽）P21最典型的对象模型：一阶、一阶滞后、二阶、二阶滞后广义对象的等效模型，明确K、T、τ的含义广义对象的实验测定，P26－27控制通道、干扰通道的一般要求：围绕K、T、τ结合第七章内容精品资料测量变送环节特性(tèxìng)及其对过渡过程的影响检测变送环节(huánjié)的特性也可以等效为：一阶环节(huánjié)或者一阶滞后环节(huánjié)控制系统对检测变送环节(huánjié)的要求可以简单地理解为：响应快测量准确这可以结合第三章内容一起理解检测仪表选型的主要内容有哪些？？精品资料执行器特性(tèxìng)及其对过渡过程的影响执行器的特性也可以等效为：一阶环节或者一阶滞后(zhìhòu)环节这可以结合第六章内容一起理解执行器选型的主要内容有哪些？？气动执行器在信号传输时需要注意哪些问题？精品资料控制规律(guīlǜ)及其对过渡过程的影响——事实上就是控制器几种工业(gōngyè)上最常用的控制规律：

双位控制纯比例控制P

比例积分控制PI

比例微分控制PD

比例积分微分控制PID需要掌握每种控制规律的表达式、本质、特点、一般适用场合

结合第七章可以知道，P、PI、PD、PID控制器需要整定控制器参数言下之意，及时控制规律选择正确，参数整定不好，控制质量还是不好的时域、S域（传递函数）、离散（增量式、位置式）精品资料第3章过程参数(cānshù)的检测概述压力检测温度检测流量检测物位检测成分和物性参数的检测软测量技术(jìshù)简介精品资料概述(ɡàishù)传感器、变送器的含义(hányì)仪表的精度、精度等级仪表量程简单了解模拟变送器、数字变送器及其构成原理变送器的共性问题：外特性、量程调整、零点调整、零点迁移

变送器的信号传输：电信号、气信号电动仪表的信号制：四线制二线制HART全数字格式、特点精品资料压力(yālì)检测仪表表压、绝压、真空度几种(jǐzhǒnɡ)常用的压力检测仪表弹簧管压力表力矩平衡式差压变送器电容式差压变送器应变片式压力变送器扩散硅式压力变送器智能式差压变送器检测原理（传感器部分）基本构成特点（不涉及复杂的电路）一般适用场合压力检测仪表的选用量程、精度、材质压力检测仪表的安装P66－69，要理解其它仪表也是通用的精品资料温度(wēndù)检测仪表重点掌握：热电偶、热电阻，其它作一般(yībān)了解理解热电偶的两个基本定律：中间导体定律和等值替代定律引出毫伏信号测量的问题引出补偿导线的概念热电偶分度号、冷端温度补偿理解电桥补偿法的本质热电偶的结构形式普通型、铠装型及其特点要求能够计算热电阻的本质分度号信号连接方式信号输入方式（电桥）热电阻的结构形式简单了解几种温度变送器：基本构成、特点等（不涉及复杂电路）温度检测仪表的选用和安装（书上有）精品资料流量(liúliàng)检测仪表体积(tǐjī)流量和质量流量，瞬时流量和累计流量掌握孔板、转子流量计内容其它流量计，了解检测原理、特点和注意事项精品资料物位检测仪表——差压式液位计基本(jīběn)工作原理ΔP=ρgH零点(línɡdiǎn)迁移ΔP=ρ1gHΔP=ρ1gH-ρ2g（h2-h1）ΔP=ρ1gH+ρ1gh1零点迁移的目的：使H＝0时，变送器输出为Iomin（如4mA）无迁移

负迁移

迁移量：

-ρ2g（h2-h1）正迁移

迁移量：

ρ1gh1精品资料第4章控制器概述(ɡàishù)模拟调节器数字控制器其它(qítā)内容要求了解精品资料概述(ɡàishù)控制器的作用是将被控变量测量值与结定值进行比较，然后对比较后得到的偏差进行比例、积分、微分等运算，并将运算结果以一定的信号(xìnhào)形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。模拟调节器（控制算法由电路实现）数字控制器（含CPU，控制算法由程序实现）一般调节器还需要具备如下功能，以适应自动控制的需要：

偏差指示指示偏差信号模拟调节器——指针式表头全刻度指示：输入信号和设定值分别由不同的指针在0～100％范围指示偏差值指示：仅利用一个指针来指示偏差信号±30％数字控制器——通过LED或者液晶屏显示精品资料输出(shūchū)显示显示调节器输出信号的大小(dàxiǎo)，习惯上输出显示表也称作阀位表。内、外给定的选择给定信号可以由调节器内部产生，也可以由其它仪表外部提供

内给定的调整若设定值为内给定，用户可以调整调节器上的内给定拨盘来改变设定值正、反作用的选择何谓正作用？何谓反作用？为了构成一个负反馈控制系统，必须正确的确定调节器的正、反作用，否则整个控制系统就无法正常运行。调节器的正、反作用，是通过正、反作用开关来选择的。

手/自动双向切换何谓手动？何谓自动？为什么要进行手自动切换？

手动操作可以调整手操拨盘或者手操扳键来改变调节器的输出

无扰动切换手自动切换时都希望不给控制系统带来扰动，即调节器的输出信号不发生突变（即必须要求无扰动切换）Kp/Ti/Td的设置改变控制器的特性精品资料调节器的初步(chūbù)认识12345667图4-2DDZ－III型调节器正面图1－位号牌2－内外(nèiwài)给定指示3－内给定设定拨盘4-A/M/H切换5－阀位表6－软手动操作扳键7－双针全刻度指示表精品资料DDZ－II型仪表（包括调节器）

DDZ一III型仪表（包括调节器）

III型仪表优点

电

源

220VAC24VDC集中供电

·可用24VDC蓄电池作备用电源·仪表内部没有变压器，不发热，为实现更好的防爆措施提供条件。

防

爆

隔离防爆

本安型防爆（安全火花型）

故障状态：电流小于35mA，电压小于35VDC，可带电维修。

输出信号

0~10mA4~20mA①电气零点从4mA开始，不与机械零点重合，容易识别断电、断线等故障。②只要改变转换电阻阻值，便可接收其他电流信号，例如将10～50mA等直流电流信号转换为l～5V信号。③因为最小输入信号不为零，为现场变送器实现两线制创造了条件。变送器与调节器用两线联接，既节省电缆线和安装费用，还有利于安全防爆。

输入信号

0~10mA4~20mA1~5V元器件

分离元件（电阻、电容、晶体管……）

集成电路（运放电路……）

①由于集成运放均为差分放大器，且输人对称性好，漂移小，仪表的稳定性得到提高。②由于集成运放有高增益，因而开环放大倍数很高，这使仪表的精度得到提高。③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。

指示表头

单针偏差指示（0~±30%）

有双针全刻度大表头指示（0~100%）

分别指示测量值（红针）、给定值（黑针）当仪表置于“内给定”：设定值由黑针指示。

手动方式

硬手动

硬手动、软手动

硬手动——输出与拨盘数值直接对应软手动——同时按下软手动操作板键6，调节器的输出便随时间按一定的速度增加或减小；若手离开操作极键则当时的信号值就被保持通常都是用软手动操作板键进行手动操作，这样控制比较平稳精细，只有当需要给出恒定不变的操作信号（例如，阀的开度要求长时间不变）或者在紧急时要一下子就控制到安全开度等情况下，才使用硬手动操作。

手自动切换

预平衡

无平衡、无扰动

“自动”“软手动”切换是双向无平衡无扰动“硬手动”“软手动”切换是无平衡无扰动“硬手动”“自动”切换是无平衡无扰动“软手动”“硬手动”切换是预平衡无扰动“自

动”“硬手动”切换是预平衡无扰动

其

它

·正反作用切换（操作点：调节器内部）·PID参数设置（操作点：调节器内部）·…………二者基本相同

精品资料第5章计算机控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)5.1计算机控制概述(ɡàishù)掌握其本质、组成、主要设计思想、离散PID其它要求了解5.2PLC本章重点，要求能够进行简单功能的设计（梯形图和STL语言）5.3DCSDCS特点、硬件结构、软件结构、组态的概念等5.4FCS理解FCS本质理解FCS的特征（如开放性、互可操作性、全分散、全数字等）IEC61158现场总线标准化概况FF、Profibus的详细内容不作要求几个具体问题的分析5.5工业以太网一般了解其本质、应用于工业控制系统的关键技术精品资料第6章执行器概述执行机构调节机构调节阀的流量系数和流量特性(tèxìng)阀门定位器执行器的选择计算和安装精品资料执行机构掌握(zhǎngwò)其气动执行机构调节(tiáojié)机构了解各种常用调节机构的特点（书上有）流量系数Kv、流量特性、口径、(材质)、气开气关等执行器的安装（书上有）适当了解阀门定位器、电气转换器的原理和作用精品资料第7章简单(jiǎndān)控制系统简单控制系统的结构与组成控制的目的、被控变量的选择对象特性、控制变量的选择测量滞后(zhìhòu)、测量信号处理负荷变化、调节阀选择控制规律的选择控制系统的投运与参数整定回答好三个半问题

1.控什么？

2.拿什么来控？

3.通过什么方式控？

如何整定参数？精品资料第8章复杂(fùzá)控制系统串级控制系统均匀控制系统比值(bǐzhí)控制系统选择控制系统分程控制系统前馈控制系统多冲量控制系统重点

次重点

次