《过程控制与自动化仪表》 教案 13.控制器

《过程控制与自动化仪表》课程教案NO.13授课班级周次日期任课教师复习提问过程控制系统的组成学习模块模块五过程控制装置学习任务任务1控制器授课内容典型控制器的工作原理及使用课时2教学目标知识目标：1.了解控制器的分类；2.熟悉基地式调节器和自力式调节器的工作原理；3.掌握电动单元式调节器使用方法4.掌握数字式控制器的使用方法。能力目标：1.培养学生使用调节器的能力；2.培养学生解决问题的能力。素质目标：1.培养学生实事求是的科学态度、严谨的工作作风和勇于进取的精神。重点难点重点：数字式调节仪的使用方法；难点：数字式调节仪的参数设置。授课过程步骤内容方法、资源运用1控制器的发展历史启发式、多媒体课件2自力式调节器多媒体课件、实例演示、3电动单元调节器多媒体课件、实例演示、4数字式调节器启发式、多媒体课件、实践操作5授课方式学做一体教学地点实训教室教学资源AI-818仪表、过程控制实训装置、投影系统、PPT电子课件

教学时间教学内容注释5分钟回顾过程控制系统组成相关内容，进行复习提问。80分钟相关知识1.控制器的作用？在控制系统中，主要可以改变的参数（如设定值的改变、控制器正反作用的选择、手动/自动双向切换）是控制器。2.设置控制器的目的?通过它改变整个控制系统的动态特性，以达到控制的目的。3.分类按能源形式分：电动和气动按信号类型划分：模拟式和数字式按结构形式划分：基地式、单元组合式、组装式、集散控制系统基地式调节器用磁电式指示仪表和放大电路组成的基地式调节器，只需配接适当的传感器（如热电偶）和执行器件，就能构成兼有显示功能的简单调节系统。其结构紧凑、使用方便，但是它的被调参数不能改变。自力式调节器电动单元式调节器DDZ-Ⅲ型仪表是模拟式控制器中较为常见的一种，它用来自变送器或转换器的1～5V直流测量信号作为输入信号，与1～5V直流设定信号相比较得到偏差信号，然后对此信号进行PID运算后，输出1～5V或4～20mA的直流控制信号，从而实现对工艺变量的控制。1.分类根据单元功能及结构特点，DDZ-Ⅲ型仪表大体有八个基型品种：①差压型二线制变送器；②温度变送器；③安全栅；④调节器；⑤指示记录仪；⑥计算单元；⑦电-气转换器；⑧电源箱。按使用场所分为危险场所和安全场所两种仪表：按安装方式可分为现场安装、盘面安装和盘后安装三种仪表。按仪表在系统中的作用和特点可分为变送单元、转换单元、显示单元、调节单元、计算单元及辅助单元等。2.型号Ⅲ型电动仪表以电（Dian）、单（Dan）、组（Zu）三字的汉语拼音字母标志，即DDZ，整套仪表取名为DDZ-Ⅲ型电动单元组合式控制仪表。3.调节单元结构原理4.DDZ-Ⅲ型电动单元调节器的基本使用方法（1）通电准备（2）用手动操作启动（3）由手动切换到自动（4）自动控制（5）由“自动”切换到“手动”（6）“内”给定与“外”给定的切换数字式控制器数字式控制器有如下主要特点：（1）实现了模拟仪表与计算机一体化。（2）具有丰富的运算控制功能。（3）使用灵活方便，通用性强。（4）具有通信功能，便于系统扩展。（5）可靠性高，维护方便。1.数字式控制器的基本组成2.主要技术参数（1）输入参数有多种信号输入方式。1）热电偶：K、S、R、E、J、T、B、N。2）热电阻：Cu50、Pt100。3）线性电压：0-5V，1-5V，0-1V，0-100mV，0-20mV等。4）线性电流（需要外接分流电阻）：0-10mA，0-20mA，4-20mA等。（2）测量范围1）热电偶：K（-50-+1300℃）、S（-50-+1700℃）、R（-50-+1650℃）、T（-200-+350℃）、E（0-+800℃）、J（0-+1000℃）、B（0-+1800℃）、N（0-+1300℃）。2）热电阻：Cu50（-50-+150℃）、Pt100（-200-+600℃）。3）线性输入：-1999～+9999由用户定义。（3）测量准确度0.2级（4）分辨率0.1℃（5）响应时间＜0.3s（6）调节方式1）位式调节方式（回差可调）。2）AI人工智能调节，包含模糊逻辑PID调节及参数自整定功能的先进控制算法。（7）输出参数（模块化）（8）报警功能上限、下限、正偏差、负偏差等4种方式，最多可输出3路，有上电免除报警选择功能。（9）手动功能自动/手动双向无扰动切换（10）电源AC100-240V，-15%，+10%/50-60Hz；或DC24V，-15%，+10%（11）使用环境温度：-10-+60℃；湿度<90%RH。3.仪表接线4.面板及显示状态说明5.基本使用操作（1）显示转换（2）修改数据（3）手动／自动切换（4）设置参数6.AI仪表主要参数设置Ctrl，Sn，dIP，oP1，CF，Addr，bAud（大屏幕投影）逐一解说调节器的工作原理，案例分析让学生加深印象。（大屏幕投影）逐一解说调节器的工作原理，案例分析让学生加深印象。（大屏幕投影）逐一解说电动单元组合调节器的工作原理，案例分析让学生加深印象