化工仪表及自动化第4章控制仪表.pptx

《化工仪表及自动化》第四章主要探讨的是自动控制仪表，特别是控制器的工作原理和类型。这一章节分为几个关键部分，包括概述、基本控制规律及其对系统过渡过程的影响、双位控制、比例控制、积分控制、微分控制、模拟式控制器以及数字式控制器。 概述部分介绍了控制仪表的发展历程，经历了基地式、单元组合式到以微处理器为基础的控制装置的三个阶段。这些变化反映了技术的进步，使得控制系统的精确性和效率显著提升。 接着，章节详细阐述了基本的控制规律。双位控制是最简单的形式，控制器输出分为两个固定状态，根据偏差是否超过设定阈值进行切换。实际应用中，为了减少频繁动作，通常会设置一个中间区。比例控制则依据偏差大小连续调整控制阀开度，以实现被控变量的稳定。比例度是衡量比例控制效果的重要参数，表示输入变化与输出变化的相对比例，其大小直接影响控制响应的速度和稳定性。 积分控制在比例控制基础上引入，旨在消除系统的余差，确保被控变量长期保持在设定值。积分作用随时间累积，直至偏差消失。积分时间常数是积分控制的重要参数，决定了消除余差的速度。比例积分控制（PI）结合了比例和积分的优点，可以兼顾快速响应和余差消除。 微分控制则依据偏差变化率进行调整，有助于预测和提前抑制系统扰动，但过度的微分作用可能导致系统振荡。比例积分微分控制（PID）是工业中最常见的控制策略，通过综合比例、积分和微分三方面的控制效果，实现优良的控制性能。 此外，章节还介绍了模拟式控制器，如DDZ-Ⅱ型电动控制器，以及数字式控制器，如KMM型可编程序调节器和可编程序控制器（PLC）。数字式控制器以其灵活性、高精度和易编程性在现代工业自动化中占据了重要地位。OMRON C系列PLC作为一个具体实例，展示了PLC的组成和编程语言，强调了其在实际应用中的广泛性和实用性。 本章内容深入浅出地讲解了化工仪表及自动化领域中控制仪表的关键概念和技术，为理解和设计自动化控制系统提供了坚实的基础。