6 调节器

nullnull 调节器一、调节器的作用 一、调节器的作用 比较偏差——e(t)=z(t)-s(t) 计算作用值—— u(t)=f[e(t)]调节器作用null知识点一：DDZ仪的发展历程 电(D)动(D)单元组(Z)合仪表可以分为三个阶段： 1、DDZ—Ⅰ型系列 五六十年代；电子管和磁放大器为主要器件 ；电压高、重量大，体积大，耗电大； 0～10mA DC作为统一的信号；调节、显示、操作等三种功能是彼此分离。null3、DDZ—Ⅲ型系列 七八十年代；线性集成电路；4～20mA DC(或1—5V DC) ；24V DC电源的集中统一供电 2、DDZ—Ⅱ型系列 六七十年代晶体管 ；0～10mA DC统一标准信号；标准化、系列化和通用化 单元组合式调节器 单元组合式调节器 DDZ－Ⅱ型调节器 输入 电路直流放大器PID运算电路手操作隔离电路偏差指示 指示电路输入I设定输出输入电路 输入电路 输入通道 一般单独使用主输入通道，由于副输入通道的信号不通过偏差指示表而不单独使用 设定电路 为了便于实现定值控制或串级等复杂控制，调节器有内设定和外设定两种方式，可通过“内─外”切换开关加以选择 PID运算电路 PID运算电路 隔离电路nullDDZ-III型调节器DDZ-III型调节器有两个基型品种，即全刻度指示调节器和偏差指示调节器。两者线路结构基本相同。DDZ-III型调节器是一种新型的工业自动化仪表，具有以下特点： (1)DDZ-III型调节器采用ICE推荐的统一标准，以4～20mADC为现场传输信号；1～5V DC为控制室联络信号。电气零点不是从零开始，且不与机械零点重合，容易识别断电等故障。 null(2)采用了线性集成电路。集成运算放大器均为差分放大器，输入对称性好，漂移小，仪表的稳定性得到提高，且开环放大倍数很高，使仪表的精度得到提高。 (3)自动、手动的切换是双向无扰动方式进行的。在切换前，不需要人工操作使给定值与测量值平衡，可以直接切换。在进行手动操作时，有硬手动和软手动两种方式。 (4)整套仪表可构成安全火花防爆系统，在上是按国家防爆规程进行的，而且增加了安全保持器，实现控制室与危险场所之间的能量限制与隔离，使其具有本质安全防爆性能。DDZ-III型调节器的组成DDZ-III型调节器的组成控制单元 输入电路 比例微分电路 比例积分电路 输出电路 软手动和硬手动 指示单元 输入信号指示电路 给定信号指示电路辅助电路辅助电路输入电路：获得输入型号和给定信号之差成比例的偏差信号 输出电路 软手动和硬手动null数字调节器数字调节器数字式调节器的主要特点是 保留了模拟式调节仪表所有的优点 模拟和数字技术混用 可靠性高 通用性强 采用面向用户的语言 具有标准的通信功能数字式调节器数字式调节器可编程调节器可编程调节器可编程调节器是一种新型的数字控制仪表。 可编程调节器的控制规律可以根据需要由用户自己编写，并且可以擦去改写，故称为可编程调节器。 通常一台可编程调节器可以控制一个乃至几个回路，目前应用较多的KMM调节器、SLPC调节器等均是控制单回路的调节器，所以习惯上称它们为单回路控制器。null(1)可编程调节器的特点 ①具有丰富的运算和控制功能。调节器具有若干个运算模块和控制模块，可以根据系统需要灵活配置，完成数十种运算和实现多种复杂的控制算法。 ②具有良好的通信功能。调节器具备标准通信接口，可以与局部显示操作站连接，实现集中监视和操作；可以通过数据总线与上位机连接，并具有停电恢复处理功能。 ③通用性强。采用盘装方式和标准尺寸，输入输出信号采用l～5v和4～20mA DC 标准信号，与模拟式仪表可以兼容；显示、操作方式也与模拟式仪表相似。采用POL语言编程，不需要专门的软件知识。 ④可靠性高。调节器内部结构完全微机化，使调节器的硬件故障率降低；软件有自诊断功能、联锁保护功能等，使调节器安全可靠。null(2)可编程调节器的结构。它实质上是一台微型工业控制计算机，主要由以下部分组成。 ①中央处理器(CPU)：由运算器、控制器和时钟发生器组成，是调节器执行运算和控制功能的主要部件。 ②系统ROM(只读存储器)：存放调节器的系统程序，即调节器功能模块的基本程序。由制造厂商编制后固化在系统ROM中。包括输入、输出程序，自诊断程序，控制运算程序等。 ③用户EPROM(可擦除存储器)：存放用户程序。该程序将有关模块进行配置，是解决控制问题的指令表，可以擦除重写。 ④随机存储器RAM：用来存储调节器运行过程中的可变参数(如PID参数)，以及外部有关参数及信息(如输入输出信号、运算中间数据等)。null⑤A/D，D/A转换及IOD口：输入信号为模拟量时，需要经过A/D转换为数字量。D/A转换通过硬件完成，可将5点数字信号转换成模拟量输出。输入输出接口的有，和的两种，是正面板操作开关量输入输出接口；是外部数字量输入和调节器数字量输出接口。 ⑥数据设定器：位于侧面板上，设有两个5位数字显示窗口，用于显示输入、输出和运算结果，并有许多按钮，可设定控制及运算所需参数。 ⑦监视定时器(WDT)：用来执行自诊断功能，出现异常情况时，WDT会作出临时应急处理，如保存当前值、切换到手动等。 ⑧总线和通讯接H板：用来把调节器挂到操作站或上位机上，使之成为集散控制系统的组成部分。null(3)可编程调节器工作过程与功能。现场变送器送来的模拟信号进入调节器后，经过输入滤波、多路切换开关及A/D转换后，转换为相应的数字量，存储于RAM的输入 189 寄存器中：对于数字信号的输入，只需要经过输入滤波和整形，便可以通过直接进入输入寄存器；CPU按照用户EPROM的程序，从系统ROM中依次读出有关的输入处理子程序和运算子程序，同时从RAM和用户EPROM中读出各种数据，实现输入处理和运算。如果结果数据没有溢出，即可作为存储单元的输出并进行更新；如果数据溢出，则存储单元保存上周期的数据并进行报警。输出寄存器的数据经D/A转换和输出保持电路之后，经电压.电流转换成4～20mA直流信号输出，送往现场执行机构，实现系统闭环控制。 用户通过改变EPROM的程序，可以实现各种不同的控制方案。调节器在运行过程中，用户可以根据需要，通过侧面板上的键盘，对RAM中的数据进行修改。