文档介绍：生产过程检测仪表执行器调节仪表显示仪表集中控制装置过程控制装置与被控对象构成了过程控制系统的基本要素。过程控制系统设计时,必须根据过程特性和工艺要求,合理选用控制装置组成自动控制系统,并通过调节器PID参数的整定,使系统运行在最佳状态,实现对生产过程的最优控制。本章主要介绍三部分内容:1、变送器2、调节器3、执行器过程控制装置必须由测量变送单元、调节器和执行器(如调节阀)三个环节构成。、分类1、按能源形式分类可分为电动、气动、液动和混合式控制仪表四大类。(1)×102kPa的气压信号作为能源。气动控制仪表的特点是结构简单、性能稳定、工作可靠、防爆、易于维修等特点,特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场合。近年来,气动控制仪表在发展速度和生产应用方面仅次于电动控制仪表.(2)液动控制仪表液动控制仪表也发展较早。它结构简单,工作可靠,但动作速度较低、设备笨重,多用于功率较大的场合,例如目前火电厂的汽轮机调速和水电站中的水轮机调速几乎都采用液动调节。(3)电动控制仪表电动控制仪表采用交流电源或直流电源作为能源。具有许多优点:电信号无滞后、易于实现快速和远距离传输、易于实现复杂的控制规律、易于集中显示和操作、便于和计算机连用等。(4)混合式控制仪表如某些汽轮机、水轮机采用的电液复合调速器,既具有电动仪表能远传信号的特点又具有液动调节仪表输出功率大的特点。2、按结构形式分类从控制仪表的发展来看,大体上经历下述几个阶段:基地式控制仪表、单元组合式仪表、组装式综合控制装置、集散型控制装置、现场总线控制装置等几类。(1)基地式控制仪表其结构特点是将检测、转换放大、显示、调节等部件设计成一个整体装置。它基本上是以指示或记录仪表为中心,有时附加一些部件来完成调节任务的。利用一台基地式仪表就能解决一个简单自动控制系统的测量、指示、记录、调节等全部任务,使用方便、价格低廉,因此它适用于单参数、单回路的简单控制系统。(2)单元组合式控制仪表按照控制系统中各环节的不同功能和使用要求,将控制仪表分为若干个能独立实现一定功能的单元,各单元之间以统一标准信号互相联系,应用时把几种单元进行不同的组合便可构成形式多样、复杂程度不等的自动控制系统。特点:应用方便灵活,通用性强,便于生产、维护,适合于大、中规模生产自动化的要求,已经成为现代工业生产中相当重要的自动控制仪表。在我国,单元组合式控制仪表有气动单元组合仪表(QDZ)和电动单元组合仪表(DDZ型)两大系列。在DDZ系列中,相继研制开发了Ⅰ型(电子管和磁放大器型,50年代)、Ⅱ型(晶体管型,60年代)、Ⅲ型(集成运算放大器型,70年代)、S型(基于微机技术)电动单元组合仪表。仪表在结构和性能等方面都有明显的改进。(3)组装式综合控制仪表在单元组合式仪表的基础上发展起来的成套控制仪表装置。结构特点:将整套仪表的调节、运算和控制功能部分与显示操作功能部分分开,为此,组装式仪表分为控制柜和操作盘两大部分。控制柜中以插接方式密集安装了一块块具有独立功能的“功能组件”,它们是组装式仪表的基本组成件,设置功能组件是这种装置的特征所在。显示操作盘是人-机联系部分,集中布置了与监视、操作有关的盘装仪表。这样的结构有利于现代大型企业中组成各种复杂的控制系统及实现集中显示和操作的要求,也利于在仪表制造厂预先根据用户需要组装好整套自控系统,减少现场的安装调试工作量,并且使维护和系统改组工作大大简化。(4)集散型控制装置(以微处理器为基元的控制装置)以微处理器和微型计算机为核心,对生产过程进行分散控制和集中监视、操作的直接数字控制装置(也称基本控制器)。结构分为四部分:过程监测控制装置、人机接口装置、通信网络和上位机接口装置。集散型综合控制装置的特点是:以微处理器和微型计算机作为过程控制工具,完成目前模拟仪表和小型程控装置的功能;以小型计算机作为上位机,实现数据处理、监督控制;以图象显示为中心的人-机接口装置,实现集中显示、操作;用通用电缆将各设备有机地联系起来。集中分散型综合控制装置优点:功能分散、负荷分散、危险分散;操作集中、显示集中、管理集中;运行安全(三分散三集中一安全)。(5)现场总线控制装置(FCS)组成:现场总线和现场总线装置。3、按信号形式分类可分为数字式和模拟式仪表两大类。二、自动控制仪表的信号制组成工业自动控制系统的仪表一般包括以下几类;①检测仪表和变送器;②显示及记录仪表;③信号处理仪表(包括运算、调节、监控等功能);④执行器。变送器和执行器一般直接安装在生产现场,其它仪表安装在控制室内。为了把这些过程控制装置连接起来,构成功能各异的控制系统,在过程控制装置之间应该有一个统一的标准联络信号和适当的传输方式。信号制:是指在成套仪表系列中,各个仪表的输入、输出