【正文】 38 / 38。液動執(zhí)行器用液壓推動，推力很大，但比較笨重，現(xiàn)在適用的不多。薄膜氣動執(zhí)行器時化工廠中最常用的執(zhí)行單元。執(zhí)行器按其能源形式可分為氣動、電動、液動三大類氣動執(zhí)行器(習慣稱為氣動調(diào)節(jié)閥)是用壓縮空氣為能源,結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、平穩(wěn)、輸出推動力大、維修方便、防火防爆（能在易燃易爆環(huán)境中工作）、價格較低、廣泛應(yīng)用于化工、制藥、煉油生產(chǎn)。（3）可靠性好這種利用標準功能模塊組成系統(tǒng)的工作，在數(shù)字控制系統(tǒng)中稱為“組態(tài)”。（2）通用性強。167。 外給定：由計算機或另外的控制器供給給定信號，由外來的4～20mA電流流過250Ω精密電阻產(chǎn)生1～5V的給定電壓。② 顯示功能? 輸入顯示、設(shè)定值顯示、手動給定顯示、輸出顯示、（輸出）限位報警。稱為無擾動切換。當工況出現(xiàn)異常時，又需要從自動切向手動。實現(xiàn)自動—軟手動—硬手動無平衡無擾動切換。v 硬手動：瞬間直接改變輸出值。? 手動控制：由人工直接設(shè)定輸出值——遙控執(zhí)行器。（1）組成主要有輸入電路、給定電路、PID運算電路、自動與手動切換電路、輸出電路、指示電路等組成。為了滿足各種復雜控制系統(tǒng)的要求，還有各種特殊控制器，例如斷續(xù)控制器、自整定控制器、前饋控制器、非線性控制器等。（5）整套系統(tǒng)可構(gòu)成安全火花型防爆系統(tǒng)，具有本安（本質(zhì)安全）性能。（3）全系統(tǒng)統(tǒng)一采用24V DC電源供電，單元儀表無須單獨設(shè)置電源。二、 DDZ—Ⅲ電動控制器1. 儀表的特點（1）采用國際電工委員會（IEC）推薦的統(tǒng)一標準信號：4~20mA DC 或 1~5V DC，信號電流與電壓的轉(zhuǎn)換電阻為250W。在電動控制器中，輸出的電信號通過由電阻和電容構(gòu)成的無源網(wǎng)絡(luò)反饋到輸入端。將偏差信號、反饋信號、載波信號疊加后進行放大。將測量值與給定值進行比較（電流、電壓、氣壓相減），產(chǎn)生偏差信號。比例積分控制——控制及時，消除余差，控制比較緩慢比例微分控制——超前控制，控制及時，減小余差比例積分微分控制——及時，消除余差167。積分控制——p=KI∫edt 控制緩慢，動態(tài)偏差大，控制時間長，消除余差，TI越小，積分作用越強，太強時，易引起振蕩。2． 比例積分微分控制PID 優(yōu)點：及時、消除余差 缺點：結(jié)構(gòu)復雜、造價昂貴 t 位式控制——控制斷續(xù)，容易過頭，被控變量在給定值上下振蕩，不穩(wěn)定比例控制——p=Kpe控制及時，有余差，δ大，余差大；δ越小，控制作用越強，太強會引起振蕩。（2）特點①控制具有超前性質(zhì)（只要有e變化還不大，馬上就控制）②對于固定的e，控制器不輸出△p=0（也不能單獨使用） 在實際生產(chǎn)中，實現(xiàn)這種控制作用是很難的，也沒有使用價值。（1）規(guī)律控制器輸出信號的變化與e變化速度成正比的控制規(guī)律稱微分控制。比例積分控制：控制較慢，被控對象滯后特別大，或負荷變化特別劇烈時，不及時，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生微分控制。因此在實際使用中應(yīng)合理選擇控制器的參數(shù)Tl和比例度，以保證既能較快地消除余差，又不過分降低其他品質(zhì)指標。為了彌補因積分作用而引起的不穩(wěn)定，則應(yīng)適當加大比例度，削弱比例作用。(2) 積分時間 因為 （1）規(guī)律 △p=△pp+△pＩ由于比例作用，控制器的輸出立即躍變至Kc當e是常數(shù)A時 e 2． 比例積分控制規(guī)律與積分時間積分控制作用是隨著時間積累才逐漸增強的，控制動作緩慢，控制不及時，因此積分作用一般不單獨使用，常常把比例與積分組合使用。② 不及時，△p的變化跟不上e的變化（控制作用隨時間積累逐漸增強，控制作用緩慢，會出現(xiàn)控制不及時）?！遜△p/dt= KＩe 液位上升就慢慢關(guān)小閥門；液位下降就開大閥門，e越大，閥門動作越快，只要有e存在，就連續(xù)不斷地改變閥門開度，直到e消失為止，控制器輸出變化速度與e成正比。 儀表量程 調(diào)節(jié)器的輸出范圍若P作，則（２）比例控制系統(tǒng)的過渡過程及余差①比例度對余差大小的影響△P ＝Kc e　　△P一定，δ越小，Kp越大，e越小些，余差越小　　　　　　　　　δ越大，余差越大被控變量在受到一階躍干擾，經(jīng)控制后，新的穩(wěn)定態(tài)值與給定值不再相等，它們之間的差值就是余差。２．比例度Kc越大，控制作用越強，實際上并不直接使用Ｋｐ是用比例度來衡量控制作用強弱。Kc的符號可以選擇，當e↑時，p↑或p↓②控制及時（只要有偏差存在，馬上控制，只要出水流量有波動，必有ｅ，控制輸出ｐ就變化。ｅ相同時，Kc越大，輸出越大，控制越強。（１）規(guī)律具有比例控制規(guī)律的控制器稱為比例控制器，其輸出信號變化量△P 與偏差信號 e 之間成比率關(guān)系。（2）特點：作用是斷續(xù)的，控制器只有兩個輸出值，執(zhí)行器只有開、關(guān)兩種狀態(tài)，而且從一個位置到另一個位置是極其迅速的。在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中最基本的控制規(guī)律有：位式控制、比例控制（P）、積分控制(I)、微分控制(D)及其組合(PI、PID)一. 位式控制（一） 雙位控制（開關(guān)控制）1．雙位控制器的理想特性 （1）動作過程： p= pmax e ＞0（或e ＜0） 開 Pmin e ＜0（或e ＞0） 關(guān) 控制器有兩個輸出值雙位控制系統(tǒng)的規(guī)律是當測量值大于給定值時，控制器輸出為最?。ɑ蜃畲螅?，而當測量值小于給定值時，則輸出為最大（或最?。?，即控制器只有兩個數(shù)出值，相應(yīng)的執(zhí)行器只有開和關(guān)兩個極限位置，因此又稱開關(guān)控制。主要有單回路數(shù)字控制器、可編程序數(shù)字控制器（PLC）和各種計算機控制系統(tǒng)等。微處理器為基元的控制裝置功能豐富，靈敏可靠，操作方便，可構(gòu)成各種復雜控制系統(tǒng)。單元組合式儀表中的控制單元 單元組合式儀表把檢測、顯示、控制等各個部分分別做成只完成一種功能，而又能各自獨立工作的單元儀表，各單元之間采用統(tǒng)一的標準信號聯(lián)系，經(jīng)過不同的搭配，構(gòu)成各種復雜程度不同的自動檢測控制系統(tǒng)。其作用是將被控變量的測量值與給定值相比較，根據(jù)比較的結(jié)果（偏差）進行一定的數(shù)學運算，并將運算結(jié)果以一定的信號形式送往執(zhí)行器，以實現(xiàn)對被控變量的自動控制。（6） 采用模塊化設(shè)計方法，有利于制造、調(diào)試和維修，降低生產(chǎn)成本。（4） 可方便地實現(xiàn)多點測量，可與計算機配合。（2） 直接用數(shù)字量來顯示測量值或偏差值，清晰直觀、讀數(shù)方便，不會產(chǎn)生視差。數(shù)字式顯示儀是直接用數(shù)字量顯示被測值。（3）計算機圖象顯示：將圖形、曲線、字符和數(shù)字等直接在屏幕上進行顯示，對多個變量進行集中顯示，形象，由計算機控制，大大提高顯示功能。原理：將各種連續(xù)變化的被測變量，通過模擬——數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字編碼，然后進行數(shù)字顯示。由于人讀數(shù)，測量準確度和測量速度都受到一定的限制，簡單可靠，價格低廉，能反映變化趨勢。顯示儀表種類很多1． 按使用能源分：電動顯示儀表；氣動顯示儀表2． 按儀表顯示裝置的功能分 指示式儀表：顯示被測量瞬時值 積算式儀表：顯示被測量對時間積分結(jié)果 記錄式儀表：記錄被測量隨時間變化的情況 信號報警式儀表：反映被測量是否超越允許限值3． 按顯示方式分：（1） 模擬式顯示儀表：被測量是以儀表指針線性位移（或角位移）的形式進行連續(xù)模擬指示、記錄。成分檢測及儀表所謂成分，是指在多種物質(zhì)的混合物中某一種物質(zhì)所占的比例。⑤ 復現(xiàn)性要好（同種成分材料制成的熱電偶，其熱電性質(zhì)均相同的性質(zhì)），可互換使用。③ 物理化學性質(zhì)要穩(wěn)定，不易氧化與腐蝕。3）常用熱電偶種類（1）要求：①電阻率高，能產(chǎn)生較大熱電勢，靈敏度要高，且熱電勢與t呈直線性或簡單函數(shù)關(guān)系。用開路熱電偶可測熔融金屬或金屬壁面的溫度，斷開不影響熱電勢E。用途：為接入儀表提供理論依據(jù)。 結(jié)論：① 熱電偶回路中接入第三種導線時，只要保證引入導線的兩端溫度相同，則對原熱電偶產(chǎn)生的熱電勢數(shù)值無影響。產(chǎn)生熱電勢的三要素，不同材料、構(gòu)成閉合回路、存在溫差。一般用于測量500℃以上的溫度，（可以在1600℃高溫下長期使用）。是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的測量儀表，能將溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電勢（mV）信號，配以測量毫伏的指示儀表或變送器可以實現(xiàn)溫度的測量指示或溫度信號的轉(zhuǎn)換。溫度的控制范圍可通過改變調(diào)節(jié)螺釘與雙金屬片之間的距離來調(diào)整。雙金屬片：溫度→ 雙金屬片變形→自由端產(chǎn)生角位移→傳動機構(gòu)放大→指針偏轉(zhuǎn)雙金屬溫度信號器：當溫度超過某一定值后，雙金屬片產(chǎn)生彎曲，與調(diào)節(jié)螺釘接觸，接通電路，信號燈發(fā)亮，如果以繼電器代替信號燈，電路通通過繼電器吸開開關(guān)，電熱絲停止加熱，當溫度低于某一數(shù)值后，雙金屬片與螺釘不接觸，電路斷開，繼電器斷電，開關(guān)合，電熱絲開始加熱，使溫度上升。非接觸式測溫儀表靈敏度高、響應(yīng)速度快、不破壞被測溫度現(xiàn)場、測溫上限能達到3000℃.但易受外界干擾、測量誤差較大，一般用于極高溫度的測量或便攜式的機動測量。 非接觸處式溫度計（7）光學高溫計：根據(jù)物體發(fā)光的亮度隨溫度而變化。廣泛用于測量高于800℃的溫度。根據(jù)材料有鉑銠—鉑熱電偶、鎳鉻—鎳硅、鎳鉻—考銅、鉑銠30—鉑銠6等廣泛用于各種設(shè)備。將兩種不同的導體接觸并構(gòu)成回路，若兩個接點溫度不同，回路中產(chǎn)生熱電勢。有鉑電阻、銅電阻、鎳鉻電阻、半導體電子溫度計等。(3) 熱電阻溫度計: 利用金屬導體的電阻隨溫度變化而變化的性質(zhì)，通過測量感溫電阻阻值來測溫。最大優(yōu)點；防爆、防震，因為沒有電氣元件。（80~500℃）固體溫度計：雙金屬(兩熱α不同的金屬焊接在一起)(2)壓力式溫度計:利用封閉體積內(nèi)充以氣體或液體熱脹冷縮時壓力隨溫度變化的原理測溫（氣體、液體、蒸汽）。 （1）膨脹式溫度計：根據(jù)液體或固體熱脹冷縮原理。測高溫1000~2000℃，精度較低，測溫范圍廣、快，不會破壞被測溫度現(xiàn)場。（2）非接觸式：測溫元件不與被測物體直接接觸，只通過接受輻射或?qū)α鱽韺崿F(xiàn)測量的。 （1）接觸式：利用冷熱不同物體（感溫元件與被測對象）接觸進行充分的熱交換, 建立熱平衡，感溫元件與被測對象的溫度相等，物體（感溫元件）的溫度變化，其某些物理性質(zhì)（體積、電阻等） 也發(fā)生變化。 6000C以下的測溫儀表叫溫度計。④有一定的復現(xiàn)性、穩(wěn)定性。②隨溫度變化明顯。任意兩個冷熱程度不同的物體相接觸，必然發(fā)生熱交換現(xiàn)象，直到兩物體的冷熱程度完全一致。溫度是表征物體冷熱程度的物理量。（4）高性能化。（2）智能化。超聲波物位傳感器特別適合檢測高粘度液體（和粉狀體）的物位。（3）換能器怕熱，亦不宜用于高溫液位的測量。（2）由于沒有機械可動部件，使用壽命很長。（3）微波傳輸不需要空氣介質(zhì)，所以在真空或受壓條件下也能進行測量。微波具有良好的定向輻射性，在傳輸過程中受火焰、灰塵、煙霧及強光的影響極小，因此適用于高溫條件、蒸