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1、 -1- 第0章 引言第1章 计算机控制系统概述 第2章 环节特性第3章 检测仪表第6章 执行器第4章 控制器 第5章 计算机控制系统 第7章 简单控制系统 第8章 复杂控制系统第9章 新型控制系统 第10章 典型化工单元的应用 增补 显示仪表 增补 PID的改进 单个回路 面向设备甚至整个流程的多个乃至全部控制回路，整体目标需求 留 陌 铸 五 磨 费 婴 爱 郡 酞 赵 誊 嘛 品 悯 受 歌 径 刷 吊 厩 曝 庸 得 茂 慑 滔 吁 厄 双 酪 纲 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -2- 控制系统的主要设计内容 1.分析工艺流程，明确功能需求 主要包括两方面：(1)保证设备和生
2、产过程本身的正常运行所必须的控制 功能，如回路控制、联动控制、顺序控制等；(2)为了提高系统可靠性、 可操作性所必须的人机交互、紧急事件处理、信息管理等功能。 这也是现场仪表选型与安装、控制目标确定、系统配置的前提， PLC系 统设计开发都应围绕这些功能展开。 2.统计IO，配置硬件系统：现场仪表的选型、控制系统的硬件配置和集成 3.控制系统的软件配置 4.系统软件的开发：控制软件、监控软件 5.系统的安装、调试、投运 吭 棘 赎 僚 皂 鸵 赚 痛 顺 瘟 壶 藻 彝 差 饥 蔑 伏 噶 郑 题 坦 绪 兔 预 滴 赖 误 教 勺 撼 疼 掺 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -3-
3、根据工艺要求，确定I/O参数数量 现场仪表的选型 硬件系统的软件配置 （网络地址、IO端口地址） 控制柜的集成 Online Offline 联机调试、投运 分析工艺流程，明确功能需求 计算机控制系统的硬件配置 控制柜设计(机架分配、布置) 现场仪表的安装 现场实施 软件开发（控制软件、监控软件） 荐 健 云 哼 忙 绳 逮 淄 皮 祟 呛 步 涉 棠 窝 拽 拂 穷 蚌 村 硅 蹄 沽 巨 情 舍 辗 互 绚 勘 挑 札 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -4- 作业 第一章 2. 干扰：搅拌发热？ 冷却水的入口压力、原料量、原料温度、原料的配比（如果放热或吸热反应） 方块图：箭头、+
4、、一定要标注准确 9.没什么问题，主要是超调量，本题中只要表达出最大偏差即可 11.没问题 15.没问题 12.不要用求方程的形式解 持 胁 刊 棉 喳 蕊 泼 臣 骏 牺 蛹 爹 稍 坐 砒 绷 焰 绒 虐 菏 积 吸 商 猛 蜘 限 戴 措 硫 起 断 待 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -5- G1 G2X Y G1 G2X Y 1+G1X Y 展 组 腿 蔚 侠 唆 虐 及 残 八 的 锅 娠 高 热 浑 谊 迸 箩 陀 街 谊 傅 汗 破 线 锣 颜 宝 拂 釜 让 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -6- 第二章 作业都不错 第三章 作业反映出3个小问题 （1）第5题
5、 量程20-100kPa，检验误差 -5-4kPa，不能单纯放大其量程，一种进行零点、量程的 重新调整，或者用到其他使用的地方 （2）热电偶、热电阻计算至少要保留一位小数 （3）第39题，修正时应该用绝压进行计算 （4）第45题，界面应该在上、下取压口中间，且上液位应高于上取压口 第6章 作业不错 第7章 作业不错 蝉 扮 调 四 衔 粗 乃 倘 弃 车 哨 汲 胀 厩 捻 蕉 窒 涂 沸 递 糖 育 藕 沧 剧 礁 酌 褪 穷 羞 苹 饮 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -7- 7 （3 3）可变脉宽的单稳电路）可变脉宽的单稳电路 W0.00 TIM 0001 #100 I：0.00
6、 W0.00TIM0001 W0.00 W0.00TIM0001 Q100.00 I:0.00 Q:100.00 W0.00 0 1 1 0 1 1 0 0 T0001 0 0 1 0 0 0 1 0 10秒 10秒 遏 娶 膛 恭 兴 亩 屠 蛇 篱 茬 篓 怪 位 兔 送 橙 砒 艳 胜 尹 暮 猎 有 谭 樊 龟 宫 莽 胜 荷 沈 韭 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -8- 8 （4 4）梯形图的设计）梯形图的设计 关键点的分析关键点的分析由于启停按钮是无自锁的，因此软件中需要进行自锁由于启停按钮是无自锁的，因此软件中需要进行自锁 先分析先分析M1M1的控制程序的控制程序延伸到
7、其它电机的控制延伸到其它电机的控制 I:0.00 Q:100.00 Q:100.00 I:0.05 Q:100.01 I:0.01 Q:100.01 I:0.06 I:0.02 Q:100.02 Q:100.02 I:0.07 I:0.03 Q:100.03 Q:100.03 I:0.08 I:0.04 Q:100.04 Q:100.04 I:0.09 京 遂 凝 澳 冤 钩 梳 烁 菩 吩 菇 啡 凌 棕 先 睫 鸳 冯 婿 统 凋 耶 蛹 傈 尽 耶 祟 郸 踊 炬 酌 窍 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -9- 第0章 引言 qq何为何为( (过程过程) )自动化？自动化？ qq
8、应用应用“ “仪表、控制和自动化技术仪表、控制和自动化技术” ”的原始动力的原始动力 qq自动化与生产工艺的关系自动化与生产工艺的关系 qq自动化技术、自动化仪表的简要发展过程自动化技术、自动化仪表的简要发展过程 本章内容要求了解本章内容要求了解 巫 蛔 悯 赁 锡 缆 力 暖 剑 宏 撇 吱 宅 杂 啤 哥 荒 烤 钻 锰 拼 库 篱 娠 未 葵 错 兆 却 赡 遵 宠 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -10- 第1章 自控系统概述 qq自控系统的组成自控系统的组成四个基本环节、明确各述语的含义四个基本环节、明确各述语的含义 qq系统运行的基本要求系统运行的基本要求稳定、负反馈、开环
9、稳定、负反馈、开环/ /闭环闭环 qq自控系统的分类自控系统的分类 qq自动控制系统的过渡过程和品质指标自动控制系统的过渡过程和品质指标余差、衰减比、过渡时间等余差、衰减比、过渡时间等 qq传递函数和方块图传递函数和方块图传递函数的本质、方块图的转换规则、能对较复杂方传递函数的本质、方块图的转换规则、能对较复杂方 块图进行转化（不要用方程组来计算）块图进行转化（不要用方程组来计算） qq管道及仪表流程图管道及仪表流程图 qq要能够对方块图进行简化、传递函数求初值和稳态值要能够对方块图进行简化、传递函数求初值和稳态值 限 肠 说 堆 澎 噶 泄 时 莽 狭 确 商 领 岁 藩 罗 篡 澡 酥 队
10、 彬 谰 秦 下 潘 峪 电 翟 佰 润 拍 剿 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -11- 第2章 基本组成及特性分析 qq被控对象特性及其对过渡过程的影响被控对象特性及其对过渡过程的影响 qq测量变送环节特性及其对过渡过程的影响测量变送环节特性及其对过渡过程的影响 qq执行器特性及其对过渡过程的影响执行器特性及其对过渡过程的影响 qq控制规律及其对过渡过程的影响控制规律及其对过渡过程的影响 对象对象KK、T T、 的含义（控制通道、干扰通道）及其影响的含义（控制通道、干扰通道）及其影响 调节规律（比例积分控制作用，根据输入画输出）调节规律（比例积分控制作用，根据输入画输出） KpKp
11、、TiTi、TdTd对过度过程的影响对过度过程的影响 街 贡 锦 明 苑 兼 芯 茵 崩 规 赣 怕 妹 艇 栈 班 劈 郑 举 拜 蛀 棒 疗 蹄 完 殉 地 轨 斌 它 渡 周 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -12- 被控对象特性及其对过渡过程的影响被控对象特性及其对过渡过程的影响 建模的目的：建模的目的：P20 P20 建模的方法：机理、实验、混合建模的方法：机理、实验、混合 最简单的最简单的1 1阶、阶、2 2阶（即水槽）阶（即水槽）P21 P21 最典型的对象模型：最典型的对象模型： 一阶、一阶滞后、二阶、二阶滞后一阶、一阶滞后、二阶、二阶滞后 广义对象的等效模型，明确广义
12、对象的等效模型，明确KK、T T、 的含义及其的含义及其 影响因素，广义对象的实验测定影响因素，广义对象的实验测定 控制通道、干扰通道的一般要求：控制通道、干扰通道的一般要求： 围绕围绕KK、T T、 结合第七章内容结合第七章内容 观 格 金 萌 钾 细 妮 渊 胜 急 另 霹 桶 姿 豫 靡 茁 暑 夫 觉 蝗 釉 旋 黄 舟 棘 挫 盖 彻 床 遥 暮 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -13- 测量变送环节特性及其对过渡过程的影响测量变送环节特性及其对过渡过程的影响 检测变送环节的特性也可以等效为：一阶环节或者一阶滞后环节检测变送环节的特性也可以等效为：一阶环节或者一阶滞后环节 控
13、制系统对检测变送环节的要求可以简单地理解为：控制系统对检测变送环节的要求可以简单地理解为： 响应快响应快 测量准确测量准确 这可以结合第三章内容一起理解这可以结合第三章内容一起理解 检测仪表选型的主要内容有哪些？检测仪表选型的主要内容有哪些？ 锤 寒 专 与 松 印 政 寸 迂 募 堂 啦 斗 往 捅 惫 再 林 铜 荔 鸵 玲 源 漏 得 蓟 亩 奇 学 租 均 毙 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -14- 执行器特性及其对过渡过程的影响执行器特性及其对过渡过程的影响 执行器的特性也可以等效为：一阶环节或者一阶滞后环节执行器的特性也可以等效为：一阶环节或者一阶滞后环节 这可以结合第六
14、章内容一起理解这可以结合第六章内容一起理解 执行器选型的主要内容有哪些？执行器选型的主要内容有哪些？ 气动执行器在信号传输时需要注意哪些问题？气动执行器在信号传输时需要注意哪些问题？ 寇 沉 圃 辨 盾 瞥 藻 畸 屋 心 溢 歪 扁 娃 多 澎 鸣 换 船 咆 秸 呆 事 歇 息 帚 掂 奢 忧 获 忻 窍 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -15- 控制规律及其对过渡过程的影响控制规律及其对过渡过程的影响事实上就是控制器事实上就是控制器 几种工业上最常用的控制规律：几种工业上最常用的控制规律： 双位控制双位控制 纯比例控制纯比例控制 P P 比例积分控制比例积分控制 PI PI 比例
15、微分控制比例微分控制 PD PD 比例积分微分控制比例积分微分控制 PID PID 需要掌握每种控制规律的需要掌握每种控制规律的表达式、本质、特点、一般适用场合表达式、本质、特点、一般适用场合 结合第七章掌握控制器参数的工程整定方法结合第七章掌握控制器参数的工程整定方法 时域、时域、S S域域( (传递函数传递函数) )、离散、离散( (增量式、位置式增量式、位置式) ) 崇 厅 窿 逸 吹 本 神 搬 榆 噎 填 薯 嫁 棱 厌 吸 舟 哮 署 孰 毒 洒 煽 祝 蕾 妆 乃 虾 初 赎 钳 腥 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -16- 第3章 过程参数的检测 qq概述概述 qq压力
16、检测压力检测 qq温度检测温度检测 qq流量检测流量检测 qq物位检测物位检测 隶 剑 波 保 支 制 哥 二 誓 欢 特 乱 蜒 宴 敷 涪 牟 仑 做 挚 迄 干 媚 怖 袜 档 易 恬 琼 氛 够 舀 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -17- 概述概述 传感器、变送器的含义传感器、变送器的含义 仪表的精度、精度等级仪表的精度、精度等级 仪表量程仪表量程 简单了解模拟变送器、数字变送器及其构成原理简单了解模拟变送器、数字变送器及其构成原理 变送器的共性问题：变送器的共性问题：外特性、量程调整、零点调整、零点迁移外特性、量程调整、零点调整、零点迁移 变送器的信号传输：电信号、气信号变
17、送器的信号传输：电信号、气信号 电动仪表的信号制：电动仪表的信号制： 四线制 四线制 二线制二线制 HARTHART 全数字全数字 饮 婴 恢 扳 傈 书 兢 碧 卵 靶 锡 恩 泌 氨 闻 郴 抄 蒲 芒 帛 噬 象 赠 糜 五 村 毫 襟 悬 七 骑 裕 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -18- 压力检测仪表压力检测仪表 表压、绝压、真空度表压、绝压、真空度 几种常用的压力检测仪表几种常用的压力检测仪表 弹簧管压力表弹簧管压力表 力矩平衡式差压变送器力矩平衡式差压变送器 电容式差压变送器电容式差压变送器 应变片式压力变送器应变片式压力变送器 扩散硅式压力变送器扩散硅式压力变送器 智
18、能式差压变送器智能式差压变送器 压力检测仪表的选用压力检测仪表的选用 量程、精度、材质量程、精度、材质 压力检测仪表的安装压力检测仪表的安装 P66P666969，要理解，要理解 检测原理（传感器部分）检测原理（传感器部分） 基本构成基本构成 特点（不涉及复杂的电路）特点（不涉及复杂的电路） 一般适用场合一般适用场合 其它仪表其它仪表 基本通用基本通用 优 史 乱 质 买 丫 泛 坝 低 坤 宦 扮 厢 萄 僚 秋 蔫 紫 悍 捕 无 浩 蘑 擞 郑 农 馏 陀 亏 陵 兴 拽 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -19- 温度检测仪表温度检测仪表 重点掌握：重点掌握：热电偶、热电阻热电偶
19、、热电阻，其它作一般了解，其它作一般了解 补偿导线的问题补偿导线的问题 热电偶分度号热电偶分度号 冷端温度补偿冷端温度补偿 普通型、铠装型及其特点普通型、铠装型及其特点 要求能够计算要求能够计算 热电偶的测量原理热电偶的测量原理 热电阻的本质热电阻的本质 分度号分度号 信号连接方式信号连接方式 热电阻的结构形式热电阻的结构形式 要求能够计算要求能够计算 温度检测仪表温度检测仪表 的选用和安装的选用和安装 骸 惺 煌 霍 勘 惠 弛 龟 氨 派 倚 儡 八 读 霞 谰 什 迪 父 合 洼 烁 泉 凌 诉 屋 灾 硅 潜 里 鉴 倡 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -20- 流量检测仪表流
20、量检测仪表 了解几个基本概念：体积流量和质量流量，瞬时流量和累积流量了解几个基本概念：体积流量和质量流量，瞬时流量和累积流量 具体的流量计具体的流量计 孔板流量计孔板流量计 转子流量计转子流量计 电磁流量计电磁流量计 涡轮流量计涡轮流量计 涡街流量计涡街流量计 容积式流量计容积式流量计 科氏力质量流量计科氏力质量流量计 检测原理检测原理 特特 点点 安装使用安装使用 嘻 遵 苗 畦 咋 舜 携 镑 芭 虱 拈 扩 置 婴 讶 俄 抛 幂 从 壶 尝 甜 英 质 断 续 蝴 驱 契 宅 延 招 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -21- 物位检测仪表物位检测仪表差压式液位计差压式液位计 最
21、本质的问题是：量程的选择和零点迁移最本质的问题是：量程的选择和零点迁移 域 识 誓 型 存 毙 舱 幅 浪 永 欠 抛 淄 车 钳 痴 炒 症 戒 祥 寺 杏 诈 轧 恕 膛 韶 暂 僵 拱 蛔 欲 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -22- 第4章 控制器 qq概述概述 qq模拟调节器模拟调节器 qq数字控制器数字控制器 给定、正反作用、手自动切换、无扰给定、正反作用、手自动切换、无扰 动切换等概念清楚动切换等概念清楚 释 礼 潜 氢 爽 煞 痢 甚 签 淖 箩 韵 豢 斯 泌 芦 灭 宜 帅 姥 馈 桃 粥 妇 亮 浅 布 狞 气 坪 美 抚 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言
22、-23- 第第 5 5 章章 计算机控制系统计算机控制系统 5.1 计算机控制概述 掌握其本质、组成、主要设计思想、离散掌握其本质、组成、主要设计思想、离散PIDPID 其它要求了解其它要求了解 ，分散和综合的理解，分散和综合的理解 5.2 PLC 本章重点，要求能够进行简单功能的设计 本章重点，要求能够进行简单功能的设计( (梯形图和梯形图和STLSTL语言语言) ) 5.3 DCS 看看通风机的例子看看通风机的例子 梯形图梯形图指令语言的转换指令语言的转换 PIDPID的离散化的离散化 捎 呜 党 秆 恕 妒 酌 炮 茨 挟 焙 膊 锦 隅 铆 报 陷 尤 咱 贩 揣 摩 胆 装 窥 东
23、魔 泵 米 悍 纪 罢 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -24- 第第6 6章章 执行器执行器 qq概述概述 qq执行机构执行机构 qq调节机构调节机构 qq调节阀的流量系数和流量特性调节阀的流量系数和流量特性 qq阀门定位器阀门定位器 qq执行器的选择计算和安装执行器的选择计算和安装 蜘 衫 默 讼 分 包 牺 哺 糟 居 左 棋 妊 绽 均 辙 产 常 吝 屎 恨 扎 宝 任 泞 劫 赐 匹 碰 烃 访 蹈 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -25- 执行机构执行机构 掌握其气动执行机构掌握其气动执行机构 调节机构调节机构 了解各种常用调节机构的特点（书上有）了解各种常用调节
24、机构的特点（书上有） 流量系数流量系数KvKv、流量特性、口径、流量特性、口径、( (材质材质) )、气开气关等、气开气关等 执行器的安装（书上有）执行器的安装（书上有） 适当了解阀门定位器、电气转换器的原理和作用适当了解阀门定位器、电气转换器的原理和作用 擅 皂 裕 卸 暴 豢 百 嗽 运 辛 壤 抛 郡 靡 粥 臭 倪 监 惦 菩 藩 脾 犯 冰 赴 充 齐 删 欣 馏 偶 幻 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -26- 第第7 7章章 简单控制系统简单控制系统 回答好三个半问题回答好三个半问题 1. 1.控什么？控什么？ 2. 2.拿什么来控？拿什么来控？ 3. 3.通过什么方式控
25、？通过什么方式控？ 如何整定参数？有哪些整定方法如何整定参数？有哪些整定方法 第第8 8章章 复杂控制系统复杂控制系统 qq串级控制系统串级控制系统 qq比值控制系统比值控制系统 qq前馈控制系统前馈控制系统 qq多冲量控制系统多冲量控制系统 本质本质 特点特点 适用场合适用场合 被控变量的选择被控变量的选择 控制变量的选择控制变量的选择 执行器正反作用执行器正反作用 控制器正反作用控制器正反作用 单回路控制的构成单回路控制的构成 控制方案的改进控制方案的改进 啄 辛 虎 阔 咏 敌 斡 凯 滓 缄 敲 藉 剥 异 锯 嘱 胁 半 菱 纱 吸 迅 僧 偶 旨 育 淄 宪 波 冀 顿 筒 第 0
26、 章 引 言 第 0 章 引 言 -27- 第第9 9章章 新型控制系统新型控制系统 qq解耦控制解耦控制控制变量的匹配控制变量的匹配 第第1010章章 典型化工单元的控制典型化工单元的控制 qq本质相通，理解就行本质相通，理解就行 椒 俗 呢 私 冤 壁 浓 丑 轮 咬 旋 钥 琅 兔 坷 帛 馆 郧 满 温 亲 掺 掳 滁 兹 沿 袜 玖 悸 董 铱 灾 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言 -28- Thank you for your attention! 祝同学们学有所获，学业有成！ 彬 眶 多 佬 舷 路 裕 曳 昏 绝 猛 勒 赫 倡 宪 煤 氏 屹 洗 锌 崩 细 番 良 螟 血 筑 持 马 荣 墙 贪 第 0 章 引 言 第 0 章 引 言