气动调节阀自动化控制基本原理.pptVIP

培训的目的与要求 目的： 1 加强公司销售支持工程师对本公司气动调节阀的 了解，学习产品的性能，规格和参数。 2 通过实际动手组装和调试产品的培训，增强大家 对气动调节阀产品的现场调试技能。 3 增强销售支持工程师的自信心，促进气动调节阀 的销售增长。 培训要求： 参加培训的工程师应对公司的气动调节阀产品有个初步的了解。 自动控制广泛用于工业制程 为什么需要自动控制? 设备的安全运行 制程的精确控制 高质量的最终产品 最大生产率 最小产品废品率 HVAC 应用的舒适性 能量的有效使用 产品的可靠性和长使用寿命 自动化基础知识 自动化基础知识 自动化基础知识 自动化基础知识 自动化基础知识—全貌图 模拟控制回路 现场总线控制回路 现场总线( Fieldbus)控制系统 FCS 现场总线类型 Profibus－西门子 FF-爱默生 Can（DeviceNet）－Rockwell CC-Link-三菱 Modbus-Plus-施耐德 Longworks-埃施朗（楼宇自动化） Hart EIB 什麽是现场总线技术（fieldbus）? 现场总线是安装在生产过程区域的现场设备(或仪表)与控制室内的自动控制装置(或系统)之间的一种串行通讯的数据总线. 现场总线控制系统(FCS)的特点: 系统开放, 标准化 数据信息高度集成 系统可靠 总成本降低 Fieldbus 技术特点 Fieldbus 装置均实现智能化,即内置CPU. 工业制程中央控制系统 DCS 现场总线( Fieldbus)控制系统 FCS 工业制程中央控制系统 DCS 和 FCS 系统比较 系统比较 简单的（4-20 mA） 控制回路 一个简单制程的手动控制 自动控制的元素 自动控制系统的部件 制程控制设备和系统元素的典型组成 简 单 的 控 制 术 语 设定值（设定点）：为了达到所需的控制条件, 在控制器内所设定的 一个值. 被控介质：控制系统所控制的介质，如水箱中的水。 被控条件：控制系统中被控介质的物理条件, 如压力/温度/液位等. 控制值：在稳定情况下, 控制系统实际能维持的值. 偏差：被控条件的测量值与设定值之间的差值. 偏移：持续稳定的偏差. 感应器（传感器）：对控制条件直接作出反应的测量元件. 控制器：接收来自感应器的信号, 然后作出判断,发出一个控制信号给执行器. 执行器：接收来自控制器的信号,对被控设备进行调节的元件.如电动/气动执行器。 被控设备：在控制系统中最后的控制元件，如控制阀、变频泵. 自 动 控 制 的 基 本 模 式 开 关 控 制 模 式 连 续 控 制 或 调 节 控 制 模 式 简单的手动温度控制 水箱加热应用的开/关控制 开/关控制的开关图  开/关控制的动作方式 水箱球阀动作和比例作用之间的模拟 水箱球阀动作和比例作用之间的模拟 水箱球阀动作和比例作用之间的模拟 水箱球阀动作和比例作用之间的模拟 6oC 比例带 12oC 比例带 PID 计算公式 增量式PID公式：U(n)=Kp[e(n)-e(n-1)]+Kie(n)+Kd[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)], T：计算周期，就是多少时间计算一次U(n)=Kp[e(n)-e(n-1)]+Kie(n)+Kd[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)],单位是秒。 P:比例带 I：积分时间 D：微分时间P、I、D跟kp,ki,kd关系： Kp=100/P, Ki=kp*T/I Kd=kp*D/T然后就可以计算⊿U(n)=Kp[e(n)-e(n-1)]+Kie(n)+Kd[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)]? e(n) ,e(n-1), e(n-2)就是历史上的三个设定值跟过程值之间的偏差 比例调节控制 控制器的输出信号U与偏差信号成比例。 U=（1/P）X e 式中U=输出信号 P=比例带 e=偏差信号 实际应用中P通常用它相对于被调量测量仪表的量程的百分数表示。 比例调节的特点是有差调节，P越大控制阀动作越慢，阀工作越稳定。反之，P越小控制阀动作越快阀工作越不稳定（振荡激烈）。 比例带 信号 积分调节控制 控制器的输出信号的变化速度与偏差信号成正比。 dU/dt=S X e 或 U=S∫e dt 式中U=输出信号 S=积分速度 S=1/T, 其中T为积分时间 e=偏差信号 上式表明控制器的输出与偏差信号的积分成正比。 积分调节不能单独动作。 比例积分调节控制 PI调节：利用P调节快速抵消干扰的影响