化工仪表及自动化 化工、食品、制药、环境、轻工、生物等工艺类专业适用 作者 林德杰 第5章 自动控制仪表精选.ppt

5.7.2　气动执行机构 1.气动薄膜执行机构2.气动活塞式执行机构 * 图5-33　气动薄膜式执行机构结构原理1—上膜盖　2—膜片　3—下膜盖　4—推杆5—支架　6—压缩弹簧　7—弹簧座8—调节杆　9—连接阀杆螺母10—行程标尺 * 图5-34　气动活塞式执行机构 * 5.8　电—气转换器和电—气阀门定位器 1.电—气转换器2.电—气阀门定位器 * 1.电—气转换器 图5-35　电—气转换器结构原理1—杠杆　2—动圈　3—挡板　4—喷嘴　5—弹簧　6—波纹管7—支承　8—重锤　9—气动功率放大器 * 图5-36　电—气阀门定位器的原理1—电磁线圈　2—弹簧　3—主杠杆　4、14—支点5—反馈凸轮　6—副杠杆　7—薄膜气室　8—反馈杆9—滚轮　10—反馈弹簧　11—调零弹簧12—喷嘴　13—气动功率放大器 * 5.9　执行器的选择 5.9.1　执行器结构形式的选择5.9.2　调节阀流量特性的选择5.9.3　调节阀口径的选择 * 执行器的选择，主要从以下三个方面考虑： 1)执行器的结构形式。2)调节阀的流量特性。3)调节阀的口径。 * 图5-37　正反作用组合方式 * 表5-2　组 合 方 式 * 5.9.1　执行器结构形式的选择 例5-1　图5-38中的液面调节回路，工艺要求故障情况下送出的气体中不允许带有液体。解：因工艺要求故障情况下送出的气体不允许带液，故当气源压力为零时，阀门应打开，所以调节阀是气关式。当液位上升时，要求调节阀开度增大，由于所选取的是气关调节阀，故要求控制器输出减少，控制器是反作用。 * 图5-38　液面调节回路 * 5.9.2　调节阀流量特性的选择 1.从控制系统的调节品质分析2.从工艺配管情况分析3.从负荷变化情况分析 * 表5-3　气动调节阀的工作流量特性 * 5.9.3　调节阀口径的选择 调节阀口径选择的主要依据是其流通能力，而流通能力的确定是在计算阀流量系数Cv的基础上进行的。流量系数的定义是指阀门全开条件下，阀两端压差Δp为100kPa，流体密度ρ为1t/m3时，通过阀的流体体积流量为Q(m3/h)，其节流公式为 Q=C(Δp/ρ) (5-23) 1)当阀前后压差Δp小于0.5倍的阀前压力p1，即Δp0.5p1时有C=Q4.72ρ(273+t)(p1+p2)Δp (5-24) 式中，p2为阀后压力 2)当Δp≥0.5p1时有 C=Q2.9ρ(273+t)p1 (5-25) * 5.4.1　数字式控制器的组成 1.微机单元2.输入电路3.输出电路4.人机对话接口电路 * 图5-17　数字式调节器的组成框图 * 5.4.2　可编程序控制器 1. PLC的组成2. PLC的内部等效继电器电路3. PLC的工作原理4. PLC的应用及发展趋势 * 1. PLC的组成 图5-18　PLC的组成 * 2. PLC的内部等效继电器电路 图5-19　继电器控制系统 * 图5-20　PLC的等效继电器控制电路 * 3. PLC的工作原理 PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始，不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。 * 4. PLC的应用及发展趋势 (1)开关量的逻辑控制(2)模拟量控制(3)运动控制(4)过程控制(5)数据处理(6)通信及联网 * 5.4.3　专家自整定控制器 图5-21　专家自整定控制器原理框图 * 5.5　执行器 5.5.1　执行器的分类及特点5.5.2　执行器的组合方式5.5.3　执行器的基本结构 * 5.5.1　执行器的分类及特点 1.气动执行器2.电动执行器3.液动执行器 * 5.5.2　执行器的组合方式 1.气动控制器—阀门定位器—气动执行器2.气动控制器—气/电转换器—电动执行器3.电动控制器—电/气阀门定位器—气动执行器 * 5.5.2　执行器的组合方式 图5-22　执行器的各种组合方式 * 5.5.3　执行器的基本结构 图5-23　气动执行器的外形 * 5.6　调节机构 5.6.1　调节阀的分类 5.6.2　调节阀的流量特性 * 5.6.1