水工艺仪表与控制.pptx

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1、1.1.位式控制位式控制第1页/共35页位式控制位式控制:位位位位式式式式控控控控制制制制是是是是指指指指受受受受控控控控对对对对象象象象的的的的状状状状态态态态只只只只能能能能用用用用传传传传感感感感器器器器以以以以开开开开关关关关信信信信号号号号的的的的形形形形式式式式送送送送出出出出，其其其其自自自自动动动动控控控控制制制制系系系系统统统统中中中中的的的的控控控控制制制制指指指指令令令令与与与与控控控控值值值值信信信信号号号号传传传传递递递递也也也也只只只只有有有有开开开开与与与与关关关关两两两两种种种种情情情情况况况况，受受受受控控控控对对对对象象象象的的的的受受受受控控控控参参参参数

2、数数数只只只只能能能能在在在在某某某某个个个个确确确确定定定定值值值值的的的的位位位位置置置置时时时时才才才才有有有有可可可可能能能能使使使使得得得得自自自自动动动动控制系统改变动作状态。控制系统改变动作状态。控制系统改变动作状态。控制系统改变动作状态。1.4过程控制基本规律 位式控制 例例例例如如如如：水水水水箱箱箱箱水水水水位位位位是是是是否否否否到到到到达达达达预预预预定定定定水水水水位位位位，需需需需要要要要停停停停泵泵泵泵；滤滤滤滤池池池池过过过过滤滤滤滤工工工工作作作作周周周周期期期期是是是是否否否否到到到到达达达达预预预预定定定定时时时时间间间间，需需需需要要要要反反反反冲冲冲冲

3、洗洗洗洗；离离离离子子子子交交交交换换换换装装装装置置置置出出出出水水水水是是是是否否否否到到到到达达达达预预预预期期期期浓浓浓浓度度度度，需需需需要要要要再再再再生生生生；设设设设备备备备温温温温度度度度是是是是否否否否超超超超标标标标，需需需需要要要要紧紧紧紧急急急急停机；等等。停机；等等。停机；等等。停机；等等。第2页/共35页如如如如图图图图为为为为一一一一水水水水箱箱箱箱，在在在在水水水水箱箱箱箱右右右右侧侧侧侧壁壁壁壁上上上上安安安安装装装装三三三三个个个个水水水水位位位位控控控控制制制制开开开开关关关关，分分分分别别别别称称称称为为为为水水水水位位位位开开开开关关关关a a、水水

4、水水位位位位开开开开关关关关b b、水水水水位位位位开关开关开关开关c c。a ac cb b水位开关工作示意图水位开关工作示意图 第3页/共35页第4页/共35页水箱水箱公共端公共端常闭端子常闭端子常开端子常开端子接引出线接引出线第5页/共35页水箱水箱公共端公共端常闭端子常闭端子常开端子常开端子接引出线接引出线第6页/共35页水箱水箱公共端公共端常闭端子常闭端子常开端子常开端子接引出线接引出线第7页/共35页水箱水箱公共端公共端常闭端子常闭端子常开端子常开端子接引出线接引出线第8页/共35页现现现现以以以以水水水水泵泵泵泵、水水水水箱箱箱箱联联联联合合合合供供供供水水水水双双双双位位位位控

5、控控控制制制制系系系系统统统统为为为为例例例例，进进进进一步说明位式控制系统的工作方式。一步说明位式控制系统的工作方式。一步说明位式控制系统的工作方式。一步说明位式控制系统的工作方式。1.4过程控制基本规律 位式控制 220V220V0 0第9页/共35页常闭触点常闭触点常开触点常开触点动衔铁动衔铁线圈线圈定衔铁定衔铁复位弹簧复位弹簧断电状态第10页/共35页加电状态未加电状态常闭触点常闭触点常开触点常开触点动开触点动开触点动合触点动合触点第11页/共35页2.2.比例调节比例调节第12页/共35页1.4过程控制基本规律 比例调节 调节器调节器控制器控制器eu经比较后的经比较后的偏差信号偏差信

6、号经处理后的经处理后的执行信号执行信号过过过过程程程程控控控控制制制制的的的的核核核核心心心心是是是是对对对对检检检检测测测测信信信信号号号号的的的的处处处处理理理理，信信信信号号号号处处处处理理理理就就就就是是是是对对对对所所所所接接接接收收收收的的的的随随随随时时时时间间间间变变变变化化化化的的的的信信信信号号号号进进进进行行行行即即即即时时时时的的的的运运运运算算算算和和和和处处处处理理理理，按按按按使使使使系系系系统统统统达达达达到到到到期期期期望望望望值值值值所所所所要要要要求求求求的的的的趋趋趋趋势势势势，输输输输出出出出调调调调节节节节/控制信号。控制信号。控制信号。控制信号。第

7、13页/共35页如如如如果果果果调调调调节节节节器器器器的的的的输输输输入入入入信信信信号号号号经经经经调调调调节节节节器器器器处处处处理理理理以以以以后后后后，其其其其输输输输出出出出信信信信号号号号与与与与输输输输入入入入信信信信号号号号成成成成比比比比例例例例，则则则则该该该该种种种种控控控控制制制制为为为为比比比比例例例例调调调调节节节节（P P调调调调节节节节）。比比比比例例例例调调调调节节节节的的的的输输输输出出出出信信信信号号号号u u与与与与输输输输入入入入的的的的偏偏偏偏差差差差信信信信号号号号e e成成成成比例，即比例，即比例，即比例，即 比例调节比例调节:1.4过程控制基

8、本规律 比例调节 KcKc比例系数比例系数 或放大系数或放大系数比例带比例带第14页/共35页 称称称称为为为为比比比比例例例例带带带带，如如如如果果果果输输输输出出出出信信信信号号号号u u的的的的变变变变化化化化范范范范围围围围恰恰恰恰好好好好等等等等于于于于执执执执行行行行器器器器所所所所要要要要求求求求的的的的输输输输入入入入信信信信号号号号的的的的变变变变化化化化范范范范围围围围，且且且且偏偏偏偏差差差差量量量量e e的的的的变变变变化化化化恰恰恰恰好好好好能能能能使使使使u u的的的的变变变变化化化化从从从从0 0100%100%，此此此此时时时时 就就就就表表表表示示示示 u u

9、从从从从0 0100%100%变变变变化化化化时需要时需要时需要时需要e e对应的变化范围。对应的变化范围。对应的变化范围。对应的变化范围。比例调节比例调节:比例调节阶跃响应曲线比例调节阶跃响应曲线比例调节阶跃响应曲线比例调节阶跃响应曲线1.4过程控制基本规律 1.4.2比例调节 第15页/共35页1.4过程控制基本规律 比例调节 调节器调节器控制器控制器eu设设设设e e的的的的变变变变化化化化范范范范围围围围为为为为 00.5 00.5 伏伏伏伏，比比比比例例例例系系系系数数数数KcKc等等等等于于于于1010，则则则则输输输输出出出出信信信信号号号号 u u 的的的的变变变变化化化化为为

10、为为 05 05 伏伏伏伏；=1=1/Kc=1 Kc=1/10 10=0.1=10%=0.1=10%，则则则则表表表表明明明明只只只只需需需需要要要要在在在在输输输输入入入入端端端端输输输输入入入入等等等等于于于于输输输输出出出出端端端端 10%10%的信号。的信号。的信号。的信号。第16页/共35页3.3.积分调节积分调节第17页/共35页在在积积分分调调节节（I调调节节）过过程程中中，调调节节器器输输出出信号的变化速度信号的变化速度du/dt与偏差信号与偏差信号e呈正比，即呈正比，即 积分调节积分调节:1.4过程控制基本规律 积分调节 第18页/共35页式式中中S0称称为为积积分分速速度度

11、，可可视视情情况况取取正正值值或或负负值值。S0越越大大，同同样样的的阶阶跃跃干干扰扰产产生生的的偏偏差差e可可使使调调节节器器的的输输出出u值增长得越快。值增长得越快。积分调节积分调节:积分调节阶跃响应曲线积分调节阶跃响应曲线积分调节阶跃响应曲线积分调节阶跃响应曲线1.4过程控制基本规律 1.4.3积分调节 第19页/共35页在在 比比 例例（P调调节节）+积积分分调调节节（I调调节节）过过程程中中，调调节节器器输输出出信信号号的的变变化化等等于于两两种种调调节节单单独独作用的结果之和作用的结果之和。比例积分调节比例积分调节:1.4过程控制基本规律 1.4.3积分调节 第20页/共35页4.

12、4.微分调节微分调节第21页/共35页微微微微分分分分调调调调节节节节就就就就是是是是具具具具有有有有这这这这种种种种特特特特性性性性的的的的调调调调节节节节方方方方式式式式。此此此此时时时时调调调调节节节节器器器器的的的的输输输输出出出出与与与与受受受受控控控控参参参参数数数数与与与与给给给给定定定定值值值值的的的的偏偏偏偏差差差差对对对对于于于于时时时时间间间间的导数成正比，即的导数成正比，即的导数成正比，即的导数成正比，即 微分调节微分调节:微分调节阶跃响应曲线微分调节阶跃响应曲线微分调节阶跃响应曲线微分调节阶跃响应曲线1.4过程控制基本规律 微分调节 第22页/共35页在在在在比比比比

13、例例例例（P P调调调调节节节节）+微微微微分分分分调调调调节节节节（D D调调调调节节节节）过过过过程程程程中中中中，调调调调节节节节器器器器输输输输出出出出信信信信号号号号的的的的变变变变化化化化等等等等于于于于两两两两种种种种调调调调节节节节单单单单独独独独作作作作用用用用的的的的结结结结果果果果之和。之和。之和。之和。比例微分调节比例微分调节:比例微分调节阶跃响应曲线比例微分调节阶跃响应曲线比例微分调节阶跃响应曲线比例微分调节阶跃响应曲线1.4过程控制基本规律 1.4.4微分调节 第23页/共35页在在在在比比比比例例例例（P P调调调调节节节节）+微微微微分分分分（D D调调调调节节

14、节节）+积积积积分分分分（I I调调调调节节节节）调调调调节节节节过过过过程程程程中中中中，调调调调节节节节器器器器输输输输出出出出信信信信号号号号的的的的变变变变化化化化等等等等于于于于三三三三种种种种调调调调节节节节单单单单独独独独作用的结果之和。作用的结果之和。作用的结果之和。作用的结果之和。比例积分微分调节比例积分微分调节比例积分微分调节比例积分微分调节:比例积分微分调节阶跃响应曲线比例积分微分调节阶跃响应曲线比例积分微分调节阶跃响应曲线比例积分微分调节阶跃响应曲线1.4过程控制基本规律 1.4.4微分调节 第24页/共35页5.5.比例、积分、微分比例、积分、微分 调节的规律调节的规

15、律第25页/共35页 比例调节比例调节 比例积分微分调节规律比例积分微分调节规律比例积分微分调节规律比例积分微分调节规律:快速反应调节快速反应调节 积分调节积分调节 消除残差调节消除残差调节 微分调节微分调节 预见性调节预见性调节1.4过程控制基本规律 比例、积分、微分调节的规律第26页/共35页在在实实际际工工程程中中，选选择择何何种种作作用用规规律律的的调调节节器器以以适适合合受受控控对对象象，是是一一个个比比较较复复杂杂的的问问题题，需需要要综综合合考考虑虑多多方方面面的的因因素素然然后后确确定定。一一般般情情况况下，可作如下考虑：下，可作如下考虑：比例积分微分调节应用比例积分微分调节应

16、用:1.4过程控制基本规律 比例、积分、微分调节的规律第27页/共35页（1）当当控控制制对对象象作作用用时时间间短短、负负荷荷变变化化较较小小，工工艺艺要要求求不不高高时时，可可选选择择比比例例作作用用，如如贮贮箱压力、液位的控制。箱压力、液位的控制。比例积分微分调节应用比例积分微分调节应用:1.4过程控制基本规律 比例、积分、微分调节的规律第28页/共35页（2）当当控控制制对对象象作作用用时时间间短短、负负荷荷变变化化不不大大，且且工工艺艺要要求求无无静静差差时时，可可选选择择比比例例积积分分作作用。如管道压力和流量的控制。用。如管道压力和流量的控制。比例积分微分调节应用比例积分微分调节

17、应用:1.4过程控制基本规律 比例、积分、微分调节的规律第29页/共35页（3）控控制制对对象象作作用用时时间间与与容容积积迟迟延延较较大大时时，应引入微分作用。应引入微分作用。如如工工艺艺容容许许有有静静差差，可可选选用用比比例例微微分分作作用用；如如工工艺艺要要求求无无静静差差时时，则则选选用用比比例例积积分分微微分分作作用。如温度、成分、用。如温度、成分、pH值控制等。值控制等。比例积分微分调节应用比例积分微分调节应用:1.4过程控制基本规律 比例、积分、微分调节的规律第30页/共35页6.6.程序控制程序控制第31页/共35页 程序控制程序控制:1.4过程控制基本规律 程序控制 程程程

18、程序序序序控控控控制制制制是是是是否否否否进进进进行行行行，以以以以判判判判断断断断预预预预定定定定条条条条件件件件是是是是否否否否已已已已得得得得到到到到满满满满足足足足为为为为前前前前提提提提：如如如如时时时时间间间间是是是是否否否否到到到到达达达达、事事事事件件件件是是是是否否否否发发发发生生生生，设设设设定定定定条件是否满足等。条件是否满足等。条件是否满足等。条件是否满足等。程程程程序序序序控控控控制制制制最最最最大大大大的的的的特特特特点点点点就就就就是是是是事事事事先先先先必必必必须须须须能能能能够够够够明明明明确确确确自自自自动动动动控控控控制制制制系系系系统统统统控控控控制制制

19、制转转转转折折折折的的的的条条条条件件件件，然然然然后后后后按按按按照照照照总总总总的的的的控控控控制制制制任任任任务务务务，以以以以控控控控制制制制转转转转折折折折事事事事件件件件是是是是否否否否发发发发生生生生为为为为主主主主线线线线，编编编编制制制制自自自自动动动动控控控控制制制制系系系系统统统统的运行程序，最终完成既定任务。的运行程序，最终完成既定任务。的运行程序，最终完成既定任务。的运行程序，最终完成既定任务。第32页/共35页离离离离子子子子交交交交换换换换水水水水处处处处理理理理系系系系统统统统，程程程程序序序序控控控控制制制制的的的的方方方方式式式式，以以以以监监监监测测测测树

20、树树树脂脂脂脂交交交交换换换换容容容容量量量量是是是是否否否否到到到到达达达达预预预预期期期期值值值值，从从从从而而而而决决决决定定定定是是是是否否否否进进进进入入入入再再再再生生生生程程程程序序序序，再再再再利利利利用用用用再再再再生生生生终终终终点点点点的的的的监监监监测测测测，决决决决定定定定是是是是否否否否让让让让其其其其进进进进入入入入正正正正常常常常水水水水处处处处理理理理程程程程序序序序以以以以完完完完成水处理工作。成水处理工作。成水处理工作。成水处理工作。程序控制实例程序控制实例程序控制实例程序控制实例:1.4过程控制基本规律 1.4.6程序控制 第33页/共35页 程序控制实例程序控制实例程序控制实例程序控制实例:1.4过程控制基本规律 1.4.6程序控制 第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页