液动仪表
2、信号类型分类
模拟式
特点：线路较简单，操作方便，价格较低，在设计、 制造、使用上有较成熟的经验。
数字式
特点：以微型计算机为核心，功能完善，性能优越， 编程灵活。
3、结构分类
基地式控制仪表
以指示、记录为主体，附加控制机构组成。
单元组合式控制仪表
根据控制系统中各个组成环节的不同功能和使用 要求，将整套仪表划分成独立实现某种功能的若干 单元，各单元之间用统一的标准信号来联系。
包括主机电路、过程输入通道、过程输出通 道、人机联系部分和通信部件等。
单回路数字控制器
单回路数字控制器简介
概述
单回路数字控制器是以微处理机为核心， 接收和输出都可以是4~20mA DC标准的、 连续的电模拟量信号；内部处理信号为数字 量，可由用户编制程序，可组成多种控制规 律的一种数字式过程控制装置。
组装式综合控制装置ห้องสมุดไป่ตู้
在单元组合仪表的基础上发展起来的一种功能分 离、结构组件化的成套仪表装置。
集散控制系统
计算机控制装置。特点“集中管理、分散控制。
现场总线控制系统
全分布式的新型控制网络，特点”结构网络化和 全分散性，系统的开放性，现场仪表的互可操作性 和功能自治性，以及对环境的适应性。
二、常用工业自动化仪表的工作原 理
积分时间TI是一个常数，它可以用来表示积分速度的大小和积分作用的强弱。 ３．比例微分调节
比例微分的输出与输入信号的关系为：
y
Kpe
KpTD
de dt
通常称微分控制为“超前控制”。比例微分输出的大小与偏差变化速度及微分时间Ｔ Ｄ成正比。微分作用的强弱用微分时间来衡量。微分时间越长，微分作用越强。
（2）数字调节器
DDZ-Ⅲ型电动单元调节器
是模拟式控制器中较为常见的一种，它以来自变送器或转换器的 1～5V直流测量信号作为输入信号，与1～5V直流设定信号相比 较得到偏差信号，然后对此信号进行PID运算后，输出1～5V或 4～20mA直流控制信号，以实现对工艺变量的控制。
整套仪表可以构成安全火花型防爆系统，而且增加了安全栅， 实现控制室与危险场所之间的能量限制和隔离。
上与偏差成比例地变化）
２．比例积分调节
比例积分作用的数学表达式为：
y Kp(e 1
t
edt)
TI 0
只要存在偏差，积分控制器的输出就会不断地随时间积分而增大，只有当偏差为零时，
控制器才会停止积分，保持在一定的输出值不变。
积分作用的一个重要优点是能够消除余差， TI：积分时间，积分时间是指在阶跃信号作 用下，控制器积分作用的输出等于比例作用的输出所经历的时间。
有软、硬两种手动操作方式，软手动与自动之间相互切换具
有双向无平衡无扰动特性，提高了控制器的操作性能。这是因为 在自动与软手动之间有保持状态，此时控制器输出可长期保持不 变，所以即使有偏差存在，也能实现无扰动切换。
采用国际标准信号制，现场传输信号为4～20mA直流电流， 控制室联络信号为1～5V直流电压，信号电流和电压的转换电阻 为250Ω。由于电气零点不是从零开始，因此容易识别断电、断 线等故障。信号传输采用电流传送-电压接受的并联方式，即进出 控制室的传输信号为直流电流信号（4～20mA），将此电流信 号转换成直流电压信号后，以并联形式传输给控制室各仪表。
比较环节 将被控变量的测量值与设定值进行比较得到偏差。电动控制器是在
输入电路中进行电压或电流信号的比较。 反馈环节
控制器的PID控制规律是通过反馈环节进行的。输出的电信号通过 电阻和电容构成的无源网络反馈到输入端。 放大器
放大器实质上是一个稳态增益很大的比例环节。在电动控制器中可 采用高增益的集成运算放大器。
工业自动化仪表与系统
工业自动化仪表的分类 常用工业自动化仪表的工作原理 典型工业过程测控系统的构建
一、工业自动化仪表的分类
能源分类 结构分类 信号类型
1、能源分类
气动仪表
特点：结构简单、性能稳定、可靠性高、价格便 宜，且在本质上是安全防爆的。
电动仪表
特点：信号的传输、放大、变换处理比气动仪表 容易，便于远距离监视和操作，还易于与计算机等 现代技术工具联用。
变送器 调节器 执行器
1、变送器
概念：
将各种工艺变量和电气信号转换成相应的统一标 准信号。包括测量部分（输入转换部分）、放大器 和反馈部分。
模拟变送器 数字变送器
（1）模拟变送器的构成
（2）数字变送器组成
传感器部件 电子部件
由微处理器、A/D转换器、D/A转换器、通信器 件等组成。
控制器的工作状态有“自动”、“软手动”、“硬 手动”及“保持”四种。
DDZ-Ⅲ型电动单元调节器调节规律
１.比例调节 比例控制的输出与输入的关系为：y＝Kpe KP是比例增益，它决定了比例控制作用的强弱。KP越大，比例控制作用越强。 KP越小，
比例控制作用越弱。
特点：及时、迅速（控制器的输出与输入成正比，只要有偏差存在，控制器输出就会马
电动执行器（角行程和直行程）
它将输入的直流电流信号线性地转换成位移量。均是以两 相交流电机为动力的位置伺服机构，两者电气原理完全相同， 只是减速器不一样。
气动执行器（薄膜式和活塞式）
接受电/气转换器输出的气压信号，并将其转换为相应的推 杆直线位移，以推动调节机构工作。
（1）电动执行器
特点： ①由于工频电源取用方便，不需增添专门装置，特别是执行
结构原理:
数据
设定器
面板开关输入
•••
输入 接口
数字输入
ROM
RAM
CPU
用户 ROM
电源
输出 接口
••• 数字输出
通讯口
显示器
模
多
拟 •路 输 •开 入 •关
•
A/D 及 D/A
•
多 路
开
关
手操电路
模
•拟 •输 •出
单回路数字控制器的基本组成
3、执行器
概念
执行器由执行机构和调节机构组成，执行机构产生推力或位 移的装置，调节机构直接改变能量或物料输送量的装置，通常 称调节阀。
2、调节器
概念
调节器接收偏差信号后，按一定的运算规律输出控制信号， 作用于被控对象，以消除扰动对被控变量的影响，从而使被控 变量回到给定值上来。
模拟调节器
采用模拟技术，以运算放大器等模拟器件为基本部件。模拟 式控制器所传送的信号形式为连续的模拟信号，其基本结构包 括比较环节、反馈环节放大器等。比较环节