1
PLC自身故障判斷
一般來(lái)說(shuō)，PLC是極其可靠的設(shè)備，出故障率很低。PLC的CPU等硬件損壞或軟件運(yùn)行出錯(cuò)的概率幾乎為零；PLC輸入點(diǎn)如不是強(qiáng)電入侵所致，幾乎也不會(huì)損壞；PLC輸出繼電器的常開(kāi)點(diǎn)，若不是外圍負(fù)載短路或設(shè)計(jì)不合理，負(fù)載電流超出額定范圍，觸點(diǎn)的壽命也很長(zhǎng)。
因此，我們查找電氣故障點(diǎn)，重點(diǎn)要放在PLC的外圍電氣元件上，不要總是懷疑PLC硬件或程序有問(wèn)題，這對(duì)快速維修好故障設(shè)備、快速恢復(fù)生產(chǎn)是十分重要的，因此筆者所談的PLC控制回路的電氣故障檢修，重點(diǎn)不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外圍電氣元件。
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輸入輸出（I/O）模塊的選取
輸出模塊分為晶體管、雙向可控硅、接點(diǎn)型。
晶體管型的開(kāi)關(guān)速度最快（一般0.2ms），但負(fù)載能力最小，約0.2~0.3A、24VDC，適用于快速開(kāi)關(guān)、 信號(hào)聯(lián)系的設(shè)備，一般與變頻、直流裝置等信號(hào)連接，應(yīng)注意晶體管漏電流對(duì)負(fù)載的影響。可控硅型優(yōu)點(diǎn)是無(wú)觸點(diǎn)、具有交流負(fù)載特性，負(fù)載能力不大。
繼電器輸出具有交直流負(fù)載特點(diǎn)，負(fù)載能力大。常規(guī)控制中一般首先選用繼電器觸點(diǎn)型輸出，缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)速度慢，一般在10ms左右，不適于高頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用。
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接地問(wèn)題
PLC系統(tǒng)接地要求比較嚴(yán)格，最好有獨(dú)立的專(zhuān)用接地系統(tǒng)，還要注意與PLC有關(guān)的其他設(shè)備也要可靠接地。多個(gè)電路接地點(diǎn)連接在一起時(shí)，會(huì)產(chǎn)生意想不到的電流，導(dǎo)致邏輯錯(cuò)誤或損壞電路。
產(chǎn)生不同的接地電勢(shì)的原因，通常是由于接地點(diǎn)在物理區(qū)域上被分隔的太遠(yuǎn)， 當(dāng)相距很遠(yuǎn)的設(shè)備被通信電纜或傳感器連接在一起的時(shí)候，電纜線(xiàn)和地之間的電流就會(huì)流經(jīng)整個(gè)電路。
即使在很短的距離內(nèi)，大型設(shè)備的負(fù)載電流也可以在其與地電勢(shì)之間產(chǎn)生變化，或者通過(guò)電磁作用直接產(chǎn)生不可預(yù)知的電流。在不正確的接地點(diǎn)的電源之間，電路中有可能產(chǎn)生毀滅性的電流， 以至于破壞設(shè)備。
PLC系統(tǒng)一般選用一點(diǎn)接地方式。為了提高抗共模干擾能力，對(duì)于模擬信號(hào)可以采用屏蔽浮地技術(shù)，即信號(hào)電纜的屏蔽層一點(diǎn)接地，信號(hào)回路浮空，與大地絕緣電阻應(yīng)不小于50MΩ。
4
消除線(xiàn)間電容避免誤動(dòng)作
電纜的各導(dǎo)線(xiàn)間都存在電容，合格的電纜能把此容值限制在一定范圍之內(nèi)。即使是合格的電纜，當(dāng)電纜長(zhǎng)度超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)，各線(xiàn)間的電容容值也會(huì)超過(guò)所要求的值，當(dāng)把此電纜用于PLC輸入時(shí)，線(xiàn)間電容就有可能引起PLC的誤動(dòng)作，會(huì)出現(xiàn)許多無(wú)法理解的現(xiàn)象。
這些現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：明接線(xiàn)正確，但PLC卻沒(méi)有輸入；PLC應(yīng)該有的輸入沒(méi)有，而不應(yīng)該有的卻有，即PLC輸入互相干擾。為解決這一問(wèn)題
應(yīng)當(dāng)做到：
使用電纜芯絞合在一起的電纜；盡量縮短使用電纜的長(zhǎng)度
把互相干擾的輸入分開(kāi)使用電纜；使用屏蔽電纜
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抗干擾處理
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境比較惡劣，存在著許多高低頻干擾。這些干擾一般是通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連的電纜引入PLC的。除了接地措施外，在電纜的設(shè)計(jì)選擇和敷設(shè)施工中，應(yīng)注意采取一些抗干擾措施：
模擬量信號(hào)屬于小信號(hào)，極易受到外界干擾的影響，應(yīng)選用雙層屏蔽電纜；高速脈沖信號(hào)（如脈沖傳感器、計(jì)數(shù)碼盤(pán)等）應(yīng)選用屏蔽電纜，既防止外來(lái)的干擾，也防止高速脈沖信號(hào)對(duì)低電平信號(hào)的干擾；
PLC之間的通信電纜頻率較高，一般應(yīng)選用廠家提供的電纜，在要求不高的情況下，可以選用帶屏蔽的雙絞線(xiàn)電纜；模擬信號(hào)線(xiàn)、直流信號(hào)線(xiàn)不能與交流信號(hào)線(xiàn)在同一線(xiàn)槽內(nèi)走線(xiàn)；
控制柜內(nèi)引入引出的屏蔽電纜必須接地，應(yīng)不經(jīng)過(guò)接線(xiàn)端子直接與設(shè)備相連；交流信號(hào)、直流信號(hào)和模擬信號(hào)不能共用一根電纜，動(dòng)力電纜應(yīng)與信號(hào)電纜分開(kāi)敷設(shè)。
在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)時(shí)，解決干擾的方法有：對(duì)受干擾的線(xiàn)路采用屏蔽線(xiàn)纜，重新敷設(shè)；在程序中加入抗干擾濾波代碼。
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標(biāo)記輸入輸出，方便檢修
PLC控制著一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，所能看到的是上下兩排錯(cuò)開(kāi)的輸入輸出繼電器接線(xiàn)端子、對(duì)應(yīng)的指示燈及PLC編號(hào)，就像一塊有數(shù)十只腳的集成電路。任何一個(gè)人如果不看原理圖來(lái)檢修故障設(shè)備，會(huì)束手無(wú)策，查找故障的速度會(huì)特別慢。
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通過(guò)程序邏輯推斷故障
現(xiàn)在工業(yè)上經(jīng)常使用的PLC種類(lèi)繁多，對(duì)于低端的PLC而言，梯形圖指令大同小異，對(duì)于中高端機(jī)，如S7-300，許多程序是用語(yǔ)言表編的。實(shí)用的梯形圖必須有中文符號(hào)注解，否則閱讀很困難，看梯形圖前如能大概了解設(shè)備工藝或操作過(guò)程，看起來(lái)比較容易。
若進(jìn)行電氣故障分析，一般是應(yīng)用反查法或稱(chēng)反推法，即根據(jù)輸入輸出對(duì)應(yīng)表，從故障點(diǎn)找到對(duì)應(yīng)PLC的輸出繼電器，開(kāi)始反查滿(mǎn)足其動(dòng)作的邏輯關(guān)系。經(jīng)驗(yàn)表明，查到一處問(wèn)題，故障基本可以排除，因?yàn)樵O(shè)備同時(shí)發(fā)生兩起及兩起以上的故障點(diǎn)是不多的。
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分合理利用軟、硬件資源
不參與控制循環(huán)或在循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC；
多重指令控制一個(gè)任務(wù)時(shí)，可先在PLC外部將它們并聯(lián)后再接入一個(gè)輸入點(diǎn)；盡量利用PLC內(nèi)部功能軟元件，充分調(diào)用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開(kāi)發(fā)。同時(shí)也減少硬件投入，降低了成本；
條件允許的情況下最好獨(dú)立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護(hù)其它輸出回路；當(dāng)一個(gè)輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)只會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)輸出回路失控；輸出若為正/反向控制的負(fù)載，不僅要從PLC內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并且要在PLC外部采取措施，防止負(fù)載在兩方向動(dòng)作；PLC緊急停止應(yīng)使用外部開(kāi)關(guān)切斷，以確保安全。
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其他注意事項(xiàng)
不要將交流電源線(xiàn)接到輸入端子上， 以免燒壞PLC；接地端子應(yīng)獨(dú)立接地，不與其它設(shè)備接地端串聯(lián)，接地線(xiàn)截面積不小于2mm2；輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備（光電傳感器等）；一些PLC有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)（即空地址接線(xiàn)端子），不要將線(xiàn)接上；
當(dāng)PLC輸出電路中沒(méi)有保護(hù)時(shí)，應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護(hù)裝置，防止負(fù)載短路造成損壞。
自動(dòng)化儀表根據(jù)能源的種類(lèi)，還可以分為電動(dòng)、氣動(dòng)等儀表。其中氣動(dòng)儀表的出現(xiàn)比電動(dòng)儀表早，而且價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別對(duì)石油化工等易燃易爆的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，具有本質(zhì)性的安全防爆性能，因而在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，一直處于優(yōu)勢(shì)地位。
目前，我國(guó)電動(dòng)儀表中并存著兩種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制度，在DDZ-Ⅰ和DDZ-Ⅱ型儀表中采用0~10毫安直流電流作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，而在DDZ-Ⅲ型儀表中，采用目前國(guó)際上統(tǒng)一的4~20毫安直流電流作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。從安全防爆、減少損耗、節(jié)省能量考慮，信號(hào)電流的滿(mǎn)度值都希望選小一些。但太小也有困難，起點(diǎn)電流太小將會(huì)給兩線(xiàn)制儀表帶來(lái)困難，因?yàn)樗鼘⒁蠼档驼麄€(gè)儀表在零信號(hào)時(shí)消耗的總電流。而在目前的元器件水平下，起點(diǎn)電流比4mA再小有時(shí)將發(fā)生困難。因此，目前國(guó)際上采用4～20mA作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。有利于識(shí)別儀表斷電、斷線(xiàn)等故障，且為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線(xiàn)制提供了可能。
儀表分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、原理和常見(jiàn)故障、分析、判斷、處理
1、檢測(cè)與過(guò)程控制儀表（通常稱(chēng)自動(dòng)化儀表）分類(lèi)方法很多很多：
根據(jù)能源分：氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、核能等；
根據(jù)組合：基地式、單元式、綜合控制；
根據(jù)安裝：現(xiàn)場(chǎng)、盤(pán)裝、架裝；
根據(jù)是否可引入計(jì)算機(jī)：智能、非智能；
根據(jù)儀表信號(hào)形式：模擬儀表、數(shù)字儀表；
最通用的分類(lèi)是按儀表在測(cè)量與控制系統(tǒng)中的作用進(jìn)行劃分：檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器。
按功能 | 按被測(cè)變量 | 按工作原理或結(jié)構(gòu)形式 | 按能源 | 其它 |
檢測(cè)儀表 | 壓力 | 液柱式、彈性式、電氣式 | 電、氣 | |
溫度 | 電偶、電阻、輻射、 | |||
流量 | 節(jié)流、轉(zhuǎn)子、靶式、渦 | 電、氣 | ||
物位 | 浮力、靜壓、聲波、光學(xué)、輻射 | 電、氣 | ||
成分 | PH值、色譜、氧分析、紅外 | 電、核 | ||
顯示 | 模擬和數(shù)字 | 電、氣 | ||
指示和記錄 | ||||
調(diào)節(jié)儀表 | 自力式 | 電、氣 | ||
組裝式 | ||||
可編程式 | 電 | |||
執(zhí)行器 | 執(zhí)行機(jī)構(gòu) | 薄膜工、活塞、長(zhǎng)行程、其它 | 電、氣、液 | |
閥 | 直通、套筒、蝶閥、偏心旋轉(zhuǎn)、三通 | 直線(xiàn)、對(duì)數(shù)、拋物線(xiàn)、快開(kāi) |
2、溫度儀表分類(lèi)
溫度參數(shù)是不能直接測(cè)量的，一般只能根據(jù)物質(zhì)的某些特性值與溫度之間的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)間接測(cè)量，溫度測(cè)量的基本原理是與這些特性值的選擇密切相關(guān)的。
工業(yè)上測(cè)溫的基本原理有：
應(yīng)用熱膨脹原理測(cè)溫
應(yīng)用壓力隨溫度變化的原理測(cè)溫
應(yīng)用熱阻效應(yīng)測(cè)溫
應(yīng)用熱電效應(yīng)測(cè)溫
應(yīng)用熱輻射原理測(cè)溫
按工作原理分：有膨脹式、熱電阻、熱電偶以及輻射等。
按測(cè)量方式分：有接觸式和非接觸式兩類(lèi)。
什么是熱電偶？
1、原理熱電偶溫度計(jì)是基于熱電效應(yīng)這一原理測(cè)量溫度的；它的測(cè)溫范圍很廣，可測(cè)量-200~160O℃范圍內(nèi)在在特殊情況下，可測(cè)至2800℃的高溫。
將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成如圖所示的閉合回路，如果兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同（T>T0),則在回路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為賽貝克熱電效應(yīng)。圖中閉合回路稱(chēng)之為熱電偶。導(dǎo)體A和B稱(chēng)之為熱電偶的熱電絲或熱偶絲。熱電偶兩個(gè)接點(diǎn)中，置于溫度為t的被測(cè)對(duì)象中的接點(diǎn)稱(chēng)為測(cè)量端，又稱(chēng)工作端，溫度為參考溫度t0的另一端稱(chēng)之為參考端，又稱(chēng)自由端或冷端。
2、特點(diǎn)：測(cè)量精度高，測(cè)量范圍廣，構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，不受大小和形狀的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)方便。
3、熱電偶的類(lèi)形
8種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶：
S：鉑銠10-鉑–20～1300℃
B：鉑銠90-鉑銠6300～1600℃
K：鎳鉻-鎳硅-50～1000℃
J：鐵-康銅-40～750℃
R：鉑銠13-鉑-0～1600℃
E：鎳鉻-康銅-40～1000℃
T：銅-康銅-40～350℃
4、各種熱電偶的分度表均是在參考端即溫度t0為0℃的條件下得到的熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系，因此，熱電偶測(cè)溫時(shí)，冷端溫度必須為0℃，否則將產(chǎn)生測(cè)量誤差。而在工業(yè)上使用時(shí)，要使冷端溫度保持在0℃是比較困難的，所以，必須根據(jù)不同的使用條件和要求的測(cè)量精度，對(duì)熱電偶冷端溫度采用一些不同的處理辦法，常用的方法有如下幾種：
補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)延伸法
冰點(diǎn)法
計(jì)算修正法
儀表零點(diǎn)校正法
補(bǔ)償電橋法
5、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)延伸法
熱電偶做得很長(zhǎng)，使冷端延長(zhǎng)到溫度比較穩(wěn)定的地方。由于熱電偶本身不便于敷設(shè)，對(duì)于貴金屬熱電偶也很不經(jīng)濟(jì)，因此，采用一種專(zhuān)用導(dǎo)線(xiàn)將熱電偶的冷端延伸出來(lái)，而這種導(dǎo)線(xiàn)也是由兩種不同金屬材料制成，在一定溫度范圍內(nèi)（100℃以下）與所連接的熱電偶具有相同或十分相近的熱電特性，其材料也是廉價(jià)金屬，將這種導(dǎo)線(xiàn)稱(chēng)為補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。
注意：無(wú)論是補(bǔ)償型還是延伸型，補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)本身并不能補(bǔ)償熱電偶冷端溫度的變化，只是起到熱電偶冷端延伸作用，改變冷位置。在規(guī)定的范圍內(nèi)，由于補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)熱電特性不可能與熱電偶完全相同，因而仍存在一定的誤差。
6、計(jì)算修正法
當(dāng)熱電偶冷溫度不是0℃而是t0時(shí)，測(cè)得的熱電偶回路中的熱電勢(shì)為E(t,t0)。可采用正式進(jìn)行修正：E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)；只適用于實(shí)驗(yàn)室或臨時(shí)性測(cè)溫的情況，而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的連續(xù)測(cè)量顯然是不實(shí)用的。
7、常見(jiàn)故障原因及處理
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
溫度示值偏低或不穩(wěn) | 電極短路 | 找出短路原因，如潮濕或絕緣損壞 |
接線(xiàn)柱處積灰 | 清掃 | |
補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱偶極性接反 | 糾正接線(xiàn) | |
補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱偶極不配套 | 更換相配套的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn) | |
冷端補(bǔ)償不符要求 | 調(diào)整冷端補(bǔ)償達(dá)到要求 | |
熱偶安裝位置不當(dāng) | 按規(guī)定重新安裝 | |
溫度示值偏高 | 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱偶極不配套 | 更換相配套的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn) |
有直流干擾信號(hào)進(jìn)入 | 排除直流干擾 | |
顯示不穩(wěn)定 | 接線(xiàn)柱處接觸不良 | 將接線(xiàn)柱擰緊 |
測(cè)量線(xiàn)路絕緣破損，引起斷續(xù)短路或接地 | 找出故障點(diǎn)，修復(fù)絕緣 | |
熱偶安裝不牢或有震動(dòng) | 緊固電偶，消除震動(dòng) | |
熱電偶電極將斷未斷 | 更換熱偶 | |
外界干擾 | 查出干擾源，采取屏蔽措施 | |
顯示誤差大 | 熱電偶電極變質(zhì) | 更換熱偶 |
熱電偶安裝位置不當(dāng) | 改變安裝位置 | |
保護(hù)管表面積灰 | 清除積灰 | |
顯示無(wú)窮大 | 接線(xiàn)斷路 | 找到斷點(diǎn)，重新接好 |
熱電極斷開(kāi)或損壞 | 更換熱電偶 |
什么是熱電阻？
熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑電阻的測(cè)量精度是最高的，可作為基準(zhǔn)儀器。
1、測(cè)溫原理：
熱電阻溫度計(jì)是基于金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值與溫度成一定函數(shù)關(guān)系的原理實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的。
2、熱電阻材料
目前，使用的金屬熱電阻材料有銅、鉑、鎳、鐵等，其中因鐵、鎳提純比較困難，其電阻與溫度的關(guān)系線(xiàn)性較差，純鉑絲的各種性能最好，純銅絲在低溫下性能也好，所以實(shí)際應(yīng)用最廣的是銅、鉑兩種材料，并已列入了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
鉑電阻（PT100）-200~850℃
銅電阻（Cu50、Cu100）-50~150℃
鎳電阻（Ni100）-60~180℃
3、常見(jiàn)故障原因及處理
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
溫度示值偏低或不穩(wěn) | 保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、積灰，接線(xiàn)柱處臟污或短路 | 除去金屬屑，清掃灰塵、水滴等，找到短路點(diǎn)，加強(qiáng)絕緣 |
溫度示值無(wú)窮大 | 熱電阻或引線(xiàn)斷路 | 更換熱電阻，找到斷點(diǎn)重新接好 |
溫度顯示負(fù)值 | 熱電阻接線(xiàn)有錯(cuò)或有短路現(xiàn)象 | 改正接線(xiàn)，找出短路處，加強(qiáng)絕緣 |
溫度顯示誤差大 | 熱電阻絲材料受腐蝕變質(zhì) | 更換熱電阻 |
壓力測(cè)量
1、基本概念
在物理概念中，壓力是垂直作用在單位面積上的力。是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一，在壓力測(cè)量中，常有絕對(duì)壓力、表壓力、負(fù)壓力和真空度之分。所謂絕對(duì)壓力是指被測(cè)介質(zhì)作用在容器單位面積上的全部壓力，用符號(hào)Pj表示。地面上的空氣柱所產(chǎn)生的平均壓力稱(chēng)為大氣壓力，用Pq來(lái)表示。絕對(duì)壓力與大氣壓力之差，稱(chēng)為表壓力，有Pb來(lái)表示。即Pb=Pj-Pq。當(dāng)絕對(duì)壓力值小于大氣壓力值時(shí)，表壓力為負(fù)值（即負(fù)壓力），此負(fù)壓力值的絕對(duì)值，稱(chēng)為真空度，用Pz來(lái)表示。
2、壓力測(cè)量原理
按測(cè)量原理分為兩種：根據(jù)壓力的定義直接測(cè)量單位面積上受力的大小。
例：液柱式、彈性式
應(yīng)用壓力作用于物體后所產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力。
例：電阻式：它是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制成的電阻體，其阻值隨壓力的變化而變化。
壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體受壓力作用發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，在其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生異性電荷的現(xiàn)象。
3、壓力測(cè)量?jī)x表的分類(lèi)
壓力測(cè)量原理可分為液柱式、彈性式、電阻式、電容式、電感式和振頻式等。
彈性式壓力計(jì)
將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移。
類(lèi)型：彈簧管壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)及膜式壓力計(jì)等。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、讀數(shù)清晰、價(jià)格低廉，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。
電氣式壓力計(jì)
通過(guò)機(jī)械和電氣元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電量（如電壓、電流、頻率等）。
結(jié)構(gòu)分類(lèi)：各種壓力傳感器和壓力變送器。
例：電容式壓力變送器
它是由檢測(cè)和變送兩個(gè)環(huán)節(jié)組成。檢測(cè)環(huán)節(jié)感受被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。變送環(huán)節(jié)則將電容變化量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)4~20mADC輸出。
測(cè)壓點(diǎn)的選擇：被測(cè)介質(zhì)直管段。
測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)：取壓點(diǎn)與流動(dòng)方向垂直。
測(cè)液體壓力：取壓點(diǎn)在管道下部。
測(cè)氣體壓力：取壓點(diǎn)在管道上部。
4、常見(jiàn)故障原因及處理
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
壓力無(wú)指示 | 無(wú)電源 | 檢查電源接線(xiàn)，接通電源 |
信號(hào)接線(xiàn)斷路 | 檢找斷點(diǎn)，重新接線(xiàn) | |
壓力指示跳動(dòng) | 被測(cè)介質(zhì)壓力波動(dòng)大 | 關(guān)小閥門(mén)開(kāi)度 |
安裝位置震動(dòng)大 | 可安裝減震器或移到震動(dòng)小的地方 | |
顯示不變化 | 導(dǎo)壓管堵 | 透通導(dǎo)壓管 |
導(dǎo)壓管切斷閥未打開(kāi) | 打開(kāi)切斷閥 | |
顯示誤差大 | 變送器與儀表量程設(shè)置不一致 | 重新設(shè)置量程 |
檢測(cè)元件損壞 | 更換壓力計(jì) | |
零點(diǎn)量程調(diào)跑了 | 重新調(diào)校壓力計(jì) |
流量?jī)x表
1、基本概念
流量是單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體數(shù)量。流量可用體積流量和質(zhì)量流量來(lái)表示。
體積流量：流體量以體積表示時(shí)稱(chēng)為體積流量。qv=uA
質(zhì)量流量：流體量以質(zhì)量表示時(shí)稱(chēng)為質(zhì)量流量。qm=ρqv=ρuA
2、分類(lèi)
工業(yè)上常用的流量?jī)x表可分為兩大類(lèi)
（1）速度式流量計(jì)：以測(cè)量流體在管道中的流速作為測(cè)量依據(jù)來(lái)計(jì)算的儀表。
（2）容積式流量計(jì)：它以單位時(shí)間內(nèi)所排出的流體固定容積的數(shù)目作為測(cè)量依據(jù)。
流量測(cè)量?jī)x表還可以有以下的分類(lèi)：節(jié)流式流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、容積式流量計(jì)、流體振動(dòng)式流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)。
差壓式流量計(jì)
節(jié)流裝置與差壓變送器配套測(cè)量流體的流量，是目前使用最廣的一種流量測(cè)量?jī)x表。在管道中流動(dòng)的流體具有動(dòng)能和位能，在一定條件下這兩種能量可以相互轉(zhuǎn)換，但參加轉(zhuǎn)換的能量總和是不變的。節(jié)流元件測(cè)量流量就是利用這個(gè)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在節(jié)流裝置中，應(yīng)用最多的是孔板、噴嘴、文丘利管等。
根據(jù)能量守恒定律及流體連續(xù)原理，節(jié)流裝置的流量公式可以寫(xiě)成：
Q=k√△P
轉(zhuǎn)子流量計(jì)
轉(zhuǎn)子流量計(jì)又稱(chēng)面積式流量計(jì)或恒壓降式流量計(jì)，也是以液體流動(dòng)時(shí)的節(jié)流原理為基礎(chǔ)的一種流量測(cè)量?jī)x表。其特點(diǎn)是可以測(cè)量多種介質(zhì)的流量，壓力損失小而且穩(wěn)定，反應(yīng)靈敏，量程較寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用維護(hù)方便。但轉(zhuǎn)子流量計(jì)的精度受測(cè)量介質(zhì)的溫度、密度和粘度的影響，而且儀表必須垂直安裝。
原理：轉(zhuǎn)子流量計(jì)是由一段向上擴(kuò)大的圓錐形管子和密度大于被測(cè)介質(zhì)密度，且能隨被測(cè)介質(zhì)流量大小上下浮動(dòng)的轉(zhuǎn)子組成的。當(dāng)液體自下而上流過(guò)時(shí)，轉(zhuǎn)子因受到液體沖擊而向上運(yùn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子的上移，轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形流通面積增大，液體流速減低，沖擊作用減弱，直到液體作用在轉(zhuǎn)子上向上的推力與轉(zhuǎn)子在流體中的重力相平衡。此時(shí)，轉(zhuǎn)子停留在錐管中某一高度上。如果液體流量再增大，則平衡時(shí)轉(zhuǎn)子所處的位置更高；反之則相反。因此，根據(jù)轉(zhuǎn)子懸浮的高低就可測(cè)知液體流量的大小。
3、常見(jiàn)故障原因及處理
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
顯示偏低 | 正壓則切斷閥未打開(kāi)或正導(dǎo)壓管堵 | 打開(kāi)切斷閥，透通導(dǎo)壓管 |
平衡閥關(guān)不嚴(yán) | 關(guān)嚴(yán)平衡閥或更換三閥組 | |
顯示偏高 | 負(fù)壓則切斷閥未打開(kāi)或負(fù)導(dǎo)壓管堵 | 打開(kāi)切斷閥，透通導(dǎo)壓管 |
導(dǎo)壓管內(nèi)隔離液被介質(zhì)置換 | 重新加注隔離液，使兩導(dǎo)壓管內(nèi)充滿(mǎn)隔離液 | |
顯示跳動(dòng) | 被測(cè)介質(zhì)壓力波動(dòng)大 | 關(guān)小閥門(mén)開(kāi)度 |
安裝位置震動(dòng)大 | 可安裝減震器或移到震動(dòng)小的地方 | |
顯示不變化 | 導(dǎo)壓管堵 | 透通導(dǎo)壓管 |
導(dǎo)壓管切斷閥未打開(kāi) | 打開(kāi)切斷閥 | |
顯示誤差大 | 變送器與儀表量程設(shè)置不一致 | 重新設(shè)置量程 |
檢測(cè)元件損壞 | 更換壓力計(jì) | |
零點(diǎn)量程調(diào)跑了 | 重新調(diào)校壓力計(jì) | |
沒(méi)有開(kāi)方運(yùn)算 | 設(shè)置開(kāi)方運(yùn)算 |
物位儀表
1、概念
生產(chǎn)過(guò)程中罐、塔、槽等容器中存放的液體表面位置稱(chēng)為液位。把料斗、堆場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)等儲(chǔ)存的固體塊、顆粒、粉料等的堆積高度和表面位置稱(chēng)為料位；兩種互一相溶的物質(zhì)的界面位置稱(chēng)為界位。液位、料位以及界位總稱(chēng)為物位。用來(lái)測(cè)量物位的儀表稱(chēng)為物位儀表。
2、分類(lèi)
物位測(cè)量?jī)x表的種類(lèi)很多，按液位、料位和界位來(lái)可分：
（1）液位儀表：浮力式（浮筒、浮球、浮標(biāo)、沉筒）、靜壓式（壓力式、差壓式）、電容式、電感式、電阻式、超聲波式、微波式等。
（2）界位儀表：浮力式、差壓式、電極式、超聲波式等。
（3）料位儀表：重錘探測(cè)式、音叉式、超聲波式、激光式、放射性式等。
3、浮力式液位計(jì)
浮力式液位計(jì)有兩種。一種是維持浮力不變的液位計(jì)，稱(chēng)為恒浮力式液位計(jì)，如浮球、浮標(biāo)式液位計(jì)等。另一種是在檢測(cè)過(guò)程中浮力是發(fā)生變化的，稱(chēng)為變浮力式液位計(jì)，如沉筒式液位計(jì)等。
（1）恒浮力式液位計(jì)
恒浮力式液位計(jì)是利用浮子本身的重量和所受的浮力均為定值，并使浮子始終漂浮在液面上，并隨液面的變化而變化的原理來(lái)測(cè)量液位的。
(2）變浮力式液位計(jì)
變浮力式液位計(jì)的檢測(cè)元件是沉浸在液體事的浮筒。它隨液位變化而產(chǎn)生浮力的變化，去推動(dòng)氣動(dòng)或電動(dòng)元件，發(fā)出信號(hào)給顯示儀表，以指示被測(cè)液面的值。
圖示為位移平衡浮筒式液位變送原理圖。當(dāng)液位發(fā)生變化時(shí)，浮筒1（又稱(chēng)沉筒）本身的重力與所受的浮力的不平衡力，經(jīng)杠桿2傳至扭力管3，而扭力管產(chǎn)生轉(zhuǎn)角彈性變形，由心軸4傳出，經(jīng)推板5傳到霍爾片6，轉(zhuǎn)換成霍爾電勢(shì)，經(jīng)功率放大后轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出，以遠(yuǎn)傳給顯示儀表指示。
（3）差壓式液位計(jì)
差壓式液位是利用容器內(nèi)的液位改變時(shí)，液柱產(chǎn)生的靜壓也相應(yīng)變化的原理而工作的。
圖為差壓式液位計(jì)測(cè)量原理圖。當(dāng)差壓計(jì)一端接液相，另一端接氣相時(shí)，根據(jù)液體靜力學(xué)原理，有：Pb=Pa+ρgH
式中H---液位高度
ρ---被測(cè)介質(zhì)密度
g----被測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>
所以有：△P=Pb-Pa=ρgH
在一般情況下，被測(cè)介質(zhì)的密度和重力加速度都是已知的，因此，差壓計(jì)測(cè)得的差壓與液位的高度H成正比，這樣就把測(cè)量液位高度的問(wèn)題變成了測(cè)量差壓的問(wèn)題。
(4)翻板液位計(jì)
翻板液位計(jì)的翻板是由導(dǎo)磁的薄鐵皮制成。垂直排列，并各自能繞框架上的小軸翻轉(zhuǎn)（如圖）。翻板一面涂紅漆，另一面涂銀灰色漆。工作時(shí)，液位計(jì)的連通管經(jīng)法蘭與容器相連通，構(gòu)成一連通器。連通器中間有浮標(biāo)，它隨液位的變化而變化。浮標(biāo)中間有一磁鋼，其位置正好與液面一致。當(dāng)液位上升時(shí)，磁鋼將吸引翻板，并將它們逐個(gè)翻轉(zhuǎn)，使紅的一面在外邊；下降時(shí)，又將它們翻過(guò)來(lái)，使銀灰的一面在外邊。即以顏色表示液位高低，十分醒目。
4、常見(jiàn)故障原因及處理
故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
顯示偏低或不變化 | 沉筒脫落或漏；浮球脫落 | 修復(fù)沉筒、浮球或更換沉筒 |
沉筒扭力管被污物卡住 | 清理異物 | |
顯示偏高 | 筒底部有污物 | 排污 |
顯示誤差大 | 變送器與儀表量程設(shè)置不一致 | 重新設(shè)置量程 |
檢測(cè)元件損壞 | 更換壓力計(jì) | |
零點(diǎn)量程調(diào)跑了 | 重新調(diào)校壓力計(jì) |
執(zhí)行器
1、概念：執(zhí)行器常稱(chēng)為調(diào)節(jié)閥，它由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推動(dòng)部分，它按控制信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，通過(guò)閥桿使調(diào)節(jié)閥閥蕊產(chǎn)生相應(yīng)的位移。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部分，它與調(diào)節(jié)介質(zhì)直接接觸，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下，改變閥蕊與閥座間的流通面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。
2、分類(lèi)
執(zhí)行器按其能源形式分氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三大類(lèi)。
氣動(dòng)執(zhí)行器按其執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式分薄膜式、活塞式和長(zhǎng)行程式。
電動(dòng)和液動(dòng)執(zhí)行器按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式分為直行程和角行程兩類(lèi)。
目前在石化工業(yè)中普遍采用氣動(dòng)執(zhí)行器。
3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受0.02~0.1MPa氣動(dòng)信號(hào)。它正作用和反作用兩種形式，當(dāng)信號(hào)壓力增加時(shí)推桿向下移動(dòng)的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。信號(hào)壓力增加時(shí)推桿向上移動(dòng)的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
氣動(dòng)薄膜（有彈簧）的薄膜的有效面積越大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力和位移也越大。
氣動(dòng)活塞式（無(wú)彈簧）執(zhí)行機(jī)構(gòu)隨氣缸兩側(cè)壓差而移動(dòng)。因?yàn)闆](méi)有反力彈簧抵消推力，所以有很大的輸出推力，適用于高靜壓、高差壓的工藝場(chǎng)合。
4、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)又稱(chēng)閥。種類(lèi)很多，根據(jù)結(jié)構(gòu)、用途來(lái)分，其基本形式是直通單座閥、直通雙座閥、蝶閥、三通閥、偏心旋轉(zhuǎn)閥、套筒閥、角形閥等。
（1）直通單座閥：閥體內(nèi)只有一個(gè)閥蕊和閥座，閥桿帶動(dòng)閥蕊上下移動(dòng)來(lái)改變閥蕊與閥座之間的相對(duì)位置，從而改變流體流量。其主要優(yōu)點(diǎn)是泄漏量小。
（2）直通雙座閥：閥體內(nèi)只有兩個(gè)閥蕊和閥座，閥桿帶動(dòng)閥蕊上下移動(dòng)來(lái)改變閥蕊與閥座之間的相對(duì)位置，從而改變流體流量。其主要優(yōu)點(diǎn)是適用壓差比同口徑單座閥大。
（3）蝶閥：又稱(chēng)翻板閥，由于閥板在閥體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度不同，使閥的流通面積不同，從而調(diào)節(jié)流體流量。其主要優(yōu)點(diǎn)是適用于大口徑、大流量和濃稠漿液及懸浮粒的場(chǎng)合。
（4）偏心旋轉(zhuǎn)閥：又稱(chēng)凸輪撓曲閥，簡(jiǎn)稱(chēng)偏心閥。球面閥蕊6連在柔臂7上與輪轂8相接，輪轂與轉(zhuǎn)軸4用鍵滑配，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)球面閥蕊旋轉(zhuǎn)改變流體流量。工作時(shí)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)是由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的，推桿的運(yùn)動(dòng)通過(guò)曲柄傳給轉(zhuǎn)軸。其主要優(yōu)點(diǎn)是流路阻力小，可調(diào)比大，適用大壓差、嚴(yán)密封的場(chǎng)合和粘度大及有顆粒介質(zhì)的場(chǎng)合。很多場(chǎng)合可以取代直單、雙座閥。
（5）套筒閥：也叫籠式閥，它的閥體與一般直通單座閥相似，閥內(nèi)有一個(gè)圓柱形套筒，也叫籠子。閥蕊可在套筒中上下移動(dòng)，利用套筒導(dǎo)向。閥蕊在套筒中移動(dòng)，改變了套筒的節(jié)流孔面積，形成了各種特性并實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。由于套筒閥采用了平衡閥蕊結(jié)構(gòu)，閥蕊上、下受壓相同，不平衡力小，并且閥蕊利用套筒側(cè)面導(dǎo)向，所以它的穩(wěn)定性好，不易振蕩，閥蕊也不易人損壞。它的優(yōu)點(diǎn)前后壓差大和液體出現(xiàn)閃蒸或空化的場(chǎng)合，穩(wěn)定性好，噪聲低，可取代大部分直通單、雙座閥，但它不適用于含顆粒介質(zhì)的場(chǎng)合。
5、調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)
氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開(kāi)式與氣關(guān)式兩種形式。
氣開(kāi)式：有壓力信號(hào)時(shí)閥開(kāi)、無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥關(guān)；氣關(guān)式反之。
氣開(kāi)、氣關(guān)選擇依據(jù)：工藝生產(chǎn)安全、節(jié)約能源以及從介質(zhì)特性等。
6、閥門(mén)定位器
閥門(mén)定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，可分為氣動(dòng)閥門(mén)定位器和電-氣閥門(mén)定位器。動(dòng)閥門(mén)定位器接受氣動(dòng)信號(hào)0.02~0.1MPa，輸出0.02~0.1MPa。電-氣閥門(mén)定位器將4~20mADC的電信號(hào)，轉(zhuǎn)換成0.02~0.1MPa的氣壓，并按氣動(dòng)閥門(mén)定位器的功能進(jìn)行工作。
閥門(mén)定位器接受調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，并利用閥桿的位移進(jìn)行反饋，將位移信號(hào)直接與閥位比較，改善閥桿行程的線(xiàn)性度，克服閥桿的各種附加摩擦力，消除被調(diào)介質(zhì)在閥上產(chǎn)生的不平衡力的影響，從而使閥位對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)正確定位。
儀表控制系統(tǒng)
單回控制
1、控制系統(tǒng)中常用的名詞術(shù)語(yǔ)
被控對(duì)象：自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備或機(jī)器等。
被控變量：被控對(duì)象內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)。如鍋爐水位。
操縱變量：受控制器操縱的，用以克服干擾的影響，使被控變量保持設(shè)定值的物料量或能量。如鍋爐給水。
擾動(dòng)量：除操縱變量外，作用于被控對(duì)象并引起被控變量變化的因素。
設(shè)定值：被控變量的預(yù)定值。
偏差：被控變量的設(shè)定值與實(shí)際值之差。
2、分類(lèi)
控制系統(tǒng)具有各種各樣的形式，但總的來(lái)可分為兩大類(lèi)，即開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。
開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的輸出信號(hào)不反饋到系統(tǒng)的輸入端，因而也不對(duì)控制作用產(chǎn)生影響的系統(tǒng)，稱(chēng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。
閉環(huán)系統(tǒng)的輸出通過(guò)測(cè)量變送環(huán)節(jié)，又反回系統(tǒng)的輸入端，與給定信號(hào)比較，以偏差的形式進(jìn)入調(diào)節(jié)器，對(duì)系統(tǒng)起控制作用，整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)封閉的反饋回路，這種控制系統(tǒng)被稱(chēng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
3、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)
簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)又稱(chēng)單回路控制系統(tǒng)，是指由一個(gè)被控對(duì)象、一個(gè)測(cè)量變送器、一個(gè)調(diào)節(jié)器一個(gè)調(diào)節(jié)閥所組成的單回路閉合控制系統(tǒng)。
4、調(diào)節(jié)器
調(diào)節(jié)器是將變送器來(lái)的測(cè)量信號(hào)與給定值進(jìn)行比較后，對(duì)偏差信號(hào)按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算的結(jié)果以統(tǒng)一的信號(hào)輸出，去控制執(zhí)行器動(dòng)作。調(diào)節(jié)器最基本的調(diào)節(jié)規(guī)律有：
比例調(diào)節(jié)規(guī)律、積分調(diào)節(jié)規(guī)律、微分調(diào)節(jié)規(guī)律、比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律、比例微分調(diào)節(jié)規(guī)律、比例積分微分調(diào)節(jié)規(guī)律。
（1）比例調(diào)節(jié)規(guī)律
其輸出信號(hào)p與輸入偏差信號(hào)e之間成比例關(guān)系，即p=kPe
比例度與放大倍數(shù)kP成反比,kP越大，比例作用越強(qiáng)。
優(yōu)點(diǎn)：控制及時(shí)。
缺點(diǎn)：存在余差，所謂余差就是指過(guò)渡時(shí)間終了時(shí)，被控變量所達(dá)到的新的穩(wěn)態(tài)值與設(shè)定值之間的差值。余差的值隨著調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)Kp的增大而減小，但是余差不能靠放大倍數(shù)的增大而完全消除。為了消除余差，必須引進(jìn)積分作用。
（2）積分調(diào)節(jié)規(guī)律
其輸出信號(hào)p與輸入偏差信號(hào)e的積分成正比。
積分時(shí)間Ti=1/KI越短，積分作用越強(qiáng)，消除余差越快，Ti太小，系統(tǒng)振蕩加劇。
優(yōu)點(diǎn)：消除余差。
缺點(diǎn)：控制不及時(shí),常與比例組合起來(lái)用。
（3）微分調(diào)節(jié)規(guī)律
控制器的輸出信號(hào)與偏差信號(hào)的變化速度成正比，微分時(shí)間TD越大，微分作用越強(qiáng)。
優(yōu)點(diǎn)：超前控制。
缺點(diǎn)：其輸出不能反映偏差的大小，不能單獨(dú)用
在比例作用的基礎(chǔ)上增加微分作用就提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。加入適當(dāng)?shù)奈⒎肿饔檬怯泻锰幍模⒎肿饔貌荒芗拥眠^(guò)分，否則反應(yīng)速度過(guò)快，反而會(huì)引起過(guò)分的振蕩，這是不利的。由于這時(shí)的Kp值較純比例作用時(shí)的Kp為大，所以余差比純比例作用時(shí)為小。這就是說(shuō)，微分作用只能使余差減小，而不能消除余差。
5、調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的選擇
目前工業(yè)上用的控制器主要有三種控制規(guī)律：
比例控制控制規(guī)律（P）
比例積分控制規(guī)律（PI）
比例積分微分控制規(guī)律（PID）
選擇控制規(guī)律主要根據(jù)控制器的特性和工藝要求來(lái)決定。
6、控制器正、反作用
正作用：當(dāng)給定值不變，被控變量測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出也增加；或者當(dāng)測(cè)量值不變，給定值減小時(shí)，控制器的輸出增加的稱(chēng)正作用。
反作用：反之，如果測(cè)量值增加（或給定值減小）時(shí)，控制器的輸出減小。
控制器的作用方向確定：先確定閥的氣開(kāi)、氣關(guān)，再用物理分析法。
7、控制器參數(shù)的工程整定
所謂控制器參數(shù)的整定，就是按照已定的控制方案，求取使控制質(zhì)量最好時(shí)的控制器參數(shù)值。具體來(lái)說(shuō)，就是確定最合適的控制器比例度δ、積分時(shí)間Ti和微分時(shí)間Td。
參數(shù)整定方法、臨界比例度法、衰減曲線(xiàn)法、經(jīng)驗(yàn)湊試法
控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表
控制對(duì)象 | 對(duì)象特性 | 比例 | 積分 | 微分 |
流量 | 參數(shù)波動(dòng) | 40~100 | 0.3~1 | |
溫度 | 滯后大 | 20~60 | 3~10 | 0.5~3 |
壓力 | 30~70 | 0.4~3 | ||
液位于 | 20~80 |
8、控制系統(tǒng)的投運(yùn)
準(zhǔn)備工作、儀表檢查、檢查控制器的正、反作用及控制閥的氣開(kāi)、氣關(guān)型式、控制閥的投運(yùn)、控制器的手動(dòng)和自動(dòng)的切換、控制器參數(shù)的整定。
復(fù)雜控制系統(tǒng)
1、基本概念
通常復(fù)雜控制系統(tǒng)是多變量的，具有兩個(gè)以上變送器、控制器或執(zhí)行器所組成的多個(gè)回路的控制系統(tǒng)，所以又稱(chēng)為多回路控制系統(tǒng)。
2、分類(lèi)
串級(jí)控制系統(tǒng)
均勻控制系統(tǒng)
比值控制系統(tǒng)：開(kāi)環(huán)比值控制、單閉環(huán)比值控制、雙閉環(huán)比值控制、變比值控制。
帶邏輯提量的比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)
前饋控制系統(tǒng)
自動(dòng)選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)
3、串級(jí)控制系統(tǒng)
串級(jí)控制系統(tǒng)是兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串連，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的設(shè)定，副調(diào)節(jié)器的輸出控制執(zhí)行器動(dòng)作，如圖所示。
串級(jí)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：不僅能迅速克服作用于副回路的干擾,而且對(duì)作用于主對(duì)象上的干擾也能加速克服過(guò)程。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點(diǎn)；主回路具的后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點(diǎn)，并對(duì)于副回路沒(méi)有完全克服掉的干擾影響能徹底加以克服。因此，在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于主、副回路相互配合、相互補(bǔ)充，充分發(fā)揮了控制作用，大大提高了控制質(zhì)量。
4、串級(jí)控制系統(tǒng)中控制器正、反作用選擇
副控制器作用方向的選擇同簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。
主控制器作用方向的選擇原則：當(dāng)主、副變量增加（或減小）時(shí)，如果由工藝分析得出，為使主、副變量減小（或增加），要求控制閥的動(dòng)作方向是一致的時(shí)候，主控制器應(yīng)選“反”作用；反之，則應(yīng)選“正”作用。
5、串級(jí)控制系統(tǒng)的投用
串級(jí)控制系統(tǒng)的投用的方法是先投副回路，后投主回路。其主要步驟為：
（1）先將主、副調(diào)節(jié)器均設(shè)置為手動(dòng)，。副調(diào)節(jié)器“內(nèi)、外”給定置外給定，主調(diào)節(jié)器的“內(nèi)、外”給定置內(nèi)給定。
（2）用副調(diào)節(jié)器手動(dòng)操作，當(dāng)主參數(shù)接近給定值，副參數(shù)也較平穩(wěn)后，將副調(diào)節(jié)器由手動(dòng)切換到自動(dòng)。
（3）當(dāng)主調(diào)節(jié)器偏差為零時(shí)，主調(diào)節(jié)器由手動(dòng)切換到自動(dòng)。
6、串級(jí)控制系統(tǒng)的參數(shù)整定
串級(jí)系統(tǒng)參數(shù)整定的方法是先副后主、先比例次積分后微分的原則。
DCS
1、概念
DCS就是集散控制系統(tǒng)，是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)和CRT技術(shù)為一體的綜合性高技術(shù)產(chǎn)品。
DCS概括起來(lái)可分為集中管理部分、分散控制監(jiān)測(cè)部分和通訊部分三大部分。
集中管理部分又可分為操作站、工程師站和上位計(jì)算機(jī)。
分散控制監(jiān)測(cè)部分可分為現(xiàn)場(chǎng)控制站和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站。
通訊部分又叫高速數(shù)據(jù)通路，是實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理的關(guān)鍵。其連接DCS的操作站、工程師站、上位計(jì)算機(jī)、控制站和監(jiān)測(cè)站等各個(gè)部分，完成數(shù)據(jù)、指令及其它信息的傳遞。
2、DCS操作站標(biāo)準(zhǔn)顯示功能
圖形顯示、系統(tǒng)總貌顯示、分組顯示、整定顯示、報(bào)警顯示、操作記錄和事件記錄、趨勢(shì)顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示。
