过程控制仪表及装置 论文
辽宁装备学院
学科课题 论 文
DDZ-Ⅲ型基型控制器
指导教师：朱文革
专业名称：生产过程自动化技术
2013年7月8日
目录
前言..............................................1 控制器的概念......................................2 DDZ-Ⅲ型基型控制器的作用..........................2 DDZ-Ⅲ型基型控制器功能（概述）....................2 DDZ-Ⅲ型基型控制器的构成..........................3 基型控制器的运行方式..............................4 自动运行方式.....................................4
手动运行方式.....................................5
软手动操作电路.................................5
硬手动操作电路.................................6
手动自动无扰动切换...............................6 无平衡无扰动切换...............................6
有平衡无扰动切换................................7
基型控制器的使用方法..............................7 结束语............................................8 参考文献..........................................8 致谢词............................................8
前言
控制器在冶金、石油、化工、电力等各种工业生产中应用极为广泛。要实现生产过程自动控制，无论是简单的控制系统，还是复杂的控制系统，控制器都是必不可少的。控制器是工业生产过程自动控制系统中的一个重要组成部分，它是把来自检测仪表的信号进行综合，按照预定的规律去控制执行器的动作，使生产过程中的各种被控参数，如温度、压力、流量、液位等符合生产要求。了解控制器，并且合理应用控制器，可以使生产过程更为简单话，精确化。
本论文资料大都来自《过程控制仪表及装置》（第2版）教材以及其PPT教学文档，由于初次拟写，所以敬请读者批评建议。
说明：
本论文的持笔者：门金龙
资料提供者：孙奇（提供DDZ-Ⅲ型基型控制器的作用、功
能等相关资料）；
杨玉勇（提供教学PPT资料）；于晓龙、张强（提 供运行方式相关资料）；
排版：杨铎 主审：贾赫程
· 控制器的概念
控制器是把来自检测仪表的信号进行综合，按照预定的规律去控制执行器的动作，使生产过程中的各种被控参数，如温度、压力、流量、液位等符合生产要求。
· DDZ-Ⅲ型基型控制器的作用
其作用是将变送器送来的1 ~ 5v DC 测量信号与1 ~ 5v DC给定信号进行比较后得到偏差信号，然后再将其偏差信号进行PID运算，输出4 ~ 20mA DC信号，最后通过执行器，实现对过程参数的自动控制。
· DDZ-Ⅲ型基型控制器功能（概述）
（1） 获得偏差并显示其大小 （2） 显示控制器的输出
（3） 提供内给定信号并能进行内外给定选择 （4） 进行正/反作用选择 （5） 进行手动操作
·DDZ-Ⅲ型基型控制器的构成
图 a 控制器组成框图
常见的DDZ-Ⅲ型基型控制器的组成如图a所示。
由图a基型控制器由控制单元和指示单元两大部分组成。控制单元包括输入电路、PD电路与PI电路、软手动与硬手动操作电路和输出电路等，指示电路包括测量信号指示电路和给定信号指示电路。
其中控制器的测量输入信号为1 ~ 5v DC信号，给定信号有内给定和外给定两种。内给定信号为1 ~ 5v DC信号，而外给定信号我4 ~ 20mA DC信号。用切换开关（图a中的K5）选择内给定或外给定。外给定时面板上的给定指示灯亮。
测量信号和给定信号通过输入电路进行减法运算，输出偏差值送
到PD电路和PI电路进行PID运算，然后由输出电路转换成4 ~ 20mA DC信号输出。PD和PI运算电路是基型控制器的一个核心部分。
·基型控制器的运行方式
一、自动运行方式
DDZ—Ⅲ型控制器有自动(A)、软手动(M)和硬手动(H)三种工作状态，并通过联动开关进行切换。
在自动运行方式下，是以控制器的输出指挥执行器，因而执行器输出轴的转角同控制器的输出电流是相对应的。一般执行器输出轴的转角从0º到90º变化时，所对应的控制器输出电流为4～20mA·DC，只要被控量的偏差为零时就可以从手动切换为自动。 在自动运行时，控制器的手动输出信号，一般都不能自动地跟踪
自动输出信号，因此，由自动切换到手动前，必须将手操拨盘的刻度拨到与自动输出信号相对应的值上，然后由自动切换到手动，方能达到无扰动切换。
二、手动运行方式
控制器的手动操作功能是必不可少的。在自动控制系统投入运行时，往往先进行手动操作，来改变控制器的输出信号，待系统基本稳定后再切换至自动运行。系统出现某种故障、设备启停或控制器的自动部分失灵，也必须切换到手动操作。
手动运行方式原理图
(1)软手动操作电路
当切换开关K1，置于“M”位置时，为软手动操作状态，又称速度式手操，是指控制器的输出电流随手动输入电压成积分关系而变化。
(2)硬手动操作电路
当切换开关K1，置于“Ｈ”位置时，为硬手动操作状态，又称比例式手操，是指控制器的输出电流随手动输入电压成比例关系而变化。
三、手动自动无扰动切换
(1)无平衡无扰动切换
所谓无平衡切换，是指在自动、手动切换时，不需要事先调平衡，可以随时切换至所需要位置。所谓无扰动切换是指在切换时控制器的输出不发生变化，对生产过程无扰动。
Ⅲ型控制器由自动或硬手动向软手动的切换以及由软手动或硬手动向自动的切换均为无平衡无扰动的切换方式。
(2)有平衡无扰动的切换
凡是向硬手动方向的切换，从自动到硬手动或从软手动到硬手动，均为有平衡的无扰动切换。即要做到无扰动切换，必须事先平衡。 综上所述，DDZ—Ⅲ型控制器的切换过程可描述如下：
自动（A）
无
平
衡
有平衡
硬手动（H）
无平衡
有
平衡
无
软手动（M）
·基型控制器的使用方法
在使用时，应首先进行通电前的检查及准备。 （1） 通电前应检查电源端子接线极性是否正确。 （2） 根据工艺和系统要求，设置正/反作用开关的设置。 （3） 按照控制阀的作用方式，确定阀门指示器的方向。 开车投运时，用手动方法操作。
（1）软手动操作启动：把开关切换至软手动位置然后用内给定轮调整给定信号；用软手动操作键调整控制器的输出信号使得测量信号尽
可能靠近给定信号。
（2）硬手动操作启动：把开关切换至硬手动位置然后用内给定轮调整给定信号；然后操作硬手动操作杆，调整控制器的输出信号使得测量信号尽可能靠近给定信号。
当手动控制达到平衡且系统稳定后，由手动切换到自动，然后调整PID参数。
结束语：本论文是朱老师的学生们第一次编写，有许多不足
不全不明确之处，望老师和各位同学之处不足并提出宝贵建议。同时也希望同学能够掌握该仪表的性质和结构原理，能够学以自用。
参考文献
《过程控制仪表及装置》（第2版）丁炜主编 《过程控制仪表及装置》PPT教学文档
致谢
感谢朱老师的教育，感谢朱老师提供的模板要求，感谢c-503其他室友提供的资料，感谢张本亮同学的参与阅读。感谢《过程控制仪表及装置》（第2版）主编以及PPT教学文档的制作者。