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文檔簡介
第一章重點一、反應控制系統基本觀點(一)控制系統構成1、控制對象 2、丈量單元3、調理單元 4、履行機構注意:比較環節不是基本單元。(二)傳達方框圖1、環節輸出量的變化取決于輸入量的變化和環節特征。信號傳達的單向性:輸出量的變化不會直接影響輸入量。2、擾動外面擾動:不行控制的擾動,如負荷的變化、電源的顛簸等。基本擾動:人為能夠控制的擾動,如給定值的變化、調理器參數的調理等。3、反應含義: 將輸出所有或部分地回送到輸入端以影響輸入效應。負反應——削弱輸入效應的反應。只有采納負反應,才能形成偏差。運行參數的自動控制系統必然是負反應控制系統,亦稱為偏差控制系統。正反應——增強輸入效應的反應。為了實現某種復雜的控制規律和作用,自動化儀表(如調理器)常常采納局部正反應。4、閉環和開環開環控制的兩種情況: (1)按給定值進行控制;(2)按擾動進行控制。(三)系統種類(按給定值分類)1、定值控制系統給定值恒定不變,系統的主要任務是戰勝外面擾動的影響。2、程序控制系統給定值按確立的規律隨時間變化,即給定值是確立的時間函數。系統的主要任務是跟從給定值的變化而變化。3、隨動控制系統給定值隨時間變化且沒法預知變化規律,即給定值是某個參數的函數且參數的變化是隨意的。(四)動向過程的質量指標1、穩固性(1)衰減率 ΨΨ<0,為發散振蕩過程; Ψ=0,為等幅振蕩過程;0<Ψ<1,為衰減振蕩過程; Ψ=1,為非周期過程。Ψ越大,穩固性越好。若 Ψ=1,則穩固性最好,但動向偏差較大、調理時間偏長。理想動向過程的 Ψ=0.75~0.9(亦即最正確衰減比為 4:1~10:1)。(2)超調量 ζp1ζp越小,穩固性越好,反之亦然。一般要求ζ小于30%。p(3)振蕩次數 NN一般以2~3次為宜。2、正確性(1)最大動向偏差 emax;(2)靜差ε3、迅速性(1)動向過程時間 ts; (2)上漲時間 tr; (3)峰值時間 tp定值控制系統常用的質量指標: Ψ、N、emax、ε、ts。改變給定值系統常用的質量指標: ζ、N、ε、t、t、t。p s r p二、控制對象的特征(一)單容對象1、動向方程th(t) K (1 eT)初始時辰(t=0時),被控量的變化量為零,被控量的變化速度最大。2、特色參數(1)放大系數 K是靜態參數,反應對象關于擾動的敏感程度。h( )K越小,受擾動作用后,被控量的最后穩態值的變化量越小,即受擾動的影響越小,故K小一些好。(2)時間常數 T是動向參數,反應對象慣性的大小。T越大,慣性越大,變化越慢,飛升曲線越平展; T越小,慣性越小,變化越快,飛升曲線越陡。T的求法及物理意義:dh h( ) kdtt0 T F①切線法若被控量一直保持初始(最大)速度變化,則經過一個 T時間,就能夠達到新穩態值。②0.632法控制對象遇到擾動后,被控量變化到新穩態值的 63.2%所需要的時間即為 T。工程上,一般取 4T的時間作為動向過程的時間。3)純延誤(傳輸延誤)η。η。是動向參數,意指從擾動開始到物質或能量流量達到控制對象所需時間。(二)多容對象動向過程: 階躍響應曲線呈 “S”形,兩端慢、中間快;2被控量的初始變化量和初始變化速度均為零。容積延誤 ηc: 物質或能量達到控制對象開端到被控量開始變化所需時間。注意: 單容對象不存在容積延誤, 只可能有純延誤。 多容對象必有容積延誤,可能還有純延誤,故 η=η。+ηc。η。和ηc都是有害的,故越小越好。(三)自均衡能力1、自均衡率ρ=1/K,ρ越大,自均衡能力越強。2、不具備自均衡能力的對象(1)出口帶離心泵的水柜 (2)以水位為被控量的鍋爐注意: 不具備自均衡能力的對象是一個積分環節。對有自均衡能力的控制對象也需要構成一個控制系統對其進行控制,使被控量不要有太大的顛簸。三、控制規律(一)雙位控制規律特色:調理器輸出只有兩種對峙的狀態,使調理閥全開或全閉;被控量只好控制在上、下限之間。應用:合用于時間常數 T大、延誤 η小且控制精度要求不高的控制對象。實例:YT-1226型壓力開關工作原理——力矩均衡P=0.07+(0.25-0.07)X/10·使用步驟: (1)調給定彈簧調理給定值(即下限 PX);(二)比率控制規律(1、規律及特色P=k·e
(2)調幅差旋鈕調理幅差 ΔP,確立上限 Pz;(3)現場調試。P規律)輸出和輸入偏差成正比。特色: (1)調理動作實時;(2)不可以除去靜差。不可以除去靜差的原由 ——調理器的輸出和偏差間存在硬性的一一對應關系。2、比率帶 PB(比率度 δ)及對動向過程的影響比率帶的意義:調理器指揮調理閥開度變化全行程(從全閉到全開或從全開到全閉)時被控量的變化量占量程的百分數。PB越小,比率作用越強,反之越弱。PB大小對動向過程的影響:PB↓→K↑→比率作用↑→被控量的振蕩加劇、穩固性變差(Ψ↓,ζemax↓、靜差ε↓→動向過程時間ts↑(PB過大或過小,都p↑,N↑),最大動向偏差會使ts↑)。3、PB的選擇3KPB∝η。即當控制對象的K大時,PB應獲得大些;對象的T大(慣性大)時,TPB應獲得小些;控制對象的延誤η大時,PB應獲得大些。(三)比率積分控制規律(PI規律)1、積分規律及特色輸出和偏差隨時間的累積成正比,即取決于偏差大小和偏差所連續的時間。或說,輸出的變化速度與偏差成正比。特色: (1)能除去靜差;2)屬于滯后調理,簡單惹起振蕩甚至不穩固。注意:積分作用不可以獨自使用。2、PI規律1edt)PK(eTi積分時間Ti的求取:階躍輸入后,調理器積分部分輸出與比率部分輸出相等時所需時間(或說:調理器的輸出達到兩倍的比率部分輸出時所需時間)。Ti大小對動向過程的影響:將Ti調小,積分作用變強,被控量的振蕩加劇、穩固性變差(Ψ減小,ζp變大,N增大),動向過程時間ts延長。加入積分作用后,應將比率帶PB調大,以保證系統的穩固性。3、Ti的選擇Ti∝T(四)比率微分控制規律(PD規律)1、微分規律及特色輸出和偏差的變化速度成正比。特色:(1)屬于超前調理,適合的微分作用能夠減少振蕩提升穩固性;2)對變化遲緩或不變化的偏差無調理作用(對靜差無直接影響)。注意:微分作用不可以獨自使用。2、比率微分控制規律PK(eTdde)dt3、微分時間Td大小對動向過程的影響將T適合調大,微分作用適合變強,被控量的振蕩減弱、穩固性變好(Ψ變大,ζ變dp小,N減少),最大動向偏差emax變小,動向過程時間ts縮短。加入微分作用后,比率帶PB可適合減小,這樣,既能減少最大動向偏差,保證系統的穩固性,又能減少靜差。4、Td的選擇Td∝T?η(五)比率積分微分控制規律(PID規律)4PK(e1edtTdde)Tidt注意: (1)加階躍輸入信號后,輸出第一起作用的是微分和比率作用,而后是積分作用;2)以比率作用為主,積分、微分作用為輔;3)Ti寧大勿小,Ti=(4~5)Td。4)液位系統不可以采納PID調理器。第二章重點一、微型計算機(一)微機的構成及基本工作過程微辦理器(CPU): 將運算器和控制器集中在一塊芯片上。微型計算機主機: 微辦理器 CPU、存貯器。微型計算機: 微辦理器 CPU、存貯器、I/O接口及外面設施。微型計算機系統: 微機配上外頭設施并連同軟件構成的系統。三總線(8位機): 數據總線為 8位雙向總線,地點總線為 16位單向總線(可尋址單元為 64K,1K=210=1024),控制總線為單向總線。1、微辦理器 CPU內部構造主要包含:1)運算器1)算術邏輯單元ALU:達成各樣算術和邏輯運算。2)累加器A:寄存一個操作數和ALU的運算結果。3)標記寄存器F:表示運算結果的特色,影響程序走向。Z=1,全零;S=1,負數;C=1(CY=1),最高位有進位;P=1,偶數;AC=1,D3向D4位有進位(協助進位)。(4)通用寄存器:用來寄存中間運算結果、數據或地點。每個寄存器可存一個字節,也可成對使用。2)控制器①程序計數器PC16位的自動加1計數器。用來給出現行指令的地點,拿出一個指令字節后自動加1。能夠反應程序的進度。②地點寄存器AR16位寄存器。用來寄存地點碼。③數據寄存器DR8位。暫存由存貯單元拿出的內容或CPU要存入存貯單元的內容。④指令寄存器IR8位。寄存指令操作碼并送指令譯碼器譯碼。⑤指令譯碼器ID8位。對指令操作碼進行譯碼。⑥可編程序邏輯陣列PLA產生用于達成指令所規定的操作所需的操作控制信號。依據ID譯出的256種狀態,指揮CPU零件達成規定的操作。5⑦時序零件 產生用于達成指令所規定的操作所需的時序控制信號。2、微機履行簡單程序的主要過程微機從首地點開始履行程序。程序計數器PC供給第一條指令的地點并寄存在地點寄存器中,經過地點總線送至存貯器,經存貯器中的地點譯碼器譯碼后,找到要尋址的單元。而后在控制器作用下,將指令從存貯器中拿出,經數據總線送至指令寄存器,經過指令譯碼器譯碼和可編程序邏輯陣列的準時控制,再履行相應的操作。當一條指令履行完后,就進入下一條指令的取指階段,這樣頻頻進行,直至程序結束。(二)存貯器種類:高速緩沖儲存器 Cashe、內部儲存器和外面儲存器。1、高速緩沖儲存器 Cashe構成:雙極型靜態 RAM(SRAM)。特色:存取時間極短。容量一般較小且不由用戶擴展。用途:設置在CPU和內存之間,用到暫時寄存指令和數據,借以提升CPU的辦理速度。2、內部儲存器1)RAM特色:可隨機讀出或寫入,斷電后存貯信息丟掉。種類:動向 RAM(需不停刷新,即每 2ms左右從頭充電一次);靜態RAM(只需不停電,可長久存貯信息) 。用途:寄存各樣現場數據、中間結果以及用于與外設交換信息和作貨倉使用。構成:儲存體;外頭接口電路——地點譯碼器、 I/O電路、片選端、讀 /寫控制電路、三態門等。2)ROM特色:只可讀出不行寫入,斷電后存貯信息保存。用途:寄存固定的程序(如監控程序) 、常數、表格以及常用的子程序。種類:固定掩模型 ROM 不行改寫;可編程只讀存貯器 PROM 只同意編程一次;可擦除可編程只讀存貯器 EPROM 可多次改寫,用紫外線照耀擦除存貯信息;電改寫的只讀存貯器 EEPROM 用電來擦除存貯信息;閃存FlashROM 能夠迅速用電擦除存貯信息, 并可按字節重新編程,編程速度快。主要用來構成儲存卡。(三)輸入輸出接口作用: ①速度般配; ②地點譯碼和設施選擇;③電平易功率般配; ④A/D和D/A變換;⑤信息串并行傳遞的變換; ⑥為CPU供給外面設施狀態。1、并行接口1)74LS373 八D鎖存器片腳1(OE)=0、片腳11(CLOCK)=1時,芯片為直通門。2)74LS245 雙向三態緩沖器6在片腳19(G)=“0的”前提下,若片腳1(DIR)=“0,”則數據從右向左傳遞;若片腳1(DIR)=“1,”則數據從左向右傳遞。3)可編程通用并行接口8255(1)功能擁有PA、PB、PC三個八位并行輸出口(24根I/O線),可經過編程的方法設置和改變接口的工作方式和輸入輸出關系。(2)地點8255芯片擁有4個地點,用A1A0來選址。A1A0功能00接見端口A。01接見端口B。10接見端口C。11向控制命令寄存器寫命令字。(3)工作方式①方式0 簡單輸入輸出,合用于無條件地傳遞穩固的開關量數據的場合。PA、PB、PC三個口都擁有方式 0。②方式1 選通輸入輸出,合用于傳遞序列數據。方式1需要的控制信號:用于輸入的是STB、IBF和INTR。用于輸出的是OBF、ACK和INTR。CPU能否響應和履行中止,是經過軟件對PC口相應位的置位或復位來實現的。PA和PB能夠工作在方式1下。此時,PC2~PC0作為B口的控制線,PC3~PC5作為A口的控制線。③方式2選通雙向輸入輸出方式2需要的控制信號:STB、IBF、OBF、ACK和INTR。只有PA才能工作在方式2下,此時,PC7~PC3作為A口的控制線。注意:PB、PC三個口都擁有方式 0,PA可有三種方式, PB只有方式 0和方式1,PC在方式1或方式2時作為PA、PB的控制口。(4)控制命令字作用:確立芯片各口的輸入輸出及工作方式。典型方式控制字: 80H(簡單輸出方式),9BH(簡單輸入方式)。2、A/D和D/A變換器1)A/D變換器作用:將模擬量變換成數字量構成:比較器、逐次比較寄存器、控制邏輯電路、 D/A變換器。2)D/A變換器7作用:將數字量變換成模擬量。構成:電子模擬開關、電阻網絡、比率運算放大器。二、可編程控制器 (PLC)可編程序控制器是一種用程序來改變控制功能的工業控制計算機。(一)可編程控制器的特色1、軟硬件功能強PLC具備的功能:如時序、計算器、主控繼電器、移位寄存器及中間寄存器等,能夠方便地實現延時、鎖存、比較、跳轉和強迫 I/O等。PLC不單可進行邏輯運算、算術運算、數據變換以及次序控制,還可實現模擬運算、顯示、監控、打印及報表生成等,并擁有完美的輸入輸出系統。2、使用保護方便輸入接口能夠與各樣開關、按鈕、傳感器等連結;輸出接口能夠直接驅動的負載:電磁閥、接觸器、繼電器、指示燈、小型電動機、電動機起動器等。3、運行穩固靠譜(二)可編程控制器的功能1、開關量的開環控制最基本的控制功能。包含:時序、組合、延時、計數、計時等。2、模擬量的閉環控制3、數字量的智能控制4、數據收集與監控5、聯網、通訊及集散控制可實現PLC與PLC、PLC與上位計算機之間的聯網和通訊, 由上位計算機來實現對 PLC的管理和編程。 PLC也能與智能儀表、智能履行裝置 (如變頻器等)進行聯網和通訊。(三)可編程控制器的基本構造和工作原理1、可編程控制器的基本構造主要構成:CPU、儲存器、I/O接口、通訊接口和電源等。1)CPUPLC的微辦理器:通用微辦理器、單片機、位片式微辦理器。CPU模塊:微辦理器 +儲存器2)儲存器PLC的儲存器:系統程序儲存器、用戶程序儲存器。系統程序相當于個人計算機的操作系統,由生產廠家設計并固化在 ROM中,用戶不可以讀取。用戶程序由用戶設計,它使PLC達成用戶要求的特定功能。①RAM 能夠用編程裝置讀出 RAM中的內容,也能夠將用戶程序寫入 RAM。斷電后,可用鋰電池保存 RAM中的用戶程序和某些數據。鋰電池可用 2~5年。要常常注意電池故障燈狀況,一旦燈亮,就應在一周以內更換電池。關于斷電更換電池的PLC,常常要求在數十秒內達成。為防備不測,要求船上一直要存有電池的備件。②EPROM和EEPROM 用來固化系統程序和用戶程序。83)I/O接口除了傳達信號外,還有電平變換、光電隔絕和濾波作用。電源PLC使用220V溝通電源或 24V直流電源。編程裝置編程裝置用來生成用戶程序,并對其進行編寫、檢查和改正。使用編程軟件能夠在屏幕上直接生成和編寫梯形圖、指令表、控制流程圖,并能夠實現不一樣編程語言的互相變換。編程器的工作方式:①編程工作方式 輸入新的控制程序,或對已有的程序進行編寫。②監控工作方式 對運行中的 PLC的工作狀態進行監督和追蹤。2、可編程控制器的工作原理PLC采納循環掃描工作方式。 PLC經歷5個工作階段:自診療;與編程器或計算機的通訊;現場輸入信號的收集;履行用戶程序;輸出刷新。第1階段:自診療。檢查內部I/O、儲存器、CPU等,將監控準時器復位,發現異樣停機顯示犯錯。第2階段:與編程器或計算機通訊。檢查能否有編程器或計算機等的通訊懇求,如有則進行相應辦理。第3階段:讀入現場信號。PLC對所有輸入通道進行采樣,并將采樣結果儲藏在內存的輸入信息狀態區。第4階段:履行用戶程序。CPU將指令逐條調出并履行,以對輸入和原輸出的狀態進行運算辦理,再將運算結果送到輸出信號狀態緩沖區。第5階段;輸出結果(輸出刷新)。當所有的指令履行完成時,集中把輸出信號狀態緩沖區中的內容送至輸出通道的對應端口上,經輸出模塊隔絕和功率放大后驅動外面設施。PLC的掃描周期主要與用戶程序的長短和掃描速度有關。3、可編程控制器的編程語言編程語言包含:梯形圖 LAD、語句表STL、控制系統流程圖 CSF和高級語言等,以梯形圖最為常用。梯形圖中使用的基本符號 : 連線、母線、線圈、觸點、指令框和標號等。梯形圖中觸點的根源:PLC內部輸入繼電器、輸出繼電器、協助繼電器、準時器、計數器和狀態元件等的觸點。梯形圖中線圈的根源:PLC內部輸出繼電器、協助繼電器、準時器和計數器等的線圈。注意:梯形圖中的繼電器、準時器、計數器等不是物理器件,而是儲存器中的一個儲存位;梯形圖按從左到右、自上而下的次序擺列。每一邏輯行開端于左母線,而后是觸點的串、并聯接,最后是線圈與右母線相聯;觸點能夠隨意串并聯,線圈只好并聯而不可以串連;同一觸點的使用次數不受限制,而同一線圈一般不可以重復使用;觸點應畫在水均分支上,而不該畫在垂直線上。(四)PLC的常用模塊9特色:采納積木式構造,由基板和功能模塊構成。總線多為基板形式,并采納緊湊的無槽位限制的模塊化構造。構成:電源模塊、 CPU模塊、I/O模塊、通訊模塊和等。1、電源模塊與其他模塊之間經過電纜(而不是背部總線)連結。2、CPU模塊微辦理器+儲存器3、I/O模塊1)DI模塊將現場開關量信號變換成 PLC內部信號電平。有直流輸入和溝通輸入方式。2)DO模塊種類:直流輸出、溝通輸出和交直流輸出;繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出,一般采納繼電器輸出。3)AI模塊一般共用一個A/D變換器;AI模塊的循環時間: 某一通道從開始變換模擬量輸入值起到再次開始變換的時間。4)AO模塊模塊的循環時間:所有活動的輸出通道的變換時間總和。輸出檢測:對電流輸出進行斷線檢測,對電壓輸出進行短路檢測。4、智能I/O模塊能夠實現閉環控制和特意功能;模塊帶有 CPU。5、通訊模塊第三章重點一、自動化儀表的質量指標1、絕對偏差定義: =A-A02、相對偏差含義:絕對偏差占儀表指示值的百分數。定義: δ= 100%A作用:可反應儀表的丈量正確度。3、基本偏差含義:最大指示偏差占最大丈量范圍(量程)的百分數。定義:0max10%0A10作用:基本偏差是儀表自己缺點(如空隙、摩擦、刻度不均或分度禁止等)所造成的偏差。其大小可反應儀表的正確度。4、精度定義:與基本偏差同樣,不過用去掉百分號的級表示,如 0.1級、0.2級、0.35級、0.5級、1.0級、1.5級、2.0級、2.5級。0.1級、0.2級、0.35級可用作標準儀表。5、附帶偏差儀表在使用過程中因為外界條件的影響而造成的偏差。6、敏捷度含義:儀表對輸入信號開始有反響的敏捷程度,即 S= y。x小量程儀表的敏捷度比大批程儀表的敏捷度高。7、儀表的穩固性含義:儀表在同樣的外界條件下,對同一個丈量點多次丈量結果的穩固程度。8、不敏捷區、敏捷限、變差敏捷限:使儀表輸出有一細小變化時所需輸入量的最小變化值。一般為 1/2不敏捷區。變差: 多次輸入同一真值時,儀表指示值間的最大偏差,即儀表在同一丈量點,正反行程指示值之差。說明: 不敏捷區是以輸入量的變化來表示儀表構造的不完美程度,而變差則是以輸出量的指示變化來表示不完美程度。二、氣動儀表的主要元零件1、彈性元件種類:1)彈性支承元件; 2)彈性敏感元件彈性敏感元件作用: 將壓力或軸向推力變換為位移信號。安裝漣漪管時采納預壓縮的目的: 增添線性使用范圍。采納多圈彈簧管的目的: 獲取較大變形。金屬膜片做成漣漪狀且與平面成一角度的目的:增添線性變形范圍。2、節流元件作用:對氣體流動起阻攔作用,產生氣壓降、改變氣體流量。種類:1)恒節流孔—毛細管式、小孔式2)叛變流孔—圓錐-圓錐形;圓柱 -圓錐形;圓球-圓錐形參數:氣阻3、氣容作用:對氣體壓力起慣性作用。種類:1)定容氣室;2)彈性氣室。參數:氣容4、噴嘴擋板機構作用:把擋板細小的位移變換成相應的氣壓信號輸出。工作原理:h<d<D,當h超出1/4D時,背壓基本無變化;11噴嘴擋板機構的靜特征體現“兩端慢,中間快”的變化趨向;噴嘴擋板機構本質上起到變氣阻的作用,是一個近似的比率環節。最常有的故障:恒節流孔擁塞。5、耗氣型氣動功率放大器作用: 流量和壓力放大。工作原理: 輸入大于起步壓力,輸出和輸入呈線性關系;氣動功率放大器是一個比率環節。起步壓力: 輸出壓力為 0.02MPa時的輸入壓力。影響起步壓力的要素:金屬膜片的剛度,彈簧片的預緊力。影響放大倍數的要素:金屬膜片的有效面積、彈性組件的剛度及放大器構造要素等。三、氣動儀表的構成原理1、放大環節常采納二級氣動功率放大器。2、反應環節假如放大倍數足夠大,整臺儀表的特征只取決于反應環節的特征。1)節流分壓器(節流通室)作用:節流分壓器是一個比率環節,用來實現比率作用。2)節流盲室作用:節流盲室是一個慣性環節,在氣動調理器中經過正反應,實現積分作用。積分閥開大,積分作用增強,積分時間變短。(3)比率慣性環節作用:在調理器中經過負反應,實現比率微分作用。微分閥開大,微分作用減弱,微分時間變短。3、比較環節按位移均衡、力均衡和力矩均衡三種均衡原理工作。四、氣動差壓變送器1、工作原理按力矩均衡原理工作,P出=K單P(K單=F膜l1/F波l2)。丈量膜盒內充注硅油的目的:傳達壓力;起阻尼作用防備振蕩。單向過載保護密封圈和硅油作用:防備膜片在單向受力狀況下被壓壞。2、調整1)零點調整調零彈簧。若使擋板走開噴嘴,則零點變大,反之零點變小。2)量程上移反應漣漪管,量程變大,反之減小。先調零點,再調量程,頻頻進行直至二者都正確。零點遷徙原理:遷徙后,起點和終點均改變,但量程不變(斜率不變)。還可提升儀表的精度和敏捷度。用差壓變送器丈量鍋爐水位:丈量管接正壓室,參照管接負壓室,同時進行負遷徙。3、典型故障有輸入無輸出------------氣源漏氣,恒節流孔擁塞,輸出管路漏氣,遷徙量沒調好;12無輸入但有輸出 ---------噴嘴擁塞,反應漣漪管漏氣,膜盒上的彈簧拉片變形;零點漂移------------------噴嘴檔板沾污,頂針螺絲松動,輸出管路漏氣,丈量膜盒漏油;輸出壓力顛簸------------輸出管路或反應氣路漏氣,噴嘴檔板沾污。五、QXZ型色帶指示儀1、工作原理按力矩均衡原理工作。當輸入壓力為 0.06MPa時,色帶指示應在 50%處。構造特色: 無功率放大器。阻尼閥的作用:除去振蕩現象,并與反應氣室構成節流盲室起積分作用。阻尼閥開度過大,會使指針產生振蕩;阻尼閥開度過小,會使敏捷度過低。2、調整量程調整:1)粗調上下挪動丈量漣漪管作用點地點,改變丈量力矩。2)細調調理螺釘對支點13的上下地點改變反應力矩。若量程偏小,則應將量程粗調螺釘上移、將量程細調螺釘下移。零點調整:扭動零位調整螺釘。報警值調整:拉長或壓短擋片長度。上片控制下限報警值,下片控制上限報警值。3、典型故障發射管或接受管擁塞------------不可以報警但能顯示;噴嘴擁塞---------------------------色帶指示在100%處并發上限報警;丈量漣漪管或反應膜片破碎---色帶指示在0%處并發下限報警;恒節流孔或阻尼閥擁塞---------色帶指示在0%處并發下限報警;氣源中止---------------------------色帶指示在0%處但不發下限報警。六、氣動PID調理器(一)QTM-23J 型氣動PID調理器調理器依據力矩均衡原理工作。由變送器送來的丈量信號經過微分環節后再送到比率積分部分,亦即QTM-23J調理器是由微分器與比率積分器串連而成的。1)比率積分部分(1)比率環節比率調理規律是利用輸出信號的綜合負反應來實現的。負反應量的改變是經過正反應PH部分抵消全負反應PE來實現的。正反應壓力PH可經過改變比率閥的開度大小來調理。(2)積分環節積分調理規律是利用節流盲室的正反應實現的。(3)比率帶和積分時間的調整將比率閥的開度調大,RP變小,則PB變小,比率作用增強。反之,將比率閥的開度調小,RP變大,則PB變大,比率作用減弱。將積分閥的開度調大,Ri變小,則Ti變小,積分作用增強。反之,將積分閥的開度調小,Ri變大,則Ti變大,積分作用減弱。2)微分部分微分作用的強弱由微分閥開度 Rd大小而定。微分閥開度小,使反應漣漪管壓力 PL與測13量漣漪管壓力 PK相等需較長時間,故微分作用強。微分閥開度大,微分作用弱。(二)M58型氣動PID調理器1、構造和工作原理構造特色:四個同樣的漣漪管,互成900均勻散布在同一圓周上。給定、丈量一組,正反應、負反應一組。浮動環既作為力矩的比較機構,又作為擋板。工作原理: 按力矩均衡原理工作,可實現 PID調理規律。2、調整(1)比率帶PB=a×100%=tgθ×100%btgθ—比率帶調整桿與正、負反應漣漪管的夾角的正切(0<θ<90)。轉動比率帶調整桿,改變θ角,即可調整比率帶大小(10%~500%)。(2)積分時間Ti開大積分閥,可減小Ti,增強積分作用。(3)微分時間Td開大微分閥,可減小Td,削弱微分作用。4)正、反作用切換(經過正、反作用切換板實現)正作用式:漣漪管5接丈量信號,漣漪管12接給定信號。反作用式:漣漪管5接給定信號,漣漪管12接丈量信號。(三)NAKAKITA型PID調理器工作原理: 位移均衡調理作用的形成:1)比率作用經過改變比率桿與噴嘴擋板機構的相對地點實現2)積分作用經過節流盲室的正反應實現3)微分作用經過比率慣性環節的負反應實現參數調整:轉動比率帶調整盤,平行地改變擋板與噴嘴的相對地點,以調整比率帶;開大積分閥, Ti減小;關小微分閥, Td增添;順時針轉動給定值旋鈕,可增大給定值。(四)調理器參數的整定1、調理器參數對動向過程的影響(1)若分別將 PB、Ti調得過小、Td調得過大,則動向過程都會產生振蕩。此中, Td調得過大惹起的振蕩周期最短,PB調得過小惹起的振蕩周期居中,Ti調得過小惹起的振蕩周期最長。2)積分作用對最大動向偏差影響不大,微分作用和比率作用能有效地克制最大動向偏差。(3)加入積分作用后,為了保持穩固性不變,應將 PB適合調大;加入微分作用后,可將PB適合調小。2、調理器參數的常用整定方法14(1)經驗法(現場湊試法)溫度控制系統: PB=20~60%;Ti=3~10min;Td=0.5~3min。(2)衰減曲線法方法:切除I、D作用,將PB由大調小,直至達到衰減比為4:1的衰減振蕩過程,再查表設定PB、Ti和Td。3)臨界比率帶法(Ziegler-Nichols法)方法: 切除I、D作用,將PB由大調小,直至出現等幅振蕩,再查表設定 PB、Ti和Td。若系統不一樣意出現等幅振蕩,則不可以用此法。(4)反響曲線法特色:需要知道對象的 K、T和η(一般用實驗方法測知) ,方能查表設定 PB、Ti和Td;只合用于有自均衡能力的控制對象。五、氣動履行機構種類:薄膜調理閥、活塞履行機構。性質:履行機構近似于比率環節。氣關式調理閥: 輸入信號增大,開度減小。薄膜調理閥特色: 構造簡單、尺寸小、推力小。活塞式履行機構特色:推力大、動作到位。閥門定位器作用: 增大作用在調理閥上的推力;實現閥芯的精準定位;加快調理閥的動作速度,減小系統傳輸延誤;戰勝閥桿與填料之間、活塞與氣缸之間的卡阻現象。第四章重點一、主機冷卻水溫度控制系統(一)TQWQ 型氣動冷卻水溫度控制系統1、系統的構成及工作原理(1)構成TQWQ型氣動溫度三通調理閥屬于基地式、 反作用式、間接作用式的氣動比率調理器。①丈量元件 溫包,其內部充注膨脹系數較大、沸點較低的易揮發性液體。②比率調理器 由丈量漣漪管、反應漣漪管、比較杠桿、噴嘴擋板機構、氣動放大器和定值彈簧等構成。③履行器 由氣缸、活塞和三通閥構成。2)工作原理按力矩均衡原理工作。當柴油機負荷增大時,冷卻水溫度高升,溫包中的介質壓力高升,丈量漣漪管中的壓力隨之增大,主杠桿繞支點逆時針轉動,使固定在主杠桿左端的噴嘴走開擋板,背壓降低,經放大器放大后輸出氣壓減小(反作用式),吝嗇缸中的活塞上移,帶動轉閥逆時針轉動,15開大冷卻口、關小旁通口,使水溫降落。2、比率帶和給定值的調整(1)比率帶PB的調整是經過挪動反應漣漪管的地點來實現的。向右挪動反應漣漪管,反應作用減弱,輸出量變化變大,即 PB減小、比率控制作用增強,靜差變小。反之 PB增大、比率作用減弱、靜差變大。2)給定值經過調整定值彈簧的預緊力實現。若增大定值彈簧的預緊力,可提升溫度給定值;反之,則使給定溫度降低。(二)MR-Ⅱ型主機冷卻水溫度控制系統1、系統構成熱敏電阻T802、MR-Ⅱ型指示調理儀、接觸器和開關箱、過載保護繼電器、履行電機和三通閥、冷卻器。MR-Ⅱ型調理器控制規律:比率微分( PD)2、保護環節1)過載保護(由熱繼電器實現)防備電機電流過大。2)限位保護(由限位開關實現)防備平板閥卡緊在極端地點,使電機回行時動作不敏捷或因電機負載過大惹起過熱。3)電機正反轉互鎖保護(由正反轉接觸器實現)防備正反轉接觸器同時有電致使電源短路。3、MR-Ⅱ型指示調理儀構成: 1)輸入和指示電路 MRB 2)比率微分電路 MRV3)脈沖寬度調制電路 MRD 4)繼電器和開關電路 MRK5)主電源電路 MRP 6)穩壓電源電路 MRS1)輸入和指示電路 MRB作用:形成溫度偏差信號 U15并指示本質溫度或給定溫度。(1)輸入電路作用: 形成溫度偏差信號 U15。T802: 擁有負的溫度系數, T↑,Rt↓。輸出信號:U15=R7/R3(UB-UA),本質溫度 T↑→Rt↓→UA↓(UB不變)→U15>0。給定值UB的調整:W1↑→UB↑→TS↓。(2)指示電路調整W2能夠調理零點: W2↑,零點指示值 ↑。調整W3能夠改變量程: W3↑,儀表滿度指示值 ↓,量程↑。2)比率微分電路 MRV作用:對溫度偏差信號 U15進行比率微分運算(輸出信號 U5與輸入信號 U15同極性)。構成:TU1—本質微分電路; TU2—反對比率運算電路; TU3—反相加法器。16運放反應回路中電容的作用:增強抗擾亂能力,提升電路穩固性,防備運放產生振蕩。調整:調理W1,改變比率帶,W1↑→KP↑→PB;↓調理W2,改變微分時間, W1↑→Td↑。3)脈沖寬度調制電路 MRD作用:將 MRV板送來的比率微分控制信號變換成脈沖信號。(1)不敏捷區輸入電壓絕對值大于運放TU1(或TU2)同相端電位時,TU1(或TU2)才會有脈沖信號輸出,因此可防止電機屢次起動。將W2調大,不敏捷區變大,反之變小。不敏捷區過大,系統穩態偏差大;不敏捷區過小,會使電機 M起停屢次。(2)丈量值大于給定值并超出不敏捷區運放TU1輸出一系列負脈沖信號,減少輸出繼電器中斷有電,電機中斷正轉,使冷卻水增添、旁通水減少,水溫降落,直至 T=TS。(3)丈量值小于給定值并超出不敏捷區運放TU2輸出一系列正脈沖信號,增添輸出繼電器中斷有電,電機中斷反轉,使冷卻水減少、旁通水增添,水溫上漲,直至 T=TS。(4)影響脈寬的要素①調理W1,能夠改變運行脈沖寬度 TON,而停轉脈沖寬度 TOFF不變。W1↑→TON↑(TOFF不變)→積分作用↑→穩固性↓。②溫度偏差電壓 U5↑→TON↑、TOFF↓。4、典型故障剖析1)自動運行狀態下偏差超出不敏捷區但履行電機不轉2)自動運行狀態下電機只好單向運行3)T802短路或開路短路:相當于 T極高,溫度表顯示最大值而本質溫度卻極低,旁通閥關死。開路:相當于 T極低,溫度表顯示最小值而本質溫度卻極高,旁通閥全開。二、燃油粘度自動控制系統(一)NAKAKITA 燃油粘度自動控制系統1、系統功能(1)粘度定值控制 (2)溫度程序控制(3)輕油/重油自動切換 (4)溫度/粘度控制自動切換2、系統構成(1)粘度定值控制系統:測粘計、差壓變送器、反作用式 PID粘度調理器、氣關式蒸汽調理閥。(2)溫度程序控制系統:溫度變送器、正作用式 PID溫度程序調理器、氣關式蒸汽調節閥。3)輕油—重油變換裝置4)溫度—粘度控制選擇閥5)控制電路173、溫度程序調理器構成:正作用式 PID調理器+溫度程序設定裝置作用:以設定的速度增添(或減少) TS,并按PID調理規律使 T追蹤TS。注意:(1)TL、TH和TM的設定(上、下限溫度限位開關和調整凸輪) ;(2)溫度給定值上漲速度的設定SM1:1℃/分鐘; SM2:2.5℃/分鐘。正轉加溫,反轉減溫。4、三通電磁閥和三通活塞閥T<TM,SV1有電、SV2失電,三通電磁閥工作在下位,三通活塞閥工作在上位,輕油進入系統。T>TM,SV2有電、SV1失電,三通電磁閥工作在上位,三通活塞閥工作在下位,重油進入系統。SV1、SV2不可以同時通電,但能同時斷電。5、溫度/粘度控制選擇閥作用:T<TH,輸出溫度程序控制信號; T>TH,輸出粘度控制信號。6、控制電路剖析(以投入運行為例)1)TL<T<TM系統進行程序加溫,測粘計、差壓變送器、粘度指示儀和粘度記錄儀投入工作,但粘度調理器因氣源未接通故不工作。2)TM<T<TH油溫上漲至TM時,MV10有電、MV1S失電,使得三通電磁閥工作在上位,三通活塞閥工作在下位,進行輕油—重油變換。若變換成功,重油進入系統并連續進行程序加溫;若變換失敗,則進行輕油中間溫度定值控制并發作聲光報警。3)T>TH油溫上漲至TH,程序加溫結束,系統進行重油上限溫度定值控制。經準時器T1延時(0~60)分鐘后,MV20有電、MV2S失電,接通粘度調理器的氣源,系統進入粘度定值控制。7、典型故障剖析(1)三通活塞閥卡死沒法換油、油溫TM定值控制且報警。(2)三通活塞閥微動開關不動作能換油、油溫TM定值控制且報警。(3)中間溫度調整凸輪松動沒法換油,但有溫度程序控制和粘度定值控制。(4)中間溫度限位開關不動作沒法換油,但有溫度程序控制和粘度定值控制。(5)MV10或MV1S燒毀沒法實現D→H變換。(6)MV20或MV2S燒毀沒法接通粘度調理器氣源或沒法實現程序降溫。(7)準時器故障沒法實現粘度定值控制(8)溫度上限值調得過高溫度-粘度控制選擇閥選擇溫度控制信號輸出(9)差壓變送器噴嘴擁塞使粘度調理器輸出過小,沒法獲取粘度定值控制(10)測粘計毛細管擁塞使粘度調理器輸出過小,沒法獲取粘度定值控制(二)VISCOCHIEF 型燃油粘度自動控制系統1、系統構成和特色18系統構成:EVT-10C粘度傳感器、PTl00溫度傳感器、VCU-160控制器、SHS蒸汽加熱裝置和EHS電加熱裝置等。系統的主要特色:利用改良后的溫度傳感器檢測溫度,單片機粘度傳感器丈量精度高,同時又采納了粘度控制和溫度控制相聯合的新方案,大大提升了系統的動向控制精度和穩固性。粘度傳感器沒有運動零件(只有振動桿件),可在全流量下丈量。擁有完美的自檢、控制、顯示、故障報警等功能,并能與上位機進行通訊。2、丈量單元1)EVT-10C粘度傳感器由測粘計和單片機變送器兩部分構成。測粘計測粘計把燃油粘度的變化變換為感覺電動勢的變化量并送到單片機變送器。振動桿的幅值衰減量正比于燃油粘度。燃油的粘度越高,振動桿振蕩遇到的衰減越大,桿的振蕩幅值越小。反之,粘度越低,衰減量越小,桿的振蕩幅值越大。單片機變送器丈量線圈產生的感覺電動勢經放大后送入電壓 -頻次變換器 LM231,其輸出的脈沖信號頻次與輸入電壓成比率。脈沖信號送往 80C31內部的準時器 T。記錄單位時間脈沖數,其數值反應燃油粘度的本質值。 80C31再把表示粘度值的數字量送入數模變換器變換成電壓模擬量,又經 U/I電路變換成 4~20mA電流輸出,其對應的粘度丈量范圍是 0~50cSt。2)PTl00溫度傳感器接法采納“三線制”并在構造長進行改良。3、VCU-160粘度控制器1)控制方式和過程構成:PI溫度調理器和 PI粘度調理器。控制方式:DO溫度定值控制;HFO溫度或粘度定值控制;手動控制蒸汽調理閥方式。在各樣工作方式下均有溫度和粘度顯示。當把控制方式選擇開關從停止轉到DO地點時,開始對柴油進行程序升溫控制,當溫度達到設定值以下3℃以內時,加溫程序控制結束,自動轉入溫度定值控制,此時粘度警報被自動關掉。當把控制方式選擇開關從停止或 DO地點轉到 HFO地點時,升溫過程與 DO方式升溫過程同樣,不過當溫度達到設定值以下 3℃以內時,自動轉入粘度定值控制,此時閃亮的DO指示燈滅、HFO指示燈亮。工作狀態穩固后,改為對HFO進行溫度或粘度的定值控制。當粘度絕對偏差值在0.5cSt以內時,溫度調理器以粘度設定值所對應的當時溫度值作為溫度給定值,對 HFO進行溫度定值控制。當粘度絕對偏差值超出 0.5cSt時,粘度調理器開始工作。當粘度絕對偏差恢復到0.5cSt以內時,溫度調理器又以此時粘度所對應的溫度為給定值進行溫度定值控制。當把控制方式開關從HFO地點轉到DO地點時,控制器采納粘度定值控制,經過減小對燃油的加熱強度來保持粘度值。當溫度降落到柴油溫度設定值時,溫度調理器自動開始溫度控制。19采納粘度或溫度定值控制是鑒于同一燃油溫度的變化要比粘度的變化敏捷這一特色,同時兩種定值控制能夠互為備用。2)控制板電路由輸入端輸入系統的各樣模擬量和開關量信號,經 8031單片機辦理后,由輸出端輸出各樣控制、顯示和報警信號。(1)模擬量輸入電路模擬量輸入信號來自于EVT-10C粘度傳感器和PTl00溫度傳感器,各自經A1和A2放大后送入8位多路變換開關DG508(其地點譯碼信號來自于8255)。8031經過數據總線,經8255的PA口選擇DG508的一路輸入接通。被選通的一路送入精細電壓/頻次變換器LM331,輸出的頻次信號是與輸入電壓嚴格成正比的脈沖信號,而后送入8031的準時器/計數器,將脈沖信號變換成對應的溫度或粘度值。8255的三個端口均置成工作方式 0且所有為輸出狀態(控制命令字為 80H)。8255的PA口主要用于選擇輸入通道和輸出控制信號, PB、PC口用于8031數據總線(P0口)和數碼顯示器、發光二極管之間的連結。開關量輸入電路依據開關量的用途不一樣分紅三種不一樣的方式輸入。3)輸出控制電路控制電路主假如控制SHS蒸汽加熱裝置的調理閥或EHS電加熱裝置的接觸器,能夠采用SHS蒸汽加熱裝置,也可采納EHS電加熱裝置或二者聯合起來使用。在三種不一樣配置中,除只采納EHS電加熱裝置時沒有手動控制方式外均有DO、HFO和手動三種工作方式。在EHS電加熱裝置和SHS蒸汽加熱裝置同時被采納時,系統剛投入使用時期用SHS蒸汽加熱裝置;當需要更高溫度且蒸汽調理閥已全開時,EHS電加熱裝置投入工作;當加熱功率需要減少時,第一減少電加熱功率真至零后,如需再降低加熱功率則自動關小蒸汽調理閥。8031依據粘度或溫度值偏差按PI規律輸出控制信號,并變換成一系列脈沖信號,經8255接口(PA0~PA3)、驅動器及光電隔絕器,去控制雙向晶閘管T2800D的導通角,也就是控制驅動履行機構的伺服電機或控制電加熱裝置的接觸器,從而保持系統溫度或粘度恒定。顯示電路顯示電路用來驅動七段數碼顯示器和發光二極管。(5)報警電路當8031在檢測或查問過程中發現故障時,經過8255的PB0、PC3輸出報警信號,經三極管驅動繼電器X,發作聲光報警。三、輔鍋爐自動控制系統1、貨船輔鍋爐控制(1)水位控制控制原則: 采納雙位控制(2)蒸汽壓力控制控制原則: 雙位控制和比率控制①雙位控制20采納兩個壓力開關(動作整定值不一樣) 。蒸汽壓力降到下限值,兩個開關都閉合,此時風量和油量都最大(單油頭:回油閥關得最小;雙油頭:兩個油頭都噴油) ,進行“高火焚燒”。蒸汽壓力升到上限值,一個開封閉合,另一個開關斷開。此時風量和油量都最小(單油頭:回油閥開得最大;雙油頭:一個油頭噴油) ,進行“低火焚燒”。鍋爐負荷變化時,蒸汽壓力在上、下限之間顛簸。當負荷很小時,在“低火焚燒”情況下蒸汽壓力仍會高升。當壓力上漲到高壓保護值時,兩個開關均斷開,自動停爐并發聲光報警。當壓力降落到下限值時,兩個開關均閉合,但一定復位后才能從頭起動鍋爐。②比率控制構成: 壓力比率調理器和電動比率操作器。調理: 改變給定彈簧的預緊力可調整蒸汽壓力給定值。改變丈量電位器的傾斜角度,可調整比率作用強弱。傾斜角越大,比率作用越強。2、大型油輪輔鍋爐控制控制原則:水位控制和蒸汽壓力控制均要求無差定值控制。1)水位控制①雙回路控制回路1:依據水位偏差控制給水閥開度的水位控制回路(采納 PI控制);回路2:依據給水閥前后壓差控制蒸汽調理閥開度、保持給水閥前后壓差恒定的給水差壓控制回路。②雙沖量控制雙沖量: 水位控制信號和蒸汽流量控制信號。控制原理:在負荷忽然增大的短時間內,主要依照蒸汽流量的變化來控制給水閥開度,而在負荷變化較安穩的情況下,則按水位偏差信號來控制給水閥的開度。(2)蒸汽壓力控制采納串級控制回路。主回路為蒸汽壓力控制回路,采納 PI控制;副回路為風量控制回路,采納 PID控制。兩個回路之間經過函數發生器相連。函數發生器:輸入為油量信號,輸出為風量給定信號,輸入和輸出間是近似的平方關系,以實現最正確風油比。近似的平方關系經過反應凸輪的外形輪廓得以實現。微分器和高壓選擇器:在負荷忽然變大時,提早開狂風門的開度。3、輔鍋爐焚燒時序控制焚燒時序控制過程(預掃風、預點火、噴油點火、低火預熱、正常焚燒)1)主要元零件(1)時序控制器①有觸點時序控制器多回路時間繼電器:轉動一周需要 60s;在時序過程中,電機轉動,離合器嚙合;在正常焚燒過程中,電機停轉,離合器嚙合;如有點火失敗等故障發生,則離合器脫開。②無觸點時序控制器(利用 RC延時電路)(2)火焰感覺器21光敏電阻、光電池、紫外線燈泡等。①光敏電阻工作原理: 有光照耀時,電阻值很小,電壓必定,電流很大;無光照耀時,電阻值很大,電壓必定,電流很小。使用注意事項:安裝時要防止高溫爐墻輻射線直接照耀在元件上(裝有磨砂玻璃,阻攔紅外線透入);不可以蒙受高溫,防備影響壽命(裝有散熱片并用空氣冷卻) 。②光電池工作原理: 有光照耀后在兩極間產生電壓。種類: RAR型(光照后兩極間電壓為 1V);2CRⅡ型(光照后兩極間電壓為 0.5V)。特色: 光譜敏感范圍僅限于可見光,而不包含紅外線;使用壽命長。2)PLC控制的輔鍋爐焚燒自動控制系統( OEVC2-100型系統)1)概括水位采納雙位控制。用參照水位罐和差壓變送器檢測鍋爐水位,差壓變送器輸出與實際水位成正比的氣壓信號,一路經氣/電變換器變換成 4~20mA電流送集控室顯示水位;另一路分別送到低水位、高水位和危險低水位三個壓力開關,以此來控制給水泵等。鍋爐汽壓也采納雙位控制。焚燒系統采納單油頭、定油量和定風量焚燒,點火時期直接用電磁線圈控制風門擋板將風門關小,其實不設點火油頭,直接用點火電極給油頭發射到爐膛內的重油點火。火焰監督器采納光電池。2)輔鍋爐的控制過程①起動前的準備②焚燒時序控制預掃風:風機和油泵運行,風門擋板翻開(風門擋板線圈 Y004斷電),預掃風 60s。點火:60s時開始預點火。 62s時正式點火,燃油電磁閥有電。點火時期,風門擋板關閉(Y004有電)。70s時熄火保護起作用。若點火成功,則點火變壓器斷電。 2s后,翻開風門擋板。若點火失敗,70s時,燃油電磁閥斷電,停止向爐內噴油。經后掃風 60s,風機和油泵停轉,手動復位后才能從頭起動。點火結束時若風壓未成立,則后掃風、停風機和油泵,過程與點火失敗同樣。半途熄火:封閉燃油電磁閥,經后掃風 60s,風機和油泵停轉。③汽壓的自動控制蒸汽壓力達到上限時,燃油電磁閥斷電,經后掃風 60s,風機和油泵停轉。此為正常停爐,故無聲光報警。3)安全保護系統設有半途熄火、危險低水位和低風壓等安全保護。故障清除后,一定按復位按鈕才能從頭起動鍋爐。四、FOPX型分油機自動控制系統22FOPX型分油機作為部分排渣分油機工作時, 待分油連續進分油機, 在排渣時期也不切斷進油。每次排渣時排渣口僅翻開 0.1s,排出量是分別片外邊沿與殼體之間容積的 70%。(一)FOPX型分油機的控制系統系統的中心裝置: EPC-400型監控裝置。1、輸入信號(1)溫度傳感器和溫度開關 PT1、PT2、PT3PT1是擁有高油溫報警的溫度傳感器。當油溫達到上限值時,其報警開封閉合,發出高溫報警。溫度傳感器PT3也用來檢測燃油溫度本質值,信號有兩個用途:一是送至油溫控制系統的PI調理器;二是送至EPC-400,當發生油溫上下限報警時,由數字顯示窗指示油溫本質值。PT2是低油溫報警開關,溫度低于下限值時,該開封閉合。分油機正常運行時期,PT1和PT2溫度報警開關都是斷開的。只有在加熱裝置及控制系統出現故障時,PT1和PT2才起作用,所以可把PT1和PT2看作是加熱器裝置和溫度控制系統的故障監督開關。(2)低流量開關 FS用來監督供油系統的故障,油流量低到下限值時, FS閉合,EPC-400發低流量報警。(3)壓力開關 PS1和PS2PS1用來監督凈油出口壓力,分油機發生跑油等故障時該開封閉合, EPC-400裝置發出分油故障報警并停止分油機工作,所以 PS1其實是監督分油機自己故障的開關。PS2是排渣口能否翻開的反應信號。當分油機排渣時, PS2閉合。(4)液體溫度傳感器 XT1它裝在排渣口,需用空氣冷卻。在正常分油時期, XT1應檢測到低溫值,假如檢測到溫度值高升,說明排渣口密封不嚴,EPC-400面板上紅色LED報警。排渣時期,XT1應檢測到高溫信號。5)WT200型水分傳感器由圓筒形電容器及振蕩器構成。當凈油中含水量增添時,流過電容器的電流增大。2、輸出信號EPC-400型裝置輸出的信號:控制對分油機操作的各樣電磁閥;顯示分油機控制系統狀態的指示燈及由5位數碼顯示器所構成的顯示窗。(1)電磁閥MV16用于控制進分油機的賠償水。在分油機排渣口密封時期,MV16斷續通電,工作水柜的水經管P2斷續進分油機,把滑動底盤K托起。MV15用于控制操作水。當需要排渣時,EPC-400使MV15通電3s。在排渣口密封時期,電磁閥MV15保持斷電。電磁閥MV5是排水電磁閥。當需要向外排水時,EPC-400使MV5通電翻開向外排水,約20s左右斷電封閉。待分油溫度在正常范圍內且沒有發生使分油機停止工作的故障時,電磁閥V1通電,通過三通活塞閥使待分油進分油機。當分油機發生故障或停止分油機工作時,V1斷電,待分23油在分油機外面打循環。2)顯示窗(5位數碼顯示器)運行時期,左側兩位顯示凈油中的含水量,用達到觸發值的百分數表示,假如達到或超出觸發值的 100%,則顯示“――”。右側三位顯示距下次排渣的最大時間。3、基本控制過程在EPC-400裝置中,設定了一個最短排渣間隔時間 10min及一個最大排渣間隔時間63min(可調)。分油機是以最短仍是以最大的間隔時間翻開一次排渣口,取決于待分油中含水量的多少。①假如待分油中含水量很少,從上一次排渣算起在 63min內凈油中含水量沒有達到觸發值,這時EPC-400就決定排一次渣。在排渣前, 使電磁閥 MVl0通電翻開,向分油機內注入置換水。當凈油中含水量達到觸發值時, MVl5和MVl6同時通電翻開,進行一次排渣。②假如待分油中含有必定量的水,距上一次排渣時間超出 10min但不到63min凈油中含水量就達到觸發值, EPC-400發出排渣信號進行一次排渣,排渣前不需進置換水。③假如待分油中含水量許多,在上一次排渣后的 10min內凈油中含水量就達到觸發值,則EPC-400要使排水電磁閥MV5通電翻開向外排水,一般MV5翻開20s后封閉。若排一次水后距上一次排渣仍在10min內凈油中含水量又達到觸發值,則要封閉排水閥進行一次排渣。④假如待分油含有大批的水,距上一次排渣后較短的時間內凈油中含水量就達到觸發值且排水閥翻開 120S后含水量未能降落到低于觸發值, 這時EPC-400要封閉排水閥進行一次排渣。排渣后,凈油中的含水量又較快地增至觸發值,且翻開排水閥 120S后,凈油中含水量仍不可以降落至觸發值以下,則再一次封閉排水電磁閥進行一次排渣后,停止待分油進分油機,發作聲光報警。4、系統投入運行的步驟第一按下起動器上的起動按鈕,一方面起動分油機的電機,另一方面使起動器經變壓器輸出48V溝通電,向 EPC-400裝置供電。按加熱器按鈕,開始對待分油進行加熱,同時溫度自動控制系統投入工作。按一次程序起動/停止按鈕, EPC-400從初始化程序開始執行,它第一監督待分油溫度,當油溫達到正常溫度值時, EPC-400將對分油機進行密封排渣口、待分油進分油機及排水和排渣等操作。(二)系統狀態監督與參數調整在運行中假如出現故障,除總報警紅色發光二極管閃亮外,5位數字顯示窗將立刻顯示故障內容,還能夠利用面板上的四個按鈕和顯示窗來測試和調整分油機運行的有關參數。系統的參數基本上可分兩類:一類是安裝參數,這種參數只好測試不可以調整;另一類是過程參數,這種參數既能測試也能調整。在測試和調整參數以前,一定把方式選擇開關轉至P位,待顯示窗右側3位顯示出“PRO”后方可進行。五、自沖洗濾器的自動控制1、系統功能當濾器出入口壓差高于 0.09MPa時開始沖洗,低于 0.03MPa時停止沖洗。同一時間只有一個濾筒處于沖洗狀態,其他三個濾筒處于過濾狀態。沖洗時,電磁閥通電,控制活塞被抬起,每個濾筒的沖洗時間約為1min。沖洗時壓縮空氣由里向外,與油的流動方向相反。242、控制電路工作原理(1)接通控制電路電源,立刻對一個濾筒沖洗 1min。(2)若濾器出入口壓差大于 0.09MPa,壓力開關 P1閉合,接觸器 C1有電,M轉動。當M瞄準下一個濾筒時, CS斷開、R1斷電,C1斷電、M停止轉動,S1有電,開始沖洗(清洗時間1min取決于延時繼電器 RT的通電延不時間)。RT延時結束后,S1斷電,停止沖洗。若出入口壓差未降至0.03MPa,則P1依舊閉合,C1又通電,再次起動電機M驅動旋轉本體瞄準再下一個濾筒進行沖刷,直至出入口壓差低于0.03MPa時停止。3)若濾器出入口壓差大于0.12MPa,則P3閉合,系統停止沖洗并發聲光報警。第五章重點一、主機遙控系統的構成遙控操控臺、遙控裝置、測速裝置、遙控履行機構與主機操控系統、安全保護裝置。二、常用氣動閥件1、邏輯元件種類:兩位三通閥、或門閥(雙座止回閥) 、與門閥(聯動閥)、三位四通閥、多路閥。三位四通閥:用于雙凸輪主機的換向閥。知足換向條件, 7端為“0”,排除連鎖;換向達成,7端為“1”,恢復連鎖(鎖定在中位) 。多路閥 : 用于換向邏輯鑒識和起動邏輯鑒識。倒車換向 Ⅵ位(換向進行中) →Ⅰ位(換向達成);正車換向 Ⅱ位(換向進行中) →Ⅲ位(換向達成);換向過程中,2口(倒車)或 3口(正車)有輸出;換向達成后,口 6有輸出。2、時序元件種類:速放閥、單向節流閥、分級延時閥分級延時閥:輸入信號大于設定開端壓力,有節流延時作用;輸入信號小于設定開端壓力或輸出信號,則無節流延時作用。螺釘A用來調整開端壓力,螺釘 B用來調整延不時間。3、比率元件(1)比率閥氣源端(1端)信號大于輸入端(5端)信號時,輸出端信號與輸入端信號相等。(2)轉速精細調壓閥按力均衡原理工作,輸出壓力與頂錐下移量成比率。輸出氣壓為( 0.05~0.5)MPa。旋緊調理螺釘10,可向上平移輸出特征(最低、最高轉速都提升),增添彈簧7的有效圈數或減小其剛度,可使斜率變小,最高轉速變小。典型故障——反應孔擁塞。加快時,膜片不下移,上球閥不封閉,氣壓上漲至最大;減速時,膜片不上移,下球閥不封閉,氣壓降落至最小,主機轉速降落至最低穩固轉速。三、換向邏輯控制25(一)換向邏輯條件1、換向邏輯鑒識條件車令與凸輪軸地點不一致,即YRL=IHCS+ISCH2、停油條件車令與凸輪軸地點不一致或車令與轉向不一致,即YRT=(IHCS+ISCH)+(IHRS+ISRH)+IST3、轉速條件主機轉速低于正常換向轉速或應急換向轉速,即(nR+nER)=“1”4、頂升機構已抬起(合用于某些四沖程中速機)Dup=“1”邏輯表達式:YR=YRL·YRT·(NR+NER)·Dup四、起動邏輯控制(一)主起動邏輯控制主起動邏輯表達式:YSO=YSC·YSL此中,起動準備邏輯條件YSC(略)起動鑒識邏輯條件YSL=IHCH+ISCS(二)重復起動邏輯控制1、時序控制方式含義:每次起動連續時間T1d、兩次起動間隔時間T2d以及三次起動總時間TM都為準時,且知足3T1d+2T≤T<3(T1d+T2d)。2dM特色:不論起動失敗的原由是什么,都能實現三次起動。氣動重復起動控制回路:T1d取決于A436/2和A445/3;T2d取決于A406/1和A445/3;TM取決于A406/2和A4451、A445/2。起動成功后,回路也工作,A301/3會受控。2、時序-轉速控制方式特色:若n能達到nI,則有重復起動過程;若n向來達不到nI,則推行一次性起動(如8~10s)。電動重復起動回路:采納時序-轉速控制方式。起動時期,SA有電;T2在起動中止時期有電;n達到生氣轉速, X1(第一次起動)、X2(第二次起動)、X5(第三次起動)有電。達到生氣轉速后又下跌,X2(第一次起動失敗)、X4(第二次起動失敗)、X6(第三次起動失敗)有電。T1控制一次性起動,達到準時(5~11s)后T1有電。三次起動失敗或一次性起動失敗,X6和F3有電。(三)重起動邏輯控制1、重起動邏輯條件(1)知足起動的邏輯條件,YSO=“1;”(2)知足重起動邏輯鑒識條件,YHL=IE+F+IS=“1,”即有應急起動指令IE或有重復起動信號F或有倒車指令IS;(3)主機轉速未達到重起動轉速,NH=“1”26邏輯表達式: YSH=YSO·NH·(IE+F+IS)2、重起動的實現1)增添起動供油量;(2)提升生氣轉速;(3)增添起動供油量和提升生氣轉速。(五)慢轉起動邏輯控制1、慢轉起動邏輯條件(1)主機泊車時間過長; (2)無應急撤消慢轉指令;(3)轉數未達到規定的轉數( 1~2轉)或規定的慢轉時間;(4)沒有重起動信號; (5)知足主起動邏輯條件。邏輯表達式: YSLO=STd·ISC·R1·YSH ·YSO2、慢轉起動的實現方案1)控制主起動閥開度2)采納主、輔起動閥慢轉時,輔閥翻開;起動時,主、輔閥翻開;起動達成后,主、輔閥封閉。(六)制動邏輯控制1、能耗制動邏輯條件(1)制動的邏輯鑒識條件YBL=IHRS+ISRH(2)換向已達成YRF=“1”(3)已經停油YRT=“1”(4)轉速高于生氣轉速NI=“1”(5)有應急操控指令IE=“1”邏輯表達式:YBRO=YBL·YRF·YRT·NI·IE2、強迫制動邏輯條件邏輯表達式:YBRF=YBL·YRF·YRT·NI或YBRF=YBL·YRT·YSL·YSC強迫制動是在車令與轉向不一致且在停油條件下的起動,強迫制動控制環節附帶在起動控制回路中。強迫制動與能耗制動的不一樣之處:①不用有應急指令;②n<nI;③主起動閥和空氣分派器均投入工作。3、說明①將車鐘手柄由正車 →倒車(或反之),系統將自動經歷:停油減速 →換向→制動→反向起動→反向加快。②在中速機中,采納能耗制動和強迫制動。在低速機中,只有強迫制動。四、轉速與負荷的控制和限制(一)控制方式轉速控制: 有定值(海上航行)、隨動(出入港)和程序(加減速)控制三種情況且均屬于閉環控制;27定值控制時,轉速恒定、油量隨意。負荷控制: 油量恒定、轉速隨意,屬于開環控制。(二)起動供油限制1、起動油量的設定方法油氣并進:泊車時起動油量信號就送到調速器,起動時進行起動油量和車令設定轉速油量的切換且排除停油連鎖,但因為延時作用,起動過程中供起動油量。油氣分進:起動時起動油量信號送到調速器,起動過程中停油連鎖起作用。達到生氣轉速后,排除停油連鎖供起動油量并保持幾秒鐘,再切換到車令設定轉速。2、最大起動油量限制在PGA調速器中經過增壓空氣壓力限制環節實現,(三)加減速程序控制1、加快速率限制作用:限制設定轉速在低負荷區(如30%~70%額定轉速范圍)內的變化率,以防主機加快過快。氣動速率限制回路:由分級延時閥實現。電動速率限制回路:靠電子開關控制電容充放電實現。A1——電壓比較器 A2——差動輸入比率運算器(輸出一直為負電壓)加快時,A1輸出“1”電容,C充電;減速時,A1輸出“0,”電容放電。加快慢、減速快。起動時無窮制作用( uss經電壓跟從器 A3、二極管 D2直接向C充電)。LD在UO1湊近UI1時閃光,在減速常常亮。2、程序負荷作用: 對設定轉速在高負荷區(如 70%~100%額定轉速范圍)內的加快或減速過程進行時序控制,防備主機熱負荷顛簸過大。應急時可撤消。氣動速率程序負荷回路:由節流元件隨和容構成的慣性環節實現。(五)負荷限制(燃油限制)1、增壓空氣壓力限制作用: 使Fkm(增壓空氣壓力所同意的最大供油量)隨 Pk(增壓空氣壓力)的變化而變化,防止主機加快過程中因油多氣少而冒黑煙。應急運行時可撤消限制。1)開端段用于確立起動油量同意值且與增壓空氣壓力大小沒關。主機起動時期和起動成功后的短時間內, Uk<UN,A1為電壓比較器。2)限制段Ukm隨Pk的增大而增大。斜率越小,限制作用越強。主機正常運行, Uk>UN,A1為同相輸入的比率運算放大器。3)應急操控時, A1為電壓比較器。4)調整將P1抽頭下調,在同一Pk下的同意供油量增大,反之減小;將P2抽頭上浮,起動油量同意值增大,反之減小。2、轉矩限制28作用: 對應必定的轉速 ns或n,就有必定的最大同意供油量 Fnm,即用轉速限油量的方法來實現轉矩限制,以限制主機的機械負荷。方式: 1)由設定轉速限制油量( AC-Ⅲ系統采納);2)由本質轉速限制油量。1)開端段開端油量電壓 Ua(往常為額定值的 50%~60%)不隨ns變化。Ua越小,轉矩限制作用就越提早。Us<Ua,A1為電壓比較器。2)限制段Unm隨ns的增大而增大。斜率越小,轉矩限制作用就越強。Us>Ua,A1為同相輸入的比率運算放大器。3)調整將P1抽頭上浮,限制開端值和開端油量增大,反之減小;將P2調大,同一轉速下的同意供油量增大,反之減小。3、最大油量限制作用:正常運行時,將主機油量限制在輪機長同意的最大油量限制值Fm范圍內(往常為50%~100%額定油量),應急時可撤消限制。(七)電氣變換裝置及履行機構1、電氣變換器主要零件:A1-差動運算放大器;A2-反對比率加法器;G-脈沖放大器。工作原理:US和UR差值較大時,氣容連續充氣(或放氣);US和UR差值較小時,氣容斷續充氣(或放氣)。US和UR相等時,氣容停止充氣(或放氣)。2、Hagenuk電/液伺服器1)作用將調速電流Ic成比率地變換成伺服活塞的位移S,以改變主機的油門刻度地點。2)主要零件先導閥:依據Fi、Ff間的不均衡力動作,使主閥跟從其動作。主閥:控制動力油的流向,以控制伺服活塞的位移。先導泵:供給先導控制油壓,以驅動主閥。主泵:供給動力油壓,以驅動伺服活塞。均衡泵:在主泵故障或大幅度調理時補貼主泵,以穩固油壓。3)工作原理———鑒于力均衡原理(1)均衡狀態Fi=Ff→先導閥處于中央地點,上下油口微開泄油,主閥受力均衡處于均衡地點 →A、B孔封閉,伺服活塞地點保持不變。(2)主機加快過程1)主閥追蹤原理Ic↑→Fi>Ff→先導閥下移,上油口擁塞、下油口翻開 →主閥受力下移→主閥位移量與先導閥位移量相等時,上下油口泄油量相等,主閥受力均衡處于均衡地點。292)增油過程Ic↑→Fi>Ff→先導閥下移→主閥下移→A孔泄油、B孔進油→伺服活塞上移→主機油門↑,反應桿上移→Ff↑→Fi=Ff。4)調整零位: Ic=0(或4mA)時,油門最小(對應最低穩固轉速) 。若零位偏低,應旋緊調零螺釘,增添調零彈簧預緊力,反之應旋松。量程: Ic=10mA(或20mA)時,油門最大(對應額定轉速下的油量) 。若增大反應彈簧預緊力,負反應增強,伺服活塞位移變小,量程增大,反之量程減小。5)常有故障1)主閥不跟從先導閥位移:濾器太臟。2)加減速(油門)調理不足或過頭:反應彈簧預緊力太大或不足。3、電動履行機構與DGS8800e數字調速器配套的電動履行機構是一套溝通伺服系統。1)履行機構的構成(1)數字伺服飾置( DSU)構成:電源(ABS)、履行器地點控制器和伺服驅動器( SBS)。伺服驅動器SBS:其實是一個電機速度控制系統。此中的變頻控制單元主要由三相整流器、儲能電容和三相逆變器構成,逆變器輸出頻次和電壓幅值可變的三相電壓,驅動伺服電機。2)電動履行器ELACT構成:三相無刷伺服電機、減速裝置、絕對編碼器和旋轉變壓器。伺服電機內還裝有剎車裝置和熱保護裝置。絕對編碼器ENCODE:數字式傳感器。用來檢測燃油齒條地點(亦即伺服電機輸出地點),檢測信號既是電動履行器的地點反應信號,又是轉速調理器的反應信號。旋轉變壓器 Resolver:供給伺服馬達的轉角和角速度反應信號。2)基本工作原理來自于DGU8800e的油門地點給定信號與來自ENCODE的履行器地點反應信號進行比較,所得的地點偏差信號經PI作用和油門標度變換環節后變換成履行器驅動信號,送入伺服驅動器SBS。履行器速度反應用于穩固伺
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