模擬調節儀表

模擬調節儀表

analog regulator

採用模擬信號的調節器，又稱模擬調節器。它確定受控對象參數的模擬形式測量值與給定值的偏差，並根據一定的調節規律產生模擬輸出信號推動執行器消除偏差，使受控參數保持在給定值附近或按預定規律變化。在自動化儀表中，調節儀表常被用於對檢測儀表的輸出信號進行綜合以達到控制生產過程的目的。所調節的參數包括温度、壓力、流量、液位、成分等。

模擬調節儀表按照所用的能源分為氣動儀表、液動儀表和電動儀表三類；按照原理和結構又可分為自力式調節器、基地式調節儀表、簡易調節儀表、單元組合儀表和組裝式綜合控制裝置等（見圖）。模擬調節儀表按調節作用又分為兩位調節器、比例調節器、PI調節器（比例積分調節器）、 PID調節器（比例積分微分調節器）、前饋調節器等。

①自力式調節器　以被調介質本身的能量或經過簡單的轉換後帶動調節閥，實現自動調節。浮球式液位調節器（如衞生間用的）就是利用浮球在液麪上受到的浮力使調節閥動作。這種調節器不需要外來能源，是一種就地調節的裝置。它結構簡單，易於維修，適用於控制精度要求不高的單參數調節系統。它在原理和結構上與氣動執行器十分類似，常被歸入執行器類。

②基地式調節儀表　一種帶附加調節機構的指示記錄儀表。它接受檢測元件發來的信號，靠指示、記錄機構的動作帶動調節機構發出控制信號，送到執行器實現自動調節。動圈式指示調節儀表、帶電動調節器或氣動調節器的電動和氣動記錄儀表都屬於這種類型，它們廣泛用於控制單台生產設備。

③簡易調節儀表　一種可直接接受檢測元件的信號，不帶指示機構的，專用性較強且結構簡單的調節儀表。它也可以接受變送器的信號。無指示調節器和温度報警器都屬於簡易調節儀表，在中小型企業中得到廣泛應用。

④單元組合儀表　由若干種具有獨立功能的標準單元組成的一套調節儀表。它完全適應大型機組和過程控制方面的要求，可以實現多回路的複雜控制（見電動單元組合儀表、氣動單元組合儀表）。

⑤組裝式綜合控制裝置　簡稱組裝式儀表，是按照一個大型機組或過程控制的要求，選用各種獨立的功能組件組合成的專用控制裝置。它可按用户的需要組裝，因而具有很大的靈活性。

模擬調節儀表的今後發展大致有如下幾個方面：

①控制功能多樣化　按照設備運行的要求，不但要有各種反饋控制功能（如比例積分、比例積分微分等），還要有新型調節規律（如前饋控制、自適應控制、非線性控制等）、程序控制和各種聯鎖保護。

②系統功能的擴展　生產工藝和生產規模的變化要求自動調節儀表能適應各種單參數、多參數控制系統，能方便地擴展控制功能和系統規模。

③模擬儀表與計算機的兼容性　計算機控制必須與模擬儀表建立聯繫。如用直接數字控制時對一些關鍵迴路常用模擬調節器作後備，採用給定值控制時則需要通過模擬調節器去控制生產過程。因此必須解決好模擬儀表與計算機聯用的問題。

④操作簡便性和安全可靠性　隨着許多大型、高效率工藝裝備的出現，自動控制系統日益龐大複雜，所用的調節儀表也日益增多。例如對一台30萬千瓦發電機組用晶體管型單元組合儀表控制，其控制儀表盤面長達10多米，操作把手400多個，機組啓動長達10小時,操作人員負擔很重。因此對新型調節儀表要求操作簡便。此外許多大型的工業裝置工作在臨界狀態下，對自動控制的可靠性有極高的要求，調節儀表應同整個系統的監控、保護裝置配合，使整個系統安全可靠地運行。