模拟调节仪表

analog regulator

採用模拟信号的调节器，又称模拟调节器。它确定受控对象参数的模拟形式测量值与给定值的偏差，并根据一定的调节规律产生模拟输出信号推动执行器消除偏差，使受控参数保持在给定值附近或按预定规律变化。在自动化仪表中，调节仪表常被用于对检测仪表的输出信号进行综合以达到控制生产过程的目的。所调节的参数包括温度、压力、流量、液位、成分等。

模拟调节仪表按照所用的能源分为气动仪表、液动仪表和电动仪表三类；按照原理和结构又可分为自力式调节器、基地式调节仪表、简易调节仪表、单元组合仪表和组装式综合控制装置等（见图）。模拟调节仪表按调节作用又分为两位调节器、比例调节器、PI调节器（比例积分调节器）、 PID调节器（比例积分微分调节器）、前馈调节器等。

①自力式调节器　以被调介质本身的能量或经过简单的转换后带动调节阀，实现自动调节。浮球式液位调节器（如卫生间用的）就是利用浮球在液面上受到的浮力使调节阀动作。这种调节器不需要外来能源，是一种就地调节的装置。它结构简单，易于维修，适用于控制精度要求不高的单参数调节系统。它在原理和结构上与气动执行器十分类似，常被归入执行器类。

②基地式调节仪表　一种带附加调节机构的指示记录仪表。它接受检测元件发来的信号，靠指示、记录机构的动作带动调节机构发出控制信号，送到执行器实现自动调节。动圈式指示调节仪表、带电动调节器或气动调节器的电动和气动记录仪表都属于这种类型，它们广泛用于控制单台生产设备。

③简易调节仪表　一种可直接接受检测元件的信号，不带指示机构的，专用性较强且结构简单的调节仪表。它也可以接受变送器的信号。无指示调节器和温度报警器都属于简易调节仪表，在中小型企业中得到广泛套用。

④单元组合仪表　由若干种具有独立功能的标準单元组成的一套调节仪表。它完全适应大型机组和过程控制方面的要求，可以实现多迴路的複杂控制（见电动单元组合仪表、气动单元组合仪表）。

⑤组装式综合控制装置　简称组装式仪表，是按照一个大型机组或过程控制的要求，选用各种独立的功能组件组合成的专用控制装置。它可按用户的需要组装，因而具有很大的灵活性。

模拟调节仪表的今后发展大致有如下几个方面：

①控制功能多样化　按照设备运行的要求，不但要有各种反馈控制功能（如比例积分、比例积分微分等），还要有新型调节规律（如前馈控制、自适应控制、非线性控制等）、程式控制和各种联锁保护。

②系统功能的扩展　生产工艺和生产规模的变化要求自动调节仪表能适应各种单参数、多参数控制系统，能方便地扩展控制功能和系统规模。

③模拟仪表与计算机的兼容性　计算机控制必须与模拟仪表建立联繫。如用直接数字控制时对一些关键迴路常用模拟调节器作后备，採用给定值控制时则需要通过模拟调节器去控制生产过程。因此必须解决好模拟仪表与计算机联用的问题。

④操作简便性和安全可靠性　随着许多大型、高效率工艺装备的出现，自动控制系统日益庞大複杂，所用的调节仪表也日益增多。例如对一台30万千瓦发电机组用电晶体型单元组合仪表控制，其控制仪錶盘面长达10多米，操作把手400多个，机组启动长达10小时,操作人员负担很重。因此对新型调节仪表要求操作简便。此外许多大型的工业装置工作在临界状态下，对自动控制的可靠性有极高的要求，调节仪表应同整个系统的监控、保护装置配合，使整个系统安全可靠地运行。