JBT82211999工业过程控制系统用时间比例控制器性能评定方法

《JBT82211999工业过程控制系统用时间比例控制器性能评定方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《JBT82211999工业过程控制系统用时间比例控制器性能评定方法（76页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、JBT 8221-1999 工业过程控制系统用时间比例 控制器性能评定方法lCS 17.020 ' 15 E| 中华人民共和国机械行业标准JBIT 8221-1999 工业过程控制系统用时间比例控制器性能评定方法Methods of evalua由Ig the perfo口nanceof time proportioning controllers for use in industrial - proc臼s control systems 1999-08-06 发布 2000- 01- 01 实施国家机械工业局 发布JBf 8221-199 目 次前言范围定义试验条件试验的一是呈现

2、定与控制性能有关的试验影响量试验，、3 3 得-7r、v，hv, ;4 .1 专. .9 4 ' / 其它试验.;，' . .' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. . . . . . . ;1 .1 B 性能评定试验报告附录气(标准的附录)附录 B (标准的附录)附录 c (标准的附录)附录 D (标准的附录)附录 E (提示的附录);16 时间比例控制器的作用设定点误差(不小于 i 主!. 0% I 时)的时间比值允差.

3、. . . . . . . . . . . . . ., 18 时间比例控制器电源畸变和电干扰的试验示意图时间比例控制器试验线路时间比例控制器位能评定方法测试数据汇忌表;17 19 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .叮叮-伊JB!T 8221一1999前 -'-E 本标准是对 JB/T 8221-95工业过程控制系统用时间比例控制器性能评定方法的修订本标准与 JB/T 8221-95 在主要技术内容上没有差异，仅对原标准作了编辑性修改。本标准自实施之日起，代替 JB/T 8221-95 , 本标准附录 A，附录

4、 B，附录 C 和附录 D 都是标准的附录，附录 E 是提示的附录。本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会提出并归口。本标准主要起草单位:上海工业自动化仪表研究所。本标准主要起草人:陈诗恩、杨伯松。，1 范围中华人民共和国机械行业标准工业过程控制系统用时间比例控制器性能评定方法Metho?s of evah且也Jg the perfonna配goC 也ne propor咀onng ，ntroDe目 Cor u且in industrial - proc国S ntrol 窍吉temsJBIT 8221-1999 代替 B，T 3:21-95 本标准规定的佳能评定方法适用予工业过程控制系统用

5、时间比例控制器以及具有时间比例作用约附加装置(以下简称控制器)。控制器可与下列传感器、变送器;rr;合使用或接受下列输入信号a) 热电偶或丰富射感温器;b) 热电阻;c) 标准化模拟亘流电信号或其它模拟直流电信号:d) 其它产生电阻变化的传感器。控制器的设定值具有模拟和数字设定两种方式，可有下列设定信号:a) 标准化直流电信号或其它直流电信号:b) 电阻信号:c) 饥饿信号(力、位置)等。控制器可带有模拟和(或)数字显示的被控交量指示器，且有下列指示方式:a) 全量程指示:b) 偏差指示;c) 无指示。本标准仅适用于一级工作条件下使用的控制器。特殊工作条件节使用的控制器所额外要求约三泣，不属于

6、本标准范i'!ll，本标准旨在为控制器性能评定规定统一的试验方法。2 定义本标准采用下列定义。2.1 时间比例作用 国回严。porti。阳电配tion输出信号是由周期脉冲所组成，其输出的时间平均值与偏差信号以比例关系来改变周期脉冲持续时间的作用。2.2 时间比值白面回国在时间比例作用中，一个周期脉冲的持续时间与持续、间歇时间之和的比值，即占空系数的倒敛。2.3 时间比例控制器由田 propo由orun吕ntroller具有时间比例作用的控制器。时间比例控制嚣的作用如附录 A(标准的附录)图 Alli开示。国家机械工业局 19-08-06批准 2000 - 01 - 01 实施JB/f

7、 8221-1999 时间比例控制器的时间比值 p(Op运1)与被控变量 X 其关系式为:当 XXJ 时， p = 1; 当 X;， X， 时 ， P = Oj 当 X= Xo 时 ， P=0.5; 当 Xo<X<X， 时， 0<P<0.5; 当 X， < X < X. 时 ， 0.5<p< 1 。2.4 被控变量 ntrolled variable 被控系统的输出变量 c 直接被控交量即是控制器输入信号的被测变量e2.5 设定点国If由皿t在主控系统中，用来设定被控交量的预期值的信号。2.6 偏差信号 error signal 被控交量与参比信

8、号的偏差值乞2.7 设定标度(指示)误差回t point sca1e error 应参比输入元件造成的参比变量与参比信号间的差值控制器的设定标度(指示)误差用输入量程的正、负百分数表示c2.8 设定点偏差回 point deviation 输出信号的周期脉冲其时间比值 p 为 0.5 时的偏差信号e控制器的设定点偏差用输入量程的正、负百分数表示 c2.9 设定点误差回t point e时输出信号的周期脉冲其时间比值 p 为 0.5 时的被控变量与参比变量的偏差值。控制器的设定点误差用输入量程的正、负百分数表示。2.10 周期 cyck 在时间比例作用中，任一个周期脉冲的持续时间与间歇时间之和c

9、2. 11 零周期 zero cycle 在时间比例作用中，当一个周期脉冲中的持续时间与间歇时间相等时，所测得的持续时间与间歇时间之和， ep;是理想的时间比例控制器偏差信号为零时的周期。2.12 等周期 'nstant cycle 在时间比例作用中，不同的时间比值时，其周期脉冲的持续时间与间歇时间之和为常数的周期。即任一周期与零周期是相等的 c2.13 零周期可调范围 zero cycle adjustab!e ran伊在时间比例作用中，零周期的可调范围。若零周期不可调，则称之固定零周期。2.14 比例带 ProF旧，rtional band 在时间比例作用中，产生输出全范围变化所

10、需的输入变化。又称比例范围。比例带常用输入量程的百分数表示。2.15 上边带 up严严且。f pr甲rtiona band 在时间比例作用中，从持续时间零值刚转变为有间歇、持续时间的周期脉冲输出起，直至与间歇时间相等时所需的输入变化。上边带常用输入量程的百分数表示。2.16 下边带 !ower 严且 of proportiona band 在时间比例作用中，从间歇时间零值刚转变为有间歇、持续时间的周期脉冲输出起，直至与持续时间相等时所需的输入变化。下边带常用输入量程的百分数表示。2.17 时间比值的实际上限值 actua1 upper va1ue of time rat;o 、在时间比例作用中

11、，从间歇时间零值同rJ转变为有间歇.持续时间的周期脉冲输出时测得的时间比o ?6? JB!T 8221一-1999值吗时间 tt值约理论上限值5苓子 102.18 时间比值的实际下限值 actual 100.er value of tirne ratio 在时间比例作用中，从持主主时间零值月4转变为有 i司歌、持续时间约!写期掠冲输出时测得的时间比值 2时间比值的理论下限值应等于 0，2.19 比例作用系数 proportional act?6on coe伍cient在时间比例作用中，相应输出量三约输出变量变化与相应输人量亘古台输入变量变化之比二又称比例增益3输入与输出变量周呈线性关系约，其比

12、例作用系数为常数22.20 非线性系数 non - linear coefficient 在时间比例作用中，输出变量作全范围变化时的比例增益(又称平均比例增益，其值为比例带的倒敖)和时间比值 (p) 为 0.5 日才的比例增益(即在图 Al 输出特性曲线上，该点所作切线的斜率)之差值与平均比例靖益之比。2.21 比例带可谓范围 proport?onal band adjustah!e rn鸣e在时间比例作用中，比例带的可谓擎范围 c 若比例带不可词，则称之亘定比例带。2.22 手动再调 田血口al reset 在时间比例作用中，用改变手动言专使时间比值变化.以利于消除或减小静差的调整二又称手动

13、获1; -:J 2.23 预词时间皿e tune 在具有微分佳能灼反馈型时间比例作用中，当输入偏差阶跃信号时，预词时间应视为自稳态时比例作用输出的时间平均值达到输出变量在第一个周期掠冲的持续对间内敛分作用所提供的附加词节作用量所需的时间。3 试验条件3. 1 环发条件3. 1 . 1 参比大气条件控制嚣的参比性能应在下述大气条件下进行试验:温度: 20'C主 2:相对湿度: 60'70 向 70% ; 大气压力 :86kPa 句 l凶kPac热带、亚热带或其它特殊用途的控制器，其参比大气条件按有关标准规定。3.1.2 一般试验的大气条件无需在参比大气条件下进行的试验，推荐采

14、用下述大气条件:温度: 15 'C - 35 'C ; 相对湿度: 45 '70 句 75%;大气压力: 86kPa - 1侃kPao每项试验期间，允许的温度变化为 1 'C /l岱咀h3.1.3 其它环境条件除上述大气条件外，试验尚应在下述环境条件下进行:磁场:除地磁场外，其它外界磁场对控制器性能的影响小至可忽略不计:饥饿振动:机械振动对控制器性能的影响小至可忽略不计。3.2 动力条件3 3.2.1 公称值按有关标准或制造厂的规定c3.2.2 公差电压 :l%;频率:士 1%;谐波失真:小于 5%(交流电源) ; 纹波;小子 0.2%(直流电源 )04

15、 试验的-艇规定JB!T 8221-1999 4.1 控制器应按制造厂的使用说明书，特别是有关预调的说明，投入运行。4.2 除安装位置影响试验外，试验时控制器应处于有关标准或制造广规定的参比工作位置。4.3 在每项试验过程中不得调整控制器设定值的下限值和量程;带有模拟或数字显示被测值的控制器，在进行试验前允许调整机械零位或电零位，在每项试验过程中，不得调整机械零位或电零位c4.4 供测试用的测量系统的误差限，应小子或等于被试控制器规定误差限的 114，并应在试验报告中注o口吃;04.5 具有多位设定的多通道或复合调节作用的控制器，应对每位的设定值按顺序试验。不在试验的各位设定，应位于不影响被试

16、位读数的位置上。4.6 具有手动再词的时间比例控制器，除非条文中另有规定，应将手动再调信号处于切除作用的位置c4.7 具有比例带和(或)零周期可谓的时间比例控制器，除非条文中另有规定，应将比例带设定在最大值位置，零周期设定在最小值位置。4.8 控制器在接通电源后，应按制造厂规定的时间进行预热，使控制器内部温度稳定。如制造厂未作规定，应允许预热3Omino4.9 除非条文中另有规定，试验时输入信号的寄生感应或波动对测量应无明显影响。输入信号的变化速度应足够缓慢，保证有一定的响应时间和在任何试验点上不产生过冲。. 4.10 除非条文中另有规定，影响量试验只有所涉及的工作条件在规定范围内变化，其它工

17、作条件均应在参比工作条件下保持恒定。影响量对控制器的性能影响应在有关标准或制造广规定的正常工作条件极限值上确定c由于条件限制不可能保持在参比条件下灼影响量试验，可在推荐的一般试验的大气条件下或控制器允许的正常工作条件下保持恒定而不影响某影响量对控制器性能影响的评定。4.11 除非条文中另有规定，试验结果一般应按输入量程的百分数计。4.12 有关标准或制造厂规定的技术指标，应列在试验报告的有关栏中.以便对照。5 与控制性能有关的试验5.1 总则5.1.1 与控制性能有关的试验均应在参比工作条件下进行，且被试控制器和试验设备均应先在参比工作条件下使之稳定。所有可能影响试验结果的工作条件均应随时进行

18、双察，并作出记录。5.1.2 试验点(设定值)应该包括 10% ， 50%和 90%设定量程附近在内的至少三个点。5.1.3 试验时，输入信号必须按初始输入信号的同一方向逼近试验点。5.1 .4在试验之前，应便被试控制器的被控变量在上、下行程上作三个循环的全范围移动。5.1.5 控制器的输出负载m抗:对输出直流恒流信号的控制器，应取制造厂规定的最大值;对输出直流恒压信号的控制器，应取制造厂规定的最小值;对输出无恒流或无恒压的直流电信号的控制器，应取制造厂规定的公称值，其公差为土 1%; 对输出有触点或无触点的开关(接通或断开)信号的控制器，除非条文4 JB T 8221一-1999中另窍机乏，

19、试验ET 一位可不!告纤夫去，但 EZ规定可承载负载容量 35. 2 没定在( w) 5.2. 1 设定点误差A)按照试验程序，设定点误差是由时间比值 P 为 0.5 土 4p与的允差值见附录 B(标准主力附录 )a才测得的输入信号实际电量值和与设定点标度示值相当的电量值之间的差值来确定3:r.- W S -L- x100% . . . . . . . . . . . . ( 1) -.4.-A , 式中: 吭一一与设定点惊度示值把当的电量值，mV，皿A 或 0;X.-时间比值 p 为 0.5 土，1 p 81;测得的输入信号实际电量筐，mV，mA.或向.4.一一与设定范围终点标度示值相当的电

20、量值，mV， nli气或 0;.4，一一与设定范围始点标度示值相当的电量值，mV，血气或 Q。对可任意调整和直接测量的设定点信号也可进行设定标度(指示)误差和设定点偏差分别考核。按照试验程序，设定标度(指示)误差(川是由直接测得的设定点信号实际电量值和与设定点标度示值相当的电量值之l司的差值来确定。霄 j-W S 27-f x100% . . . . . . . . . . . . ( 2) .-/1 I 式中 吭一一设定点标度示值上测得的设定点信号实际电量值，mY，血气或 0;珉，儿，.4，-同式(1)。按照试捡程序，设定点偏差(Jd)是由时间比值 p 为 0.5 土 41p 时测得的输入信

21、号实际电量值与直接洒得的设定点信号实际电量值之间的差值来确定。x - W; sd= 立17x l% . (3) 式中: W，一一-向式 (2);飞，儿 ， A ，一一同式(1)。5.2. 1. 1 不同比例带时的设?点误差具有比例带可谓的时间比例控制器，应在 50%设定量程附近的试验点上，检查不同比例带对的设定点误差。试验时，若零周期可调整，应将零周期处于最小值位置。然后在比例带调整范围的最大、是小值上重复上述试登 a5.2.1.2 不同零周期时的设定点误差具有零周期可谓的时间比例控制器，应在 50%设定量程附近的试验在上，检查不同零周期时的设定点误差司试验时，若比例带可调整，应将比例带处于最

22、大值位置。然后在零周期调整范围的最大、最小值上重复上述试验。5.2.2 比例带较大或零周期较小时的设定点误差当比例带较大或零周期较小佼测试设定点误差所需的4>值允差难以保证时，则可采用下述试验方升,-; 按黑试验程序，设定点误差是由与输入设定标度示值相当的输入信号测得的实际时间比值 p， 和时间比值向(为 0.5)之间的差值，同减小(或增加)输入信号洒得的实际时间比值 pz( I pz-pa I O. I)与时间比值 p， 之间的差值之比值再乘以时间比值由 pz 变化至 pz 所需的输人信号变化来确定。 - 1 0 rx. 二 x ， I =T-4ir-4江二44x l% . . . .

23、 . . . . . . . . . . (4) p ,- p川 A 四 - A , 式中: p，-一与输入设定标度示值相当的电量值信号测得的实际时间比值;向一-0.5时的时间比值;pz-一输入 X2 电量值信号时测得的实际时间比值;5 JB产r 8221-1999 X，-一输入的电量值信号， mV , m:气或 0 ，L一一与输入设定标度示值柜当剖电量值信号(其值为胃。) ， mV.血气或 Q -.1,. .4一一同式( 1l, 5.2.3 比例带与控制器允许的设定点误差数值相接近时的设定点误差当比例带较小(虫Q X, < 30/c ) .而允许的设定点误差较大(如 l， I>

24、:2%)时，设定点误差可采用下述简易的试验方法:按照试验程序.设定点误差是由与输人设定标度示值相当的输入信号测得的实际对同比值卢?和可向比筐向为 0.5 之间的差值，乘以实测白比例带来确定。8.=X ,(,o I- ,o o) .-(5) 式中 X，-一控制器测得的实际比例带，% ; 户，卢。一一同式 (4) ，5.3 比例带(X， ) 按照试验程序，将输入信号置子时间比值 p 为零的值上，若控制器输出的周期掠冲不是等周期，则需在此宣上将输入信号保持一段时间(一般京大于 5 倍的零周期时间) ，然后减小输入信号，测得开始有结环FJ周期咏冲输出(时间比值的实际下限值 ，01 )时的输入信号实际信

25、;接着将输入信号置于时间 EE EZp 为l 的崖上.保持上述同样的时间后，增大输入信号，测得开始有循环的周期脉冲输出(时间比值韵ZE际上限筐乱 7町的输入信号实际筐c 比例带是由这两个输入信号实际值的差值来确定c斗占二、?:x -x i: p=44二.E. x 100 '7<: .4.- .4, 工一时间比值的实际下限值同时测得的输入信号实际电量值，四V，mA或 G;飞一一时间比值的实际主限值 p. 时测得的输入信号实际电量值，时皿气或1;丸，.4一一同式(1)，5.3. 1 具有手动再调时的比例带具有手动再谓的时间比例控制器，其比例带的试验可仅在 50%设定量程附近的试验点

26、上进行c5.3.2 比例带可调范围及其标度误差-(6) 具有比例带可洞的时间比例控制器，应在 50'7<:设定量程附近的试验点上，检查比例带可谓范围及其比例带标度误差。试验时，若零周期可调整，将零用窍生与于最小值位置Q 然后将比例带的可调范围分别置于最大、最小值位置上，技上述比例带测试的方法分别测得最大比例带和最小比例带，即为比例带可调范围。比例带标度误差( 8;，)是由分别洒得的实际最大比例智、最小比例带之值与分别规定的最大比例带、最小比例带标度示值的差值来确定cX .， -X 国 u'.'a亏. .- x 1oo'7c ;丘 .-(7) 式中:

27、 Xp1一一测得的实际最大比例带，%;.rYpmu-一规定的最大比例带标度示筐， q岛。? ，=主号主且 x 19'( . . . . ?6? . . . . . ?6? . . . . . .(8) 11. pauJI 式中: Xp:! 一一测得的实际最小比例带 ， % ; Xpmin 一规定的最小比例带标度示值，%。注.若1创造广另有规定，则可在制造厂规定的比例带可调位置上，进行比例带掠度误差的测定。5.4零周期 ( To) 本试验可与设定点误差同时进行，零周期是由时间比值 p 为 0.5ot.;'>p g才测得的周期脉冲持续时间与间歇时间之和来确定cTo = T

28、? + T;, -. . . . . . . ( 9) 式中: 几一一周期脉冲的持续时间，盯6 T，一一-周期脉冲的|司歇时间 s 二5 .4 .1 具有手动再调时的零周期JBIT 8221二1999具有手动再洞的时间比例控制器，其零周期的试捡仍按试捡程序与设定点误差同时进行乞5.4.2 零周期可调范围及其标度误差具有零周期可词的时间比例控制器，应在 50%设定量程附近约试验点上，俭查周期可调范围及其零周期标度误差。试验时，若比例带可调整，将比例带处于最大值位置。然后将零周期的可词范围分别置于是大、最小值位置上，按上述零周期测试的方法分别测得最大零周期和最小零周期， p为零周期可词范亩土零周期

29、标度误差 (6r，) 是由分别测i导的实际最大零周期、最小零周期之值与分别规定约最大零周期、最小零周期惊度示值的差值来确定。TOI- T o. u srm=LiF4且且 x 1% . . . . . ; . . . . . . . . . . . . . ( 10) I Omu 式中 : T;，-测得的实际最大零周期， 5 ; 几.u-规定的最大零周期标度示值， 5 ，Tm- To . STm= 主乓云4旦旦 x 1% .(11) IOmin 式中: 凡一一测得的实际最小零周期 .5;Tora.-规定的最小零周期标度示值， 5。注若制造广标准另有规定，则可在制造广规定的零周期可洞位置上，进厅零

30、周期保度误差的测定，5.5 上、下边带不对称性(6X)具有上、下边带对称住要求的对间比例控制器，则应测量上、下边带不对称性。本试验可与设定点误差、比 '1带两项试验同时进行。上、下边带不对称性是由上边带与下边带之差主来确定cIx , -X 001 ;且马且L x l009c . . . . . . . E ( 12) X ,+ X; 式中 : X，-当间歇时间从零值刚转变为有间歇、持续时间约周期抹冲输出起，直至与持续时间相等的周期脉冲输出止，所需的输入信号变化. % ; X阳一一当持续时间从零值月IJ转变为有间歇、持续时间的周期掠冲输出起，直至与 i司歇时 i司梅等的周期脉冲输出止，

31、所需的输入信号变化，%。洼，上边带与下边带之和即为比例带。若比例带可词，则应测量和计算比例带处于最大和最小值位置上的上、下边带不对称位二5.6 非线性系统(y)具有专门设计的非线性特性的时间比例控制器，则应测量非线性系统(y)及其误差 (6) ，本试验可与设定点误差、比例带两项试验同时进行。试验时，先将实测的比例带 X， 换算成比例带内的平均比例增益 (K.) ， 接着将在实际测得的设定点 (p 为 0.5 土:，jp)位置上，减小(或增加)输入信号(此信号的变化应尽量小，以致于信号改变后造成的与实测的设定点时间比值之变化小于 0.05) 后测得的时间比值向换算成时间比值 p 为 0.5 附近

32、的比例增益(K;，)非线性系数是由平均比例增益和 p 为 0.5 时的比例增益之差值与平均比例增益之比来确定。K.=去 (式中 :X，-同式( 5) 。Ko= l .1p ， 1 命才什 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 14) 式中: 几一一输入电量值信号，mV.mA或印句1一一-输入 X， 电量值信号后，测得的时间比值 ，0， 与原实测的设定点位置的时间比值之差值;7 X. .4 0 ?6? .4 一一同式(1) , 式中:儿一-同式( 13) ; L一一同式(14) 。JBIT 8221-1999 K.-Ko ?6? Kc

33、 y=一寸?一= 1- 且4 ?6? .?6?6?6?6?. 'HH-. ( 15) K. 若比?il带可词，则应测量和计算比例带处于最大和最小位置上的非线性系数。非线性系数误差是由测量的实际非线性系数与理论设计参数的非线性系数之差值来确定。式甲 :i一-i见得的实际非线性系数:yc 一一-理论设计参数的非线性系数c5.7 预词时间 (TD )l!J，= 二产且 x 100% .;.，(凶)10 具有微分佳能的反馈型时间比例 (PD) 控制器，应在 50S号设定量程附近的试验点上，测定控制器的预词时间 c 开关控制器的预词时间一般不是常数。试验时，将输入信号置于时间比值为零的值上，若

34、控制器输出的周期脉冲不是等周期，则需在此值上将彷人信号保持一段时间(一般取大于 5倍的零周期时间)，然后施加一个使时间比值成为 0.5 附近的阶跃挝人信号.那得第一个周期脉冲的持续时间和比例作用部分的实际时间比值;再接上述试验方法，改变E5332斤跃输入信号的大小，使时间比值成为 0.2 ， 0.8 分别测得第一个周期脉冲的不同持续时间和比例件用部分的不同时间比值。预词时间是由第一个周期脉冲的持续时间内微分作用所提供的附加调节作用量与比例作用部分引起的时间比值来确定 cTD口J=王丈=口 f白i一-t泛艺加阶跃输人信号后，溃测jf得旱的第一个周期脉忡的持主续主时间， s盯; F一一相应测得的比

35、例作用部分的时间比值。5.7. 1 不同比例带时的预词时间具有比例带可词的时间比例控制器，应检查不同比例带时的预词时间。试验时.若零周期可调整，将零周期处于最小值位置。然后在比例带调整范围的最大、最小值上重复上述试验c5.7.2 不同零周期时的预词时间具有零周期可词的时间比例控制器，应检查不同零周期时的预词时间。试验时，若比例带可调整，将比例带处于最大值位置。然后在零周期调整范围的最大、最小值上重复上述试验c5.8 手动再词具有手动再洞的时间比例控制器，应在 50%设定量程附近的试验点上检查手动再满范围。5.8.1 任意调整和直接测量的设定点本试验可与设定标度(指示)误差试验同时进行。试验时，

36、输入一个与直接测得的设定点信号相同的固定信号，然后调整孚动再词信号的大小，检查时间比值 p 的可谓范围，应能使时间比僵 p 从 0- 1 之间变化c5.8.2 任意调整和有设定标度示值的设定点试验时，输入一个与设定点标度示值相同(或相当)的自定信号，然后调整手动再调信号的大小，检查时间比值 p 的可调范围，应能使时间比值 p 从 0-1 之间变化。具有比例带可词的时间比例控制器，应检查不同比例带时的手动再调范围。试验时，若零周期可调整，将零周期处于最小值位置c 然后在比例带调整范围的最大、最小值上按5. 8. 1 或 5.8.2 重复上述试验c8 B/T 8221 ?6? 1999 6 影响量

37、试验6 , 1 总则6 , 1 , 1 除非条文中另有规定，影响量对控制器控制性能的影响试验仅在设定量琵的 50%附近的试验点上进行=6 ，1. 2 除非条文中另有规定.影响量对控制器控制性能的影响一吱52 由两行程约三次副主结果约平均值来确定。6 , 1,3 除非条文中另有规定，影响量对控制器控制性能的影响一般应白设定点误差约变化(或采用设定标度误差的变化和设定点偏差的变化来替代)和比例带的变化来确定q 但应允许制造厂或用户提出对零周期变化的要求 36,1. 4 在型式试边时，为了缩短法拉时间，允许长期漂移、加速寿命试3童的磊响量试捡J?l S 在同 品种规恪的其艺控制器上进行。6 ， 2

38、气候影响6 , 2 , 1 环境温度本试验应在温度试验箱中进行，试验温度和试验的顺序如下，+ 20;C , + 4?;C , + 55 ;C , + 20;C ,O;C , - 1O;C, - 25;C, + 20;C c 控制器的正常工作温度范围所不包括的温度不进行试验 3 如控制器剖正常工作温度范罩的最高和(或)最低温度接近上述温度，则用正常工作温度范围的最高和(或)最低温度代替。温度应逐步变化3 每一试捡温度的允差为主 2;C。在每一温度上EE保持足筝的时间(一般末少于2h) , 使控制器内部达到热稳定。在每个温度上测量控制荡的设定点误差和比例带，并计算梧邻道度每变化1O;C at所造成

39、的设定点误差和比例带变化c第一次温度循环后，应将恢复至参比温度时测得的设定点误差与试验开始处于参比温度时测得的设定点误差相比较，若变化小于规定设定误差限拍 259毛时，则不必进行第二次温度循环。若需进行第二次温度循环时， li!g应取两次循环中相邻温度每变化 10;C时设定点误差和比例带变化的最大值来表示温度影响。6 ， 2 ， 2 湿热控制器应先放在参比工作条件下不少于 24h ，测量控制器的设定点误差、比例带、零周期和手'0再调合然后将控制器放进湿热试验箱内，试验蓓的温度为4?;C主 2;C .相对湿度为 91% 呻 95 '7c ， 保持至少4Sh(或按有关标准规定的

40、值)。在上述周期的最后4h内，接通能源。周期结束后，立即测量控制器的设定点误差和比例带并与参比工作条件下的数值相比较，计算自湿热所造成的设定点误差和比例带变化3将控制器从试验箱中取出，检查控制器是否有飞弧现象、冷凝水的聚集和元部件的损坏g 有湿热预处理安全要求的控制器，应按有关标准规定的恢复温度、恢复时间进行恢复后，立即测量其绝缘电阻和绝缘强度的性能。试验后的控制器应再放在参比工作条件下不少于 24h，测量控制器的设定点误差、比例带、零周期和手动再谓等控制性能。6 ， 3 机械影响6.3.1 安装位置试验时，将控制器从制造厂规定的参比工作位置，前、后、左、右各倾斜 10;或按制造厂规定的最大倾

41、斜度，测量和计算各次倾斜所造成的控制器设定点误差和比例带的变化。6.3 ， 2 倾跌本试验目的在于确定控制器在使用和维修时，由于操作不慎可能产生的碰撞或摇动对控制器控制性能的影响，同时考核控制器的最低牢固性。将控制器按正常工作位置放在一个平滑、坚硬和牢固的混凝土或钢制平台上，控制器沿一个底边倾9 JBf 8221-1999 斜 300 ?6? 或将-个底边升高，使其按有关标准的规定距台商为 25皿口， 5Omm或 l饰nm(若底边长度大于或等于 5仙nm 时叼倾斜的底面距台面最大可为 25伽1m) ，然后使底面自由跌落在平台上 c 控制器底面的四个边均需各经受一次跌落，接着测量控制器的设定点误

42、差、比例带、零周期和手动再调等控制佳能，并仔细检查控制器有无损坏 c控制器升高的高度或倾斜的角度，其允差为士 10侯，在倾斜 30'和升高一个底边的两种试验方法中，允许选取要求较低的一种 c6.3.3 机械振动立试验臣的在于确定控制器工作时所经受的机械振动对控制器控制性能的影响，同时检查控制器的最低牢固住c空ffiil 器应按规定安装方式安放在振动试验台上，并在三个互相垂直的平面上承受直线正弦振动，其中一个平面应为铅垂方向应注意安放控制器的振动台、安装板和任何安装托架的月4度应使传递到控制器上的脉冲损耗为最小，且不土曹大振憾，亦不产生谐振。试验分三个阶段进行c第一阶段:寻找初始谐振Z

43、阶段的臣的在于了解控制器对振动的响应，确定谐振频率和收集寻找最终谐振所需的资料 c本标准授$该类控制器扫一般应，唁场合，振动试验局的频率范自可从表 I 中选取尘表 1试 验 工 作安装场所 振动频车 位移幅值Hz rnm 控制室 10 - 55 0.075 主缸室(一般应用)或 10-60 0 日75现场(低振动水平) 60 - 150 。主l 援动试验参数也可接相关标准就定的其它等级。2 恒定振蝠与恒定加速度之间的交越频率通常在旬出左右 F扫频应连续和对数的。扫描速率约为每分钟 112 个倍频程。扫贸街 i苟，应记下引起下列现象的频率:a) 误动作E:烛点颤抖或输出不稳而发生较大的变化;b飞

44、 机械谐振c条 件加速度幅值m/,' 10 为了测量机械振动对控制性能的影响，扫频应按照规定的步骤，先将输入信号置于零周期的位置记下周期掠冲的持续时间或阅歇时间的疑态变化，或输出电压、输出电流的幅值变化，然后将输入信号分别宜于比例苦耐时间比值实际上限值的下方和时间比值实际下限值的上方不小于量程)')毛的距离(或按有关标准规定)的位置上进行，若扫频期间发生误动作或误输出， !ilU应在 Ofu 时增大输入信号与时间比值实际上限值和时间比值实际下限值之间的差距，重复上述试验直至不引起误动作或误输出时为止。并记下这个差值和频率。第二阶段:耐振性试验控制窍空在三个互格垂直的平面上各

45、承受 lh(或按有关标准规定)的振动，其中一个子百应为铅垂方向 c 在每个平窗上，试验应按第一阶段所得出的最大机械谐振频率进行。如果未检出谐振，一般在规定频率范围的上限频率上进行定频试验，也可按工作条件所规定的频率范围连续扫描进行。在耐振位定频试验中，应测量控制器的设定点误差、比例带和零周期，并与参比工作条件相比，计算回此所造成的设定点误差、比例带和零周期的变化。第三阶段:寻找最终谐振寻找去终谐振的方法与第一阶段相同，并用相同的频率范臣和振摆或加速度。所得出的谐振频率和10 ?6? JBi, 8221-1999 使误动作或误输出约频率应与第一阶段所得出旬仔细对比，非弹性变形号!在E谐振频率的差

46、异，可指导致机械结构产生破裂 最终检查:振动试验后，应目视俭查控制器有元机械损坏仨如果控制器有机嵌设定值，须确定振动是否玫变了设定 4Eq 然.'tE参比工作条件下 t量控制器设定点误差、比例带、零用朔和手动再洞等控制性言E=6 .4 电源琦变6.4 .1 主电源变化当交流电源约电ff和频率至流电源吉它电压按下述组合变化时，测量由此所运成的主主制器设定点误差和比例带变化，同时还应检查具有断偶或断.C!i保护线路的时间比例控制器 s<.J自动保护功能 3具有外电源补偿环节(能随电源变化自动改变输出值大小而使输出平均功率仍与偏差信号比例)己可用比例控制程应按下述方法fi!'

47、;l量和计算补偿误差:，、o p= U l , :P3- 向po x 1% 式中 rq'-一-电源电压在公称筐情况下L吧!寻的设定点时间比置，01 b c 1 d ; 、z中 i h ) a b) d) e) 冉一一当电源电压友坐不同变化对.tE同一试验点上1寻充足可词汇筐，C，一一公称值电源电压 t V j U， 一一电?原电压各次交化舌剑毛E (H， V交注:电源皂压和频率的组合变化，电 压 织 率公陈道 二三了称每公休值 正i自骂 tit限值公称值 负偏离极限值正 i喜喜耳1&限谊 公称 i值正!甫3哥被限值 E 偏离a限筐正偏离嵌限值 负偏离汲限筐负 1右到极限值 公

48、称值负 1电离1&限值 正偏离极限值负 i串离1&限值 负偏离极限值必要时，交流电源的变化影响可简化为下述组合变化:电 压 频 事公称值 公称值正偏离极限值 正偏离极限值正偏离极限值 负偏离极限值负偏离极限值 正偏离极限值负偏离极限值 负偏离极限值( 18; 交流供电的控制器，电源电压的正、负偏到嵌限值应选公称值的士 10% ， 13% ， :2%。电源频率的正、负偏离极限值应选公称值的主 l兔，主 5% 。直流电源的电压变化:a) 公称值;I I JBIT 8221-1999 b) 正偏离极限值，c) 负偏离极限值c直流供电的控制器，电源电压的正、负偏离极限值应选公称值的主

49、5% ， :11% ，:吕%，:2%c6.4.2 电源短时中断本试验目的在于确定由规定电源切换到备用电源时，控制器的态特性和恢复时间 c交流供电的控制器，中断时间为 :10 ， 20 ， 2， 1000ms，直流供电的控制器，中断时间为 :5 ， 20 ， 2，以防醋。试验时，可按 6.3.3 机械振动的试验方法设定被控变量的输入信号。记下任何误动作或误绘出和毛源重新接通后恢复正常工作所需的时间或任何永久变化。每个中断时间应重复试验 10 次，两次试验之间的时间间隔至少等于中断时间的 10 倍 26.4.3 电源低降本试验目的在于确定供电电源电压突然降低时，控制器的瞬态特性和恢复时间。将电源、

50、电压降低到公称值的 75% ，并保持缸。试验时，可按 6.3.3 机械振动的试验方法设定被控变量的输入信号c 记下任何误动作或i呈输出及疑态变化和恢复正常工作所需的时间或任何永久变化。6.4.4 电源瞬时过压本试验目的在于确定电源电压上叠加瞬时过载电压时，控制器的瞬态特性和恢复时间二试验线路如附录 C(标准的附录)图 CI 所示。叠加到主电源上的尖蜂电压白电容器放电产生，尖峰脉冲能量为 O. IJ，尖峰电压的幅值为主电源电压有效值的 1% ， 2%和 5o/c ，主电源线应由包括一个至少为 5H 扼流圈的抑制滤波器加以保护，所适用的电容值可按下式计算:C =0.2/U' 式中: C一

51、一电容值， F; u-主电源电压有效值。在试验线路上，对每个幅值的尖峰电压施加与主峰值同相的两个脉冲，或施加与主电压随机相位的至少 10 个脉冲。试验时，可按 6.3.3 机械振动的试验方法设定被控变量的输入信号。 i下任何误动作或误输出及瞬态变化和恢复正常工作所需的时间或任何永久变化。6.5 电干扰6.5.1 共模干扰本试验仅适用于具有对地绝缘的控制器。试验目的在于确定施加在输入端子与地之间和输出端子与地之间的共模电压对控制器控制性能的影响。试验线路如附录 C(标准的附录)图 C2所示。试验时，设定点应在设定量程的 10% ， 90%附近的试验点上进行。在每一个输入端子、输出端子与地之间依次

52、施加与主电源频率相同的、有效值为 250V(或制造厂规定的值)的正弦交流干扰信号，同时调整干扰信号的相位 (00 _ 3。) ，使其对控制器的控制性能影响最大 2必要时，控制器还应用一个正、反向的直流电压作用于对地绝缘的输:人端子、输出端子与地之间，直流电压采用 50V 或 1 仅xl 倍的输入量程电势(两者中选较小值或按制造广规定的值)进行试验c共摸干扰试验时，控制器应由不受共模干扰的信号源提供输入信号。对于电流输入的控制器，在信号源、两端应并联不小子 10F 的电容;对于电压输入的控制器，应使信号源对主电源、频率的交流阻抗不大于 10，测量和计算由此所造成的控制器设定点误差和比例带的变化e

53、12 Jl仔 8221-19996.5.2 串筷子扰本试验目的在于确定一个与主电源频率相同的交流电压(串摸信号)串联地叠加在输入信号时对控制器控制性能的影响。试验线路如附录 C(标准的附录)图 C3 所示。串模电压由变压器次级产生。变压器的次级用最大为 11 的并联电阻分路(若有关标准规定的输入信号源内阻小子 100，则按有关标准的规定)，且与输入端子串接(配接电医式的控制器，此信号率接在信号电阻回路里)c 不直接与控制器连接的一倒应接地。试验时，设定点应在设定量程的 10 '70 , 90 '70附近的试验点上进行c先将控制器与试验线路断开，调整变压器灼初级电压，使次级并

54、联电阻上的串模电压设定在 1飞埠值(或制造厂规定的峰值)。然后将控制器簇入试验线路，调整干扰信号的相位(0; - 360;) ，使其对控制器的主割位经影响最大。泌量和计算由此所造成的控制器设定点误差、比例带和零周期的变化c6.6 接地车试验仅适用于输入和输出对地绝缘的控制器。将控制器的每个输人、输出端子依次与地联援，测量和计算自此所造成的控制器设定点误差和比例辛苦的变化c试验时，必须注意消除因试验设备输入电路接地所造成的影响。6.7 外界磁场本试验应在由频率为 50险的交流电和(或)直流电产生的磁场强度为4COA/m 的外界磁场中进行c试验时，将控串tl器放到磁场线盟的中心转台上，信号源和标准

55、仪器应离开磁场至少 3m，转动中心转台和磁场线圈，对交流外磁场的影响试验还应调整移相器(00 - 3。) ，使控制器处于最不利的磁场方向和指位上。在这条件下，测量和计算由此所造成的控制器设定点误差和比例带的变化。泣如有关标准规定小于町'A/m 的磁场强度，则应按有关标准的规定。6.8 负载影响本试验仅适用于电流或电压输出的控制器。试验时，将负载阻抗从制造厂规定的最小值改变到最大值，测量和计算由此所造成的控制器设定点误差和比例带的变化。6.9 漂移6.9.1 始动漂移本试验目的在于确定控制器接通能源、后即刻和以后一段时间内产生的控制器控制佳能的变化e试验前，控制器应放在参比工作条件下2

56、4h，但不接通能源c 然后将设定点放在设定量程的 10'70附近的试验点上，接通能源和被控变量输入信号。测量5min， lh 和 4h 时的设定点误差和比例带c 断开能源再放在参比工作条件下 2衔，然后将设定点放在设定量霍灼 909奇的附近的试验点上，重复上述试验。相邻商时间的设定点误差和比例带的最大差值即为始动漂移。6.9.2 长期漂移控制器还应在参比工作条件下，将设定点放在设定量程的 90'70 附近的试验点上，接通能源和被控变量输入信号运行 30 夭。试验前，控制器应放在参比工作条件下 24h，测量设定点误差、零周期和比例带。试验期间保持输入信号不变(固定在第一次测得

57、的实际设定点位置上) ，每天测量和记录时间比值及计算其漂移c 在试验结束后，紧接着测量设定点误差、零周期和比例带。试验前后设定点误差、零周期和比例带的变化即为长期漂移。6.10 加速寿命试验在控制器上施加培-峰值约为 50%量程，且其中点位于量程的 500/c处的交变输入信号，其频率应使增益不小于 0.9，!3 JB/T 8221-1 99 除非标准另有规定，应在制造厂规定的领定负载下，正常工作 10' 个循环 2试验前后均应测量控制器的设定点误差、零周期、比例带和手动再调等控制性益及输出接放电阻:6. 11 短时过范窗在控制器上施加该注变量r限值约输八信号，并缓慢增加到有关标准规定

58、的过范围值(一般调整到量程的 150%) .持续 lmin ，接着将输入信号降到下限值。过 5min 后，测量和计算由此所造成的控制器设定点误差和比例带的变化。对?!i控交量的零值小子设定范吕下限值的控制器，应将被控变量输入信号信设定在零值上(实际零值.而不是下限值) .持续 lmin ，接着将输入信号降到下限值，过 5min 后，测量和计算由此沂造成町挖苦:25设定点误差和比例帘的变化。6.12 外接或外线电阻影响试验时，将外接或外主主宅院从制造厂规定的最小值改变主可是大筐 ZE量和计算忠民所造我的控制 35设定点误差和比例带的变化。7 其它试验7.1 被测值示壁对带有被测值指示的控奇j器，应参照有关指示仪的标准和性言t.平定方法的规定，进行招应的主Pzt JS 仲、影响量和其它项目的试拴c 旦应确定当被测值设定i1J量琶 50%附近，设定远分别没走在骂于和(去 l优于所设定的被测值的量程 40% - 5OS1c 及两者逐渐接近被测宫时，对按理tl值示值的影响二对带有被测值偏差指示的控制器，至少应在设定量程的 10%. 50% 和 90%的附近试验告、上，确定;Ef古自篮锦差指示的示值