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文檔簡介

1、過程控制系統(tǒng)試題庫過程控制系統(tǒng)試題庫宿遷學(xué)院宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科勾厚政編輯機電系自動化學(xué)科20XX年6月3日星期五第一章緒論-179過程控制系統(tǒng)試題庫1.1.過程控制(英文:ProcessContro1)通常是指連續(xù)生產(chǎn)過程的自動控制,是自動化技術(shù)最重要的組成部分之一1-1.過程控制是生產(chǎn)過程自動化的簡稱,泛指石油、化工、電力、冶金、輕工、建材、核能等工業(yè)生產(chǎn)中的連續(xù)的或按一定周期程序進行的生產(chǎn)過程自動控制,是自動化技術(shù)的重要組成部分。1-2.連續(xù)生產(chǎn)過程的特征是:生產(chǎn)過程中的各種流體,在連續(xù)(或間歇)的流動過程中進行著物理化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換或傳遞。1-3.從控制的角度,通常將工業(yè)生

2、產(chǎn)過程分為三類,即:連續(xù)型、離散型和混合型。過程控制主要是針對連續(xù)生產(chǎn)過程采用的控制方法。1.1-4.過程控制的主要任務(wù)是對生產(chǎn)過程中的有關(guān)參數(shù)進行控制“工業(yè)四大參數(shù)”是:溫度、壓力、流量、物(液)位的自動控制,使其保持恒定或按一定規(guī)律變化,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的前提下,使連續(xù)生產(chǎn)過程自動地進行下去。1.1-5.過程控制系統(tǒng)的定義:為實現(xiàn)對某個工藝參數(shù)的自動控制,由相互聯(lián)系、制約的一些儀表、裝置及工藝對象、設(shè)備構(gòu)成的一個整體1.1-6.在討論控制系統(tǒng)工作原理時,為清楚地表示自動控制系統(tǒng)各組成部分的作用及相互關(guān)系,一般用原理框圖來表示控制系統(tǒng)。1.1-7.過程控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是:對生產(chǎn)過程

3、中的重要參數(shù)(溫度、壓力、流量、物位、成分、濕度等)進行控制,使其保持恒定或按一定規(guī)律變化。1.1-8.過程控制的特點:(1).控制對象被控過程復(fù)雜、控制要求多樣.控制方案豐富多彩.控制過程大多數(shù)屬于慢過程與參數(shù)控制.定值控制是過程控制的主要形式.過程控制系統(tǒng)由規(guī)范化的、系列化的檢測與控制儀表或自動化裝置組成1.2.過程控制的發(fā)展概況1.2-0.過程控制的發(fā)展歷程,就是過程控制裝置(自動化儀表)與系統(tǒng)的發(fā)展歷程1.2-1.過程控制裝置與系統(tǒng)的發(fā)展過程局部自動化階段(20世紀5060年代):自動化儀表安裝在現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備上,只具備簡單的測控功能模擬單元儀表控制階段(20世紀6070年代):控制儀表

4、集中在控制室,生產(chǎn)現(xiàn)場各處的參數(shù)通過統(tǒng)一的模擬信號,送往控制室。操作人員可以在控制室監(jiān)控生產(chǎn)流程各處的狀況。宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-279過程控制系統(tǒng)試題庫3集散控制階段(20世紀70年代中期至今)12-2過程控制策略與算法發(fā)展13過程控制系統(tǒng)的性能指標13-1干擾階躍響應(yīng)和給定階躍響應(yīng)的區(qū)別:13-2系統(tǒng)階躍響應(yīng)的單項性能指標(1)衰減比、衰減率衰減比:nylB);n1取整數(shù),習(xí)慣上常表示為n:1,例如4:1、10:132衰減率:yly31y3111n1最大動態(tài)偏差、超調(diào)量最大動態(tài)偏差:y1超調(diào)量:yi.殘余偏差:系統(tǒng)設(shè)定值r與穩(wěn)態(tài)值的差值,即調(diào)節(jié)時間、峰值時間、振蕩頻率)e()ry()調(diào)

5、節(jié)時間:tS峰值時間:tp振蕩頻率13-3.系統(tǒng)階躍響應(yīng)的綜合性能指標偏差積分IE(IntegralofError)宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-379過程控制系統(tǒng)試題庫絕對偏差積分IAE(IntegralAbsolutevalueofError)平方偏差積分ISE(IntegralofSquaredError)時間與絕對偏差乘積積分ITAE(IntegralofTimemultipliedbytheAbsolutevalueofError)13-4-1某換熱器的溫度控制系統(tǒng),給定值為200C。在階躍干擾作用下的過渡過程曲線如圖所示。試求最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時間。解:最大偏差:A

6、=230-200=30C;余差:C=205-200=5C;衰減比:1.3-4-2某被控過程工藝設(shè)定溫度為900C,要求控制過程中溫度偏離設(shè)定值不得超過80C?,F(xiàn)設(shè)計的定值溫度控制系統(tǒng),在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖,試求最大動態(tài)偏差、衰減比、振蕩周期,該系統(tǒng)能否滿足工藝要求?解:最大動態(tài)偏差:宿遷學(xué)院機電系900自f動化學(xué)科-4-79過程控制系統(tǒng)試題庫衰減比:振蕩周期:yl950900505y39109001050V80!能滿足工藝要求。血1.3-4-3某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定的操作溫度為(90010)C,考慮安全因素,要求控制過程中溫度偏離設(shè)定值不得超過80C。現(xiàn)設(shè)計的定值溫度控制系統(tǒng)

7、,在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖,試求最大動態(tài)偏差、衰減比、振蕩周期,該系統(tǒng)能否滿足工藝要求?解:最大動態(tài)偏差:衰減比:A95090050nyl950908424.2振蕩周期T45540min79797979余差:C50V80!能滿足工藝要求。過渡過程時間:47min13-4-4某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定的操作溫度為(80010)C,考慮安全因素,要求控制過程中溫度最高值不得超過850C。現(xiàn)設(shè)計的定值溫度控制系統(tǒng),在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖,試求最大動態(tài)偏差、余差、衰減比、過渡時間(2%!)和振蕩周期,該系統(tǒng)能否滿足工藝要求?TOC o 1-5 h z宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科

8、-579過程控制系統(tǒng)試題庫解:最大動態(tài)偏差:C余差:A845Cf衰減比::過渡過程時間:2min5nyl8458054041y381580510振蕩周期:5V10!能滿足工藝要求。mm13-4-5某發(fā)酵過程工藝規(guī)定的操作溫度為(402)C,考慮發(fā)酵效果,要求控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過6C?,F(xiàn)設(shè)計的定值溫度控制系統(tǒng),在階躍擾動作用下的過渡過程曲線如下圖,試求最大偏差、衰減比、余差、過渡時間(2%!)和振蕩周期,該系統(tǒng)能否滿足工藝要求?解:TOC o 1-5 h z最大動態(tài)偏差:C余差:A45C衰減比::過渡過程時間:23midnyl454144ly342411振蕩周期:5V6!能滿足工

9、藝要求mm宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-6-過程控制系統(tǒng)試題庫補充思考題與實用題1(王:1-2)什么過程控制系統(tǒng)?典型過程控制系統(tǒng)有哪幾部分組成?(厲:P1-1、2)什么是化工自動化?化工自動化主要包括哪些Control)是生產(chǎn)過程自動化的簡稱。泛指石油、化工、電力、冶金、輕工、紡織、建材、核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進行的生產(chǎn)過程自動控制,是自動化技術(shù)的重要組成部分。在化工(生產(chǎn)過程)設(shè)備(裝置)上,配備一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,是生產(chǎn)在不同程度上自動進行,這種用自動化裝置來管理(化工)生產(chǎn)過程的辦法,稱為(化工)生產(chǎn)過程自動化。(化工)生產(chǎn)過程自動化,一般包括自動檢

10、測、自動操縱、自動保護和自動控制等方面的機電系自動化學(xué)科-779過程控制系統(tǒng)試題庫第二章過程檢測與變送儀表1檢測儀表的基本技術(shù)指標1-1真值xt定的,即使用“認定設(shè)備”的檢測結(jié)果作為真值。通常,個個國家或國際組織將其法定計量機構(gòu)的專用設(shè)備作為“認定設(shè)備”、它的檢測精度在這個國家或國際組織某一個測量點滿度相對誤差:模擬連續(xù)輸出儀表在測量范圍機電系自動化學(xué)科11%B-8-79過程控制系統(tǒng)試題庫解:FSm5100%0.625%700(100);校驗儀表時取偏大值,即該儀表的精度等級為1.0級。例2-2選擇一臺測量壓力的儀表,測壓范圍為08MPa,根據(jù)工藝要求,測壓示值的誤差不允許超過0.05MPa,

11、要求確定滿足工藝要求的儀表的精度等級解:FSm0.05;8選擇儀表時取偏小值,即該儀表的精度等級為0.5級。靈敏度:表示指針(模擬量顯示)式測量儀表對被測參數(shù)變化的敏感程度,常以儀表輸出變化量(如指示裝置的直線位移或角位移)與引起此輸出變化量(位移)的被測參數(shù)變化量之比表示S靈敏卩處表示指針式儀表在量程起點處,能引起儀表指針動作的最小被測參數(shù)變化值對于數(shù)字式儀表,則用分辨率和分辨力表示靈敏度和靈敏限分辨力:是指儀表能夠顯示的、最小被測值。變差:在外界條件不變的情況下,同一儀表對被測量進行往返測量時(正行程和反行程),產(chǎn)生的最大差值與測量范圍之比稱為變差。21-5.測試題(習(xí)題、補充題)求:該表

12、最大絕對誤差;儀表的精度;如果工藝要求允許最大誤差為5C,該表是否能用?解:最大絕對誤差:+6C儀表的精度:1級如果工藝要求允許最大誤差為5C,該表aSFS1不能用100100maX宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-979過程控制系統(tǒng)試題庫2.(厲:例3-1)某一標尺為01000C的溫度計,出廠前校驗數(shù)據(jù)如下:求:該表最大絕對誤差;儀表的精度解:最大絕對誤差:+6C儀表的精度:1級100%0.6%SFS1000FSmm6100%100%0.6%SFS10003(王2-2)臺壓力表量程為0lOMPa,校驗數(shù)據(jù)求:(1)變差;基本(最大滿度相對)誤差;該表是否符合1級精度。解:變差:012%基本(最大滿度

13、相對)誤差:06%;該表的變差為1.2%,不符合1級精度?儀表允許變差的數(shù)值應(yīng)等于或小于儀表的精度!照這個條件該表不符合1級精度?。ㄍ?-5)有兩塊直流電流表,它們的精度等級和儀表量程分別為:表1:1.0級、0250mA;表2:2.5級、075mA?,F(xiàn)在測量50mA的直流電流,從準確性、經(jīng)濟性考慮,選用哪快表更合適!解:宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-1079過程控制系統(tǒng)試題庫表1:maxaSFS1250表lOOlOO從準確性經(jīng)濟性考慮,選用表2更合適?。ㄍ?-13)如果某反應(yīng)器最大壓力為10MPa,允許的最大絕對誤差為0.01MPa,現(xiàn)用一臺測量范圍為016MPa、精度為1級的壓力表進行測量,問:

14、能否符合工藝要求?若用一臺測量范圍為01.0MPa、精度為1級的壓力表進行測量,問:能否符合要求?解:測量范圍為01.6MPa、精度為1級的壓力表的允許的最大絕對誤差為:,大于001MPa,不能符合工藝要求100100測量范圍為01(0MPa、精度為1級的壓力表的允許的最大絕對誤差為:,等于0.01MPa,從允許的最大絕對誤差角度X能符合工11001000.01MPa藝要求,但量程不符合?。▍枺豪?-4)如果某反應(yīng)器最大壓力為0.8MPa,允許的最大絕對誤差為0.01MPa,現(xiàn)用一臺測量范圍為01.6MPa、精度為1級的壓力表進行測量,問:能否符合工藝要求?若用一臺測量范圍為01.0MPa、精

15、度為1級的壓力表進行測量,問:能否符合要求?解:測量范圍為01.6MPa、精度為1級的壓力表的允許的最大絕對誤差為:,大于0.01MPa,不能符合工藝要求100100測量范圍為01!0MPa、精度為1級的壓力表的允許的最大絕對誤差為:,等于0.01MPa,從允許的最大絕對誤差角度X能符合工11001000.01MPa11-11-11-11-藝要求,量程也符合!7某一標尺為0500C的溫度計,出廠前校驗數(shù)據(jù):宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科79過程控制系統(tǒng)試題庫求:該表最大絕對誤差;確定儀表的精度等級;經(jīng)過一段時間使用后重新校驗,儀表的最大絕對誤差為8C,問:儀表是否還符合原來的精度等級?解:最大絕對誤

16、差:+6C儀表的精度:1。5級經(jīng)過一段時間使用后重新校驗,儀表的最大絕對誤差為8C,最大滿度相對誤差:+1。6%,儀表已經(jīng)超過1。5級,不符合原來的精度等級。8.(厲:習(xí)題3-1)一臺壓力表量程為025MPa,校驗數(shù)據(jù)求:(1)最大誤差;變差;該表是否符合0。5級精度。解:最大誤差:0。15MPa變差:0。15MPa、max0.15FSmmax0.15;SFS25該表的變差為0該表的變差為06,不符合0。5級精度?儀表允許變差的數(shù)值應(yīng)等于或小于儀表的精度!9.(厲:習(xí)題3-2)某溫度控制系統(tǒng),控制溫度為800C,要求絕對誤差不超過7C,現(xiàn)選擇一臺測量范圍為01200C、精度等級為1。0級的儀表

17、,問:是否合適?如果不合適,應(yīng)如何選擇?解:12121212宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科79過程控制系統(tǒng)試題庫測量范圍為01200C、精度等級為1。0級的儀表,其最大誤差:C,12C大于7C,不合適100100應(yīng)選擇測量范圍為01200C、2精度等級為0。5級的儀表C,6C小于7C,合適100100嚶溫度檢測及儀表62.2-0溫度是表征物體冷熱程度的物理量。是工業(yè)生產(chǎn)中最普遍而重要的操作2.2-1溫度檢測方法與儀表概述2.2-2熱電偶熱電偶是以熱電效應(yīng)為原理的測溫元件,能將溫度信號轉(zhuǎn)換成電勢信號(mV)。特點:結(jié)構(gòu)簡單、測溫準確可靠、信號便于遠傳。一般用于測量5001600C之間的溫度。將兩種不同

18、的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路,若兩個連接點溫度不同,回路中會產(chǎn)生電勢。此電勢稱為熱電勢。熱電偶回路總電勢由接觸電勢和溫差電勢疊加而成,稱熱電勢。由于溫差電勢很小,熱電勢基本由接觸電勢構(gòu)成。4.熱電偶的基本定律均質(zhì)導(dǎo)體定律:熱電偶必須由兩種不同材料的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成。但其幾何形狀一一截面和長度等不限。中間導(dǎo)體定律:在熱電偶回路中接入另一種中間導(dǎo)體后,只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,中間導(dǎo)體的引入對熱電偶回路的熱電勢沒有影響。中間溫度定律:一支熱電偶在兩接點溫度為t2t0時的熱電勢,等于兩支同溫度特性熱電偶在接點溫度為t、ta和ta、t0時的熱電勢之代數(shù)和。即EAB(t,to)=EAB(t,0)EA

19、B(to,0)據(jù)此,只要給出冷端為0C時的熱電勢關(guān)系EAB(t,0),便可求出冷端任意溫度時的熱電勢5熱電偶冷端溫度補償:熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端溫度有關(guān),還與冷端溫度有關(guān)。所以使用時,需保持熱電偶冷端溫度恒定。但實際使用的熱電偶的冷端和熱端離得很近,使用時冷端溫度較高且變化較大。為此應(yīng)將熱電偶冷端延至溫度穩(wěn)定處。為了節(jié)約,工業(yè)上選用在低溫區(qū)與所用熱電偶的熱電特性相近的廉價金屬,作為熱偶絲在低溫區(qū)宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-13-79過程控制系統(tǒng)試題庫的替代品來延長熱電偶,稱為補償導(dǎo)線。6熱電偶冷端溫度的處理:查表法(計算法)、儀表零點調(diào)整法、冰浴法、補償電橋法、半導(dǎo)體PN結(jié)補償法。7標準熱

20、電偶:熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、型號(分度號)按國際標準(IEC)統(tǒng)一規(guī)定。8熱電偶的冷端溫度校正:1)查表法、2)電橋補償法、2.2-3熱電阻對于500C以下的中、低溫,熱電偶輸出的熱電勢很小,容易受到干擾而測不準。一般使用熱電阻溫度計來進行中低溫度的測量。金屬熱電阻測溫精度高。大多數(shù)金屬電阻阻值隨溫度升高而增大。具有正溫度系數(shù)。鉑材料容易提純,其化學(xué)、物理性能穩(wěn)定;測溫復(fù)現(xiàn)性好、精度高。被國際電工委員會規(guī)定為-259+630C間的基準器,但線性度稍差,常用于-200+600C溫度測量。鉑電阻的電阻溫度關(guān)系:-2000C)RtR0lAtBt2C(100t)t3(C)鉑電阻有兩種分度號:P

21、t10,Pt100(8505銅電阻價格便宜,線性度好,但溫度稍高易氧化,常用于50+100C溫度測量。銅電阻有兩種分度號:Cu50,Cu100。電阻溫度關(guān)系:-50150C)6.熱電阻的三線制接法:電阻測溫信號通過電橋轉(zhuǎn)換成電壓時,熱電阻的接線如用兩線接法,接線電阻隨溫度變化會給電橋輸出帶來較大誤差,必須用三線接法。2.2-4集成溫度傳感器:集成溫度傳感器將溫敏晶體管和外圍電路集成在一個芯片上構(gòu)成,相當于一個測溫器件。特點:本積小、反應(yīng)快、線性較好、價格便宜,測溫范圍為-50150C。集成溫度傳感器按輸出量形式不同,可分為電壓型、電流型和數(shù)字型三類。2.2-5溫度顯示與記錄方法與儀表動圈式指示

22、儀表:可直接與熱電偶、熱電阻配套顯示溫度,是最簡單的模擬指示儀表。數(shù)字式指示儀表3自動記錄儀表數(shù)字式指示記錄儀表宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-1479過程控制系統(tǒng)試題庫2.2-6溫度變送器1檢測信號要進入控制系統(tǒng),必須傳遞符合控制系統(tǒng)的信號標準。變送器的任務(wù)就是將不標準的檢測信號,如熱電偶、熱電阻的輸出信號轉(zhuǎn)換成標準信號輸出。2現(xiàn)代電控系統(tǒng):模擬控制系統(tǒng)的信號標準是:11型:010mA、010V;III型:420mA、15V。數(shù)字控制系統(tǒng)的信號標準有:FF協(xié)議、HART協(xié)議等。補充習(xí)題、例題、典型題(王2-7)用分度號K的熱電偶測量某設(shè)備的溫度,測得熱電動勢為20.3mV,熱電偶冷端溫度為30C,

23、求設(shè)備的溫度!如果改用分度號為S的熱電偶測量該設(shè)備的溫度,在相同的條件下,測得熱電動勢為?解:查表計算分度號為K的熱電偶:EAB(t,30)20.3EAB(30,0)1.203EAB(t,0)EAB(t,30)EAB(30,0)21.503改用分度號為念的熱電偶測量該設(shè)備的溫度21493EAB(520,0)4.432EAB(30,0)0.173mV2(解例彈)用分度號k的熱電偶測量某設(shè)備的溫度,在沒有采用冷端補償措施的情況下,顯示儀表的指示值為500C,而這時冷端溫度為60C。此時實際溫度為多少?如果熱端溫度保持不變,設(shè)法使冷端溫度保持為20C,此時顯示儀表的指示值為?解:E(t,t0)E(5

24、00,0)20.640E(t0,0)E(60,0)2.436E(t,0)E(t,t0)E(t0,0)20.6402.43623.076使冷端溫度保持為155723.19822.772熱端溫度保持不變:557C,則宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-1579過程控制系統(tǒng)試題庫E(t,t0)E(557,0)E(20,0)23.0760.79822.278E(t/,0)22.278(厲-例321劍用分度號K的熱電偶測量某設(shè)備的溫度,測得熱電動勢為20mV,熱電偶冷端溫度為25C,求設(shè)備的溫度!如果改用分度號為E的熱電偶測量該設(shè)備的溫度,在相同的條件下,測得熱電動勢為?解:查表計算分度號為K的熱電偶:EAB(t

25、,25)20EAB(25,0)1.0EAB(t,0)EAB(t,25)EAB(25,0)21改用分度號為S的熱電偶測量該設(shè)備的溫度EAB(509,0)37.7EAB(25,0)1.54(王2-9)(厲.2習(xí)題3-16?)(厲:例題3-25?)用PtlOO鉑電阻測溫,在查表時錯用了CulOO的分度表,查得溫度為140C,問:實際溫度為多少?“厲”有錯誤?Cu100:150C164。270;Pt100:164。270168。7C解:查CulOO的分度表:140C查Pt1O0的分度表6。C。Rt159.96Qt157.1159.96157.312.6510107.1161.04157.313.735

26、(厲-例3-?)某溫度控制系統(tǒng),最高溫度為700C,要求測量的絕對誤差不超過10C,現(xiàn)有兩臺量程分別為01600C、01000C的1。0級溫度檢測儀表,試問應(yīng)該選擇哪臺儀表更合適?如果兩臺量程均01000C,精度等級分別為1.0級和0.5級,那么又應(yīng)該選擇哪臺儀表更合適?宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-1679過程控制系統(tǒng)試題庫解:因為max;量程為01000c的100100同為1.0級儀表,量程為01600C的儀表16儀表,maxSI已經(jīng)能夠滿足110010X2)同為量程為01000C的儀表,精度為1.0皴的儀表10要求;從經(jīng)濟角度考慮,不必選用0.5級的儀表。6.(厲:例3-20)現(xiàn)用一支鎳鉻一

27、銅鎳熱電偶測量某換熱器的溫度,其冷端溫度為30C,顯示儀表為動圈儀表、機械零點為0C,這時儀表顯示值為400C,若認為換熱器的溫度為430C,對不對?正確值是多少?解:不對!熱電偶的熱電勢是非線性的查表:顯示儀表測出的毫伏值冷端溫度為30C,E(t,tO)E(t,30)E(400,0)28.943mV熱電偶的熱電勢E(tO,O)E(30,0)1.801mV查表:小CE(t,O)E(t,30)E(30,0)28.9431.80130.744mV7(厲!習(xí)題3-8)用鎳鉻一鎳硅熱電偶測量爐溫,其冷端溫度為30C,測得熱電勢為33。29mV,求被測爐子的實際溫度?解:查鎳鉻一鎳硅熱電偶的分度號為K的

28、分度表:E(30,0)1.285mVE(t,30)33.29mVE(t,O)ECO)E(30,0)33.291.28534.575Mv宿遷1學(xué)5院機電系自動化學(xué)科-17-79過程控制系統(tǒng)試題庫8(厲:習(xí)題3-9)某臺動圈式儀表是與鎳鉻一鎳硅熱電偶配套使用的,但錯接了鉑銠10鉑熱電偶,儀表指示為201C,(冷端溫度為0C!)問實際溫度為多少?解:查鎳鉻一鎳硅熱電偶的分度號為K的分度表:查鉑銠10鉑熱電偶的分度號為S的分度表:;。8C壓力檢測及儀表3-1壓力檢測的方法工程上習(xí)慣把垂直作用于作用單位面積上的力稱為“壓力”2工程中壓力的表示方式有:表壓、負壓(真空度)、差壓、絕對壓力。國際單位制(SI

29、)定義的壓力的單位是“帕斯卡”1Pa=1N/m、1MPa=106Pa;過去常用的壓力單位是:1工程大氣壓=1kgf/cm=9.80665x10Pa=0.980665xlOPauO.IMPa2.3-2壓力表的選擇、安裝與校驗為了合理、經(jīng)濟使用儀表,儀表的量程不能選得太大,但為了保證測量精度,一般被測壓力的最小值不低于儀表滿量程的1/3為宜;同時為了延長彈性元件的使用壽命,避免彈性元件因長期受力過大而永久變形,壓力計的上限值應(yīng)該高于被測量的最大值(量程的3/42/3),留有余量2儀表精度是根據(jù)工藝生產(chǎn)上所允許的最大測量誤差A(yù)max來確定的。不能認為選用的儀表精度越高越好,應(yīng)在滿足工藝要求的前提下,

30、盡可能選用精度較低、價廉耐用的儀表3例:某臺壓縮機的出口壓力范圍為2528MPa,測量絕對誤差不得大于1MPa。工藝上要求就地觀察,并能高低限報警,試正確選用一臺壓力表,指出型號、精度與測量范圍;要求條件為:被測脈動壓力2528MPa,測量絕對誤差1MPa,就地觀察、高低限報警。解:2452脈動壓力對儀表壽命影響很大,故選擇儀表的上限值為:28256MPa若選壓力表的測量范圍為060MPa則:25MPa/60MPa1/3被測壓力的最小值不低于滿量程的1/3,下限值也符合要求。另外,根據(jù)測量誤差的要求,可算得對儀表允許誤差的要求為:宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-1879過程控制系統(tǒng)試題庫故選精度等級

31、為1.5級的儀表可以滿足誤差要求。答:根據(jù)就地觀察及能進行高低限報警的要求,可選用YX150型電接點壓力表,測量范圍為060MPa,精度等級為1.5級。4習(xí)題(王-2-12)工藝要求壓力范圍為1.2MPa0.05MPa,可選用的彈簧管壓力表的精度有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五個等級,可選用的量程規(guī)格有01.6MPa、02.5MPa、04MPa,選用合適的儀表。解:量程選擇:;則;選擇儀表量程為02.5MPa3412被測壓力變化頻繁時L6SFS;則;選擇儀表量程為02.5MPa33被測壓力變化緩慢時:L8SFS3-6儀表精度選擇:Y-150,量程02.5MPa,2精度2.0級5習(xí)題(

32、王-2-13)反應(yīng)器最大壓力為1.0MPa,允許最大絕對誤差為0.01MPa。現(xiàn)用一臺測量范圍為01.6MPa、精度為1級的壓力表進行測量,能否滿足要求?若采用一臺測量范圍為01.0MPa、精度為1級的壓力表進行測量,能否滿足要求?解:測量范圍為01.6MPa、精度為1級的壓力表:;不能滿足要求100100測量范圍為01.0Mpa、精度為1級的壓力表:滿度值等于被測量值,不能滿足要求6.(王2-14)某臺空壓機的緩沖器,其工作壓力范圍為1.01.6MPa,工藝要求就地觀察罐機電系自動化學(xué)科-1979過程控制系統(tǒng)試題庫選擇儀表量程為025MPa6SFSSFS2.1334測量值在1.0MPa時的誤

33、差不得大于5%,則max100%5%1.0aSFS1005100查附錄E:只能選擇型號為Y-100T,儀表量程為02.5MPa、精度為1。5級的彈簧管壓力表。7(厲:例3-9)某臺空壓機的緩沖器,其工作壓力范圍為1.11.6MPa,工藝要求就地觀察罐機電系自動化學(xué)科-2079過程控制系統(tǒng)試題庫這塊壓力表合格.4100%100%1.4%1.5%SFS1009測量穩(wěn)定壓力時,儀表最大量程應(yīng)為測定值的1.5倍,測量波動壓力時,儀表最大量程應(yīng)為測定值的2倍。測空氣、水、蒸汽、油等介質(zhì),用Y型壓力表,其外殼為黑色。測氨類用YA型氨用壓力表,其外殼為黃色。測氧氣用YD型氧用壓力表,其外殼為天藍色。2.4流

34、量檢測及儀表24-1流量指單位時間機電系自動化學(xué)科-21-79過程控制系統(tǒng)試題庫例題與參考題1(厲:例3-12)用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計,轉(zhuǎn)子由密度為7900kq/m的不銹鋼制成,用它來測量密度為790kq/m的某液體介質(zhì),當儀表讀數(shù)為5m/h時,被測介質(zhì)的實際流量為多少?TOC o 1-5 h z如果轉(zhuǎn)子由密度為2750kq/m的鋁制成,其他條件不變,被測介質(zhì)的實際流量為多少?解:介質(zhì)密度修正系數(shù):、KJ3333(ZS)JIQJQ03用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計,當儀表讀數(shù)為5m/h時,被測介質(zhì)的實際流量為 HYPERLINK l bookmark147 o Current Document KJ(ZS

35、)J(79001000)7900.876(ZJ)S(790079。K0更換轉(zhuǎn)子材料-71m3/hJ0.876QJ HYPERLINK l bookmark151 o Current Document KJ(ZS)J(27501000。:KJb.84-84(zJ)S(2750790)100011Q(厲:例3瞎)用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計,轉(zhuǎn)子由密度為790bkq/m的不銹鋼制成,測量范圍為b10L/min,用它來測量密度為0。831kq/L的苯的流量,測量范圍為多少?解:KJ(ZS)J(72901000)8310.9(ZJ)S(7290831)10003!(厲例3%4)用轉(zhuǎn)子流量計測量氣壓為0o65M

36、Pa、溫度為40C的CO2氣體流量,若流量計的讀數(shù)為50L/s,求CO2氣體的真實流量。CO2氣體在標準狀態(tài)時的密度為1。977kq/m。解:氣體流量的修正公式:本題:QJ3JpJTpOTJ(NL/min)QJOpJTl.2930.6529305099.1宿J遷學(xué)1館70.1機3電系自動化學(xué)科-22-79過程控制系統(tǒng)試題庫5物位檢測及儀表2.5-1概述物位的含義:包括一一液位:容器中液體介質(zhì)的高低料位:容器中固體物質(zhì)的堆積高度界面:兩種密度不同液體介質(zhì)的分界面的高度物位測量儀表可分為下列幾種類型。靜壓式物位測量:利用液體或物料對某定點產(chǎn)生的壓力隨液位高度而變化的原理而工作。浮力式物位測量:利用

37、浮子所受的浮力隨液位高度而變化的原理工作。電氣式物位測量:利用敏感元件將物位的變化轉(zhuǎn)換為電量參數(shù)的變化,而得知物位。核輻射式物位測量:利用核輻射線穿透物料時,核輻射線的透射強度隨物質(zhì)層的厚度而變化的原理進行測量。聲學(xué)式物位測量:測量超聲波在物質(zhì)中傳播時間的長短,據(jù)此可測出物位。光學(xué)式物位測量:利用光波在傳播中可被不同的物質(zhì)界面遮斷和反射的原理測量物位。25-2差壓式液位變送器1(王:習(xí)題2-25)用差壓變送器測量某儲罐的液體,差壓變送器安裝位置如圖;導(dǎo)出變送器所測出的差壓值與液位高度H之間的關(guān)系。變送器零點要不要遷移?為什么?2.(厲:3-17)測量高溫液體(指它的蒸汽在常溫下要冷凝?。r,經(jīng)

38、常在負壓管上裝有冷凝罐,這時用差壓變送器測量儲罐液體的液位時,要不要遷移?如果遷移,遷移量?解:;ppOlgHlghlTOC o 1-5 h z宿遷學(xué)院23機電系自動化學(xué)科-23-79過程控制系統(tǒng)試題庫P時P(0需要零點負遷移()P時P(0需要零點負遷移()h2hl!OSg)!需要零點局移時,(H)g(本題;H0;需要負遷移,遷移量2h2P12hlh2PgP宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科79宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科79-24-過程控制系統(tǒng)試題庫第三章過程控制儀表0概述控制儀表又稱控制器或調(diào)節(jié)器。其作用是把被控變量的測量值和給定值進行比較,得出偏差后,按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律進行運算,輸出控制信號,以推動執(zhí)行

39、器動作,對生產(chǎn)過程進行自動調(diào)節(jié)。控制儀表按工作能源分類有:電動儀表、氣動儀表、自力式儀表控制儀表的發(fā)展基本上分為三個階段:基地式儀表:將檢測、控制、顯示功能設(shè)計在一個整體。比例控制的特點:控制及時、適當。只要有偏差,輸出立刻成比例地變化,偏差越大,輸出的控制作用越強;控制結(jié)果存在靜差在實際的比例控制器中,習(xí)慣上使用比例度P來表示比例控制作用的強弱。宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-2579過程控制系統(tǒng)試題庫所謂比例度就是指控制器輸入偏差的相對變化值與相應(yīng)的輸出相對變化值之比,用百分數(shù)表示。3.1-3比例積分控制(PI)當要求控制結(jié)果無余差時,就需要在比例控制的基礎(chǔ)上,加積分控制作用。2積分(I)控制:

40、輸出變化量y與輸入偏差e的積分成正比積分控制的特點當有偏差存在時,積分輸出將隨時間增長(或減?。划斊钕r,輸出能保持在某一值上。積分作用具有保持功能,故積分控制可以消除余差。輸出信號隨著時間逐漸增強,控制動作緩慢,故積分作用不單獨使用若將比例與積分組合起來,既能控制及時,又能消除余差5比例積分(PI)控制:時域方程,傳遞函數(shù)。3.1-4比例微分控制(PD)1對于慣性較大的對象,常常希望能加快控制速度,此時可增加微分作用。理想微分微分作用能超前控制。在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間,微分立即產(chǎn)生強烈的調(diào)節(jié)作用,使偏差盡快地消除于萌芽狀態(tài)之中。微分對靜態(tài)偏差毫無控制能力。當偏差存在,但不變化時,微分輸

41、出為零,因此不能單獨使用。必須和P或PI結(jié)合,組成PD控制或PID控制。理想的比例微分控制理想微分作用持續(xù)時間太短,執(zhí)行器來不及響應(yīng)。一般使用實際的比例微分作用。理想微分:;實際微分:在單位階躍信號作用下tdeTD5yTD6(厲例題E-12)DDZhlI控制器,比例度,積分時間TI=0.2min,微分時間TD=2min,微分放大倍數(shù)KD=10。假定輸出初始值為4mA;在時施加0.5mA的階躍信號,試寫出在該階躍信號作用下比例、積分、微分輸出的表達式;計算時控制器的輸出信號值。解:t比例輸出:積分輸P出:II1Ii10.51mA宿遷1學(xué)2院機電t系自(動化學(xué)科TI0.50.260-26-79過程

42、控制系統(tǒng)試題庫微分輸出:ID133mA)0(KD/TD)tIi1(10l)e(10/2)(12/60)0.59e1時控制器的輸出信號值t12s7?(厲習(xí)題【5-6)DDZ-III控制器,比例度,積分時間TI=0.4min,微分時間TD=2.4min,微分放大倍數(shù)KD=10。假定輸出初始值為6mA;在時施加0.4mA的階躍信號,試寫出在該階躍信號作用下比例、積分、微分輸出的表達式;計算時控制器的輸出信號值。解:t比例輸出:積分輸出:&微分【I輸出:1Ii10.40.5mA0.8111124Iidt0.40.5mATI0.80.460ID1(KDl)e(KD/TD)tIi1(10l)e(10/0.

43、4)(24/60)0.44.5e1.6時控制器的輸出信號值t12smA8?比例積分微分(PlD)I控制9(王:習(xí)題3-6)某比例積分控制器輸入、輸出均為420mA,若將比例度設(shè)為100%,積分時間TI=2min,穩(wěn)態(tài)時輸出為5mA,某瞬間,輸入突然增加了0.2mA,試問經(jīng)過5min后,輸出將由5mA變化到多少?(厲:例題5-4)某DDZ-III比例積分控制器,若將比例度設(shè)為100%,積分時間TI=2min,穩(wěn)態(tài)時輸出為5mA,某瞬間,輸入突然增加了0.2mA,試問經(jīng)過5min后,輸出將由5mA變化到多少?解:,對于比例輸入:控制器輸入、輸出均為420mA,比例度某瞬間,輸入突然增加了0.2mA

44、,輸出增量1KP宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科【口IiKP11-79過程控制系統(tǒng)試題庫試問經(jīng)過5min【后,輸出將由5mA變陥U0250.7mATI232模擬式控制器。模擬式控制器用模擬電路實現(xiàn)控制功能。2、11型(用晶體管)和III型(用集成電路)。2-1DDZ-III型儀表的特點采用統(tǒng)一信號標準,420mADC和15VDC。這種信號制的主要優(yōu)點是電氣零點不是從零開始,容易識別斷電、斷線等故障。同樣,因為最小信號電流不為零,可以使現(xiàn)場變送器實現(xiàn)兩線制。廣泛采用集成電路,儀表的電路簡化、精度提高、可靠性提高、維修工作量減少??蓸?gòu)成安全火花型防爆系統(tǒng),用于危險現(xiàn)場。7979797933數(shù)字PID控制器

45、1數(shù)字調(diào)節(jié)器的特點是采樣一次、計算一次。必須把連續(xù)方程用離散方程表示。第n次米樣時:11ynen綜合實用簡答題i綜合實用簡答題iOnenen1位式控制是怎樣的?答:位式控制是斷續(xù)控制控制器輸出接點信號,如雙位控制、三位控制。雙位控制器只有兩個輸出值,相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)只有開和關(guān)兩個極限位置,因此又稱開關(guān)控制。被控溫度在TO上下振蕩,無法穩(wěn)定。三位控制控制器有三個輸出位值,可以控制兩個繼電器。溫度三位控制效果:溫度偏差大時,升溫速度快;溫度偏差小時,小幅調(diào)整。2DDZ-III基型調(diào)節(jié)器有哪幾部分組成?答:DDZ-III基型調(diào)節(jié)器的主要由輸入電路、給定電路、PID運算電路、自動與手動(硬手動和軟手動)

46、切換電路、輸出電路及指示電路等組成。DDZ-III基型調(diào)節(jié)器的軟手動與硬手動有什么區(qū)別?各用在什么場合?答:軟手動時:調(diào)節(jié)器的輸出是隨著時間按一定的速度增加或減少;硬手動時:調(diào)節(jié)器的輸出數(shù)值完宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-28-79過程控制系統(tǒng)試題庫全由硬手動操作桿的位置所決定。通常情況下,都是用軟手動操作扳鍵進行手動操作的,這樣的控制比較平穩(wěn)、精細;只有當要求給出恒定不變的操作信號,或者在緊急時刻要一下子就控制到“安全開度”等情況下,才使用軟手動。什么叫控制器的無擾動切換?答:基型模擬調(diào)節(jié)器一般都具備自動與手動兩種功能;在進行自動與手動兩種功能切換時,在切換瞬間,應(yīng)保持控制器的輸出不變,這樣保證

47、執(zhí)行器的位置在切換過程中不至于突變、不會對生產(chǎn)過程引起附加的擾動,著稱為“無擾動切換”。什么是調(diào)節(jié)器的正作用、反作用?調(diào)節(jié)器的正作用:(偏差=測量值一給定值)增加、調(diào)節(jié)器輸出增加;調(diào)節(jié)器的反作用:(偏差=給定值一測量值)增加、調(diào)節(jié)器輸出增加。從控制器的發(fā)展及結(jié)構(gòu)原理來看,主要有哪幾種類型?(1)基地式儀表:將檢測、顯示、控制、乃至記錄功能設(shè)計在一個整體機電系自動化學(xué)科-29-過程控制系統(tǒng)試題庫6試寫出微分控制規(guī)律的輸入e與輸出的數(shù)學(xué)表達式。理想微分控制規(guī)律的輸入e與輸出的數(shù)學(xué)表達式;如果輸入偏差為一單位階躍作用,則實際微分控制規(guī)律在單位階躍作用下的輸入e與輸出的數(shù)學(xué)表達式ttdDz-Hi型組合

48、儀表習(xí)題擇選)tP1DDZ-III基型調(diào)節(jié)器,輸入信號階躍變化了0。5mA時,其輸出信號由6mA變化到7mA,試求調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù)KP與比例度。解:DDZ-III基型調(diào)節(jié)器的輸入、輸出均為420mA,所以:;。50一臺0DdZ麵型溫度控制器,測量的全量程為1b800。,當溫度階躍變化了40C時,控制器的輸出由6mA變化到8mA,試求控制器的比例度。解:e/(xmaxxmin)40/8001/200.440%P一臺DdZEHI型溫度控制器,測量的全量程為01000C,當溫度階躍變化了40C時,控制器的比例度,試求控制器的輸出變化。解,=50%e/(xmaxxmin)p/(pmaxpmin)(

49、50%,e40/xmax。也8A0。5/16ZPmaxPmin宿豐1學(xué)院1機電系自動化學(xué)科-30-79過程控制系統(tǒng)試題庫DDZ-III比例積分控制器,若將比例度設(shè)為50%,積分時間TI=2min,穩(wěn)態(tài)時輸出為5mA,某瞬間,輸入突然增加了0.2mA,試問經(jīng)過5min后,輸出將由5mA變化到多少?解:,對于比例輸入:控制器輸入、輸出均為420mA,比例度某瞬間,輸入突然增加了0.2mA,輸出增量1KPIOKPIiKPIitTI試問經(jīng)過5min【后,隔出將由i5mA變化到51.4mATI20.5DDZ-III比例積分控制器,若將比例度設(shè)為200%,穩(wěn)態(tài)時輸出為5mA,某瞬間,輸入突然增加了0.5m

50、A,試問經(jīng)過30s后,輸出將由5mA變化到6mA,試問積分時間TI=多少?解,,輸出增量IOKPIiKPIitTI6P一臺ddZ-iiI型溫度控制器,測量的全量程為20。1200。,當溫度給定值由800C階躍變化到了850C時,控制器的輸出由12mA變化到16mA,試求控制器的比例度及放大倍數(shù);該控制器屬于正作用還是反作用?解,;min)e/(xmaxxmin)p/(pmaxp()()4/16800)/120020050/1000100%100%20%(1612)/204由于DDZ-III型溫度控制器的輸入與輸出都是420mA的統(tǒng)一信號,所以:KP1因為!“調(diào)節(jié)器的反作用:(偏差=給定值一測量

51、值)增加、調(diào)節(jié)器輸出增加,,故該控制器為反作用!7臺DDZ-II型液位控制器,其液位的測量范圍為0.51.2m,比例度為40%。當液位為0.9m時,控制器的輸出為5mA。試問液位變化到lm時,控制器的輸出為多少?該控制器屬于正作用或是反作宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-3179過程控制系統(tǒng)試題庫用該怎樣?解:因為:e/(xmaxxmin)p/(pmaxpmin)pmaxpminlxmaxxmiN所以.調(diào)節(jié)器的正作用I:(差=測量值一給定值)(增加、調(diào)節(jié)器輸出增加;p調(diào)節(jié)器的反作用.(偏差=給定值一測量值)增加、調(diào)節(jié)器輸出增加;P&6mAppOp1.4mA宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-3279過程控制系統(tǒng)

52、試題庫第四章執(zhí)行器與安全柵1執(zhí)行器1執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的重要組成部分,它將控制器送來的控制信號轉(zhuǎn)換成執(zhí)行動作,從而操縱進入設(shè)備的能量,將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍機電系自動化學(xué)科-33-79過程控制系統(tǒng)試題庫于閥芯的形狀。常用的調(diào)節(jié)閥的理想流量特性有四種.(1)直線特性、(2)等百分比(對數(shù))特性、(3)快開特性、(4)拋物線特性調(diào)節(jié)閥的工作流量特性.實際使用時,調(diào)節(jié)閥裝在具有阻力的管道系統(tǒng)中。管道對流體的阻力隨流量而變化,閥前后壓差也是變化的,這時流量特性會發(fā)生畸變。為了表示調(diào)節(jié)閥兩端壓差A(yù)PT的變化范圍,以閥權(quán)度s表示調(diào)節(jié)閥全開時,閥前后最小壓差PTmin與總壓力厶P之比

53、。5調(diào)節(jié)閥的流通能力用流量系數(shù)C值表示。流量系數(shù)C的定義.在閥兩端壓差100kPa,流體為水(10Kg/m)的條件下,閥門全開時每小時能通過調(diào)節(jié)閥的流體流量(m/h)。例如,某一閥門全開、閥兩端壓差為lOOkPa時,流經(jīng)閥的水流量為20m/h,則該調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)為:C=20。在調(diào)節(jié)閥技術(shù)手冊上,給出了各種閥門的口徑和流通能力C,供用戶查閱。實際應(yīng)用中閥門兩端壓差不一定是lOOkPa,流經(jīng)閥門的流體也不一定是水,因此必須換算。液體流量系數(shù)C值的計算:CQ3333氣體、蒸汽C值的計算:6(PPT例)CkQ2安全柵42-1安全防爆的基本概念1安全柵(又稱防爆柵)是防止危險電能從控制系統(tǒng)信號線進入現(xiàn)

54、場儀表的安全保護器。不同的危險等級對電氣設(shè)備的防爆要求不同,煤礦井下用電氣設(shè)備屬I類設(shè)備;有爆炸性氣體的工廠用電氣設(shè)備屬II類設(shè)備;有爆炸性粉塵的工廠用電氣設(shè)備屬III類設(shè)備。對于II類電氣設(shè)備,電路電壓限制在30VDC時,各種爆炸性混合物按最小引爆電流分為三級。2-2安全火花防爆系統(tǒng)電動儀表存在電路打火的可能。如果從電路設(shè)計就開始考慮防爆,把電路在TOC o 1-5 h z短路、開路及誤操作等各種狀態(tài)下可能發(fā)生的火花都限制在爆炸性氣體的點火能量之下,則此儀表稱為安全火花防爆宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-34-79過程控制系統(tǒng)試題庫儀表。安全火花防爆儀表只能保證本儀表機電系自動化學(xué)科-35-79過

55、程控制系統(tǒng)試題庫為什么說百分比特性又叫對數(shù)特性?與直線特性比較,它有什么特點?簡答:等百分比(對數(shù))流量特性:單位相對行程變化所引起的相對流量變化與此點的相對開度成對數(shù)關(guān)系:-1)L等百分比(1對數(shù))流量特性曲線斜率(放大系數(shù))隨行程的增大而增大。流量小時,流量變化??;流量大時,流量變化大。等百分比閥在各流量點的放大系數(shù)不同,但對流量的控制力卻是相同的。直線閥的流量放大系數(shù)在任何一點上都是相同的,但其對流量的控制力卻是不同的。什么叫調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍?在串聯(lián)管道中可調(diào)范圍為什么會變化?簡答:控制閥的可調(diào)范圍或可調(diào)比R,為調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量與最小流量的比值。,其中Qmin不是指閥門全關(guān)時的泄

56、漏量,而是閥門能平穩(wěn)控制的最小流量,約為最大流量的2-4%o一般閥門的可調(diào)比R=30。在串聯(lián)管道中,因為隨著流量的增加,管道上的壓力損失增加,使得閥全開時的流量Qmax降低、可調(diào)范圍降低。5什么是串聯(lián)管道中的閥阻比S?S值的變化為什么會使理想流量特性發(fā)生變化?簡答:閥阻比S表示存在管道阻力的情況下,閥門全開時,閥門前后的最小壓差與系統(tǒng)總壓差p0之比:oPmm存在管道阻力的情況下,Rn可調(diào)范圍減小。隨著S的減小,直線特性漸漸趨近于快開特性,等百分比特性漸漸趨近于直線特性。閥阻比S的值愈小,流量特性變形的程度愈大。實際使用中,一般S的值不低于0.3o宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-36-79過程控制系統(tǒng)

57、試題庫6什么是控制閥的流量系數(shù)C(KV)?如何選擇控制閥的口徑?簡答:控制閥的流量系數(shù)C(KV)的大小直接反映了流體通過控制閥的最大能力!流量系數(shù)C的定義:在閥兩端壓差lOOkPa,流體為水(1000Kg/m)的條件下,閥門全開時每小時能通過調(diào)節(jié)閥的流體流量(m/h)o選擇控制閥口徑的步驟:根據(jù)生產(chǎn)能力、設(shè)備負荷,決定控制閥最大流量qVmax;根據(jù)所選定的流量特性及系統(tǒng)特點選定的值,然后計算閥門全開時的壓差;根據(jù)流通能力計算公式,求得最大流量時的流量系數(shù)Cmax根據(jù)求得的流量系數(shù)Cmax,在所選用的產(chǎn)品型號的標準系列中選用大于Cmax并最接近Cmax的C值,從而選取閥門口徑。驗證控制閥門的開度

58、與可調(diào)比;7什么叫氣動調(diào)節(jié)閥的氣開式與氣關(guān)式?起選擇的原則是什么?簡答:氣動調(diào)節(jié)閥在氣壓信號中斷后閥門會復(fù)位。無壓力信號時閥全開,隨著信號增大,閥門逐漸關(guān)小的稱為氣關(guān)式。反之,無壓力信號時閥全閉,隨著信號增大,閥門逐漸開大稱的為氣開式閥門氣開氣關(guān)式的選擇原則:當控制信號中斷時,閥門的復(fù)位位置能使工藝設(shè)備處于安全狀態(tài)8電動儀表怎樣才能用于易燃、易爆場所?安全火花是什么概念?簡答:電動儀表存在電路打火的可能。如果從電路設(shè)計就開始考慮防爆,把電路在短路、開路及誤操作等各種狀態(tài)下可能發(fā)生的火花都限制在爆炸性氣體的點火能量之下,則此儀表稱為安全火花防爆儀表煤礦井下用電氣設(shè)備屬I類設(shè)備;有爆炸性氣體的工廠

59、用電氣設(shè)備屬II類設(shè)備;有爆炸性粉塵的工廠用電氣設(shè)備屬III類設(shè)備。對于II類電氣設(shè)備,電路電壓限制在30VDC時,各種爆炸性混合物按最小引爆電流分為三級。30V、70mA宿遷學(xué)院機電系自動化學(xué)科-377933過程控制系統(tǒng)試題庫第五章被控過程的數(shù)學(xué)模型0引言1控制系統(tǒng)的控制過程品質(zhì)主要取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)中各組成環(huán)節(jié)的特性前幾章的討論中,我們已知變送器和執(zhí)行器的特性是比例關(guān)系、控制器的特性由控制規(guī)律決定。本章討論被控對象的特性51被控過程數(shù)學(xué)模型的作用與要求1.在經(jīng)典控制理論中,被控對象的特性一般用單輸入、單輸出的數(shù)學(xué)模型描述。最常用的是傳遞函數(shù)。2傳遞函數(shù)是指用拉氏變換式表示的對象特性。2

60、建立被控過程數(shù)學(xué)模型的基本方法求對象的數(shù)學(xué)模型有兩條途徑:機理法、測試(實驗)法2機理法:根據(jù)生產(chǎn)過程的機電系自動化學(xué)科-38-79過程控制系統(tǒng)試題庫機理建模步驟:從水槽的物料平衡關(guān)系考慮,找出表征h與Q1關(guān)系的方程式。寫成標準形式T進行拉氏變換傳遞函數(shù)為:dhhK1dtH(s)Kl(s)Ts1階躍響應(yīng):RsQIhTARs1Q2對象的特性參數(shù)K、T反映了對象的物理本質(zhì)。容量系數(shù)(液容)A反映對象存儲能量的能力;如水槽面積A,它影響時間常數(shù)T的大小。阻力系數(shù)(液阻)RS反映對象對物料或能量傳遞的阻力;如閥門阻力系數(shù)RS,它影響放大系數(shù)K的大小。4.被控過程的自衡特性與單容貯液箱液位過程II從一階

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