《過程控制系統(tǒng)》作業(yè)題答案

1、進程控制系統(tǒng)思考題什么叫串級控制系統(tǒng)？繪制其結構方框圖。自獨力的測量輸入，有一個控制器的給定由外部設定。與單回路控制系統(tǒng)相比，串級控制系統(tǒng)有哪些主要特點？而且又能改善進程特性。副調節(jié)器具有有細調”的作用，從而使其控制品質得到進一步提高。粗調”的作用，主調節(jié)器具3為什么說串級控制系統(tǒng)由于存在一個副回路而具有較強的克制擾動的能力？ 副回路的快速作用，關于于進入副回路的干擾快速地克服，減少了干擾關于主變量的影響； 引入副回路，改善了畐U關于象的特性（減少副關于象的相位滯），提高了主回路的響應速度提高了干擾的克制能力； 副回路可以依照主回路的要求關于副變量進行精確控制； 串級系統(tǒng)提高了控制系統(tǒng)的魯棒性

2、。4串級控制系統(tǒng)在副參數(shù)的選擇和副回路的設計中應遵循哪些主要原則? 將主要干擾囊括在副回路； 副回路盡快包含多的干擾；U關于象的滯后不能太長； 為提高系統(tǒng)的魯棒性，將具有非線性時變部分包含于副關于象中； 需要關于流量實現(xiàn)精確的跟蹤時，將流量選為副關于象。5串級控制系統(tǒng)通?？捎迷谀男﹫鏊?*應用于容量滯后較大的進程*應用于純時延較大的進程*應用于擾動變化激烈而且幅度大的進程*應用于參數(shù)互相關聯(lián)的進程*應用于非線性進程6.只要系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)是穩(wěn)定的，則控制系統(tǒng)必然穩(wěn) 疋；具有指定性填補的局限性；存在穩(wěn)定性問題；關于各種擾動均有校正作用；控制規(guī)律通常是P、PI、P 或PI 等典范規(guī)律。在什么條件下前饋

3、控制效果最好？為什么一般不但獨使用前饋控制方案?準確地掌握進程擾動通道的特點wf(s)及控制通道的特性wo(s)wm (s屬于開環(huán)控制，易受其他擾動干擾而無法控制其克服可測不可控的擾動，關于于系統(tǒng)中其他擾動無克制作用試述前饋控制系統(tǒng)的整定方法。前饋控制器的選擇 用模擬表實施經(jīng)過特定的前饋控制器，或采用運算單元自行構造； 用軟件實現(xiàn)參數(shù)整定單純的前饋控制，可視工藝要求進行參數(shù)整定；先調整K，然后調整T1、T2前饋一反饋相接合，先整定反饋系統(tǒng)，再反復步驟。9什么是比值控制系統(tǒng)？常用的比值控制方案有哪些？并且比較其優(yōu)缺陷，繪制各比值制方案結構方框圖。實現(xiàn)兩個或兩個以上參數(shù)契合一定比例關系的控制系統(tǒng)，

4、稱為比值控制系統(tǒng)開環(huán)比值控制系統(tǒng)，單閉環(huán)比值控制系,統(tǒng)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，變比值控制系宛量設計控制回路控制器控制閥測電變送關于象一匸控制器KS比值控制器S控制流啟關于象一閥：1測試變送10比值與比值系數(shù)有何不同？設計比值控制系統(tǒng)時需解決哪些主要問題？k=Q1/Q2,K =k(Q1max/Q2max)k折算成比值器上，主從動量確定；控制方案的選擇；調節(jié)器控制規(guī)律的確定；正確選用流量計與變送器；比值 控制系統(tǒng)的實施；比值參數(shù)的計算；比值控制系統(tǒng)參數(shù)的整定11.什么是均勻控制？常用的均勻控制方案有哪些？均勻控制是在連續(xù)生產(chǎn)進程中，各種設備前后緊密聯(lián)系的情況提出來的一種特殊的控制 采用液位控制采用液位

5、和流量的串級控制取液位和流量兩個信號之差為被控變量 雙沖量均勻控制12.什么是分程控制？怎樣實現(xiàn)分程控制？在分程控制中需注意哪些主要問題?不同的閥門，這樣的控制系統(tǒng)叫做分程控制系統(tǒng)。盡快選用關于數(shù)調節(jié)閥；采用分程信號重疊法；調節(jié)閥的泄漏量的大小若按輸出信號的不同區(qū)間操作什么是選擇性控制？試述常用選擇性控制方案的基本原理。凡是在控制回路中引入選擇器的系統(tǒng)稱為選擇性控制系統(tǒng)。閥兩個調節(jié)器共用一個調節(jié)選擇器位于調節(jié)器之前，關于變送器的輸出信號進行選擇的系統(tǒng)：幾個變送器合用一個調節(jié)器什么是積分飽和現(xiàn)象？如何消除選擇性控制中的積分飽和現(xiàn)象？當選擇器在控制器和控制閥之間，系統(tǒng)出現(xiàn)超限時，控制器應立即切換。

6、為保證即時切換， 在偏差為零時，兩個調節(jié)器應該有相同的輸出。當其中一個控制器或兩個控制器采用PI作用時，一個調節(jié)器被另一個控制器切換后， 和現(xiàn)象，使下一次不能即時切換。偏差仍存在，且存在的時間較長， 將產(chǎn)生積分飽由于偏差長時間存在，偏差為零時控制器輸出仍要超出規(guī)則上、下限一段時間。為了保持步，常采用積分外反饋的辦法。采用選擇器的輸出，即控制調節(jié)閥的信號做為積分外反饋。由兩只控制器控制一只控制閥，試繪制各自系統(tǒng)結構方框圖。構中的位置 不同、選擇性控制系統(tǒng)叫分為曲 F耳玉代關節(jié)越卜r三氣 0*世常調節(jié)恭卜-ifII_J_止常mii醬決什么是推斷控制？兩類“計算指標控制”是什么？測擾動推算出來實現(xiàn)前

7、饋控制。由扶助輸出推算控制指標，作為被控變量的測量值；以某扶助輸出變量為被控變量，其設定值由控制指標算式推算出來?；驅⒉豢韶?試述復雜控制系統(tǒng)有哪些？它們都是為什么目的而開發(fā)的？串級控制系統(tǒng)：改善控制質量前饋控制系統(tǒng)：擾動出現(xiàn)時就能夠進行控制比值控制系統(tǒng)：根據(jù)某一流量的變化調節(jié)另一流量均勻控制系統(tǒng)：使前后設備在物料供求上相互兼顧均勻協(xié)調用于滿足工藝上操作的特殊要求選擇性控制系統(tǒng)：被控關于象的輸出和擾動都不可測，無法設計一般的反饋和前饋控制。離心泵或離心式壓縮機的負荷控制方案有哪些？ 直流節(jié)流法改變泵的轉速 n經(jīng)過旁路控制敘述離心式壓縮機的特性曲線及產(chǎn)生喘振的原因。特性曲線：壓縮比和入口體積流量

8、的關系曲線；效率和流量或功率和流量之間 關系曲線。在這里關于于控制系統(tǒng)設計而言，壓縮比和入口體積流量的關系 曲線如右圖所示： 當負荷降低到一定程度時，氣體的排出量會出現(xiàn)強烈振蕩，同時機身也劇烈振 動，這種現(xiàn)象叫離心式壓縮機的喘振。用圖示說明離心式壓縮機的防喘振控制方案。固定極限流量法可變極限流量法為什么有的場所下需要壓縮機的串并且聯(lián)運行？一些生產(chǎn)進程中，采用一個離心式壓縮機壓頭不能滿足要求時， 就需要兩臺或兩臺以上壓縮 機串聯(lián)運單獨的旁路回流量控制。當一臺壓縮機的流量（氣體）不能滿足要求時，就需兩臺或兩臺以上的壓縮機并且聯(lián)運行1. 典范的傳熱設備有哪些？熱量的傳遞方式有哪幾種?換熱器，加熱爐，

9、鍋爐；熱傳導，關于流；熱輻射2 傳熱目的及其控制方案？在進程進行中加入吸收的熱量或除去放出的熱量；在工藝進程中改變物料狀態(tài)；熱量回收。調載熱體的流量調節(jié)傳熱平均溫度差調節(jié)傳熱面積采用旁路控制并且說明各方案的優(yōu)缺陷及適用場所。3用圖示加熱爐的各串級控制方案 爐出口溫度關于爐膛溫度的串級控制 爐出口溫度關于燃料流量的串級出口溫度關于燃料閥后壓力的串級采用壓力平衡式控制閥4用圖示說明加熱爐的前饋反饋控制方案5聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的作用：為安全生產(chǎn)、防止事故燃氣加熱爐 工藝介質流量過小或中斷，切斷燃料氣； 某種原因滅火時，切斷燃料氣； 燃料氣壓力不能過低，流量不能太??； 燃料壓力不能過高，否則會引起脫氣滅火燃

10、油加熱爐工藝介質流量過小或中斷，切斷燃料油；燃料油壓力過低會回火，流量不能太??；燃料油壓力過高會脫火；法燃燒。工業(yè)鍋爐的主要控制系統(tǒng)汽包水位控制燃燒系統(tǒng)控制過熱蒸汽系統(tǒng)控制鍋爐燃燒率增加，主蒸汽流量增加汽包壓力下降依負荷變化的前饋控制8.工藝流程簡圖，并且給出加法器的設置G:根據(jù)閥的特性數(shù)據(jù)計現(xiàn)場湊試時，只有在負干擾的情況下，調整到水位基本不變。C,:可取 1,也可小于q:在正常負荷,與邛近或正好抵消。9前饋與串級組成的復合控制系統(tǒng)丄蒸汽蒸汽101” 二丄 _-r前饋加反饋控制G丄給水給水前饋-串級控制系統(tǒng)LC2給水10.試繪制鍋爐燃燒控制系統(tǒng)有邏輯提量控制方案的工藝流程簡圖，敘述其動 作進程

11、。燃料量嚴101tPCx101FC ,1丄1027在正常工燃料陶空氣閥況下，這是鍋爐出口蒸汽壓力關于燃油流量的串級控制系統(tǒng)和燃油流量與空氣流量的比值控制系統(tǒng)。蒸汽壓力控制器為反作用的，當蒸汽壓力下降時（如因蒸汽耗量增加），壓力控制輸出增加，而提高了燃油流量控制器的設定值。但是，如果空氣量不足，將使燃燒不完全。LS它只讓兩個信號中較小的一個經(jīng)過，足夠的情況下才能加大。壓力控制器的輸出信號將先經(jīng)過高值選擇器這樣保證燃料量只能在空氣量HS來加大空氣流量，少空氣流量。四.使燃燒完全。當蒸汽壓力上升時，壓力控制器輸在減燃料量的同時， 經(jīng)過比值控制系統(tǒng)，自動減簡述精餾塔受控變量的選擇有哪些？各自的特點是什

12、么？ 測溫點的選擇 測溫點盡快選擇在通道滯后較小的點。 采用塔頂回流控制溫度時，選擇頂部塔板液相溫度。 溫差控制 優(yōu)點：能夠克服塔壓變化關于產(chǎn)品質量的影響。缺陷：不能克服進料組分和負荷變化關于溫差的影響。 雙溫差控制 壓降引起的溫差不僅在塔頂，也發(fā)生在塔底，相減后可相互抵消。特點。固定回流量和再沸氣量LRVSB就確定了。101102固定餾出液量和再沸氣量 特點： 適用于回流比較大的場所。LR/為回流比 固定塔底餾出量和回流量精餾塔按精餾段指標的控制方案有哪些？繪制其工藝流程簡圖，敘述各自的特點。間接物料平衡控制優(yōu)點：調節(jié)作用滯后小，反映迅速； 有利于克服進入精餾段的擾動； 保證塔頂產(chǎn)品質量。適

13、用場所：回流比0.8，需要減少滯后直接物料平衡控制優(yōu)點匕物料平衡與能量平衡關聯(lián) 小， 內(nèi)回流穩(wěn)定。缺陷：滯后較大。真用場合，溜出液小或回流比 較大，回流罐容積適當。精餾塔按提餾段指標的控制方案有哪些？繪制其工藝流程簡圖，敘述各自的點。間接物料平衡控制以鏗鰹的塔板溫度來控制加熱蒸汽流量。rTUi分JOI |tcLL1U2101工TfFCjK102H直接物料平衡控制優(yōu)點：物料平衡與能量平衡之間關聯(lián)最小。HB回流比比值控制關于負荷的適應能 力校強.缺陷：滯后較大，液位控制回路存在反向特性。5.系統(tǒng)的方案有哪些？繪制其工藝流程簡圖，率相有大量不凝物精餾塔壓力控制敘述各自的特點適合氣棒涼經(jīng)冷凝器的阻力變

14、化較小，回流罐的壓力基本代表塔頂壓力口冷除器的阻力較大時，回流罐壓力不能代表塔頂壓力 液相采出，飽出物中含有少量不凝物（如右下圖所示）調節(jié)/可改變傳熱量，傳熱量小于使 全部蒸汽冷凝所需熱量，蒸汽集聚壓力升高：傳熱量過大.壓力會降低口調節(jié) W 改變氣相排出。 液相采出，憎出物中含有微量不凝物 改變 T 專熱量控制塔頂壓力特點；1 2 反映3 泛。1劑流量氣 相采出靈圖 2 按壓力改變傳熱面枳 圖 3 采用熱旁路PCLRT6 簡述精餾塔先進控制方案中內(nèi)回流與外回流的區(qū)別？流變化越多。外回流。五.1 簡述反映器的分類方法和類型。根據(jù)反映物料的云集狀態(tài)分為均相與非均相反映器兩大均相：反映器內(nèi)物料處于同

15、一相態(tài)下。反映在均一的氣相中進行，為氣相均相反映反映在均一的液相中進行，為液相均相反映非均相：反映器內(nèi)物料之間或反映物與催化劑之間存在相界面。按反映器進出料狀況可分為間歇式，半間歇式和連續(xù)式器中一切物料，然后重新加料進行反映。半間歇式反映器：反映物料間歇加入，產(chǎn)品連續(xù)取出。從傳熱情況分為絕熱式和非絕熱式反映絕熱式反映：不與外界進行交換。轉化率反映掉的.4白寸皿刃進入反映器的/的胡川表征反映的質量指標有哪些？寫出它們的算式。經(jīng)過一定反映時間后， 取出反映收率二轉化率域產(chǎn)率簡述催化裂化提升管反映器控制的要求，并且繪制其工藝流程簡圖。 工藝要求 控制合理的反映溫度、反映壓力。保證合理的反映深度； 控制兩器壓差，保證催化劑的流化與循環(huán)； 控制恰當?shù)拇呋瘎┖剂?，保證催化劑的活性；控制合理的煙氣含氧量，避免二次燃燒發(fā)生。反映溫度控制影響因素催化劑循環(huán)量、溫度；進料量、溫度；提升蒸汽;控制設計出口溫度再出滑閥開度控制；要保證