過程控制課后習(xí)題及答案

...wd......wd......wd...第1章自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念~~1-3自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成解自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由檢測(cè)變送器、控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。~~1-5題1-5圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意義。題1-5圖加熱器控制流程圖解PI-307表示就地安裝的壓力指示儀表，工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為07；TRC-303表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為03；FRC-305表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為05。~~~~~1-7在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，測(cè)量變送裝置、控制器、執(zhí)行器各起什么作用解測(cè)量變送裝置的功能是測(cè)量被控變量的大小并轉(zhuǎn)化為一種特定的、統(tǒng)一的輸出信號(hào)〔如氣壓信號(hào)或電壓、電流信號(hào)等〕送往控制器；控制器承受測(cè)量變送器送來的信號(hào)，與工藝上需要保持的被控變量的設(shè)定值相對(duì)比得出偏差，并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果，然后將此結(jié)果用特定信號(hào)〔氣壓或電流〕發(fā)送出去執(zhí)行器即控制閥，它能自動(dòng)地根據(jù)控制器送來的信號(hào)值來改變閥門的開啟度，從而改變操縱變量的大小。~~~1-8．試分別說明什么是被控對(duì)象、被控變量、給定值、操縱變量、操縱介質(zhì)解：被控對(duì)象〔對(duì)象〕——自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設(shè)備或機(jī)器。被控變量——被控對(duì)象內(nèi)要求保持設(shè)定值的工藝參數(shù)?？叵到y(tǒng)通常用該變量的名稱來稱呼，如溫度控制系統(tǒng)，壓力制系統(tǒng)等。給定值〔或設(shè)定值或期望值〕——人們希望控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，即被控變量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序變化的。操縱變量〔調(diào)節(jié)變量〕——對(duì)被控變量具有較強(qiáng)的直接影響且便于調(diào)節(jié)〔操縱〕的變量。或?qū)崿F(xiàn)控制作用的變量。操縱介質(zhì)(操縱劑)——用來實(shí)現(xiàn)控制作用的物料。~~~1-11題l-11圖所示為一反響器溫度控制系統(tǒng)示意圖。A、B兩種物料進(jìn)入反響器進(jìn)展反響，通過改變進(jìn)入夾套的冷卻水流量來控制反響器內(nèi)的溫度不變。試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出該系統(tǒng)中的被控對(duì)象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的干擾是什么并說明該溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反響的閉環(huán)系統(tǒng)。題1-11圖反響器溫度控制系統(tǒng)解該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖題解1-11圖反響器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中，被控對(duì)象：反響器；被控變量：反響器內(nèi)的溫度；操縱變量：冷卻水流量。可能影響被控變量的干擾因素主要有A、B兩種物料的溫度、進(jìn)料量，冷卻水的壓力、溫度，環(huán)境溫度的上下等。假設(shè)當(dāng)反響器內(nèi)的被控溫度在干擾作用下升高時(shí)，其測(cè)量值與給定值對(duì)比，獲得偏差信號(hào)，經(jīng)溫度控制器運(yùn)算處理后，輸出控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)控制閥，使其開度增大，冷卻水流量增大，這樣使反響器內(nèi)的溫度降下來。所以該溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反響的閉環(huán)控制系統(tǒng)。1-12題1-11圖所示的溫度控制系統(tǒng)中，如果由于進(jìn)料溫度升高使反響器內(nèi)的溫度超過給定值，試說明此時(shí)該控制系統(tǒng)的工作情況，此時(shí)系統(tǒng)是若何通過控制作用來抑制干擾作用對(duì)被控變量影響的解：當(dāng)反響器內(nèi)的溫度超過給定值〔即升高〕時(shí)，溫度測(cè)量元件測(cè)出溫度值與給定值對(duì)比，溫度控制器TC將對(duì)比的偏差經(jīng)過控制運(yùn)算后，輸出控制信號(hào)使冷卻水閥門開度增大，從而增大冷卻水流量，使反響器內(nèi)的溫度降下來，這樣抑制干擾作用對(duì)被控變量影響1-13按給定值形式不同，自動(dòng)控制系統(tǒng)可分哪幾類解：按給定值形式不同，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以分為以下三類：定值控制系統(tǒng)——給定值恒定的控制系統(tǒng)。隨動(dòng)控制系統(tǒng)〔自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)〕——給定值隨機(jī)變化的系統(tǒng)。程序控制系統(tǒng)——給定值按一定時(shí)間程序變化的系統(tǒng)。~~~~~1-19某化學(xué)反響器工藝規(guī)定操作溫度為(90010)℃?？紤]安全因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80℃?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如題1-19圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時(shí)間〔被控溫度進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的1%〔即900〔1%〕=9℃〕的時(shí)間〕，并答復(fù)該控制系統(tǒng)能否滿足題中所給的工藝要求題1-19圖溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線解最大偏差A(yù)=950900=50〔℃〕；超調(diào)量B=950908=42〔℃〕；由于B=918908=10〔℃〕，所以，衰減比n=B:B=42:10=4.2；余差C=908900=8℃；振蕩周期T=459=36(min)；過渡時(shí)間ts=47min。因?yàn)锳=50℃<80℃，C=8℃<10℃，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題中所給的工藝要求。~~~~~1-20題l-20(a)圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并指出被控對(duì)象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么現(xiàn)因生產(chǎn)需要，要求出口物料溫度從80℃提高到81℃，當(dāng)儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如題1-20(b)圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差、衰減比和余差〔提示：該系統(tǒng)為隨動(dòng)控制系統(tǒng)，新的給定值為81℃〕。題1-20圖蒸汽加熱器溫度控制解蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如以以以下圖所示。題解1-20圖蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對(duì)象是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽流量?？赡艽嬖诘母蓴_主要有：進(jìn)口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、溫度的變化；環(huán)境溫度的變化等。該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差A(yù)=81.581=0.5〔℃〕；由于B=81.580.7=0.8〔℃〕，B=80.980.7=0.2〔℃〕，所以，衰減比n=B:B=0.8:0.2=4；余差C=80.781=0.3〔℃〕。2-1什么是對(duì)象特性為什么要研究對(duì)象特性解對(duì)象特性就是的對(duì)象的輸出輸入關(guān)系。研究對(duì)象的特性，就是用數(shù)學(xué)的方法來描述對(duì)象輸入量與輸出量之間的關(guān)系。當(dāng)采用自動(dòng)化裝置組成自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，首先也必須深入了解對(duì)象的特性，了解它的內(nèi)在規(guī)律，才能根據(jù)工藝對(duì)控制質(zhì)量的要求，設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)，選擇適宜的被控變量和操縱變量，選用適宜的測(cè)量元件及控制器。在控制系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，也要根據(jù)對(duì)象特性選擇適宜的控制器參數(shù)(也稱控制器參數(shù)的工程整定)，使系統(tǒng)正常地運(yùn)行。被控對(duì)象的特性對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量的影響很大，所以必須對(duì)其深入研究。2-2何為對(duì)象的數(shù)學(xué)模型靜態(tài)數(shù)學(xué)模型與動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型有什么區(qū)別解對(duì)象特性的數(shù)學(xué)描述〔方程、曲線、表格等〕稱為對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型描述的是對(duì)象在穩(wěn)態(tài)時(shí)的輸入量與輸出量之間的關(guān)系；動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型描述的是對(duì)象在輸入量改變以后輸出量的變化情況。穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)是事物特性的兩個(gè)側(cè)面，可以這樣說，動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是在穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型根基上的開展，穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型是對(duì)象在到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的一個(gè)特例。2-8反映對(duì)象特性的參數(shù)有哪些各有什么物理意義解：放大系數(shù)K、時(shí)間常數(shù)T和滯后時(shí)間放大系數(shù)K在數(shù)值上等于對(duì)象〔重新〕處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出變化量與〔引起輸出變化的〕輸入變化量之比，即對(duì)象的放大系數(shù)K越大，就表示對(duì)象的輸入量有一定變化時(shí)，對(duì)輸出量的影響越大，或被控變量對(duì)這個(gè)量的變化就越靈敏，所以，K實(shí)質(zhì)上是對(duì)象的靈敏度。時(shí)間常數(shù)T是指當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需時(shí)間；或當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量如果保持初始變化速度變化，到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間。時(shí)間常數(shù)越大，被控變量的變化也越慢，到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間也越大對(duì)象在受到輸入作用后，被控變量卻不能立即而迅速地變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象；或輸出變量的變化落后于輸入變量的變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。滯后現(xiàn)象用滯后時(shí)間表示。對(duì)象的滯后時(shí)間，使對(duì)象的被控變量對(duì)輸入的變化響應(yīng)滯后，控制不及時(shí)。2-11一個(gè)對(duì)象特性是具有純滯后的一階特性，其時(shí)間常數(shù)為5min，放大系數(shù)為10，純滯后時(shí)間為2min，試寫出描述該對(duì)象特性的一階微分方程式。解該對(duì)象特性的一階微分方程為2-12如題2-12圖所示的RC電路中，R＝5k，C＝2000F。試畫出ei突然由0階躍變化到5V時(shí)的eo變化曲線，并計(jì)算出t＝T、t＝2T、t＝3T時(shí)的eo值。題2-12圖RC電路解RC電路的微分方程為當(dāng)ei=5V時(shí)，微分方程的解為eo=5(1et/T)=5(1et/10)(V)〔該系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T=RC=51032000106=10s〕當(dāng)t=T時(shí)，eo=5(1eT/T)=5(1e1)=3.16V；當(dāng)t=2T時(shí)，eo=5(1e2T/T)=5(1e2)=4.32V；當(dāng)t=3T時(shí)，eo=5(1e3T/T)=5(1e3)=4.75V。題解2-12圖RC電路的階躍響應(yīng)曲線~~~~2-13一個(gè)簡(jiǎn)單水槽，其截面積為0.5m2，水槽中的液體由正位移泵抽出，即流出流量是恒定的。如果在穩(wěn)定的情況下，輸入流量突然在原來的根基上增加了0.1m3/h，試畫出水槽液位h的變化曲線。解這是一個(gè)積分對(duì)象，那么(m)題解2-13圖水槽液位h的變化曲線~~~~~2-14為了測(cè)定某重油預(yù)熱爐的對(duì)象特性，在某瞬間〔假定為t0=0〕突然將燃料氣流量從2.5t/h增加到3.0t/h，重油出口溫度記錄儀得到的階躍反響曲線如題2-14圖所示。假定該對(duì)象為一階對(duì)象，試寫出描述該重油預(yù)熱爐特性的微分方程式〔分別以溫度變化量與燃料量變化量為輸出量與輸入量〕，并解出燃料量變化量為單位階躍變化量時(shí)溫度變化量的函數(shù)表達(dá)式。題2-14圖重油預(yù)熱爐的解〔輸入〕燃料變化量由題圖知,該系統(tǒng)屬于一階系統(tǒng)，輸出量(溫度)的變化量y(t)相對(duì)于輸入(燃料)變化量x(t)的關(guān)系(方程)為當(dāng)x(t)=A=50/6(kg/min)=const.時(shí)，方程的解為y(t)=KA(1et/T)℃由題圖知，y()=KA=150120=30℃,那么K=30/A=30/(50/6)=3.6(℃/(kg/min))首先不考慮延遲，y(t)的變化從t0=2min開場(chǎng)，到t1=8min時(shí)，實(shí)際變化時(shí)間t=6min，由題圖知y(t)=y(6)=30(1e6/T)=145120=25〔℃〕由此解出T=3.35(min)所以y(t)=30(1et/3.35)℃假設(shè)考慮滯后時(shí)間=2min，那么微分方程為系統(tǒng)的特性參數(shù)是系統(tǒng)的固有特性，不會(huì)隨輸入信號(hào)的變化而變化，因此，前面求解過程中所確定的K和T的值是不變的。所以，當(dāng)燃料變化量x(t)=A=1時(shí)，溫度變化量的函數(shù)表達(dá)式為y(t)=y(t)=3.6(1e(t2)/3.35)℃3-1什么叫測(cè)量過程解測(cè)量過程就是將被測(cè)參數(shù)與其相應(yīng)的測(cè)量單位進(jìn)展對(duì)比的過程3-5某一標(biāo)尺為0~1000℃的溫度儀表出廠前經(jīng)校驗(yàn)，其刻度標(biāo)尺上的各點(diǎn)測(cè)量結(jié)果分別為：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/℃02004006007008009001000被校表讀數(shù)/℃02014026047068059031001(1)求出該溫度儀表的最大絕對(duì)誤差值；(2)確定該溫度儀表的精度等級(jí)；(3)如果工藝上允許的最大絕對(duì)誤差為8C，問該溫度儀表是否符合要求解(1)校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/℃02004006007008009001000被校表讀數(shù)/℃02014026047068059031001絕對(duì)誤差/℃0+1+2+4+6+5+3+1由以上數(shù)據(jù)處理表知，最大絕對(duì)誤差：+6℃；(2)儀表誤差：，儀表的精度等級(jí)應(yīng)定為1.0級(jí)；(3)儀表的基本誤差：m=1000(1.0%)=10℃,該溫度儀表不符合工藝上的誤差要求。3-6如果有一臺(tái)壓力表，其測(cè)量范圍為0~10MPa，經(jīng)校驗(yàn)得出以下數(shù)據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/MPa0246810被校表正行程讀數(shù)/MPa01.983.965.947.979.99被校表反行程讀數(shù)/MPa02.024.036.068.0310.01(1)求出該壓力表的變差；(2)問該壓力表是否符合1．0級(jí)精度解〔1〕校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/MPa0246810被校表正行程讀數(shù)/MPa01983.965.947.979.99被校表反行程讀數(shù)/MPa02.024.036.068.0310.01壓力表的變差/%00.40.71.20.60.2被校表正、行程讀數(shù)平均值/MPa02.003.9956.008.0010.00儀表絕對(duì)誤差/MPa00.000.0050.000.000.00由以上數(shù)據(jù)處理表知，該壓力表的變差：1.2%；〔2〕儀表誤差：；但是，由于儀表變差為1.2%>1.0%，所以該壓力表不符合1.0級(jí)精度。3-7．什么叫壓力表壓力、絕對(duì)壓力、負(fù)壓力(真空度)之間有何關(guān)系解〔1〕工程上的壓力是物理上的壓強(qiáng)，即P=F/S〔壓強(qiáng)〕。〔2〕絕對(duì)壓力是指物體所受的實(shí)際壓力；表壓力=絕對(duì)壓力大氣壓力；負(fù)壓力〔真空度〕=大氣壓力絕對(duì)壓力3-10．作為感受壓力的彈性元件有哪幾種解彈簧管式彈性元件、薄膜式彈性元件〔有分膜片式和膜盒式兩種〕、波紋管式彈性元件。3-11．彈簧管壓力計(jì)的測(cè)壓原理是什么試述彈簧管壓力計(jì)的主要組成及測(cè)壓過程。解：〔1〕彈簧管壓力計(jì)的測(cè)壓原理是彈簧管受壓力而產(chǎn)生變形，使其自由端產(chǎn)生相應(yīng)的位移，只要測(cè)出了彈簧管自由端的位移大小，就能反映被測(cè)壓力p的大小?！?〕彈簧管式壓力計(jì)的主要組成：彈簧管〔測(cè)量元件〕，放大機(jī)構(gòu)，游絲，指針，表盤?！?〕彈簧管壓力計(jì)測(cè)壓過程為：用彈簧管壓力計(jì)測(cè)量壓力時(shí)，壓力使彈簧管產(chǎn)生很小的位移量，放大機(jī)構(gòu)將這個(gè)很小的位移量放大從而帶動(dòng)指針在表盤上指示出當(dāng)前的壓力值。~~~3-14電容式壓力傳感器的工作原理是什么有何特點(diǎn)解見教材第3章3.2.5節(jié)。當(dāng)差動(dòng)電容傳感器的中間彈性膜片兩邊壓力不等時(shí)，膜片變形，膜片兩邊電容器的電容量變化〔不等〕，利用變壓器電橋?qū)㈦娙萘康淖兓D(zhuǎn)換為電橋輸出電壓的變化，從而反映膜片兩邊壓力的差異〔即壓差〕。其特點(diǎn)：輸出信號(hào)與壓差成正比；應(yīng)用范圍廣，可用于表壓、差壓、流量、液位等的測(cè)量。~~~·試簡(jiǎn)述智能型變送器的組成及特點(diǎn)答：智能型變送器的特點(diǎn)是：(1)可進(jìn)展遠(yuǎn)程通信，利用手持通信器，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變送器進(jìn)展各種運(yùn)行參數(shù)的選擇與標(biāo)定；(2)準(zhǔn)確度高，使用與維護(hù)方便；(3)通過編制各種程序，使變送器具有自修正、自補(bǔ)償、自診斷及錯(cuò)誤方式告警等多種功能，因而提高了變送器的準(zhǔn)確度，簡(jiǎn)化了調(diào)整、校準(zhǔn)與維護(hù)過程；(4)促使變送器與計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)直接對(duì)話，(5)長期穩(wěn)定工作能力強(qiáng)，每五年才需校驗(yàn)一次。3-15某壓力表的測(cè)量范圍為0～1MPa，精度等級(jí)為1.0級(jí)，試問此壓力表允許的最大絕對(duì)誤差是多少假設(shè)用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來校驗(yàn)該壓力表，在校驗(yàn)點(diǎn)為0.5MPa時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)上讀數(shù)為0.508MPa，試問被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合1級(jí)精度，為什么解壓力表允許的最大絕對(duì)誤差為max=1.0MPa1.0%=0.01MPa在校驗(yàn)點(diǎn)0.5MPa處，絕對(duì)誤差為=0.50.508=0.008(MPa)該校驗(yàn)點(diǎn)的測(cè)量誤差為故該校驗(yàn)點(diǎn)不符合1.0級(jí)精度。3-16．為什么測(cè)量儀表的測(cè)量范圍要根據(jù)測(cè)量大小來選取選一臺(tái)量程很大的儀表來測(cè)量很小的參數(shù)值有何問題解〔1〕為了保證敏感元件能在其安全的范圍內(nèi)可靠地工作，也考慮到被測(cè)對(duì)象可能發(fā)生的異常超壓情況，對(duì)儀表的量程選擇必須留有足夠的余地，但還必須考慮實(shí)際使用時(shí)的測(cè)量誤差，儀表的量程又不宜選得過大?！?〕由于儀表的基本誤差m由其精度等級(jí)和量程決定，在整個(gè)儀表測(cè)量范圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺(tái)量程很大的儀表來測(cè)量很小的參數(shù)值這樣會(huì)加大測(cè)量誤差。3-17如果某反響器最大壓力為0.8MPa，允許最大絕對(duì)誤差為0.01MPa。現(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為0~1.6MPa，精度為l.0級(jí)的壓力表來進(jìn)展測(cè)量，問能否符合工藝上的誤差要求假設(shè)采用一臺(tái)測(cè)量范圍為0~1.0MPa，精度為1.0級(jí)的壓力表，問能符合誤差要求嗎試說明其理由。解用0~1.6MPa、精度為l.0級(jí)的壓力表來進(jìn)展測(cè)量的基本誤差1max=1.6MPa1.0%=0.016MPa>0.01MPa(允許值)該表不符合工藝上的誤差要求。用0~1.0MPa、精度為l.0級(jí)的壓力表來進(jìn)展測(cè)量的基本誤差2max=1.0MPa1.0%=0.01MPa>0.01MPa(允許值)該表符合工藝上的誤差要求。3-18某臺(tái)空壓機(jī)的緩沖器，其工作壓力范圍為1.1~1.6MPa，工藝要求就地觀察罐內(nèi)壓力，并要求測(cè)量結(jié)果的誤差不得大于罐內(nèi)壓力的5％，試選擇一臺(tái)適宜的壓力計(jì)(類型、測(cè)量范圍、精度等級(jí))，并說明其理由。解空壓機(jī)緩沖器內(nèi)壓力為穩(wěn)態(tài)壓力，其工作壓力下限pmin=1.1MPa，工作壓力上限pmax=1.6MPa。設(shè)所選壓力表量程為p，那么根據(jù)最大、最小工作壓力與選用壓力表量程關(guān)系，有根據(jù)壓力表量程系列〔附表1〕，可選YX-150型、測(cè)量范圍為0~2.5MPa的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測(cè)量誤差要求，測(cè)量的最大誤差為max1.15%=0.055(MPa)那么所選壓力表的最大引用誤差應(yīng)滿足要求，故可選精度等級(jí)為1.5級(jí)的壓力表。3-19某合成氨廠合成塔壓力控制指標(biāo)為14MPa，要求誤差不超過0.4MPa，試選用一臺(tái)就地指示的壓力表(給出型號(hào)、測(cè)量范圍、精度等級(jí))。解合成塔控制壓力14MPa為高壓，設(shè)所選壓力表的量程為p，那么根據(jù)壓力表量程系列〔附表1〕，可選YX-150型、測(cè)量范圍為0~25MPa的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測(cè)量誤差要求，所選壓力表的最大允許誤差應(yīng)滿足要求，故可選精度等級(jí)為1.5級(jí)的壓力表。3-20現(xiàn)有一臺(tái)測(cè)量范圍為0~1.6MPa，精度為1.5級(jí)的普通彈簧管壓力表，校驗(yàn)后，其結(jié)果為：被校表讀數(shù)/MPa0．00．40．81．21．6標(biāo)準(zhǔn)表上行程讀數(shù)/MPa0．0000．3850．7901．2101．595標(biāo)準(zhǔn)表下行程讀數(shù)/MPa0．0000．4050．8101．2151．595試問這臺(tái)表合格否它能否用于某空氣貯罐的壓力測(cè)量〔該貯罐工作壓力為0.8~1.0MPa，測(cè)量的絕對(duì)誤差不允許大于0.05MPa〕解壓力表的校驗(yàn)表3-1壓力表的校驗(yàn)數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)處理結(jié)果被校表讀數(shù)/MPa0.00.40.81.21.6最大誤差標(biāo)準(zhǔn)表上行程讀數(shù)/MPa0.0000.3850.7901.2101.595標(biāo)準(zhǔn)表下行程讀數(shù)/MPa0.0000.4050.8101.2151.595升降變差/MPa0.0000.0200.0200.0050.0000.020標(biāo)準(zhǔn)表上、下行程讀數(shù)平均值/MPa0.0000.3950.8001.21251.595絕對(duì)誤差/MPa0.0000.0050.000-0.0130.005-0.013儀表的最大引用誤差〔從絕對(duì)誤差和升降變差中選取絕對(duì)值最大者做為m，求儀表的最大引用誤差〕所以，這臺(tái)儀表1.5級(jí)的精度等級(jí)合格?？諝赓A罐的壓力屬穩(wěn)態(tài)壓力，且pmax=1.0MPa1.62/3MPa；pmin=0.8MPa1.61/3MPa；最大誤差max=1.61.5%=0.024MPa0.05MPa。所以這臺(tái)儀表能用于該空氣貯罐的壓力測(cè)量。3-24．什么叫節(jié)流現(xiàn)象流體經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生靜壓差解：流體在有節(jié)流裝置的管道中流動(dòng)時(shí)，在節(jié)流裝置前后的管壁，流體的靜壓力產(chǎn)生差異的現(xiàn)象，稱為節(jié)流現(xiàn)象。流體經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，由于節(jié)流裝置前后流體截面的該變，造成流體流速的改變，從而產(chǎn)生節(jié)流裝置前后的壓力差。3-28為什么說轉(zhuǎn)子流量計(jì)是定壓式流量計(jì)解：轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量流體流量時(shí)，轉(zhuǎn)子前后流體壓力的壓差p為一常數(shù)，即=const.〔恒量〕3-32用轉(zhuǎn)子流量計(jì)來測(cè)氣壓為0.65MPa、溫度為40℃的CO2氣體的流量時(shí)，假設(shè)流量計(jì)讀數(shù)為50L/s，求CO2的真實(shí)流量〔CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的密度為1.977kg／m3〕。解由題知：p0=0.101325MPa，p1=0.65+0.101325=0.751325(MPa)；T0=293K，T1=273+40=313〔K〕；0=1.293kg/Nm3；1=1.977kg/Nm3，Q0=50L/s。那么3-33用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，測(cè)量范圍為0～10L/min，轉(zhuǎn)子用密度為7920kg／m3的不銹鋼制成，假設(shè)用來測(cè)量密度為0.831kg／L苯的流量，問測(cè)量范圍為多少假設(shè)這時(shí)轉(zhuǎn)子材料改為由密度為2750kg／m3的鋁制成，問這時(shí)用來測(cè)量水的流量及苯的流量，其測(cè)量范圍各為多少解由題知t=7920kg／m3，f=0.831kg／L=831kg／m3，W=1000／m3，Q0=10L/min測(cè)苯的流量的修正系數(shù)為Qr=Q0/KQ=10/0.911.1(L/min)所以，苯的流量測(cè)量范圍為0～11.1L/min。當(dāng)轉(zhuǎn)子材料改為鋁時(shí)，r=2750kg／m3，此時(shí)測(cè)水的流量的修正系數(shù)為Qr0=Q0/KrQ=10/2=5(L/min)所以，此時(shí)測(cè)水的流量的測(cè)量范圍為0～5L/min測(cè)苯的流量的修正系數(shù)為Qrf=Qr0/KfQ=5/0.87=5.75〔L/min〕所以，此時(shí)測(cè)苯的流量的測(cè)量范圍為0～5.75L/min。3-36渦輪流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)是什么解：〔1〕渦輪流量計(jì)的工作原理：流體在管道中流動(dòng)時(shí)使葉輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與流體的流速成線性關(guān)系，磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器將葉輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，反映流體流速的大小。流速與管道截面的乘積就是流體的流量?！?〕渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)：安裝方便、測(cè)量精度高、可耐高壓、反響快、便于遠(yuǎn)傳、不受干擾、容易磨損等特點(diǎn)。3-37電磁流量計(jì)的工作原理是什么它對(duì)被測(cè)介質(zhì)有什么要求解電磁流量計(jì)的工作原理是基于管道中的導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)中流動(dòng)時(shí)切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電磁感應(yīng)原理，流體的流速越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與流量成正比。電磁流量計(jì)只能用來測(cè)量導(dǎo)電液體的流量。3-46什么是液位測(cè)量時(shí)的零點(diǎn)遷移問題若何進(jìn)展遷移其實(shí)質(zhì)是什么解〔1〕當(dāng)被測(cè)容器的液位H=0時(shí)，差壓液位計(jì)所感受的壓差p≠0的現(xiàn)象，稱為液位測(cè)量時(shí)的零點(diǎn)遷移，3-48測(cè)量高溫液體(指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況)時(shí)，經(jīng)常在負(fù)壓管上裝有冷凝罐(見題3-19圖)，問這時(shí)用差壓變送器來測(cè)量液位時(shí)，要不要遷移如要遷移，遷移量應(yīng)若何考慮題3-19圖高溫液體的液位測(cè)量解：差壓液位計(jì)正壓室壓力p1=gh1+gH+p0負(fù)壓室壓力p2=gh2+p0正、負(fù)壓室的壓差p=p1p2=gH(h2h1)gH=0時(shí)，p=(h2h1)g。這種液位測(cè)量時(shí)，具有“負(fù)遷移〞現(xiàn)象，為了使H=0時(shí)，p=0，該差壓變送器測(cè)液位時(shí)需要零點(diǎn)遷移，遷移量為(h2h1)g3-54什么是熱電偶的熱電特性熱電偶的熱電勢(shì)由哪兩局部組成解：〔1〕將兩種不同的導(dǎo)體〔金屬或合金〕A和B組成一個(gè)閉合回路〔稱為熱電偶〕，假設(shè)兩接觸點(diǎn)溫度(T、T0)不同，那么回路中有一定大小電流，說明回路中有電勢(shì)產(chǎn)生，該現(xiàn)象稱為熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)或塞貝克〔Seebeck〕效應(yīng)?；芈分械碾妱?shì)稱為熱動(dòng)勢(shì)，用EAB(T，T0)或EAB(t，t0).〔2〕熱電偶的熱電勢(shì)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)兩局部組成。3-22．常用的熱電偶有哪幾種所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線是什么為什么要使用補(bǔ)償導(dǎo)線并說明使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意哪幾點(diǎn)解：〔1〕常用的熱電偶有如下幾種：〔2〕所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線如下：〔3〕用廉價(jià)的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端遠(yuǎn)離熱端不受其溫度場(chǎng)變化的影響并與測(cè)量電路相連接。使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)要注意：在一定的溫度范圍內(nèi)，補(bǔ)償導(dǎo)線與配對(duì)的熱電偶具有一樣或相近的熱電特性；保持延伸電極與熱電偶兩個(gè)接點(diǎn)溫度相等。3-56用熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)展冷端溫度補(bǔ)償其冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N解：〔1〕熱電偶的熱電勢(shì)只有當(dāng)T0〔或t0〕恒定是才是被測(cè)溫度T〔或t〕的單值函數(shù)。熱電偶標(biāo)準(zhǔn)分度表是以T0＝0℃為參考溫度條件下測(cè)試制定的，只有保持T0＝0℃，才能直接應(yīng)用分度表或分度曲線。假設(shè)T0≠0℃，那么應(yīng)進(jìn)展冷端補(bǔ)償和處理?！?〕冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ校貉娱L導(dǎo)線法，0℃恒溫法，冷端溫度修正法，冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償法等。3-57試述熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)各包括哪些元件和儀表輸入、輸出信號(hào)各是什么解：熱電偶溫度計(jì)由熱電偶〔感溫元件〕、顯示儀表和連接導(dǎo)線組成；輸入信號(hào)是溫度，輸出信號(hào)是熱電勢(shì)。熱電阻溫度計(jì)由熱電阻〔感溫元件〕、顯示儀表和連接導(dǎo)線組成；輸入信號(hào)是溫度，輸出信號(hào)是電阻。3-58用K型熱電偶測(cè)某設(shè)備的溫度，測(cè)得的熱電勢(shì)為20mV，冷端〔室溫〕為25C，求設(shè)備的溫度如果改用E型熱電偶來測(cè)溫，在一樣的條件下，E熱電偶測(cè)得的熱電勢(shì)為多少解用K型熱電偶測(cè)溫時(shí)，設(shè)設(shè)備的溫度為t，那么E(t，25)=20mV，查K型熱電偶分度表，E(25，0)=1.000mV。根據(jù)中間溫度定律，E(t，0)=E(t，25)+E(25，0)=20+1.0=21.000mV反查K型熱電偶分度表，得t=508.4℃假設(shè)改用E型熱電偶來測(cè)次設(shè)備溫度，同樣，根據(jù)中間溫度定律，測(cè)得熱電勢(shì)為EE(508.4，25)=EK(508.4，0)EK(25，0)=37678.61496.5=36182.1V36.18mV。3-59現(xiàn)用一支鎳鉻-銅鎳熱電偶測(cè)某換熱器內(nèi)的溫度，其冷端溫度為30℃，顯示儀表的機(jī)械零位在0℃時(shí)，這時(shí)指示值為400℃，那么認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430℃對(duì)不對(duì)為什么正確值為多少度解認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430℃不對(duì)。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為t，實(shí)測(cè)熱電勢(shì)為E(t，30)，根據(jù)顯示儀表指示值為400℃，那么有E(t，30)=E(400，0)，由中間溫度定律并查鎳鉻-銅鎳〔E型〕熱電偶分度表，有E(t，0)=E(t，30)+E(30，0)=E(400，0)+E(30，0)=28943+1801=30744V反查鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表，得換熱器內(nèi)的溫度t=422.5℃3-60．試述熱電阻測(cè)溫原理常用測(cè)溫?zé)犭娮栌心膸追N熱電阻的分度號(hào)主要有幾種相應(yīng)的R0各為多少解：〔1〕熱電阻測(cè)溫原理：電阻－溫度效應(yīng)，即大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度而變化的現(xiàn)象?！?〕常用測(cè)溫?zé)犭娮栌校恒K熱電阻和銅熱電阻?！?〕鉑熱電阻的分度號(hào)主要有：Pt100，〔R0=100〕；Pt50，〔R0=50〕；Pt1000，〔R0=1000〕；等銅熱電阻的分度號(hào)主要有：Cu100，〔R0=100〕；Cu50，〔R0=50〕；等3-62用分度號(hào)為Ptl00鉑電阻測(cè)溫，在計(jì)算時(shí)錯(cuò)用了Cul00的分度表，查得的溫度為140℃，問實(shí)際溫度為多少解查Cul00的分度表，140℃對(duì)應(yīng)電阻為159.96，而該電阻值實(shí)際為Ptl00鉑電阻測(cè)溫時(shí)的電阻值，反查Ptl00的分度表，得實(shí)際溫度為157℃3-63用分度號(hào)為Cu50、百度電阻比W(100)=R100/R0=1.42的銅熱電阻測(cè)某一反響器內(nèi)溫度，當(dāng)被測(cè)溫度為50℃時(shí)，該熱電阻的阻值R50為多少假設(shè)測(cè)某一環(huán)境溫度時(shí)熱電阻的阻值為92，該環(huán)境溫度為多少解分度號(hào)為Cu50、百度電阻比W(100)=1.42的銅熱電阻，其R0=50，R100=501.42=71。那么該銅熱電阻測(cè)溫的靈敏度k為(/℃)被測(cè)溫度為50℃時(shí)，電阻值R50=50+0.21/℃50℃=60.5。當(dāng)測(cè)某一環(huán)境溫度時(shí)，假設(shè)熱電阻的阻值Rt=92，那么對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度為t=(9250)/0.21=200℃。第4章顯示儀表4-10對(duì)于標(biāo)尺始端為0℃的電子電位差計(jì)，當(dāng)熱電偶的熱端為0℃，冷端為25℃時(shí)，問這時(shí)應(yīng)指示多少度輸入信號(hào)為多少假設(shè)熱端為0℃，冷端也為0℃時(shí)，這時(shí)應(yīng)指示多少度輸入信號(hào)為多少解當(dāng)熱電偶的熱端為0℃，冷端為25℃時(shí)，應(yīng)指示0℃；輸入信號(hào)為E(0，25)=E(25，0)。假設(shè)熱端為0℃，冷端也為0℃時(shí)，這時(shí)應(yīng)指示0℃；輸入信號(hào)為E(0，0)=0。4-12如題4-12圖所示熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)，熱電偶的型號(hào)為K，請(qǐng)答復(fù)：(1)這是工業(yè)上用的哪種溫度計(jì)(2)顯示儀表應(yīng)采用哪種儀表該儀表的輸入信號(hào)是多少應(yīng)指示多少溫度題4-12圖熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)圖解〔1〕這是工業(yè)上用的熱電偶溫度計(jì)?！?〕顯示儀表應(yīng)采用XCZ-101型動(dòng)圈式顯示儀表或電子電位差計(jì)顯示儀表；儀表的輸入信號(hào)是K型熱電偶的熱電勢(shì)E(600，25)，E(600，25)=E(600，0)E(25，0)=249021000=23902〔V〕；指示溫度應(yīng)為600℃〔顯示儀表內(nèi)具有冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償，能直接顯示被測(cè)溫度〕。4-13測(cè)溫系統(tǒng)如題4-13圖所示。請(qǐng)說出這是工業(yè)上用的哪種溫度計(jì)熱電偶為K，但錯(cuò)用與E配套的顯示儀表，當(dāng)儀表指示為160℃時(shí)，請(qǐng)計(jì)算實(shí)際溫度tx為多少度〔室溫為25℃〕題4-13圖測(cè)溫系統(tǒng)圖解這是工業(yè)上用的熱電偶溫度計(jì)。當(dāng)與E型熱電偶配套的顯示儀表指示為160℃、室溫為25℃時(shí)，顯示儀表的輸入信號(hào)應(yīng)為E型熱電偶在熱端為160℃、冷端為25℃時(shí)的熱電勢(shì)EE(160，25)。而顯示儀表外實(shí)際配用的是K型熱電偶，其輸入的熱電勢(shì)EE(160，25)，實(shí)際應(yīng)為K型熱電偶在熱端為tx℃、冷端為25℃時(shí)的熱電勢(shì)EK(tx，25)，即EK(tx，25)=EE(160，25)。EE(160，25)=EE(160，0)EE(25，0)查E型熱電偶分度表EE(160，0)=10501V，EE(25，0)=1496.5V，那么EE(160，25)=105011496.5=9004.5VEK(tx，0)=EK(tx，25)+EK(25，0)=9004.5+1000(查K型熱電偶分度表)=10004.5〔V〕反查K型熱電偶分度表，得tx=246.4℃4-14試述電子自動(dòng)平衡電橋的工作原理當(dāng)熱電阻短路、斷路或電源停電時(shí)，指針應(yīng)指在什么地方為什么解電子自動(dòng)平衡電橋的原理電路如以以以下圖所示。題解4-14圖電子平衡電橋測(cè)溫原理圖當(dāng)被測(cè)溫度為測(cè)量下限時(shí)，Rt有最小值及Rt0，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)在RP的左端，此時(shí)電橋的平衡條件是R3〔Rt0+RP〕=R2R4〔1〕當(dāng)被測(cè)溫度升高后，熱電阻阻值增加Rt，滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)右移動(dòng)才能使電橋平衡，此時(shí)電橋的平衡條件是R3〔Rt0+Rt+RPr1〕=R2(R4+r1)〔2〕用式〔1〕減式〔2〕，那么得RtR3r1R3=R2r1即〔3〕從上式可以看出：滑動(dòng)觸點(diǎn)B的位置就可以反映熱電阻阻值的變化，亦即反映了被測(cè)溫度的變化。并且可以看到觸點(diǎn)的位移與熱電阻的增量呈線性關(guān)系。當(dāng)熱電阻短路時(shí)，Rt=0，為了使電橋平衡，指針應(yīng)盡可能地向左滑動(dòng)，直至始端；當(dāng)熱電阻斷路時(shí)，Rt=，為了使電橋平衡，指針應(yīng)盡可能地向右滑動(dòng)，直至終終端；當(dāng)電源停電時(shí)，指針指在任何位置，電橋輸出都為0，〔電橋“平衡〞〕。4-19有一分度號(hào)為Cul00的熱電阻，接在配分度號(hào)為Ptl00的自動(dòng)平衡電橋上，指針讀數(shù)為143℃，問所測(cè)實(shí)際溫度是多少?解溫度為143℃時(shí)，分度號(hào)為Ptl00的熱電阻阻值〔查Ptl00分度表〕為154.70。而自動(dòng)平衡電橋上實(shí)際接的是分度號(hào)為Cul00的熱電阻，利用154.70查Cul00分度表，得所測(cè)實(shí)際溫度為128℃。4-20有一配K分度號(hào)熱電偶的電子電位差計(jì)，在測(cè)溫過程中錯(cuò)配了E分度號(hào)的熱電偶，此時(shí)儀表指示196℃，問所測(cè)的實(shí)際溫度是多少?此時(shí)儀表外殼為28℃。解電子電位差計(jì)指示196℃，輸入信號(hào)為EK(196，28)=E(196，0)E(28，0)=7.9771.122=6.855(mV)，而該熱電勢(shì)實(shí)際是由E型熱電偶提供的。設(shè)所測(cè)的實(shí)際溫度為t，那么有EE(t，0)=EE(t，28)EE(28，0)=EK(196，28)+EE(28，0)=6.855+1.679=8.534(mV)查E型熱電偶分度表，得所測(cè)的實(shí)際溫度為t=132.2℃第5章自動(dòng)控制儀表~~~5-1什么是控制器的控制規(guī)律控制器有哪些基本控制規(guī)律解控制器的控制規(guī)律是指控制器的輸出信號(hào)p與輸入信號(hào)e之間的關(guān)系，即控制器的基本控制規(guī)律有：位式控制〔其中以雙位控制對(duì)比常用〕；比例控制(P)；積分控制(I)；微分控制(D)。~~~~5-4何為比例控制器的比例度一臺(tái)DDZ—Ⅱ型液位比例控制器，其液位的測(cè)量范圍為0~1.2m，假設(shè)指示值從0.4m增大到0.6m，比例控制器的輸出相應(yīng)從5mA增大到7mA，試求控制器的比例度及放大系數(shù)。解比例控制器的比例度就是指控制器的輸入變化相對(duì)值與相應(yīng)的輸出變化相對(duì)值之比的百分?jǐn)?shù)，用式子表示為：式中e——輸入變化量；p——相應(yīng)的輸出變化量；——輸入的最大變化量，即儀表的量程；——輸出的最大變化量，即控制器輸出的工作范圍。根據(jù)題給條件，該控制器的比例度為對(duì)于單元組合儀表，其放大系數(shù)為KP=1/=1/83.3%=120%~~~~5-5一臺(tái)DDZ—Ⅲ型溫度比例控制器，測(cè)量的全量程為0～1000℃，當(dāng)指示值變化100℃，控制器比例度為80％，求相應(yīng)的控制器輸出將變化多少解控制器的輸出變化量p=1.6/80%=2(mA)5-9一臺(tái)具有比例積分控制規(guī)律的DDZ—Ⅱ型控制器，其比例度為200％，穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出為5mA。在某瞬間，輸入突然變化了0.5mA，經(jīng)過30s后，輸出由5mA變?yōu)?mA，試問該控制器的積分時(shí)間TI為多少解控制器的放大倍數(shù)KP=1/=1/200%=0.5控制器的輸入變化量為A=0.5mA；控制器的輸出變化量為p=65=1(mA)，經(jīng)歷時(shí)間t=30s。由得5-10某臺(tái)DDZ—Ⅲ型比例積分控制器，比例度為100％，積分時(shí)間TI為2min。穩(wěn)態(tài)時(shí)，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變化到多少解控制器的放大倍數(shù)KP=1/=1/100%=1控制器的積分時(shí)間TI=2min，穩(wěn)態(tài)輸出p0=5mA；控制器的輸入變化量為A=0.2mA。經(jīng)歷時(shí)間t=5min。那么輸出變化量所以，經(jīng)歷時(shí)間5min后，控制器的輸出為p=p0+p=5+0.7=5.7(mA)~~~5-12試寫出比例積分微分〔PID〕三作用控制規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。解PID控制器的控制規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為其中，e—輸入變化量；p—相應(yīng)的輸出變化量；KP—放大倍數(shù)；TI—稱為積分時(shí)間；TD—微分時(shí)間。5-13試分析比例、積分、微分控制規(guī)律各自的特點(diǎn)。解比例控制規(guī)律的特點(diǎn)是反響快，控制及時(shí)；存在余差(有差控制)積分控制規(guī)律的特點(diǎn)是控制動(dòng)作緩慢，控制不及時(shí)；無余差(無差控制)微分控制規(guī)律的特點(diǎn)是控制響應(yīng)快，故有超前控制之稱；但它的輸出不能反映偏差的大小，假設(shè)偏差固定，即使數(shù)值很大，微分作用也沒有輸出，因而控制結(jié)果不能消除偏差，所以不能單獨(dú)使用這種控制器，它常與比例或比例積分組合構(gòu)成比例微分或比例積分微分控制器。5-26請(qǐng)寫出下面對(duì)應(yīng)的ACMY-S80的STL指令解〔1〕LD00000〔2〕LD00000OR00003LD00002LDNOT00001OR00005ORNOT00004LD00003ANDLDORNOT00006AND00002ANDLDOUT-01000ORLDAND00001OUT01000第6章執(zhí)行器~~~6-1氣動(dòng)執(zhí)行器主要由哪兩局部組成各起什么作用解氣動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)〔閥〕兩局部組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，它根據(jù)輸入控制信號(hào)的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力F和直線位移l，推動(dòng)控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，所以它是將控制信號(hào)的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置；控制機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的控制局部，它直接與操縱介質(zhì)接觸，控制流體的流量，所以它是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流過閥的流量的裝置。~~~~6-4試分別說明什么叫控制閥的流量特性和理想流量特性常用的控制閥理想流量特性有哪些解控制閥的流量特性是指操縱介質(zhì)流過閥門的相對(duì)流量與閥門的相對(duì)開度〔相對(duì)位移〕間的關(guān)系：式中，相對(duì)流量Q/Qmax是控制閥某一開度時(shí)流量Q與全開時(shí)流量Qmax之比；相對(duì)開度l/L是控制閥某一開度行程l與全開行程L之比。在不考慮控制閥前后壓差變化時(shí)得到的流量特性稱為理想流量特性。主要有：直線流量特性；等百分比〔對(duì)數(shù)〕流量特性；拋物線流量特性；快開流量特性等四種。~~~~6-7什么叫控制閥的可調(diào)范圍在串、并聯(lián)管道中可調(diào)范圍為什么會(huì)變化解控制閥的可調(diào)范圍〔可調(diào)比〕是其所能控制的最大流量Qmax與最小流量Qmin的比值，即在串、并聯(lián)管道中，由于分壓和分流作用，可調(diào)范圍都會(huì)變小。6-8閥的最大流量Qmax＝50m3/h，可調(diào)范圍R＝30。〔1〕計(jì)算其最小流量Qmin，并說明Qmin是否就是閥的泄漏量?！?〕假設(shè)閥的流量特性為直線流量特性，問在理想情況下閥的相對(duì)行程l/L為0.2及0.8時(shí)的流量值Q?！?〕假設(shè)閥的流量特性為等百分比流量特性，問在理想情況下閥的相對(duì)行程為0.2及0.8時(shí)的流量值Q。解〔1〕由，得。Qmin不是閥的泄漏量，而是比泄漏量大的可以控制的最小流量?！?〕由直線流量特性，得，l/L=0.2時(shí)，l/L=0.8時(shí)，〔3〕由等百分比流量特性，得，l/L=0.2時(shí)，l/L=0.8時(shí)，6-9閥的理想流量特性分別為直線流量特性和等百分比流量特性，試求出在理想情況下，相對(duì)行程分別為l/L＝0.2和0.8時(shí)的兩種閥的相對(duì)放大系數(shù)?！查y的可調(diào)比R=30〕解當(dāng)閥的理想流量特性為直線流量特性時(shí)，由，得，即與l/L的值無關(guān)，所以，對(duì)于相對(duì)行程分別為l/L＝0.2和0.8時(shí)的直線流量特性閥，均有K相對(duì)=11/R=11/30=0.967。當(dāng)閥的理想流量特性為等百分比流量特性時(shí)，由，得，那么當(dāng)l/L＝0.2時(shí)，當(dāng)l/L＝0.8時(shí)，6-10閥的最大流量Qmax＝100m3/h，可調(diào)范圍R＝30。試分別計(jì)算在理想情況下閥的相對(duì)行程為l/L=0.1、0.2、0.8、0.9時(shí)的流量值Q，并對(duì)比不同理想流量特性的控制閥在小開度與大開度時(shí)的流量變化情況。(1)直線流量特性。(2)等百分比流量特性。解(1)根據(jù)直線流量特性，相對(duì)流量與相對(duì)行程之間的關(guān)系：分別在公式中代入數(shù)據(jù)Qmax＝100m3/h，R＝30，l/L=0.1、0.2、0.8、0.9等數(shù)據(jù)，可計(jì)算出在相對(duì)行程為0.1、0.2、0.8、0.9時(shí)的流量值：Q0.1＝13m3/hQ0.2＝22.67m3/hQ0.8＝80.67m3/hQ0.9＝90.33m3/h。(2)根據(jù)等百分比流量特性的相對(duì)流量與相對(duì)行程之間的關(guān)系：分別代入上述數(shù)據(jù)，可得：Q0.1＝4.68m3/hQ0.2＝6.58m3/hQ0.8＝50.65m3/hQ0.9＝71.17m3/h。由上述數(shù)據(jù)可以算得，對(duì)于直線流量特性的控制閥，相對(duì)行程由10％變化到20％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為：；相對(duì)行程由80％變化到90％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為：%。由此可見，對(duì)于直線流量特性的控制閥，在小開度時(shí)，行程變化了10％，流量就在原有根基上增加了74.4％，控制作用很強(qiáng)，容易使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩；在大開度時(shí)(80％處)；行程同樣變化了10％，流量只在原有根基上增加了12％，控制作用很弱，控制不夠及時(shí)、有力，這是直線流量特性控制閥的一個(gè)缺陷。對(duì)于等百分比流量特性的控制閥，相對(duì)行程由10％變?yōu)?0％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為：；相對(duì)行程由80％變到90％時(shí)，流量變化的相對(duì)值為：。故對(duì)于等百分比特性控制閥，不管是小開度或大開度時(shí)，行程同樣變化了10％，流量在原來根基上變化的相對(duì)百分?jǐn)?shù)是相等的，故取名為等百分比流量特性。具有這種特性的控制閥，在同樣的行程變化值下，小開度時(shí)，流量變化小，控制對(duì)比平穩(wěn)緩和；大開度時(shí)，流量變化大，控制靈敏有效，這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。~~6-11什么是串聯(lián)管道中的阻力比ss值的變化為什么會(huì)使理想流量特性發(fā)生畸變解串聯(lián)管道中的阻力比s為s值變化時(shí)，管道阻力損失變化，控制閥前后壓差變化，進(jìn)而影響到流量的變化，即理想流量特性發(fā)生畸變。s=1時(shí)，管道阻力損失為零，系統(tǒng)總壓差全降在閥上，工作特性與理想特性一致。隨著s值的減小，直線特性漸漸趨近于快開特性，等百分比特性漸漸接近于直線特性。所以，在實(shí)際使用中，一般希望s值不低于0.3，常選s=0.3~0.5。s0.6時(shí)，與理想流量特性相差無幾。6-12什么是并聯(lián)管道中的分流比x試說明x值對(duì)控制閥流量特性的影響解并聯(lián)管道中的分流比x為x值變化時(shí)，控制閥的流量變化，控制閥所控制的流量與總管的流量產(chǎn)生差異，因此，其理想流量特性將會(huì)發(fā)生畸變。x=1時(shí)，控制閥的流量就是總管的流量，工作特性與理想特性一致。隨著x值的減小，旁路閥逐漸翻開，雖然控制閥的流量特性變化不大，但可調(diào)范圍卻降低了。6-13某控制閥串聯(lián)在管道中，系統(tǒng)總壓差為100kPa，阻力比為s=0.5。閥全開時(shí)流過水的最大流量為60m3/h。閥的理想可調(diào)范圍R=30，假設(shè)流動(dòng)狀態(tài)為非阻塞流。問該閥的額定(最大)流量系數(shù)Kmax及實(shí)際的可調(diào)范圍Rr為多少解由，得控制閥全開時(shí)閥上壓差p1=ps=1000.5=50kPa，那么實(shí)際的可調(diào)范圍Rr為6-14某臺(tái)控制閥的額定流量系數(shù)Kmax＝100。當(dāng)閥前后壓差為200kPa時(shí)，其兩種流體密度分別為1.2g／cm3和0.8g／cm3，流動(dòng)狀態(tài)均為非阻塞流時(shí)，問所能通過的最大流量各是多少解由，得當(dāng)=1.2g／cm3時(shí)，當(dāng)=0.8g／cm3時(shí)，6-15對(duì)于一臺(tái)可調(diào)范圍R＝30的控制閥，其最大流量系數(shù)為Kmax＝100，流體密度為1g/cm3。閥由全關(guān)到全開時(shí)，由于串聯(lián)管道的影響，使閥兩端的壓差由l00kPa降為60kPa，如果不考慮閥的泄漏量的影響，試計(jì)算系統(tǒng)的阻力比〔或分壓比〕s，并說明串聯(lián)管道對(duì)可調(diào)范圍的影響〔假設(shè)被控流體為非阻塞的液體〕。解由于阻力比s等于控制閥全開時(shí)閥上壓差與系統(tǒng)總壓差之比，在不考慮閥的泄漏量的影響時(shí)，閥全關(guān)時(shí)閥兩端的壓差就可視為系統(tǒng)總壓差，故本系統(tǒng)總壓差為l00kPa，閥全開時(shí)兩端壓差為60kPa，所以阻力比：。由于該閥的Cmax＝100，R＝30，在理想狀況下，閥兩端壓差維持為l00kPa，流體密度為1g/cm3，那么最大流量Qmax＝l00m3/h，最小流量Qmin＝Qmax／R＝100/30＝3.33m3/h。對(duì)于非阻塞流的液體，。串聯(lián)管道時(shí)，由于壓差由l00kPa降為60kPa，故這時(shí)通過閥的最大流量將不再是l00m3/h，而是。這時(shí)的可調(diào)范圍；〔或〕由上可見，串聯(lián)管道時(shí)，會(huì)使控制閥的流量特性發(fā)生畸變，其可調(diào)范圍會(huì)有所降低。如果s值很低，會(huì)使可調(diào)范圍大大降低，以至影響控制閥的特性，使之不能發(fā)揮應(yīng)有的控制作用。當(dāng)然，從節(jié)能的觀點(diǎn)來看，s值大，說明耗在閥上的壓降大，能量損失大，這是不利的一面。6-16某臺(tái)控制閥的流量系數(shù)Kmax＝200。當(dāng)閥前后壓差為1.2MPa，流體密度為0.81g/cm3，流動(dòng)狀態(tài)為非阻塞流時(shí)，問所能通過的最大流量為多少如果壓差變?yōu)?.2MPa時(shí)，所能通過的最大流量為多少解由公式，得當(dāng)壓差變?yōu)?.2MPa時(shí)，所能通過的最大流量為：上述結(jié)果說明，提高控制閥兩端的壓差時(shí)，對(duì)于同一尺寸的控制閥，會(huì)使所能通過的最大流量增加。換句話說，在工藝上要求的最大流量已經(jīng)確定的情況下，增加閥兩端的壓差，可以減小所選擇控制閥的尺寸(口徑)，以節(jié)省投資。這在控制方案選擇時(shí)，有時(shí)是需要加以考慮的。例如離心泵的流量控制，其控制閥一般安裝在出口管線上，而不安裝在吸入管線上，這是因?yàn)殡x心泵的吸入高度(壓頭)是有限的，壓差較小，將會(huì)影響控制閥的正常工作。同時(shí)，由于離心泵的吸入壓頭損失在控制閥上，以致會(huì)影響離心泵的正常工作。~~~~~~6-18什么叫氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開式與氣關(guān)式其選擇原那么是什么解氣動(dòng)執(zhí)行器〔控制閥〕的氣開式為，有壓力控制信號(hào)時(shí)閥開，無壓力控制信號(hào)時(shí)閥處于全關(guān)；氣關(guān)式為，有壓力控制信號(hào)時(shí)閥關(guān)，無壓力控制信號(hào)時(shí)閥處于全開。氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開式與氣關(guān)式的選擇原那么是考慮工藝生產(chǎn)的安全，即控制信號(hào)中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和工作人員的安全。第7章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)~~~~7-2題7-2圖是一反響器溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出這一系統(tǒng)的方塊圖，并說明各方塊的含義，指出它們具體代表什么假定該反響器溫度控制系統(tǒng)中，反響器內(nèi)需維持一定溫度，以利反響進(jìn)展，但溫度不允許過高，否那么有爆炸不安全。試確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式和控制器的正、反作用。題7-2圖反響器溫度控制系統(tǒng)解該反響器溫度控制系統(tǒng)方塊圖如以以以下圖所示。題解7-2圖反響器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對(duì)象是反響器；被控變量是反響器內(nèi)溫度；操縱變量是蒸汽流量；控制器是溫度控制器TC。根據(jù)工藝要求，執(zhí)行器應(yīng)為氣開型式；蒸汽流量增加時(shí)，反響器內(nèi)溫度升高，被控對(duì)象是“正〞作用；所以，控制器應(yīng)為“反〞作用。~~~~~7-13試確定題7-13圖所示兩個(gè)系統(tǒng)中執(zhí)行器的正、反作用及控制器的正、反作用?！?〕題7-13(a)圖為一加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能過高，否那么容易分解；〔2〕題7-13(b)圖為一冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能太低，否那么容易結(jié)晶。題7-13圖溫度控制系統(tǒng)解〔1〕根據(jù)工藝要求，題7-13(a)圖所示加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應(yīng)為氣開閥；加熱劑流量增加時(shí)，加熱器內(nèi)溫度升高，被控對(duì)象是“正〞作用，所以，控制器應(yīng)為“反〞作用?！?〕根據(jù)工藝要求，題7-13(b)圖所示冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應(yīng)為氣開閥；冷劑流量增加時(shí)，冷卻器內(nèi)溫度降低，被控對(duì)象是“反〞作用，所以，控制器應(yīng)為“正〞作用。~~~~7-14題7-14圖為貯槽液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯槽內(nèi)液體嚴(yán)格制止溢出，試在下述兩種情況下，分別確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式及控制器的正、反作用?！?〕選擇流入量Qi為操縱變量；〔2〕選擇流出量Qo為操縱變量。解〔1〕中選擇流入量Qi為操縱變量時(shí)，為滿足貯槽內(nèi)液體嚴(yán)格制止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應(yīng)為氣開閥；由于被控對(duì)象是“正〞作用，所以，控制器應(yīng)為“反〞作用?！?〕中選擇流入量Qo為操縱變量時(shí)，為滿足貯題7-14圖液位控制槽內(nèi)液體嚴(yán)格制止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應(yīng)為氣關(guān)閥；此時(shí)被控對(duì)象是“反〞作用，所以，控制器應(yīng)為“反〞作用。7-15題7-15圖所示為一鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)的示意圖，要求鍋爐不能燒干。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，判斷控制閥的氣開、氣關(guān)型式，確定控制器的正、反作用，并簡(jiǎn)述當(dāng)加熱室溫度升高導(dǎo)致蒸汽蒸發(fā)量增加時(shí)，該控制系統(tǒng)是若何抑制擾動(dòng)的題7-15圖鍋爐氣包液位控制系統(tǒng)解該控制系統(tǒng)的方塊圖如以以以下圖所示。題解7-15圖鍋爐氣包液位控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對(duì)象是鍋爐汽包；被控變量是鍋爐汽包內(nèi)液位；操縱變量是冷水流量；控制器是溫度控制器LC?？刂崎y應(yīng)為氣關(guān)型式；被控對(duì)象是“正〞作用，控制器應(yīng)為“正〞作用。當(dāng)加熱室溫度升高導(dǎo)致蒸汽蒸發(fā)量增加時(shí)，汽包內(nèi)液位下降，控制器LC輸出信號(hào)減小，氣關(guān)閥開度增大〔關(guān)小〕，冷水流量增大。抑制汽包內(nèi)液位降低。7-16題7-16圖所示為精餾塔溫度控制系統(tǒng)的示意圖，它通過控制進(jìn)入再沸器的蒸汽量實(shí)現(xiàn)被控變量的穩(wěn)定。試畫出該控制系統(tǒng)的方塊圖，確定控制閥的氣開氣、關(guān)型式和控制器的正、反作用，并簡(jiǎn)述由于外界擾動(dòng)使精餾塔溫度升高時(shí)該系統(tǒng)的控制過程〔此處假定精餾塔的溫度不能太高〕。題7-16圖精餾塔溫度控制系統(tǒng)解精餾塔溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如以以以下圖所示。題解7-16圖精餾塔溫度控制系統(tǒng)方塊圖控制閥應(yīng)為氣開型式；被控對(duì)象是“正〞作用，控制器應(yīng)為“反〞作用。當(dāng)外界擾動(dòng)使精餾塔溫度升高時(shí)，控制器TC輸出減小，控制閥開度變小，蒸汽流量降低，精餾塔溫度下降。~~~~7-18某控制系統(tǒng)采用DDZ-Ⅲ型控制器，用臨界比例度法整定參數(shù)。已測(cè)得k＝30％、Tk＝3min。試確定PI作用和PID作用時(shí)控制器的參數(shù)。解PI作用時(shí)控制器的比例度=66%，積分時(shí)間TI=2.55min。PID作用時(shí)控制器的比例度=51%，積分時(shí)間TI=1.5min，微分時(shí)間TD=0.375min。~~7-19某控制系統(tǒng)用4:1衰減曲線法整定控制器的參數(shù)。已測(cè)得s＝50％、Ts＝5min。試確定PI作用和PID作用時(shí)控制器的參數(shù)。解PI作用時(shí)控制器的比例度=60%，積分時(shí)間TI=2.5min。PID作用時(shí)控制器的比例度=40%，積分時(shí)間TI=1.5min，微分時(shí)間TD=0.5min。第8章復(fù)雜控制系統(tǒng)~~~8-7題8-7圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)。試問：〔1〕這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)試畫出它的方塊圖；〔2〕如果聚合釜的溫度不允許過高，否那么易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)型式；〔3〕確定主、副控制器的正、反作用；〔4〕簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程；〔5〕如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)若何改良〔6〕如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反作用。題8-5圖聚合釜溫度控制系統(tǒng)解〔1〕這是一個(gè)溫度-流量串級(jí)控制系統(tǒng)，其方塊圖如下：題解8-5圖1溫度-流量串級(jí)控制系統(tǒng)的方塊圖其中：主對(duì)象是聚合釜，主變量是聚合釜內(nèi)的溫度，主控制器是溫度控制器TC；副對(duì)象是冷卻水管道，副變量是冷卻水流量，副控制器是流量控制器FC；操縱變量是冷卻水流量?！?〕如果聚合釜的溫度不允許過高，控制閥應(yīng)為氣關(guān)型式〔“反〞作用〕?！?〕由于副變量就是操縱變量〔冷卻水流量〕本身，所以副對(duì)象是“正〞作用，因此副控制器FC為“正〞作用。當(dāng)主變量〔聚合釜內(nèi)的溫度〕增加時(shí)，要使主變量減小，要求控制閥關(guān)小；副變量〔冷卻水流量〕增加時(shí)，要使副變量減小，要求控制閥關(guān)大。因此主控制器TC應(yīng)為“正〞作用。〔4〕當(dāng)冷卻水壓力變化〔如壓力增大〕時(shí)，在控制閥開度不變時(shí)，其流量增大，聚合釜溫度會(huì)降低。首先，流量增大，副控制器FC輸出信號(hào)增大〔“正〞作用〕，使氣關(guān)閥門開度減小，減小冷卻水流量；其次，聚合釜溫度降低，主控制器TC輸出減小〔“正〞作用〕，F(xiàn)C給定值減小，F(xiàn)C輸出增大，進(jìn)一步關(guān)小控制閥，減小冷卻水流量。這樣可以有效地控制因冷卻水壓力增大，導(dǎo)致其流量增大所造成的聚合釜內(nèi)溫度降低的影響?！?〕如果冷卻水溫度經(jīng)常波動(dòng)，那么應(yīng)選擇冷卻水溫度作為副變量，構(gòu)成溫度-溫度串級(jí)控制系統(tǒng)。如題解8-5圖2所示。題解8-5圖2聚合釜溫度-冷卻水溫度串級(jí)控制系統(tǒng)〔6〕如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，其原理圖如題解8-5圖3所示。方塊圖如前所示，但其中的副對(duì)象是聚合釜夾套，副變量是夾套內(nèi)的水溫，副控制器是溫度控制器T2C。副控制器T2C為“反〞作用，主控制器T1C也為“反〞作用。題解8-5圖3聚合釜溫度-夾套水溫度串級(jí)控制系統(tǒng)題8-9圖串級(jí)均勻控制系統(tǒng)8-9題8-9圖是串級(jí)均勻控制系統(tǒng)示意圖，試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并分析這個(gè)方案與普通串級(jí)控制系統(tǒng)的異同點(diǎn)。如果控制閥選擇為氣開式，試確定LC和FC控制器的正、反作用。解控制系統(tǒng)的方塊圖〔略〕。該串級(jí)控制系統(tǒng)的副變量就是其操縱變量本身。當(dāng)控制閥選擇為氣開式時(shí)，LC應(yīng)為“正〞作用，F(xiàn)C應(yīng)為“反〞作用。8-12試簡(jiǎn)述題8-12圖所示單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，在Q1和Q2分別有波動(dòng)時(shí)控制系統(tǒng)的控制過程。題8-12圖單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)解當(dāng)主流量Q1變化時(shí)，經(jīng)變送器送至主控制器F1C〔或其他計(jì)算裝置〕。FlC按預(yù)先設(shè)置好的比值使輸出成比例地變化，也就是成比例地改變副流量控制器F2C的給定值，此時(shí)副流量閉環(huán)系統(tǒng)為一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)，從而Q2跟隨Q1變化，使得在新的工況下，流量比值K保持不變。當(dāng)主流量沒有變化而副流量由于自身干擾發(fā)生變化時(shí)，此副流量閉環(huán)系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)定值控制系統(tǒng)，通過控制抑制干擾，使工藝要求的流量比值仍保持不變。8-16在題8-16圖所示的控制系統(tǒng)中，被控變量為精餾塔塔底溫度，控制手段是改變進(jìn)入塔底再沸器的熱劑流量，該系統(tǒng)采用2℃的氣態(tài)丙烯作為熱劑，在再沸器內(nèi)釋熱后呈液態(tài)進(jìn)入冷凝液貯罐。試分析：〔1〕該系統(tǒng)是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)試畫出其方塊圖；〔2〕假設(shè)貯罐中的液位不能過低，試確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式及控制器的正、反作用型式；〔3〕簡(jiǎn)述系統(tǒng)的控制過程。題8-16圖精餾塔控制系統(tǒng)解該控制系統(tǒng)是溫度-流量串級(jí)控制與液位簡(jiǎn)單控制構(gòu)成的選擇性控制系統(tǒng)〔串級(jí)選擇性控制系統(tǒng)〕。系統(tǒng)方塊圖如以以以下圖所示。題解8-16圖串級(jí)選擇性控制系統(tǒng)方塊圖根據(jù)工藝要求，貯罐中的液位不能過低，那么調(diào)節(jié)閥應(yīng)為氣開式。液位控制器LC應(yīng)為“正〞作用；溫度控制器為“反〞作用；流量控制器為“反〞作用。正常工況下，為一溫度-流量串級(jí)控制系統(tǒng)，氣態(tài)丙烯流量〔壓力〕的波動(dòng)通過副回路及時(shí)得到抑制。如塔釜溫度升高，那么TC輸出減少，F(xiàn)C的輸出減少，控制閥關(guān)小，減少丙烯