化工仪表及自动化第3章检测仪表与传感器(下)
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第一章自动控制系统基本概念4。
自动控制系统主要由哪些环节组成?答:主要由测量与变送器、自动控制器、执行器、被控对象组成。
9。
试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答:在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫被控对象。
生产过程中所要保持恒定的变量,在自动控制系统中称为被控变量.工艺上希望保持的被控变量即给定值。
具体实现控制作用的变量叫做操纵变量。
12.什么是负反馈?负反馈在自动控制系统中有什么重要意义?答:系统的输出变量是被控变量,但是它经过测量元件和变送器后,又返回到系统的输入端,能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。
负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量,y受到干扰的影响而升高时,只有负反馈才能使反馈信号升高,经过比较到控制器去的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被控变量下降回到给定值,这样就达到了控制的目的。
11.图1-18所示试画方框图,并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被度。
13.结合11题,说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统.当被控变量反应温度上升后,反馈信号升高,经过比较使控制器的偏差信号e降低。
此时,控制器将发出信号而使控制阀的开度变大,加大冷却水流量,从而使被控变量下降到S.P.所以该温度控制系统是一个具有反馈的闭环系统。
14.图1—18所示的温度控制系统中,如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值,试说明此时该控制系统的工作情况,此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的?当反应器的温度超过给定值时,温度控制器将比较的偏差经过控制运算后,输出控制信号使冷却水阀门开度增大,从而增大冷却水流量,使反应器内的温度降下来.这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。
15。
按给定值形式不同,自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
第1章自动控制系统根本概念P161. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的局部直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的方法,称为化工自动化。
实现化工生产过程自动化的意义:〔1〕加快生产速度,降低生产本钱,提高产品产量和质量。
〔2〕减轻劳动强度,改善劳动条件。
〔3〕能够保证生产平安,防止事故发生或扩大,到达延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的。
〔4〕能改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差异创造条件。
2、一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。
3、闭环控制有反响环节,通过反响系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统. 开环控制没有反响环节,系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。
4、自动控制系统主要由哪些环节组成?自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。
5、p76、PI-307表示就地安装的压力指示仪表,工段号为3,仪表序号为07;TRC-303表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的温度控制仪表;工段号为3,仪表序号为03;FRC-305表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的流量控制仪表;工段号为3,仪表序号为05。
7、方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形,由于各个环节在图中都用一个方块表示,故称之为方块图。
8、测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号〔如气压信号或电压、电流信号等〕送往控制器;控制器接受测量变送器送来的信号,与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比拟得出偏差,并按某种运算规律算出结果,然后将此结果用特定信号〔气压或电流〕发送出去。
第一章自动控制系统基本概念1.什么是化工自动化?它有什么重要意义?答:在化工等连续性生产设备上,配备一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行,称为化工自动化。
化工自动化的重要意义是:加快生产速度,降低生产成本,提高产品数量和质量;降低劳动强度,改善劳动成本,改变劳动方式;确保生产安全。
6.图1-16 为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。
答:PI-307:表示测量点在蒸汽加热器的一台压力指示仪表,工段号为3,仪表序号为07。
仪表安装在现场。
TRC-303:表示测量点在蒸汽加热器出料管线上的一台温度记录控制仪表,工段号为3,仪表序号为03。
仪表安装在集中仪表盘面上。
FRC-305:表示测量点在蒸汽加热器进料管线上的一台流量记录控制仪表,工段号为3,仪表序号为05。
仪表安装在集中仪表盘面上。
8.自动控制系统中,测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用?答:在自动控制系统中,测量变送装置用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等);控制器将测量变送装置送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器;执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入(或流出)被控变量的物料量或能量,克服扰动的影响,最终实现控制要求。
9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量?答:被控对象——自动控制系统中,需要实现控制的设备、机械或生产过程等。
被控变量——被控对象内要求保持一定数值(或按某一规律变化)的工艺参数(物理量)。
设定值——工艺规定被控变量所要保持的数值。
操纵变量——受控制器操纵的,用以克服干扰的影响,使被控变量保持一定数值的物料量或能量。
第一章自动控制系统基本概念1.自动控制系统主要由哪些环节构成?各组成环节起什么作用?答:自动控制系统主要有俩大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置,包括测量元件及变送器、控制器、执行器。
另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
测量元件及变送器作用是用来感受被控变量的变化并将它转化为一种特定的、统一的输出信号(如气压信号或电流、电压信号等)。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差,根据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号发送给执行器,执行器作用是接收控制器送来的控制信号,改变被控介质的流量,从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。
2.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同?答:闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。
开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。
即操纵变量通过被控对象去影响被控变量,但被控变量并不通过自动控制装置去影响操纵变量。
从信号传递关系上看,未构成闭合回路。
开环控制系统不能自动地觉察被控变量的变化情况,也不能判断操纵变量的校正作用是否适合实际需要。
而闭环控制系统可以随时了解被控对象的情况,有针对性的根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向。
3.什么是负反馈?负反馈在控制系统中有什么重要意义?答:反馈信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反馈叫做负反馈;意义:当被空变量受到干扰的影响而升高时,只有负反馈才能是反馈信号升高,经过比较到控制器的偏差信号将降低,此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化,变化的方向为负,从而使被空变量下降到给定值,这样就达到了控制的目的。
4.什么是控制系统的静态与动态?为什么说研究系统的动态比研究静态更为重要?答:在自动化领域内,把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为控制系统的静态。