第3章 习题与思考题
3-1.简单控制系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
解答：
简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成。
检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。
控制器的作用是接受检测装置送来的信号，与给定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果送往执行器。
执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值，以达到控制被控变量的目的。
被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置。
3-2.什么叫直接参数和间接参数？各使用在什么场合？
解答：
如果被控变量本身就是需要控制的工艺指标，则称为直接参数；如果被控变量本身不是需要控制的工艺指标，但与其有一定的间接对应关系时，称为间接参数。
在控制系统设计时，尽量采用直接参数控制，只有当被控变量无法直接检测，或虽能检测，但信号很微弱或滞后很大，才考虑采用间接参数控制。
3-3.被控变量的选择应遵循哪些原则？
解答：
被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素，它选择的一般原则是：
（1）被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态重要变量；
（2）被控变量应是工艺生产过程中经常变化，因而需要频繁加以控制的变量；
（3）被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标，当无法获得直接控制指标信号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标；
（4）被控变量应是能测量的，并具有较大灵敏度的变量； （5）被控变量应是独立可控的；
（6）应考虑工艺的合理性与经济性。
3-4.操纵变量的选择应遵循哪些原则？
解答：
（1）操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量；
（2）操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量，即控制通道的放大系数要大一些，时间常数要小一些，纯滞后时间要尽量小；
（3）操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。
第3章思考题与习题
1.基本练习题
（1） 在过程控制中，哪些仪表是属于过程控制仪表？在过程控制系统中，大多数调 节器是电动的，而执行器多数是气动的，这是为什么？气动单元组合仪表与电动单元组合 仪表各单元之间的标准统一信号又是如何规定的？
答：
1） 在过程控制中，过程控制仪表有：调节器、电/气转换器、执行器、安全栅等。
2） 调节器选电动的因为电源的问题容易解决，作用距离长，一般情况下不受限制； 调节精度高，还可以实现微机化。执行器多数是气动的,因为执行器直接与控制介质接触， 常常在高温、高压、深冷、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、易爆等恶劣条件下工作，选气 动的执行器就没有电压电流信号，不会产生火花，这样可以保证安全生产和避免严重事故 的发生。
3） 气动仪表的输入输出模拟信号统一使用0.02~0.1MPa的模拟气压信号。电动仪表 的输入输出模拟信号有直流电流、直流电压、交流电流和交流电压四种。各国都以直流电 流和直流电压作为统一标准信号。过程控制系统的模拟直流电流信号为4~20mADC,负 载250 Q ；模拟直流电压信号为1~5V DCo
（2） 某比例积分调节器的输入、输出范围均为4-20mADC,若设5 = 100%、7； = 2min , 稳态时其输出为6mA；若在某一时刻输入阶跃增加1mA,试求经过4min后调节器的输出。
答：
由比例积分公式（3-1）所示：
y = l e+lfedt
• Tj 丿
稳态时:yb=6mA,
（3）简述DDZ-III型全刻度指示调节器的基本组成、工作状态以及开关S广丄的作用。(3-1)
依题意：p = —= 100%,
Kj, 即 Ap =1, e=l；
4min 后：
=9mA 第3章过程控制仪表82
答：
1） 调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输入电路、PD与PI电路、输 出电路、软手动与硬手动操作电路;指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。
深圳市瑞昌电力技术有限公司
生产过程中的质量控制方法
生产部/质检部
为确保生产顺畅，保证产品质量，完善生产流程，确保产品的可追溯性，提高全员积极性，特制订以下要求：
一、 质量检验标准及要求
1、 检验标准：电气产品的通用检验标准，产品特殊检验要求（由工艺技术提供）。
2、 检方法：依产品的检验及检测标准决定（性能测试要求由工艺技术提供）。
3、 检验设备：检测使用的仪器、工装、治具。
4、 检验批次确认：检验部门将按产品流通卡或物料标示卡上标注的批次分批进行检测，并对此做好记录
5、产品的库存期不得超过 3 个月，3个月以上的产品需重新检测处理。
6、完成品及半成品经检验合格出货时需附有出厂检验报告。
二、 质量保证
1、抽检人员依照物料清单和来料清单对原材料加以抽查，合格后品质人员加盖合格章方可入库，未抽检，直接入库的产品直接对入库人加以考核。
2、成型物料在成型完成后物流部负责进行标识送检，且标识卡上有相关作业人员的签名。
3、成型物料完成后必须经品质人员抽查确认，抽检标准依照正常生产要求，确认合格后品质人员必须在标识卡上签名盖章，未经盖章签名，生产有权不予使用，对生产造成的影响由相关责任单位承担，生产部将此做为质量异常记录。
4、生产上存在因原材料问题造成的生产受阻，或产品质量问题的，生产责任班长需及时出具书面异常报告给相关部门分析原因，对于发现问题未及时反馈导致的批量问题，考核相应班组长，并负责对不良品处理，损耗工时财务月底结算时扣除。
5、生产过程的质量控制
5.1、班组必须加强生产过程的产品质量控制管理，相应作业工序悬挂作业指导书，作业指导书内容与相应工序必须一致，对于非常规产品的生产可悬挂临时作业指导书，在形成量产时需更新为正式文件，否则做为问题点记录，相关责任人加以考核。
注：正式文件加受控印章，不可私自涂改，对于有变动的工序需由相应的工艺人员加以更改，并在更改处签字确认，更改处不可超过3处。一月之内将更正处改成电子文档（此时限从制订工艺时开始顺延一个月）。否则以问题点加以记录，相关人员加以考核。班长若临时调整生产工艺，必须通知相应工艺人员，并由工艺担当确认，否则不得私自更改工艺，若有临时变动的生产工艺或调整的工序（原材料问题或人员的减少增加），工艺必须在相应工艺指导书上附带动态控制卡注明。
1 电子控制系统的组成和工作过程
一、教学分析
1．教材分析
本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，来学习电子控制系统的基本组成和工作过程，从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。
2．学情分析
学生在通用技术必修2的学习中，已学过关于控制系统的一些概念，例如输入、控制、输出，以及功能模拟方法的含义，但对电子控制系统内部电子元件，例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解，教师可用通俗的语言补充解释其作用，以利于学生的学习。
二、教学目标
1．知识与技能目标
（1）知道电子控制系统的基本组成。
（2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。
2．过程与方法目标
（1）通过对两种路灯控制系统方框图的对照，知道电子控制系统的基本组成。
（2）通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，加深对电子控制系统组成的理解。
3．情感态度和价值观目标
（1）激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。
（2）提高学生比较及分析电子控制系统的能力。
三、教学重难点
1．重点
（1）电子控制系统的基本组成。
（2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。
2．难点
电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。
四、教学策略
本节课程以多媒体技术为辅助教学手段，通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略，在教师指导下，通过学生自主探究建构知识和技能。
五、教学准备
通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。
六、课时安排
共1课时
七、教学过程
（一）新课导入
教师展示：路灯自动控制模型
板书：第一章 电子控制系统概述
第二节 电子控制系统的组成和工作过程
2 （二）新课呈现
师：过去的路灯需要人工控制，现在利用电子控制技术实现了自动化控制，正如我们刚才看到的路灯自动控制模型，那么，这两者在组成上有什么异同呢？
