过程控制复习资料
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过程控制复习资料* 过程控制系统课后习题解答(不完全版注:红⾊为未作答题⽬)1.1过程控制系统中有哪些类型的被控量?答:被控量在⼯业⽣产过程中体现的物流性质和操作条件的信息。
如:温度、压⼒、流量、物位、液位、物性、成分。
1.2过程控制系统有哪些基本单元组成?与运动控制系统有⽆区别?答:被控过程或对象、⽤于⽣产过程参数检测的检测仪表和变送仪表、控制器、执⾏机构、报警保护盒连锁等其他部件构成。
过程控制系统中的被控对象是多样的,⽽运动控制系统是某个对象的具体控制。
1.3简述计算机过程控制系统的特点与发展。
答:特点:被控过程的多样性,控制⽅案的多样性,慢过程,参数控制以及定值控制是过程控制系统的主要特点。
发展:⼆⼗世纪六⼗年代中期,直接数字控制系统(DDC ),计算机监控系统(SCC );⼆⼗世纪七⼗年代中期,标准信号为4?20mA 的DDZ 川型仪表、DCS 、PLC ;⼋⼗年代以来,DCS 成为流⾏的过程控制系统。
1.4衰减⽐n 和衰减率①可以表征过程控制系统的什么性能?答:⼆者是衡量震荡过程控制系统的过程衰减程度的指标。
1.5最⼤动态偏差与超调量有何异同之处?答:最⼤动态偏差是指在阶跃响应中,被控参数偏离其最终稳态值的最⼤偏差量,⼀般表现在过渡过程开始的第⼀个波峰,最⼤动态偏差站被控量稳态值的百分⽐称为超调量,⼆者均可作为过程控制系统动态准确性的衡量指标。
2.2通常描述对象动态特性的⽅法有哪些?答:测定动态特性的时域⽅法;测定动态特性的频域⽅法;测定动态特性的统计相关⽅法。
2.4单容对象的放⼤系数 K 和时间常数T 各与哪些因素有关,试从物理概念上加以说明,并解释 K , T 的⼤⼩对动态特性的影响?答: T 反应对象响应速度的快慢,T 越⼤,对象响应速度越慢,动态特性越差。
K 是系统的稳态指标,K 越⼤,系统的灵敏度越⾼,动态特性越好。
2.5对象的纯滞后时间产⽣的原因是什么?答: 被控参数位置有⼀段距离,产⽣纯滞后时间。
1. 过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。
(√)2. 扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。
(×)答案:扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。
3. 由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。
(×)答案:由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。
4. 过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。
(√)5. 由控制阀操纵,能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变量。
(√)6. 按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。
(√)7. 在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。
(×)答案:在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
8. 在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。
(×)答案:在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的静态,静态是一种相对静止状态。
9. 对一个系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。
(√)10. 时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。
(×)答案:时间常数越大,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。
11. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。
(√)12. 对干扰通道时间常数越小越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。
(×)答案:时间常数越大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。
13. 放大倍数K 取决于稳态下的数值,是反映静态特性的参数。
(√)14. 对于控制通道来说希望τ越大越好,而对扰动通道来说希望τ适度小点好。
一.1过程控制定义:生产过程自动化的简称,工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制2过程控制的特点:1系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成。
2 被控过程复杂多样,通用控制系统难以设计3 控制方案丰富多彩,控制要求越来越高4 控制过程多属于慢变过程与参量控制5 定值控制是过程控制的主要形式。
3过程控制的要求与任务:安全性、经济性和稳定性4过程控制系统的组成:过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表(包括计算机)两部分组成5过程控制系统的分类:1 结构不同的控制系统(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈复合控制系统 2 设定值不同的控制系统(1)定值控制系统 (2)随动控制系统(3)顺序控制系统自动化仪表的分类与发展1按照安装场地分现场类仪表与控制室类仪表2.按照能源形式分可分为液动、气动和电动安全火花型防爆则是把仪表的电路在短路、断路及误操作等各种状态下可能产生的火花限制在爆炸性气体的点火能量之下,因而与气动仪表、液动仪表一样,具有本质安全防爆性能。
安全火花型防爆系统必须具备两个条件: 一是现场仪表必须设计成安全火花型;二是现场仪表与非危险场所(包括控制室)之间必须经过安全栅,以便对送往现场的电压电流进行严格的限制,从而保证进入现场的电功率在安全范围之内。
二.调节器的作用:将变送器送来的1~5V ·DC 的测量信号,与1~5V ·DC 的给定信号进行比较得到偏差信号,然后再将其偏差信号进行PID 运算,输出4~20mA ·DC 信号,最后通过执行器,实现对过程参数的自动控制。
2.执行器的作用:接受来自调节器的控制信号,改变其阀门开度,从而达到控制介质流量的目的。
3.安全栅:1:保证信号的正常传输,2控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下,以确保过程控制系统的安全火花性能。
传递函数形式比例度δ:调节器输入偏差的相对变化量与相应输出的相对变化量之比,用百分数表示为软手动操作电路:指调节器的输出电流与手动输入电压信号成积分 关系。
1、过程控制就是根据工业生产过程得特点,采用测量仪表执行机构计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程系统,实现工业生产过程自动化。
2、过程控制有多种方案,包括单回路控制系统前馈控制系统3、控制系统按照结构特点可分为反馈控制系统前馈控制系统复合控制系统。
按给定值信号特点分为定值控制系统、随动控制系统。
4、防爆技术得种类包括隔爆型本安型正压型油浸型充砂型等5、过程控制中压力检测方法有应变片式,压阻式,弹性式,液柱式。
6、半导体热敏电阻包括正温度系数PTC 负温度系数NTC 临界温度电阻CTR。
7、节流流量计基于节流变压降原理,由节流件、导压管及差压检测仪表组成。
8:物位测量方法静压式浮力式电气式超声波式。
9:过程数学模型得求取方法一般有机理建模、试验建模与混合建模。
10调节阀由阀芯阀体组成11调节阀得流量特性有直线流量特性、对数(等百分比)流量特性、抛物线流量特性与快开流量特性四种。
12:DCS得设计思想就是控制分散、管理集中。
13:在工业生产中常见得比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制与变比值控制三种。
14、Smith预估补偿原理就是预先估计出被控过程得数学模型 ,然后将预估器并联在被控过程上,使其对过程中得纯滞后进行补偿。
15、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程与测量变送等环节组成。
16、仪表得精度等级又称准确等级 ,通常用引用误差作为判断仪表精度等级得尺度。
17、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ与过渡过程时间ts。
静态质量指标有稳态误差ess。
18、真值就是指被测变量本身所具有得真实值,在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。
19、绝对误差就是指仪表输出信号所代表得被测值与被测参数真值之差20、引用误差就是绝对误差与仪表量程得百分比。
21、调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀、与液动调节阀三大类22、积分作用得优点就是可消除稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统稳定性下降。
过控复习重点第一章1.过控的定义:过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。
2.过程控制的特点:①连续生产过程的自动化②过程控制系统由过程检测、控制仪表组成③被控过程是多种多样的、非电量的④过程控制的控制工程多属慢过程、而且多半为参量控制⑤过程控制方案十分丰富⑥定值控制是过程控制的一种常用形式3.过程控制系统的组成:测量元件、变送器、调节器、调节阀(过程检测控制仪表)和被控对象4.过程控制的分类:按过程控制系统的结构特点分①反馈控制系统②前馈控制系统③前馈—反馈控制系统 按给定值信号的特点分①定值控制系统②程序控制系统③随动控制系统5.过程控制的任务在了解、熟悉、掌握生产工艺流程与生产过程静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制理论、现代控制技术,分析、设计、整定过程控制系统。
第二章1.过程的数学建模:是设计过程控制系统,确定方控制案、分析质量指标、整定调节器参数等等的重要依据。
2.建模的目的:①设计过程控制系统和整定调节器参数②指导设计生产工艺设备③进行仿真实验研究④培训运行操作人员3.被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道4.控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道5.建模的方法:①机理分析法建模②实验法建模③最小二乘法建模6.自衡建模(1)单容过程:单容过程是指只有一个贮蓄容量的又具有自平衡能力的过程。
传递函数:1)(000+=s T K s W(2)多容过程:在工业生产过程中,被控过程往往由多个容积和阻力构成的过程称为多容过程传递函数:)1)(1()(2100++=s T s T K s W 7.非自衡过程建模(1)单容过程:传递函数:s T s W a 1)(0=(2) 多容过程:传递函数:)1(1)(0+=Ts S T S W a8.最小二乘法的基本原理:出发点是在获得过程或系统的输入、输出数据后,希望求得最佳的参数值,以使系统方程在最小方差意义上与输入、输出数据相拟合,采用实际观察值替代模型的输出从上式所示的一类模型中找出过程参数向量的估计值,能使模型误差尽可能小的模型。
过程控制的特点:1、控制对象复杂,控制要求多样2、控制方案丰富3、控制多属慢过程参数控制4、定值控制是过程控制的一种主要形式5、过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成系统阶跃响应的综合性能指标—偏差积分(偏差积分IE 、绝对偏差积分IAE 、平方偏差积分ISE 、时间与绝对偏差乘积积分ITAE )不能保证控制系统具有合适的衰减率DDZ 定义:电动单元组合仪表变送器:将各种不同的检测信号转换成为标准信号输出压力测量的表示方法有绝对压力、表压、压差、负压流量:指单位时间内流过管道某一截面的流体数量,即瞬时流量流量按原理分有节流式、速度式、容积式、电磁式2-17 什么叫标准节流装置?试述差压式流量计测量流量的原理;并说明哪些因素对差压式流量计的流量测量有影响?解答:1)标准节流装置:包括节流件和取压装置。
2)原理:基于液体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。
3)影响因素:P47○1流量系数的大小与节流装置的形式、孔口对管道的面积比m 及取压方式密切相关;○2流量系数的大小与管壁的粗糙度、孔板边缘的尖锐度、流体的粘度、温度及可压缩性相关;○3 流量系数的大小与流体流动状态有关。
椭圆齿流量计精度最高3-10 试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点,积分和微分为什么不单独使用?解答:1)比例控制及时、反应灵敏,偏差越大,控制力越强;但结果存在余差。
2)积分控制可以达到无余差;但动作缓慢,控制不及时,不单独使用。
3)微分控制能起到超前调节作用;但输入偏差不变时,控制作用消失,不单独使用。
3-7 比例控制器的比例度对控制过程有什么影响?调整比例度时要注意什么问题?解答:P741)控制器的比例度P 越小,它的放大倍数p K 就越大,它将偏差放大的能力越强,控制力也越强,反之亦然,比例控制作用的强弱通过调整比例度P 实现。
2)比例度不但表示控制器输入输出间的放大倍数,还表示符合这个比例关系的有效输入区间。
过程控制系统知识点总结)一、概论1、过程控制概念:五大参数。
过程控制的定义:工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。
2、简单控制系统框图。
控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。
主要包括:控制器、变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。
控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。
3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图。
4、DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制,电流信号制。
QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。
它们之间联用要采用电气转换器。
5、电信号的传输方式,各自特点。
电压传输特点:1). 某台仪表故障时基本不影响其它仪表; 2). 有公共接地点;3). 传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。
电流信号的特点:1).某台仪表出故障时,影响其他仪表;2).无公共地点。
若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。
6、变送器有四线制和二线制之分。
区别。
1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。
2、两线制:节省电缆及安装费用,有利于防爆。
活零点,两条线既是信号线又是电源线。
7、本安防爆系统的2个条件。
1、在危险场所使用本质安全型防爆仪表。
2、在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅,以限制流入危险场所的能量。
第一个字母:参数类型 T ——温度(Temperature ) P ——压力(Pressure ) L ——物位(Level ) F ——流量(Flow ) W ——重量(Weight ) 第二个字母:功能符号 T ——变送器(transmitter ) C ——控制器(Controller ) I ——指示器(Indicator ) R ——记录仪(Recorder ) A ——报警器(Alarm )加热炉8、安全栅的作用、种类。
●过程输出变量和输入变量之间不随时间变化的数学关系称时不变系统的静态数学模型,随时间变化的关系称时变系统的动态数学模型.●正确选择控制器正反作用是为了保证调节回路的负反馈.●一阶惯性加纯滞后环节的特性为:无相互影响的多容系统.●被控对象的控制通道的增益K0,对控制指标的影响是K0增大,余差减小,最大偏差减小;控制作用增强,但稳定性变差.●Kt增加,衰减比减小;T1增加,衰减比增大.●比值控制系统有哪几种:开环,单闭环,双闭环,变值比值控制系统.●串级控制系统副回路为随动控制,主回路为定值控制.●前馈控制系统的原理是:根据测取进入过程的干扰,并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量,使受控变量维持在设定值上.●前馈控制系统是根据预防的控制策略设计的.●分程控制系统的目的为:扩大可调比,满足工艺的特殊要求.控制阀的作用形式分别为同向和异向.●控制回路有选择器的控制系统称选择性控制系统.●简单控制系统由四个基本环节组成,即被控对象,测量变送装置,控制器和控制阀.●过程控制工程的三大任务是:分析,设计,应用.●试述锅炉汽包水位的几种控制方案:单冲量水位控制系统,双冲量水位控制系统,三冲量水位控制系统. 虚假水位现象就是:在蒸汽用量突然增加而燃料量不变的情况下,汽包内的水位应该是降低的.但是由于蒸汽用量突然增加,瞬时必导致汽包内压力下降,因此水的沸点降低,汽包内水的沸腾突然加剧,水的气泡迅速增加,将整个水位提高,即蒸汽用量突然增加对汽包水位不是理论上得降低而是升高.对质量的影响:使控制容易出现误动作,从而使控制质量变坏.采用双冲量或三冲量控制克服虚假水位现象的不良影响.●喘振现象及防喘振控制方案:离心式压缩机在运行过程中,当负荷低于某一特定值时,气体的正常输送遭到破坏,气体的排出量时多时少,忽进忽出,发生强烈震荡,并发出如哮喘病人喘气的噪声.气体出口压力表,流量表的指示大幅波动.随之机身也会剧烈震动,并带动出口管道.,T房震动,压缩机发出周期性间断的吼响声,如不及时采取措施,将使压缩机严重破坏.防喘振措施:固定极限流量防喘振控制,可变极限流量防喘振控制.●均匀控制系统的特点,及其与单回路控制系统的区别:特点:表征前后供应矛盾的两个变量都应该是变化的,且变化缓慢;前后互相联系又相互矛盾的两个变量应保持在所允许的范围内;区别:控制目标不同,调节器的参数整定不同,调节器的控制规律不同.●控制器的正反作用:TC1:主控制器(反作用);TC2:副控制器(反作用).由于副控制器是反作用控制器,因此主控制器从串级切到主控时主控制器的作用方式不变,保持原来的反作用形式.GC1(S),GC2(S),GV(S),GP2(S),GP1(S),GM2(S),G M1(S)●逻辑提量和减量控制系统:该控制方案在蒸汽负荷提量时,能先提空气量,后提燃料量;负荷减量时能先减燃料量,后减空气量,保证燃烧的完全燃烧.该方案既能保证蒸汽压力恒定,又能实现燃料的完全燃烧. 工作过程:逻辑增量时:蒸汽流量增加,压力下降--PC 输出增加--HS选中--空气流量增加--燃料量增加;逻辑减量时:蒸汽流量减少--压力增加--PC输出减少--LS选中--燃料量减少--空气流量减少.●受控变量的选择:1、直接参数法,以直接的工艺参数作为受控变量;2、间接参数法,原选定的受控变量受检测仪表的约束时,要寻找与受控变量有单一的线性函数关系的间接参数来作为受控变量;3、自由度分析法,一个设备如果有多个受控变量,则应以自由度进行分析,找出独立变量F作为受控变量.F=L-P+2(L为组分数,P为相权)●操纵变量的选择1、操纵变量的选择要合理,不能选择工艺流程的主物料量为操纵变量,而应选择辅助物料;2、操纵变量要对受控变量有明显的影响作用,即要求其放大系数k大,时间常数T小.●积分饱和:具有积分作用的控制器,只要被调量与设定值之间有偏差,其输出就会不停的变化,由于某种原因,被调量的偏差一时无法消除,然而控制器还是要试图校正这个偏差,结果经过一段时间后,控制器的输出将达到某个限制值,并停在该值上,这种情况称为积分饱和.●串级调节系统的特点:1、串级调节系统能迅速克服进入到副回路的干扰;2、由于副回路对象特性的改善,串级调节系统对进入主回路的干扰也有较强的克服作用.3、串级调节系统的副回路对非线性环节的补偿具有鲁棒性,能适应负荷和操作条件的变化,具有一定的自适应能力.●反馈与前馈的区别:1、前馈是开环控制系统,反馈是闭环控制系统;2、前馈系统中测量干扰量,反馈系统测量被控变量;3、前馈系统需要专用调节器,反馈系统通用调节器即可;4、前馈只能克服所测量的干扰,反馈则能克服所有干扰;5、前馈理论上可以无差,反馈必定有差.●气缚:若离心泵在启动前未灌满液体,颗内存有真空,使密度减小,产生的离心力就小,此时在吸入口产生的真空度不足以将液体吸入泵内,所以尽管启动了离心泵,但不能输送液体.●气蚀:当泵的安装位置不合适时,液体的静压能在吸入管内流动,克服位差,动能,阻力后,在吸入口处,压强将至该温度下液体的饱和蒸汽压Pv时,液体就会汽化,并溢出所溶解的气体.这些气泡进入进入泵体的高压区后,突然凝结,产生局部真空,使周围的液体以高速涌向气泡中心,造成冲击和震动,大量气泡破坏了液体的连续性,阻塞通道,增大阻力,使流程,扬程明显下降.严重时泵不能进行正常工作,给泵以破坏.●主副流量的逻辑提降:1、提量:由于生产负荷增大(即蒸汽流量增大),锅炉汽包蒸汽压力降低,需要加大燃烧能力,这是需要先加空气,后加燃料,以防黑烟.动作过程:当蒸汽压力受负荷增大影响降低时,压力调节器(反作用)输出增大,此时的压力调节器输出只通过高选器,从而使空气占流量调节器(正作用)的给定值增大,空气调节器输出值减小,空气流量调节阀(气关)开大,使空气流量先增大;空气流量增大后,压力调节器输出通过低选器,使燃料调节器(反作用)的给定值增大,燃料调节器输出增大,从而使燃料流量调节阀(气开)开度增大,燃料量增加.2、降量:锅炉蒸汽压力超高时,要先减燃料后减空气,以防冒黑烟.过程:当蒸汽压力受负荷减小作用增大时,压力调节器(反作用)输出减小,通过低选器,使燃料调节器(反作用)给定值减小(此时压力调节器输出,不通高选器连通的空气流量调节器),燃料调节器输出减小,从而使燃料流量调节阀(气开)开度减小,燃料量增加减小.燃料量减小后,压力调节器输出才通过高选器,使空气调节器给定减小,空气调节器(正作用)输出增大,燃料调节阀(气关)开度减小,空气量随后减小.。
1、过程控制是根据工业生产过程的特点,采用测量仪表执行机构计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程系统,实现工业生产过程自动化。
2、过程控制有多种方案,包括单回路控制系统前馈控制系统3、控制系统按照结构特点可分为反馈控制系统前馈控制系统复合控制系统。
按给定值信号特点分为定值控制系统、随动控制系统。
4、防爆技术的种类包括隔爆型本安型正压型油浸型充砂型等5、过程控制中压力检测方法有应变片式,压阻式,弹性式,液柱式。
6、半导体热敏电阻包括正温度系数PTC 负温度系数NTC 临界温度电阻CTR。
7、节流流量计基于节流变压降原理,由节流件、导压管及差压检测仪表组成。
8:物位测量方法静压式浮力式电气式超声波式。
9:过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。
10调节阀由阀芯阀体组成《11调节阀的流量特性有直线流量特性、对数(等百分比)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性四种。
12:DCS的设计思想是控制分散、管理集中。
13:在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。
14、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型,然后将预估器并联在被控过程上,使其对过程中的纯滞后进行补偿。
15、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。
16、仪表的精度等级又称准确等级,通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。
17、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间ts。
静态质量指标有稳态误差ess。
18、真值是指被测变量本身所具有的真实值,在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。
19、绝对误差是指仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差20、引用误差是绝对误差与仪表量程的百分比。
21、^22、调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀、和液动调节阀三大类23、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统稳定性下降。
24、滞后问题分为纯滞后问题、测量滞后问题、信号传送滞后问题。
25、测量信号的处理有算术平均值滤波、程序判断滤波、中位值法滤波、一阶惯性滤波。
26、过程检测仪表一般包括传感器和变送器两部分。
27、热电阻温度计由热电阻、显示仪表和连接导线组成。
28、流量计分为容积式流量计、节流式流量计、浮子式流量计、涡轮流量计、漩涡流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计、29、物位测量有浮力式液位测量、静压式液位测量、电容式物位测量、超声波、雷达、核辐射、光纤30、成分测量有热导式气体成分测量、红外式气体成分测量、氧化锆氧量成分测量、气相色谱成分测量、工业电导仪、工业酸度计、31、控制器参数的整定方法:经验整定法、扩充临界比例法、扩充响应曲线法、32、&33、防爆安全栅安装在安全场所可分为齐纳式安全栅与隔离式安全栅两种。
34、过程控制有多种灵活的方案,包括单回路控制系统、串级系统还有前馈控制系统、均匀控制系统、分程控制系统、超弛控制系统、阀位控制系统等。
35、过程检测控制仪表包括变送器、控制器和执行器。
36、流量检测中,当流体的数量以体积表示时,称体积流量。
当流体的数量以质量表示时,称质量流量。
过程控制中大多采用体积流量来表示流量大小。
37、物位测量方式包括浮力式、静压式、电容式、超声波式、雷达式等。
38、过控的发展根据组成划分为:体系结构、检测仪表和执行结构,控制策略39、常用节流件:孔板、喷嘴、文丘利管40、对传感器的要求:高准、高稳、高灵41、过控仪表接线:电流二线;电流四线:电阻三线,现场总线42、过程控制中常见的被控参数是:温度,压力,流量,液位,成分43、&44、调节阀的选择主要包括:公称直径、流量特性、和气开气关形式1、容积式流量计:流体通过流量计,就会在流量计进出口之间产生一定的压力差。
流量计的转动部分在这个压力差的作用下将产生旋转,并将流体由入口排向出口。
在这个过程中,这个过程中,流体一次一次的充满流量计的计量空间,然后又不断的送往出口,在给定的流量计条件下,该流量空间的体积是确定的,只要测得转子的转动次数,就可以得到通过流量计的流体的体积的累计值。
2、节流式流量计:也称为压差式流量计,在管道中安置一个固定的阻力件,中间开一个比管道截面积小的孔,当流涕流过该阻力件时,由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低,其结果是在组里件前后产生一个较大的压差,压差的大小与流体的流速有关,流速越大,压差也就越大,因此只要测出压差就可以推算出流苏,进而可以计算出流体的流量。
3、浮子式流量计:流体自下而上的流过流量计,推动浮子,在稳定工作的情况下,浮子的悬浮高度h与通不过过流量计的体积流量之间有一定的比例关系。
所以可以根据父子的位置直接读出通过流量计的流量值,或通过远传信号方式将流量信号远传给二次仪表记录显示。
4、涡轮流量计:涡轮流量计是一种速度式流量计。
他利用置于流体中的叶轮旋转角速度与流体流速成比例的关系,通过测量叶轮的转速来反映通通过管道的体积流量的大小。
5、漩涡流量计:利用流体振动原理来进行流量测量的。
即在特定的流动条件下,流体一部分动能产生流体振动,切振动频率与流体的流速有一定的关系。
6、电磁流量计:根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的电磁流量计,可以检测具有一定电导率的酸、碱、盐溶液,腐蚀性液体以及含有固体颗粒的液体,但不能检测气体、蒸汽和非导电液体的流量。
7、衰减比n定义为n=B1/B2.衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标,为保证系统足够的稳定程度,一般取衰减比为4:1到10:1。
一般用4:1较多。
8、自动化装置的三个部分 1 测量元件与变送器 2 自动控制器 3 执行器(根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度)9、热点偶温度计原理:两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路,直接测温端叫测量端,接线端子端叫参比端。
当测量端和参比端存在温差时,就会在回路地产生热电流,接上显示仪表,仪表上就批示出热电偶所产生的热电流,接上显示仪表,仪表上就批示同热电偶所产生的热电动势的温度值。
10、[11、热电阻温度计的接线方法和目的:热电阻采用三线制接法,是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。
这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。
热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造成测量误差。
采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。
12、过程控制中,扰动发生后的平衡过程:当扰动发生后,被控量存在两种变化,一种是无须外加任何控制作用,过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性,被控量不断变化最后达到新的平衡过程,另一种是被控量不再平衡下来。
前面的过程具有自衡能力称为自衡过程,后面的过程无自衡能力,称为非自衡过程。
13、数字滤波的定义及组成:通过计算机滤去干扰信号,提高信号的真实性,在计算机中常采用数字滤波消除低频干扰。
方法有:算术平均值滤波、程序判别、中位值法、一阶惯性。
14、调节阀的分类和选择:调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀、和液动调节阀三大类。
调节阀的选择A、选择调节阀的公称直径Dg和阀座直径dg。
B、选择调节阀的气开气关形式。
C、流量特性选择。
15、调节阀的执行机构分类和区别:分类:电动、气动、液动。
区别:气动结构简单、动作可靠、稳定、输出力矩大、防火防爆。
电动动作迅速、信号传递快、便于远距离传输。
16、现场总线的特点:是指将现场设备(如数字传感器、变送器、执行器等)与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络。
具有全数字化、分散、双向传输等特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。
1、现场设备已成为以微处理器为何核心的数字化设备,彼此通过传输媒体(双绞线、同轴电缆或光纤等)以总线拓扑相连。
2、网络数据通信传输速率高(可达10Mbit/s),实时性好,抗干扰能力强。
3、摒弃了DCS中的I/O控制站,将这一级功能分配给通信网络完成。
4分散的功能模块,便于系统维护、管理与扩展、提高可靠性。
5、开放式互连结构,即可与同层网络相连,也可通过互联网络互联设备与控制级网络或管理信息级网络相连。
6、互操作性,在遵守同意通信协议的前提下,可将不同厂家的现场设备产品同一组态,构成所需要的网络。
17、差压式液位变送器的工作原理来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上,通过膜片内的密封液传导至洲量元件上,测最元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器,经过放大等处理变为标准电信号输出。
18、热电耦测温时为什么要进行冷端补偿:热电偶电势的大小与其两端的温度有关,其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为 0℃时分度的。
在实际应用中,由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响,所以测温中的冷端温度不可能保持在 0℃不变,也不可能固定在某个温度不变,而热电偶电势既决定于热端温度,也决定于冷端温度。
所以如果冷端温度自由变化,必然会引起测量误差。
为了消除这种误差,必然进行冷端温度补偿。
补偿方法:1.冰点槽法,挤兑冷端温度保持0°C 2.对冷端温度进行修正,具体包括温度修正t=t’+kt和热电修正。
3.冷端温度自动补偿,包括电桥补偿法和pn结补偿法。
4.采用导线补偿法,即用一种专用道线,将热电偶的冷端延伸过来,并称这种专用导线为补偿导线。
19、动圈式仪表的工作原理:动圈仪表的测址机构是一个磁电式毫伏计。
其中动圈是用具有绝缘层的细铜线绕成的矩形无骨框架。
可动线圈处于永久磁钢的空间磁场中,当有立流毫伏信号在动圈上时,便有电流流过动圈。
此时,该载流线圈将受到电磁力矩作用而转动。
动圈的支撑是张丝,张丝同时还兼作导流丝。
动圈的转动使张丝扭转,于是张丝就产生反抗动圈转动的力矩。
这个反力矩随着张丝扭转角的增大而增大。
当电磁力矩和张丝反作用力矩平衡时,线圈就停留在某一位置上,这时动圈偏转角度的大小与输人毫伏信号相对应。
20、控制器的控制规律:所谓控制器的控制规律是指控制器的输出信号 P 与输入偏差信号e 之间的关系,即: p=f(e)=f(z-x) 式中 z:测定值信号; x:给定值信号; f:是指某种函数关系。
常用的控制规律有位式控制、比例控制(P)、积分控制(I)、微分控制(D)以及它们的组合控制规律,例 PI、PD、PID 等。
21、》22、气动执行器主要有两部分组成,个起的作用是什么气动执行器由执行机构和控制机构两部分组成。
执行机构是执行器的推动装置,它根据控制信号压力的大小产生相应的推力,推动控制机构动作,所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。