西南大学1906批次过程控制【1080】大作业答案

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教 专业： 土木工程 2019年6月课程名称【编号】： 过程控制 【1080】 A卷大作业 满分：100 分（选做两题）第一题。（50分）试述过程控制系统的特点。第二题。（50分）试述压力检测仪表的分类和测量原理。第三题。（50分）试述数字调节器的分类和用途。第四题。（50分）试述过程控制系统设计的步骤。第五题。（50分）图1是换热器温度静态前馈控制流程原理图，在此温度控制系统中，冷物料流量Q与进料量温度T2为主要干扰，忽略热损失，Cp为物料的比热容；hs为蒸汽的汽化潜热；T1i、T2分别为热物料设定温度、冷物料入口温度；Q、Qs分别为冷物料流量、蒸汽流量，试求静态前馈方程式。图1. 换热器温度静态前馈控制流程原理图（选做两题）第一题。（50分）试述过程控制系统的特点。答：第一个阶段50年代前后：实现了仪表化和局部自动化，其特点：1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减少主要扰动对生产过程的影响5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题。第二个阶段60年代来：大量采用气动和电动单元组合仪表，其特点：1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能，适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统2、计算机系统开始运用于过程控制3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求，相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统（串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制）4、在过程控制理论方面，现代控制理论的得到了应用第三个阶段70年代以来：现代过程控制的新阶段计算机时代，其特点：1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制2、自动化技术工具方面有了新发展，以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用4、集散控制系统的广泛应用第四个阶段80年代以后：飞跃的发展，其特点：1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心3、过程控制的概念更大的发展，包括先进的管理系统、调度和优化等。第三题。（50分）试述数字调节器的分类和用途。答：数字调节器分为数字式混合比率调节器、多回路调节器和单回路调节器三类。数字式混合比率调节器它是控制组分混合比的仪表。它与流量计、执行器配套构成混合比率控制系统和混合-批量控制系统，用于液料混合配比和混合产品的批量发货系统。多回路调节器用微处理机实现多回路调节功能的仪表。它可独立应用于单元性生产装置（如工业炉窑、精馏塔等）中，完成装置的全部或大部分控制作用。由于单元性装置的类型很多，多回路调节器的品种和类型也很繁杂。一台多回路调节器可控制816个调节回路，有的还可完成简单的程序控制或批量控制。单回路调节器用微处理机实现一个回路调节功能的仪表。它只有一个可送到执行器去完成闭环控制的输出。单回路调节器有两种主要用途：一是用于系统的重要回路，以提