过程控制系统概念与简单控制策划方案

1、HYPERLINK ./第一单元 过程操纵系统差不多概念系统工作过程（0%）一、填空题。1、过程操纵系统一般由_、_、_和测量变送器组成。2、对象为气体贮罐时应设置_操纵系统,对象为加热炉时应设置_操纵系统。锅炉上应设置_和_操纵系统。精馏塔上应设置_操纵系统和_操纵系统等。(填入被控变量)3、被控对象的输入信号称为_变量，输出信号称为_变量。、操纵器同意_和_两个输入量,按一定的操纵规律对二者的_值进行运算后，再将输出量送给_去执行。、过程操纵系统的核心是_,它有_个输入量,_个输出量,该输出量将驱动仪表_。6、气动仪表的标准统一信号是_。8、常规操纵系统的_用计算机替代后，系统就称为计算机

2、操纵系统。9、过程操纵系统中五大类参数（被控变量)指_、_、_、_和_。(填写被控变量名称及字母）二、推断题。()1、自动调节系统的给定值是依照生产要求人为设定的。( )2、锅炉工作中最重要的参数是温度。（ )、仪表的给定值确实是它的测量值。(）4、过程操纵系统一般由操纵器、执行器、被控对象和测量变送器组成。三、选择题。夹套式化学反应器的操纵系统一般设置为( )系统。(A)成分 （B)液位 （C)流量 （D)温度四、问答题。1、什么是自动操纵系统？什么是过程操纵系统？2、过程操纵系统要紧有哪些环节组成？3、名词解释：被控对象、被控变量、操纵变量、测量值、给定值、比较机构、干扰、闭环和负反馈。1

3、1、下列环节在操纵系统工作时各起什么作用:操纵器、执行器、被控对象和测量(元件）变送器。12、绘制敞口贮槽、气罐、离心泵、加热炉、氨冷器、化学反应器、精馏塔、锅炉的工艺流程图，要求包含设备和必要的物料进出口管道，并标明物料名称。五、操作题讲明：本课程自201年起就配备了仿真软件,与理论教学一起使用,另外,我在教学过程中不断搜集相关学习资料，编辑了一个电子文档资料包,包括课程中需用到的设备结构、设备仿真运行、仪表结构、仪表接线、系统现场分布等图形和测量技术、操纵方案等最新的进展情况,以及国内外要紧厂家和他们的软硬件产品介绍，供同学们学习时使用、参考。1、打开学习工具包,认识离心泵、加热炉、化学反

4、应器、精馏塔、锅炉等典型化工操作设备结构和工艺流程,运行相应avi文件,熟悉这些设备的工作状况。2、操作自动化仿真实训软件,包括软件的安装、卸载、打开、退出、菜单选择、实验进入、页面扫瞄、功能调用、数据修改等差不多操作。3、启动工艺流程，启动阀门，让水在所有贮槽内循环流淌。调整阀门开度，从仪表数字显示、液面实际变化、指针动作和记录曲线的变化看调节效果。六、综合题。、指出下列各图所示操纵系统的被控对象、被控变量、操纵变量及两种以上可能的干扰。 (c) (d) (e）2、某换热器的温度操纵器系统方块图如下图所示。系统的被控变量为出口的物料温度,要求保持在202，操纵变量为加热蒸汽的流量。采纳的操纵

5、仪表为DZ电动单元组合式仪表。（1）讲明图中、E、Q、C、F所代表的专业术语内容。(2)讲明Z、P的信号范围。（3）选用合适的测温元件。(4）气动执行器的输入输出各是什么物理量。第二单元 过程操纵系统差不多概念系统结构(10)一、填空题。、用来描述操纵系统结构的图形有_图和_图。2、仪表位号包括_和_两部分，其中前一部分表示该仪表的_,后一部分表示它的_。3、在带操纵点工艺流程图上，仪表位号PI-103表示该仪表是位于第_工段的第_块具有_功能的压力仪表;仪表位号FIC表示该仪表是具有_功能的_仪表;仪表位号R-20表示的含义是_。4、自动操纵系统的核心是_，它有_个输入量，_个输出量,该输出

6、量将驱动仪表_。5、表示操纵系统结构的方块图中,每一个方块代表系统的_,每一条线段表示_。6、D仪表的标准统一信号是_的电流或_的电压。、假如系统要求实现的功能专门多,则表示这些功能的字母应按_顺序排布在表示仪表的圆圈内。、请写出下列字母在仪表位号中作为第一位字母时的功能：T_、_、_、L_、A_。9、请写出下列字母在仪表位号中作为后续字母时的功能：_、R_、I_、C_、_、_、S_。10、字母R和I在仪表位号中出现的要求是_,字母S和A在仪表位号中出现的要求是_。二、推断题。( )1、R11中的F代表流量,R代表显示。()2、在带操纵点工艺流程图上，仪表位号C-10表示该仪表是一块温度指示、

7、记录、操纵仪表。（）3、用来描述操纵系统结构的图形有带操纵点工艺流程图和接线图。( )4、过程操纵系统一般由操纵器、执行器、被控对象和测量变送器组成。（ )、TR10中的R代表仪表功能，10代表仪表位置。（ ）6、系统方块图中信号线的方向的固定的。三、选择题。1、下面哪个符号代表孔板。()(）V （B)FT (C)F （）FE2、下面哪个符号代表调节阀。（ )（A)LV (B)L ()C （D)LR、FCS101中RSA表示( )。(A）流量记录调节联锁报警（B）流量显示联锁报警操纵（C）流量调节显示记录联锁四、问答题。1、过程操纵系统要紧有哪些环节组成?有哪几种图形能够用来描述一个过程操纵系

8、统的组成？2、何为简单操纵系统？试画出简单操纵系统的方块图。3、举例讲明仪表位号由哪两部分构成?各部分的字母或数字分不表示什么意思？、用两种不同叙述方法讲明仪表位号TRCA-0、PI106、LA-108及ICQ-201的含义。5、参考教材其他章节及附录,自选设备分不绘制温度、压力、流量、液位和成分操纵系统带操纵点工艺流程图各一个。五、操作题。1、打开仿真软件,进入实验三，在“流程图页”找出贮槽液位操纵系统的四个环节并记下来，再将该系统的结构画成方块图。、打开实验三的“曲线图页”,写出该页右下方所有字母组合的含义。3、仍在实验三的“曲线图页”，读出水槽液位在操作课上课30分钟时的具体值。六、综合

9、题。1、按要求画出下述各简单操纵系统。(）对象为贮槽,被控变量为贮槽液位,操纵变量为介质出口流量。（2）对象为贮槽，被控变量为贮槽液位，操纵变量为介质进口流量。(3）对象为气体贮罐,被控变量为贮罐压力，操纵变量为气体出口流量。(）对象为离心泵出口管道,被控变量和操纵变量均为泵出口物料流量。(5)对象为加热炉，被控变量为被加热物料出口温度,操纵变量为燃料进口流量，要求对被控变量进行显示、记录、操纵和报警。()对象为锅炉汽包，被控变量为汽包液位，操纵变量为给水流量。2、下图为一换热器温度自动调节系统原理示意图。TT为温度变送器，TC为温度调节器。(）试画出该操纵系统的方框图。(2)指出该系统中的被

10、控对象、被控量、调节量、给定值以及扰动因素各是什么?(3）当冷物料流量突然增大后,试分析该系统是如何来实现自动操纵的? 第2题图 第3题图、上图为一锅炉汽压自动调节系统原理示意图，试: （1)画出该操纵系统的方框图。()指出该系统中的被控对象、被控量、调节量、 给定值以及扰动因素各是什么? (3)当蒸汽流量突然增大D后，试分析该系统是如何来实现自动操纵的?第三单元 过程操纵系统差不多概念系统类型及质量评价（10%)一、填空题。1、常见的过程操纵系统的过渡过程有_、_、_和发散等几种型式。2、过程操纵系统正常工作时的衰减比一般在_的范围。、对定值系统进行参数整定时,其衰减比应靠近_。、衰减比为4

11、：的系统,其过渡过程曲线在同一个方向上有专门明显的_个波峰，衰减比为10：的系统，其过渡过程曲线在同一个方向上有专门明显的_个波峰。5、按照被控变量分类,化工生产过程常见的系统有_、压力、_和物位系统等。、按照给定值分类，系统可分为定值系统、_和程序系统。二、推断题。( )1、按照给定值分类，自动操纵系统分为温度、压力和物位系统等。( )2、描述操纵系统性能的指标有最大偏差、超调量、过渡时刻等。（）3、衰减比为:1的系统,其过渡过程曲线在同一个方向上有两个专门明显的波峰。（ ）4、按照被控变量分类，化工生产过程常见的系统有温度、压力、成分和物位系统。三、选择题。、化工生产过程操纵大多采纳（)调

12、节系统。(A)定值 （B）程序 (C）随动 (D）串级、调节系统的稳定性是对调节系统最差不多的要求,稳定调节过程的衰减比n应是（ ）。（A)n= ()0n13、恒值（定值)调节系统、程序调节系统、随动调节系统是按( ）来划分的。(A）按自动调节系统的结构（)按自动调节系统的特性(C）按给定值变化的规律4、调节系统的稳定性是通过（ )指标的大小来判定的。（）振荡周期 (B）余差 (C）衰减比5、定值调节系统是一个( ）调节系统。(A）开环 (B)闭环 （C)随动、( ）是测试系统常用的输入信号。（现在也有人认为是脉冲信号）（A）正弦 ()阶跃 （C)斜坡 (D)抛物线四、问答题。1、什么是过渡过

13、程?生产过程中可能出现的过渡过程有哪些？请画出它们的曲线图。2、过程操纵系统按其差不多结构有可分为哪几类?其闭环操纵系统中按其设定值的不同可分为哪几类？按照被控变量不同又可分为哪几类？简述每种形式的差不多含义。、衰减振荡过程的品质指标有哪些?各自的含义是什么？五、操作题。按照仿真软件实验三的投运要求投运贮槽液位操纵系统。待系统稳定(记录曲线在一段时刻内保持水平)后,通过改变给定值的方法给系统一个干扰,等过渡过程结束后，记录下两个水槽的液位曲线,并分不计算它们的最大偏差、超调量、衰减比、峰值时刻、调整时刻、振荡周期和余差。六、综合题。1、下图是某液位操纵系统在流量干扰出现后液位变化的过渡过程曲线

14、,其中tp1=3mn，p3=in。指出其给定值，并计算最大偏差、超调量、衰减比、峰值时刻、振荡周期和余差，可能调整时刻。2、下图是某温度操纵系统的温度记录曲线图,试写出最大偏差、衰减比、余差和振荡周期,假如工艺上要求操纵温度为(42），那么该操纵系统能否满足工艺要求?第四单元 过程操纵的简单操纵方案差不多环节（对象和测量变送器)()一、填空题。1、过程操纵系统被控对象的特性能够用三个参数来描述,分不为_、_和_,其中属于静态特性的参数是_，属于动态特性的参数是_。(填入参数名称和字母）、单个水槽液位对象的特性参数大约为K=_，=_,_。3、对象放大倍数K10表示对象的输入信号变化_个单位时,其

15、输出将变化_个单位;或者讲操纵系统的_变量变化一个单位时，其_变量将变化1个单位。4、对象的特性曲线是在对象的_变量产生阶跃变化后,_变量随时刻变化的曲线。5、对象的滞后包括_和_两部分。*6、流量系统因为因为有高频噪声一般不采纳_操纵规律。*7、有脉动信号的系统应使用_、电解电容等方法进行滤波。*8、热电阻不宜安装在_、_、_等地点。*9、被控变量真实值比测量值的幅值_,滞后时刻_。二、推断题。( )1、系统被控对象具有放大系数、时刻常数和滞后等特性,其中放大系数属于静态特性参数。()、对象的滞后时刻越大越好。( )3、对象的特性曲线又叫做反应曲线、飞升曲线。( )4、一阶对象的特性曲线确实

16、是一阶微分方程的解随时刻变化的规律。（ ）5、对象的容量滞后和纯滞后能够完全区分开来,因而能够采取不同的措施减小或消除。*( ）6、成分参数因为滞后和精度等缘故一般不在线操纵。*（ ）7、套筒热电偶比不带套筒的热电偶时刻常数小,因此更好用。三、选择题。1、无自衡能力对象的动态特性表现为（ )的特性。（A）惯性环节 （）积分环节 （C）微分环节2、被控对象具有K、T、等特性，其中( )为静态特性。(A) （B)T (C)3、热工对象的时刻常数越大，其惯性（ ）。（)越大 （B)越小 (C）二者无关4、对象的( )特性参数越小越好。(A）K (B）T (C）*5、下列化工参数中（)的时刻常数和滞后

17、时刻最大。（A）T (B)P （C) (D)L四、操作题。打开仿真软件实验一,测试两个水槽的特性,并记录各特性参数值。具体操作过程请参见自动化仿真实训指导书的讲明。五、综合题。1、绘制一、二阶对象的特性曲线,标明三个特性参数。2、什么是容量滞后和纯滞后？分不是如何形成的?、二阶及以上阶次对象近似为一阶特性时其曲线应如何处理？传递函数应如何写?、写出一、二阶对象的微分方程、传递函数数学模型，绘制它们的传递函数方块图。5、两个贮槽除面积外其余参数相同，设置操纵系统也系统,如下图所示。试比较这两个对象、T、数值的大小。 6、什么是有自衡特性和无自衡特性？举例讲明。7、造成温度系统信号延迟的缘故有哪些

18、?采取什么措施能够有效解决这些信号延迟问题?注：带*号的为“测量变送环节”练习题。第五单元 过程操纵的简单操纵方案差不多环节（执行器）（)一、填空题。1、执行器的流量特性有_、_、快开和_特性等。2、阀门定位器具有_、_、_等作用。、若串联管路系统的值为0.，则现场需要线性阀时,应订购_阀。4、电气转换器是将_信号转换为相应_的信号的一种装置。5、锅炉产汽用于发电,为了爱护汽轮机不被损坏,锅炉上应设置_操纵系统，其给水阀应选择_型式。、阀门定位器具有_、_、_等作用，是经常使用的一个系统配件。7、检测端安全栅的作用是_。8、若串联管路系统的阻力比系数s0.5，则购买的对数流量特性操纵阀特性会畸

19、变为_流量特性。9、按所使用的能源分类,执行器可分为_执行器、_执行器和_执行器。10、气动薄膜调节阀的结构包括两部分即_机构和操纵机构(又叫操纵阀或调节机构)，其中后一部分的名称经常用来代替_环节，是因为这种类型的仪表是那个环节中使用最多的仪表。1、执行器的开闭型式有_和_两种。12、气动执行器的优点有_、_、_等。1、通过对操纵阀流量特性的选择可部分或全部补偿_的非线性。二、推断题。(）、气动薄膜调节阀能够在小开度长期正常工作。（ ）2、执行器的流量特性中使用最广泛的是对数流量特性。（ )3、为了防止液体溢出,贮罐出水阀应选择气开型式。三、选择题。1、直通单座调节阀不存在（ ）的特点。(A

20、)泄漏量小(B)单体阀芯结构伐芯所受的不平衡力较大（C)容易保持密闭，甚至安全切断(D)常用在阀前后压差较大的场合2、角型调节阀不存在（)的特点。（A）死区和涡流区较小,有较好的“自洁”作用(B)适用于高粘度、悬浮液、含颗料介质的流量调节（C）阀体结构简单（D）阀关闭时,泄漏量较小3、电气转换器的作用是将（ )。（)电信号转换成电信号 （)气信号转换为气信号（C)电信号转换为气信号 (D）气信号转换为电信号四、问答题。1、什么叫气动执行器的气开式与气关式?其选择原则是什么?2、试述电一气转换器及电气阀门定位器在操纵系统中的作用。3、气动执行器要紧由哪两部分组成？各起什么作用？4、气动执行机构要

21、紧有哪几种结构形式？各有什么特点?5、写出五种操纵机构的名称。五、操作题。、打开学习工具包认识了解执行器的类型、结构及运行状态。2、打开学习工具包了解各要紧仪表生产厂家的情况，上网查找这些厂家的网页,将他们的网址添入收藏夹。在笔记本上记下三个国内厂家、三个国外厂家的网址。3、了解各厂家生产的执行器类型、名称、结构、功能和要紧参数，并记下其中一种你感兴趣的执行器的全部资料。六、综合题。1、为了不让贮槽内液体溢出,请正确选择下述两图中阀门的开闭型式。、合理选择下述各图中阀门的开闭型式及流量特性。 3、气动薄膜调节阀的下列组合结构会形成调节阀的何种开闭型式？ 第六单元 过程操纵的简单操纵方案差不多环

22、节（操纵器)（5）一、填空题。、操纵器的正作用指其_值随_值增加而增加的情况。、操纵器的给定信号类型有_给定和_给定。4、温度系统因为时刻常数和滞后大通常采纳_操纵规律。5、操纵器的操纵规律有双位操纵、_、_、和微分等规律。、比例操纵规律的优点是_。积分操纵规律的优点是_，缺点是使系统稳定性下降。、气开阀的作用型式是_作用，在符号法中用_号表示。二、推断题。( )、微分操纵规律的优点是超前操纵，缺点是使系统稳定性下降。( )2、比例操纵规律是操纵器最差不多的操纵规律。( )3、微分操纵规律的优点是消除余差，缺点是使系统稳定性下降。( ）、积分操纵规律的优点是超前操纵。()、符号法是用来确定操纵

23、器的正反作用型式的方法。( )6、调节器的输出值随测量值增加而增加的称为正作用。(）7、PID调节器的三个重要参数是比例度，积分时刻，微分时刻。( )8、当调节过程不稳定时,可增大积分时刻或加大比例度使其稳定。（）9、所有简单操纵系统的给定信号差不多上内给定。( )10、测量变送环节的正反作用类型与其所在的系统无关。三、选择题。、甲乙两个动态特性完全相同的广义调节对象，甲采纳PI调节,乙采纳P调节,当比例度数值完全相同时（）。(A）甲系统振荡程度比乙剧烈 （B）乙系统振荡程度比甲剧烈()甲、乙两系统振荡程度相同 (D）甲系统不振荡,乙系统剧烈振荡2、调节系统中调节器正、反作用确定的依据是（ ）

24、（A)实现闭环回路的正反馈 (B）实现闭环回路的负反馈（C)系统放大倍数足够大 （D）生产的安全性3、流量操纵系统一般采纳()操纵规律进行操纵。（A)纯比例 (B)比例+积分 (）比例+微分（D）比例+积分+微分4、调节对象的容量滞后和纯滞后不大,负荷常有较大波动,工艺又有无差要求时,应采纳( ）。(A）P调节（B)P调节 ()PD调节（D)PI调节5、在负荷变化较小,工艺上没有提出误差要求时可用（ ）。（)比例调节规律 (）比例积分调节规律(C)比例、积分、微分调节规律 (D)比例,微分调节规律1、（ )依据偏差是否存在来进行操纵的。（）双作用 （B)比例操纵 （C）积分操纵 (）微分操纵1

25、、PID三作用调节器中的（ ）能够保证调节过程的稳定性。（A)P作用 （B)作用 （C）D作用14、温度简单操纵系统一般应采纳( )规律来进行操纵。()P (B）P (C)PD (D） PI四、问答题。1、试写出PD操纵器的输入、输出间的数学表达式，并讲明KP、TI、TD各有什么意义？ 2、何为比例操纵器的比例度、积分时刻和微分时刻?它们对系统的过渡过程有何阻碍?3、下图所示为两条不同比例度的过渡过程曲线,试比较两条曲线所对应比例度的大小。4、下图为两条不同积分时刻的过渡过程曲线,试比较两条曲线所对应积分时刻的大小。5、某操纵系统中的I操纵器采纳经验凑试法整定操纵器参数，假如发觉在扰动情况下的

26、被控变量记录曲线最大偏差过大，变化专门慢且长时刻偏离给定值，试问在这种情况下应如何样改变比例度与积分时刻？6、符号法是干什么用的？简述其内容及使用步骤。五、操作题。1、打开学习工具包认识了解操纵器的类型、结构及运行状态。2、打开上次保存的各要紧仪表生产厂家的网页,了解各厂家生产的操纵器类型、名称、结构、功能和要紧参数,并记下其中一种你感兴趣的操纵器的全部资料。3、打开仿真软件，进入实验二,按照自动化仿真实训指导书的讲明进行操作，记录所需曲线及参数,从结果得出结论,包括比例度、积分时刻和微分时刻分不变化时对各质量指标的阻碍。特不提醒：注意发觉操作中出现的问题及解决方法，记在笔记本上。记下纯比例操

27、纵、比例积分操纵和比例积分微分操纵三种情况下让曲线出现4：1的PD参数或参数组合。六、综合题。1、设计气体贮罐压力操纵系统或液体贮罐液位简单操纵系统。(1)画出带操纵点工艺流程图。(2）确定调节阀的流量特性和开闭型式。（3）确定调节器的调节规律、内外给定和正反作用型式。（4)画出该系统的接线原理方块图。2、设计蒸汽加热器温度操纵系统或离心泵出口管道物料流量操纵系统。 (1)画出带操纵点工艺流程图。(）确定调节阀的流量特性和开闭型式。（3)确定调节器的调节规律、内外设定和正反作用。(4）叙述用临界比例度法整定调节器参数的过程。(5）叙述系统的工作过程。3、下图为一反应器温度操纵系统，反应器内物料

28、需要加热,但温度过高,会有爆炸危险,试确定操纵阀的气开、气关型式和操纵器的内外给定信号类型、操纵规律及正反作用型式。4、某操纵器采纳DDZ型操纵器,用临界比例法度法整定参数。已测得 k=30、Tk=3mn。试确定作用和PID作用的操纵器参数。5、一台DDZ型温度比例操纵器，测量的全量程为010。当指示值变化10,操纵器比例度为8%，求相应的操纵器输出将变化多少？6、一台DDZ型液位比例操纵器，其液位的测量范围为1.2m,若指示值从0.m增大到.6m，比例操纵器的输出相应从5A增大到7mA，试求比例操纵器的比例度及放大系数。第七单元 过程操纵的简单操纵方案差不多操作(10）一、填空题。、整定操纵

29、器参数时,将PI各参数加到操纵器上的顺序是_。2、按照直接指标原则选出的被控变量一般有_,按照间接指标原则选出的被控变量一般有_。3、操纵系统操纵通道的放大倍数比扰动通道的放大倍数要_。、检测端安全栅的作用是_。、配电器的作用有_、_等。6、操纵系统扰动通道的时刻常数比操纵通道的时刻常数要_。、系统投运的目的是_。二、推断题。（ )1、按照间接指标原则选出的被控变量一般有温度、压力、流量等。( ）2、整定操纵器参数时,将PID各参数加到操纵器上的顺序是先P后I最后。()、临界比例度法可适用于任何系统的操纵器参数整定。（ ）4、整定操纵器参数中，将各参数加到操纵器时应从弱往强加。（）、系统之间的

30、关联都会让系统工作质量变差,因此都应该幸免。三、问答题。1、什么是操纵通道和扰动通道?不同通道的特性参数(KO、TO、和K、Tf、f）对操纵质量有什么不同的阻碍?2、任意画出一个流量操纵系统和一个压力操纵系统。四、操作题。1、从教材、图书馆和网络查找所需仪表及配件，组成一个液位操纵系统、一个流量操纵系统和一个温度两种系统,绘制它们的接线原理方块图和接线图，上交给任课老师。提醒：注意仪表的性价比。、打开仿真软件，进入实验三,按照自动化仿真实训指导书的讲明进行系统的投运,然后用衰减曲线法对系统进行参数整定，最后将系统状态微调至理想状态等待老师检查。五、综合题。有流量和温度简单操纵系统,都采纳衰减曲

31、线法整定操纵器参数,得衰减比例度=20%，衰减周期TS=10mn,试分不计算两系统实际工作时的D参数。第八单元 过程操纵的复杂操纵方案串级操纵系统（20%)一、填空题。1、复杂操纵系统包括串级、均匀、_、_、选择性系统等类型。2、串级操纵比简单操纵的速度_。3、串级系统两个回路的投运原则是_。二、推断题。（ )、串级系统的主回路是定值系统,而副回路是随动系统。()2、串级调节系统进行参数整定时,应先整定主回路,再整定副回路。三、选择题。1、串级系统之因此比简单系统快，要紧是因为( )。(A)有两个操纵器 （)副回路的存在（)系统结构复杂了 (D)有两个测量变送器2、串级系统投运时,两个回路的投

32、运顺序是（ )。（A）先主后副 （B)先副后主 (C)同时投运 （D)随便四、问答题。1、什么是复杂操纵系统？它在所有操纵系统中大约占多大的比重?2、串级操纵系统有哪些特点?要紧用在哪些场合？画出其操纵系统的一般方块图。五、操作题。1、从教材、图书馆和网络查找所需仪表及配件,组成一个温度-流量串级操纵系统,绘制接线原理方块图和接线图。、打开仿真软件,进入实验四，按照自动化仿真实训指导书的讲明进行系统操作，将该实验的第一部分完成交给老师检查。特不提醒：因为串级系统投运过程中，主副操纵器的连接较难操作，因此在资料包中有单独的文件作指导叫做“串级系统投运步骤”，请同学们参考后先商量再操作，不确定之处

33、问指导老师。六、综合题。、设计精馏塔塔釜温度和供热蒸汽压力串级操纵系统。要求对两个被控变量都有操纵室显示、记录。（1)画出带操纵点工艺流程图及方框图。（)确定调节器的调节规律、内外设定和正反作用。（3)画出系统进行方案实施的原理方框图和原理接线图。2、设计加热炉物料出口温度和燃料进口压力串级操纵系统。（1）画出带操纵点工艺流程图及方框图。（2)确定调节器的调节规律、内外设定和正反作用。、在精馏塔上画出塔顶压力简单操纵系统、塔釜温度和供热蒸汽压力串级操纵系统。4、某温度-压力串级操纵系统采纳两步法整定操纵器参数,测得4:1衰减过程的参数为S1=8%，T=100s；S2=0%， T=10s。试确定

34、主、副操纵器实际工作时的PI参数值各是多少。5、指出下图所示操纵系统的被控对象、被控变量、操纵变量及两种以上可能的干扰。第九单元 过程操纵的复杂操纵方案均匀、比值、分程、前馈和选择性操纵系统（%)一、填空题。1、反馈操纵比前馈操纵的速度_。2、加入了积分操纵作用的操纵器，若其输入端偏差总是存在，而输出端开环，则该输出端信号重新投入使用时会产生_现象，导致阀门切换延迟，可采取_、_和_等措施进行防止。3、均匀操纵系统的结构与其它类型系统_同,操纵器参数值_同。4、反馈操纵过程又称为按_补偿的操纵过程。、选择性系统中选择器LS的作用是_。6、前馈系统的结构是_环的,而反馈系统的结构是_环的。7、前

35、馈系统按照全补偿的原则或不变性的原则进行工作,即_。8、实现两个或两个以上的参数按一定比例关系变化的操纵系统称为_操纵系统。、一个简单液位系统被调成均匀操纵时，其比例度值应比先前_。10、单纯前馈操纵系统的输入信号是_,而不是被控变量。1、将其他类型的操纵系统调节成均匀系统时，不需要改变系统的_，只需要改变系统的_即可。12、将其他类型的操纵系统调节成均匀操纵的关键是_。二、推断题。（ )1、均匀操纵系统的结构与其它类型系统相同,但操纵器参数值不同。()2、均匀操纵系统与其它系统的区不在于结构。( )、简单操纵系统包括串级、均匀、前馈、选择性系统等类型。（）4、三冲量液位操纵系统一般用来操纵精

36、馏塔液位。（)5、前馈系统操纵器与反馈系统操纵器的运算相同。（ ）6、前馈系统按照全补偿原理进行工作，因此单独使用即可完成工艺要求。三、选择题。1、某管式加热炉工作时，工艺要求用煤气与燃料油加热使被加热介质出口温度保持恒定。为节约燃料，要求尽量采纳煤气供热,只有当煤气气量不够时才以燃料油作为补充。该温度操纵系统应设计成( ）操纵方案。(A）简单 （B)串级 (C)前馈 (D)分程2、下列操纵系统中,( ）是开环操纵。(A)定值操纵 (B)随动操纵 (C)前馈操纵 （D）反馈操纵3、下列哪项不是均匀系统与其他类型系统的区不（ )。（A)结构 ()操纵目的 (C)操纵规律（)被控变量4、将某简单操

37、纵系统调成均匀操纵系统后，其积分时刻应变（ ）。（A）大 （B)小 （C)和先前的值差不多 （D)视具体情况而定5、下列比值系统中,物料间的比值系数会随扰动变化的是()系统。（A)开环 ()单闭环 （C)双闭环 (D）变比值6、下列各项中哪一项不是前馈操纵和反馈操纵的区不?( )（A)操纵规律 （B）被控变量 （C）结构型式 （）操纵速度7、（ )是分程操纵系统中必用的配件。(A）安全栅 （B)配电器 ()电气转换器 (）阀门定位器、分程调节系统是由（ )调节器的输出信号操纵( ）调节阀的调节系统。（A）一台两台以上 (B)两台一台(C）一台 据实际而定数量 （D）两台 两台以上9、氮肥生产中

38、需要C2气体,采纳水蒸汽和煤气按下列反应式进行生产,现在设置比值操纵系统将更为高效，若没有专门要求,该比值系统中主动物料应为（ ）。(A)水蒸汽 (B）煤气 （）O2 (D）H2四、问答题。1、均匀操纵系统的目的和特点是什么?简述均匀操纵系统的操纵方案。2、什么是前馈操纵系统?它有什么特点？3、前馈操纵要紧形式有哪几种？要紧应用在什么场合？、什么叫比值操纵系统？分不绘制各种类结构比值操纵系统的结构图,简述它们的特点。5、在分程操纵系统中,如何实现阀门只同意一半的标准信号却能走完全程？6、选择性操纵系统为何容易出现积分饱和?能够采取哪些措施加以防止?五、操作题。打开仿真软件，分不进入实验五、六、

39、七,按照自动化仿真实训指导书的讲明进行操作,完成各实验的要求,书写实验报告上交任课老师处。六、综合题。、绘制冷凝器被冷却物料出口温度与冷凝器内液氨液位选择性操纵系统带操纵点工艺流程图。、指出下图所示前馈操纵系统的被控对象、被控变量、操纵变量及两种以上可能的干扰，并画出其方框图。、画出下列均匀操纵系统的方块图，指出各系统的被控变量。4、指出下图所示选择性操纵系统在正常工况和非正常工况下的被控对象、被控变量、操纵变量及两种以上可能的干扰分不是什么。、讲出下图所示系统的类型名称,并绘制其方框图。 6、画出单闭环比值操纵系统结构图及结构方块图。7、某化学反应器，为了操纵其温度，在其夹套内通入蒸汽进行加

40、热，通入冷水进行降温。画出分程系统图，并确定蒸汽阀和冷水阀的开闭型式及操纵器的正反作用。8、指出下图所示均匀操纵系统的被控对象、被控变量、操纵变量及两种以上可能的干扰。9、下图为一反应器的操纵方案。、Q分不代表进入反应器的两种物料A、B的流量。试问：(1）这是一个什么类型的操纵系统，试画出其方块图。(）系统中的主物料和从物料各是什么？(3）假如两操纵阀均选气开式，试决定各操纵器的正反作用。(4）试讲明系统的操纵过程。0、写出下列各图所示操纵系统的名称。 11、某温度压力串级操纵系统采纳两步法整定操纵器参数，测得4：1衰减过程的参数为S18%,S=00;S240%， TS2=0s。试确定主、副操

41、纵器实际工作时的PI参数值各是多少。12、某贮罐装有油品，为防止油品与空气中的氧气接触氧化变质或引起爆炸，贮罐采纳密封结构与外界隔绝。但伴随的问题是，当物料输出时,罐内压力下降，在外部大气压的作用下，可能将贮罐吸瘪。因此,工艺上在罐顶封装氮气，并始终保持罐内压力呈微正压。如此在贮存物料时,将氮气排出，而出料时，则补充氮气，以保证贮罐正常工作。请设计分程操纵系统,绘制带操纵点工艺流程图,选择阀门开闭型式并确定其分程关系。13、通过对换热器温度的反馈和前馈操纵过程比较两种操纵方案的不同之处，将结果填入下表。比较项目反馈前馈对前馈的评价克服干扰时刻反应速度针对性克服干扰数目结构特点稳定性输入信号操纵

42、过程操纵器操纵规律使用方式第十单元 过程操纵系统的应用离心泵、换热器、精馏塔、锅炉、化学反应器的操纵方案(1%)一、填空题。1、常见化工设备有_、_、_、_和_等。2、离心压缩机的压力操纵可采纳简单操纵方案和_操纵方案。3、锅炉汽包液位的前馈操纵方案有单冲量、_和_操纵方案。4、列管式换热器的温度操纵可采纳_操纵方案和_操纵方案。二、推断题。（ ）1、换热器的温度操纵可采纳简单操纵方案和前馈操纵方案。（ )2、锅炉工作中最重要的参数是温度。( ）3、精馏塔工作中最重要的指标是产品成分,因此一定要设计直接成分操纵系统。三、选择题。、某管式加热炉工作时，工艺要求用煤气与燃料油加热使被加热介质出口温

43、度保持恒定。为节约燃料，要求尽量采纳煤气供热,只有当煤气气量不够时才以燃料油作为补充。该温度操纵系统应设计成（ ）操纵方案。(A）简单 （B)串级 （C）前馈 (D）分程2、锅炉烟气分析时通常用烟气中的( ）含量来代表过剩空气系数的大小。(）二氧化碳 （B)二氧化硫 （C）氮气 （D）氧气3、下列哪类设备上均匀操纵系统使用最多？（ )(A)加热炉 （B)离心泵 ()精馏塔 （D）反应器四、综合题。1、如图所示为某精馏塔的一部分工艺流程，且知下一塔塔压波动较大,试设计操纵系统,画出操纵系统。2、画出锅炉汽包液位操纵的两种多冲量操纵方案。3、画出列管式换热器的两种温度操纵方案。4、指出下图所示精馏

44、塔上设置的各操纵系统的名称、类型及作用。5、画出离心泵、加热炉、氨冷器、化学反应器、精馏塔、锅炉的工艺流程图及典型操纵系统各两个。注:本单元没安排操作内容,因为相关内容作为随堂训练过多,在课程结束后，会安排一次课程设计,选用企业实际应用的项目,将常见化工设备的操纵方案设计内容全部都包含到里面去,让学生分组完成。设计安排附后。本课程设计内容也可作为课程开卷考试内容。附:课程设计（或开卷考试)一、设计讲明。现代教育技术建构主义学习方法的差不多观点认为，知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境下，借助他人的关心,利用必要的学习资料,通过建构意义的方式而获得；强调学生是认知的主体,教师只对学生

45、的意义建构起关心和促进作用,并不要求教师直接向学生传授和灌输知识;认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。基于此，结合本课程的特点,我认为要完成教学目标最好的方法确实是,让学生将实际工作中要处理的情况从头到尾亲自做一遍,同时,为了让学生能自主地、独立地发觉问题、分析问题和处理问题,我采纳了建构主义学习方法来组织本课程在生产过程自动化技术专业课程设计的全过程。二、设计过程具体安排第一步,是成立设计小组,目的是培养学生与人合作的精神和态度、健全的心理品质和综合运用各种知识和技能解决现场实际问题的能力,原则是自由组合、合理搭配。为了达到上述目的,本设计过程要求学生每三人

46、组成一个设计小组，他们应各有所长，一人要特不熟悉自动操纵系统设计的全部内容、方法和过程,一人要能熟练使用电脑及至少一种演示软件，剩下一人要具有较高的书面和口头表达能力，能将设计全过程用专业化的语言流畅地、条理清晰地叙述出来,他们对一个操纵系统的设计需用三种方式表达出来，即系统方案设计、电子文档演示和撰写设计报告及答辩。异质人群的组合协同学习,能取长补短。选组员之事能够在上次课结束时布置，且无专门情况教师不要随便改变学生自己定好的组合。第二步，是布置任务,目的是对考试目标进行分析,原则是以课程教学大纲为准。具体做法是,从本课程教学大纲所规定的总教学目标动身，将设计内容分成几个子目标，分不安排在不

47、同的时期分配给不同特长的学生完成。第三步，是立题,目的是要确定每个设计小组所要设计的自动操纵系统的被控对象（生产上需要操纵的设备、管道或过程）和系统类型,原则是自主选择、量力而行。设计所用的题目不象往常那样是在固定的书面上出好的固定的题型和内容，而是从实际生产过程中施工时使用的带操纵点工艺流程图上自主取得的。这份图包括了一个完整的生产过程所需的全部设备(最好能包含化工过程所有常见被控对象）、管道及实际安装的操纵系统。这确实是建构主义学习方法中需要的“情境”,它包含了许多不同的应用实例和有关信息资料，能让学生快速进入到实际生产过程,依照自己的兴趣、爱好去主动发觉、主动探究，找到最适合自己的学习环

48、境。同时，为了培养学生的自主学习方式，我让学生在已学化工工艺、化工原理等知识的基础上先通过自学和讨论充分认识和理解上述工艺流程，然后再对他们得出的结论进行综合、整理和确认，如此,他们在发挥主动性的同时，能将所学知识充分进行外化,并能及时得到反馈信息。之后就能够要求学生从中选出适合自己能力的被控对象，再依照对象的特点从已学过的操纵系统中选出合适的类型,经教师确认合理后“立题”就算完成了。本步骤中教师应鼓舞学生在合理的基础上尽量选择自己似明白非明白的对象和系统类型进行设计，如此既可不能让学生觉得专门难又能适当挖掘他们的潜力。第四步,是系统设计，目的是完成整个考试方案的主体工程,原则是理论与实际相结

49、合。首先,要求学生依照所选对象和系统类型的特点提出系统设计内容框架(提纲);然后再由老师对所有提纲进行综合、纠正及补充，得出系统设计必须包含的一般内容框架和每一种系统设计时可能需要处理的专门内容;最后,各小组中负责设计的同学就能够对上述框架内的每一细节内容作具体设计了。过程操纵系统设计的内容一般应包括：1、画出系统的两种结构图即带操纵点工艺流程图和方框图；2、选择系统的被控变量和操纵变量;3、确定执行器的流量特性和开闭型式；4、确定操纵器的正反作用型式、操纵规律和内外给定方式；5、仪表选型,确定并选择包括辅助仪表在内的系统实施所需要的全部仪表；6、画出系统实施用的原理方框图和原理接线图；、选择

50、一种合适的参数整定方法并叙述用该法整定操纵器的步骤（本步骤要求在仿真软件中进行实际操作）；8、专门情况的处理，如选择性系统的选择器、积分饱和，分程系统的分程关系等。第五步,是设计内容的演示,目的是培养学生对所学知识的综合运用能力。操作中，同意学生任选一种能够演示的软件如PwerPin、Atoa、lash等，且自己选择或设计演示文档的风格，只要能将系统设计所要求的内容在其中反映出来就行。完成后，每一个同学在演示时都要求全体同学观赏。由于专门多电专业的学生本来就对电脑软件专门着迷，经常使用然而没有目的,因此,做演示文稿对他们来讲是在欢乐中学知识，演示时有专门多同学观看的场面让又他们专门有成就感,同