过程控制工程考点解析

过程掌握工程考点解析第一章什么是过程掌握系统？其根本分类方法有哪些？PH等这样的一些过程变量的系统。根本分类方法〔1〕馈-反响掌握系统〔2〕按给定值信号的特点分为定值掌握系统、程序掌握系统、随动掌握系统。试说明书中图1-2b供氧量掌握系统框图中被控“过程”包含哪些管道设备以及图中各符号的含义。过程：节流装置到氧气流量调整阀之间的管道设备。x(t)代表设定值；e(t)表示偏差信号；u(t)表示掌握器掌握作用信号；q(t)表示调整阀的流量信号；f(t)过程受到的干扰信号；y(t)过程的输出信号；z(t)测量信号在过程掌握中，为什么要由系统掌握流程图画出其框图。为了更清楚地表示掌握系统各环节的组成、特性和相互间的信号联系,这样也廉价其他人员的理解其次章2-2.什么是过程通道？什么是过程的掌握通道和扰动通道？它的数学模型是否一样？问题一：被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道。问题二：过程的掌握通道：掌握作用与被控量之间的信号联系。过程的扰动通道：扰动作用与被控量之间的信号联系。是同一个。2-6.Q1Q2，Q3h为被控参数，C为R1、R2、R3均为线性液阻，要求：列出过程的微分方程组；画出过程的方框图。求过程的传递函数〔〕＝；1〕〔2〕〔3〕2-8.略。2-11.为什么大多数过程掌握的数学模型可用一阶、二阶、一阶加滞后和二阶加滞后环节之一来近似描述？有何理论依据？承受分度号K的热电偶测量炉温为℃求其热电势()？2-43.数据采集系统的根本组成局部有哪些？它们分别实现哪些功能？数据采集系统由传感器、信号调理电路、数据采集电路三局部组成。2-51.DDZ-Ⅲ型调整器的输入回路主要起什么作用？承受偏差差动电平移动电路有何好处？假设不用差动电平移动电路行不行？为什么？问题一：把两个以零伏为基准的输入信号，转换成以电平UB=10V为基准的偏差输出，完成信号的电平移动。问题二：不仅保证输入回路的运算放大器在以零伏为基准的DC1~5V输入信号作用下，分电路等运算回路满足输入信号电压范围的要求。问题三：不行。2-53.什么是无平衡无扰动切换？DDZ－Ⅲ型调整器是如何实现这种切换功能的？什么叫硬手动操作和软手动操作？在调整器中怎样实现这种功能操作的？问题一：在DDZ整机的输出不发生变化，对生产过程无扰动，则称为无平衡无扰动切换。问题二：Ⅲ型调整器“自动－软手动A3的反响通路上有电容CM在起着保持输出信号不发生突变的作用。问题三：硬手动操作就是调整器的输出电流与手动输入电压信号成比例关系；软手动操作就是调整器的输出电流与手动输入电压信号成积分关系。输入信号，此时调整器的输入端与掌握回路断开。2-57.在KMM55个5个标准模块处理？应怎样选用？为了满足过程掌握工程的实际需要，KMM调整器对每个模拟量输入信号均设计了线性F002设定当输入入信号的高频干扰，需进展数字滤波2M〔0型掌握1个D局部1型掌握1个D串级型2型掌握2个局部3型掌握2个D局部、〔〕手动M→自动AMANMAN单元的输出作为跟踪输入信号接到PID1单元的PIPID1PVSP跟踪PV。手动时PID1的输出将自动跟踪MANM→A而实现了M→A〔2〕自动A→手动M的无扰动切换：在AUTO状态时，调整器正面板上的手动按钮不起作用，即ΔMV=0。MANA状态时的输出接至加法器的输入，故当A→MMANA→M2-68.什么叫气开式调整阀和气关调整阀？怎样利用执行机构和调整机构来组成气开、气关式调整阀？问题一：气开式调整阀，即当气动执行器输入压力P>0.02MPa时，阀开头翻开，也就是说有信号压力时阀开，无信号压力时阀关。对于气关式则反之。问题二：由于执行机构有正、反两种形式，阀也有正装和反装两种，所以，实现气动执行器的气开、气关型式有四种组合方式如以下图所示。(气关、气开、气开、气关)第三章3-3.简洁归纳掌握系统设计的主要内容。掌握系统的方案设计；工程设计；工程安装和仪表调校；调整器参数整定。3-4.过程掌握系统设计包括哪些步骤？结合掌握原路请说明进展系统静态、动态特性分析计算时应包含哪些主要内容？1〕建立被控过程的数学模型选择掌握方案掌握设备选型试验〔和仿真〕问题二：静态特性分析：扰动通道静态放大系数Kf；掌握通道的静态放大系数K0；调整KCK0KCKf。动态放大分析：扰动通道时间常数Tf、时延Cf〔taof〕以及扰动作用点；掌握通道的时Cf以准时间常数安排的影响。3-22.一个热交换器，用蒸汽将进入其中的冷水加热至肯定温度，生产工艺要求热水温度应保持定值〔ｔ±１摄氏度，试设计一个单回路掌握系统。步骤：1、选择被控变量：热水的温度2〔冷水的流量、加热蒸汽的流量〕3、选择调整阀的气开、气关型式4、选择掌握器的掌握规律和正反作用5、选择测量变送器5、画出系统流程图和构造图3-23.在某生产过程中，冷物料通过加热炉对其进展加热，热物料温度必需满足生产工艺要求，故设计图所示温度掌握系统流程图，画出掌握框图，指出被控过程、被控参数和掌握参数。确定调整阀的流量特性、气开、气关形式和调整器掌握规律及其正、反作用方式。答：系统方框图：被控过程为加热炉；被控参数是热物料的温度；掌握参数为燃料的流量。性选择对数特性调整阀。气时调整阀关闭。掌握器的正反作用的选择应当在依据工艺要求，原则是：使整个回路构成负反响系统。掌握器的正、反作用推断关系为：〔〔〕〔调整阀：气开式为“＋掌握器：正作用为“＋变送器一般视为正作用。依据安全要求，调整阀选气开式Kv为正，温度变送器Km一般为正，当调整器增加时，温度值增加，故过程〔对象〕为正，为了保证闭环为负。所以调整器应为负作用。3-24.-标。当液位过低时，汽包中的水易被烧干引发生产事故，甚至会发生爆炸，为此设计如图LC正、反作用；画出该掌握系统的框图。解答：调整阀：气关方式。调整器：正作用。框图：第四章4-2．与单回路系统相比，串级掌握系统有些什么特点？串级系统由于副回路的存在,,使系统工作频率提高。,系统的抗干扰力量会更强。串级系统具有肯定的自适应力量。4-3.与单回路系统相比,为什么说串级掌握系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的力量？副回路的快速作用，对于进入副回路的干扰能快速地抑制，减小了干扰对主变量的影响；对象的特性〔减小副对象的相位滞后〕，提高了主回路的响应速度，提高了干扰的抑制力量；副回路可以依据主回路的要求对副变量进展准确掌握；串级系统提高了掌握系统的鲁棒性。4-9在某生产过程中，冷物料通过加热炉进展加热，依据工艺要求，需要对热物料的炉出口温度进展严格的掌握，在运行中觉察燃料压力波动大，而且是一个主动扰动，故设计如以下图的系统流程图，要求：由系统掌握流程图画出框图确定调整阀气开、气关形式打算各调整阀的正反作用串级系统方框图如下：副回路选择加热炉炉膛温度掌握，消退F1〔S〕干扰。由于发生重大事故时马上切断燃料油的供给，从工艺的安全性考虑，调整阀选择气开式，保证无气时调整阀关闭。PI〔PID〕P调整规律。由于燃料增加加热炉温度必定增加，所以过程为正。调整阀气开式为正，依据表7－4可知主副调整器都选择正作用方式。4-11.前馈掌握与反响掌握各有什么特点？答：反响掌握的特点：优点：能够抑制各种干扰。只要干扰对被控变量造成影响，就量在干扰作用下消灭偏差时，才有校正作用，干扰总存在，偏差总存在。前馈掌握的特点：前馈掌握依据干扰进展，掌握准时。假设前馈掌握规律恰当，理论上可完全消退干扰的影响前馈掌握是一种开环掌握，被控变量并不经测量反响到输入端。不能保证掌握效果。抑制一种干扰。前馈掌握器的掌握规律是经过对干扰通道与掌握通道的特性计算而得是一种专用的掌握器，在工程上，准确的通道特性难以猎取，准确的前馈掌握规律难以实现。4-13.纯前馈掌握在生产过程中为什么很少承受？答：单纯的前馈由于存在以下两三方面问题，其掌握效果往往并不抱负，因此在生产中很少使用。这主要表现在：单纯前馈是一种开环掌握，不能保证掌握效果。不存在被控变量的反响，即对于补偿的效果没有检验的手段系统无法得到这一信息而作进一步的校正。它们对被控变量的影响，势必要设计多个前馈通道，因此单纯前馈就不能很好掌握。准确的的前馈掌握规律工程上难以实现。4-21.PID掌握方案有何异同？一样点：特征方程式完全一样，都有微分作用。不同点：PID掌握方案的微分环节的输入是对偏差做了比例积分运算的值，因此它的微风环节不能真正起到对被控参数变化速度进展校正的目的，抑制动态超调的作用是有限的。调作用越强，提高了掌握质量