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楊麗明儀表習題解ppt課件-資料下載頁

2025-05-01 00:01本頁面
  

【正文】 )P ?表( 32gD m m?查 得 1有一冷卻器控制系統(tǒng),冷卻水由離心泵供應,經(jīng)冷卻器后最終排入下水溝,泵出口壓力為 冷卻水最大流量為 正常流量為 最大流量時調節(jié)閥上壓降為 試為該系統(tǒng)選擇一個調節(jié)閥。 1 4 0 0 ,ap kP?3118 ,mh? 3110 ,mh?164 ,akP10 1 0 1 8 1 1 4 . 0 6164VQKp? ?? ? ??解: ??S(在 ~ )(泵出口壓力即為管路系統(tǒng)總壓) 1 0 1 0 0 . 4 1 6 . 4rRS? ? ? ?1018m i nm a x ??代入驗算公式 可得 0092?k 00/ 72?k164p?? 1??以 S= KV=16 Qi=18(或 10) 第七章 1下圖所示反應器溫度控制系統(tǒng)中,反應器內需維持一定的溫度,以利反應進行,但溫度不允許過高,否則有爆炸危險。試確定執(zhí)行器的氣開、氣關型式和控制器的正反作用型式。 TC ?蒸汽 反 氣開 原料 解:( 1)從安全角度考慮,因反應器溫度不可過高,故應選氣開閥,當控制器控制信號中斷時,控制閥關閉。 ( 2)當被控對象(反應器)輸入(蒸汽流量或壓力)增加時,對象輸出(反應器溫度)升高,故對象為正作用;執(zhí)行器、測量變送環(huán)節(jié)為正作用;所以控制器應為反作用。 1試確定下圖所示兩個系統(tǒng)中執(zhí)行器的正、反作用及控制器的正反作用。圖( a)為一加熱器物料出口溫度控制系統(tǒng),要求物料出口溫度不可過高,否則易分解;圖( b)為一冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng),要求物料出口溫度不可過低,否則易結晶。 iT 0T出料 ? 冷劑 進料 TC氣開 正 iT 0T出料 ?加熱劑 進料 TC氣開 反 ( a) (b) 解: ( a)因物料出口溫度不可過高,故應選氣開閥(正作用)。當控制信號中斷時,閥全關。 當對象輸入(加熱劑流量)增加時,輸出(出口溫度)增加,故對象為正作用;執(zhí)行器、測量變送環(huán)節(jié)為正作用,故控制器為反作用。 ( b)因出口溫度不可過低,故應選氣開閥(正作用)。當控制信號中斷時,閥全關。 當對象輸入(冷劑流量)增加時,輸出(出口溫度)減小,故對象為反作用;執(zhí)行器、測量變送環(huán)節(jié)為正作用,故控制器為正作用。 1下圖為貯槽液位控制系統(tǒng),為安全起見,貯槽內液體嚴禁溢出,試在下述兩種情況下,分別確定執(zhí)行器的氣開、氣關型式及控制器的正反作用。 ( 1)選擇流入量 qi為控制變量; ( 2)選擇流出量 q0為控制變量。 iq0qH 解:( 1) 為控制變量。 iq?LC iq0qH 氣開閥;當 時, 對象為正作用,執(zhí)行器為正作用,故控制器為反作用。 iq ? ,H? ?LC iq0qH ( 2) 為控制變量 oq氣關閥 (反作用);當 對象為反作用,故控制器為反作用。 ,oqh??,時 下圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng), ( 1)這是一個什么類型的控制系統(tǒng)?試畫出它的方塊圖。 ( 2)聚合釜溫度不可過高,否則易發(fā)生事故,試確定控制閥的氣開、氣 關型式及主、副控制器的正、反作用型式。 ( 3)簡述當冷卻水壓力變化時的控制過程。 ( 4)如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動的,上述系統(tǒng)應如何改進? ( 5)如果選夾套內水溫為副變量構成串級控制系統(tǒng),試畫出它的方塊 圖,并確定主、副控制器的正、反作用。 FC ?TC ?反應器 正 正 反 冷卻水( Q) 第八章 解:( 1)(反應釜溫度 冷卻水流量)串級控制系統(tǒng)。 串級控制系統(tǒng)方塊圖 副測量 變送 副對象 執(zhí)行器 副控 制器 主控 制器 主對象 主測量 變送 + + 主干擾 1f2f副干擾 主變量 1y副變量 2y1Z 2Z主回路 副回路 2r1r a (2)氣關閥、反作用。 副對象為正作用,副控制器為正作用。 當副變量(冷水)流量增大時,要求閥關小;主變量反應器溫度升高時,要求閥開大,故主控制器為正作用。 ( 3)當冷卻水壓力增大時,副變量測量值增大,副控制器給定值不變,故副控制器輸入增大,由于副控制器為正作用,所以其輸出增大,而閥為氣關式 ,所以閥關小,冷水流量減小。反之,當冷水壓力減小時 ……… 。 ( 4)若冷水溫度經(jīng)常波動,可選夾套溫度為副變量。 T2C ?T1C ?反應器 正 正 反 冷卻水( Q) ( 5)、選夾套內水溫為副變量,構成串級控制系統(tǒng)(如上頁圖),其方塊圖(略)。 控制變量為冷水。閥為氣關閥,反作用,副對象(夾套)為反作用,故副控制器為反作用; 當 T T2都增大時,都要求閥開大,故主控制器為反作用。 1在下圖所示的控制系統(tǒng)中,被控變量為精餾塔塔底溫度,控制手段為改變進入塔底再沸器的熱劑流量。該系統(tǒng)采用 20C的氣丙烯作為熱劑,在再沸器內釋熱后呈液態(tài)進入冷凝液貯罐。試分析 ( 1)該系統(tǒng)是一個什么類型的控制系統(tǒng)?畫出其方塊圖; ( 2)若貯罐中 液位不可過低,試 確定執(zhí)行器的氣開、 氣關型式及控制器 的正、反作用型式; ( 3)簡述系統(tǒng)的 控制過程。 LC LS ??FC TC ?貯罐 氣丙烯 乙烯精餾塔塔釜 再沸器 采出 解:( 1)連續(xù)型選擇性串級控制系統(tǒng)。 FC LS T對象 L對象 執(zhí)行器 F對象 TC LC r T 副測量變送 主測量變送 L測量變送 a r39。()L(T) b + + + ( 2)氣開閥。 T控制器、 F控制器皆為反作用; L控制器為正作用。 當 T , TC輸入增大,輸出減小, FC給定值減小,而其測量值不變,則其輸出 b減小,閥關小;反之,則開大。 當氣丙烯流量(壓力)增大, FC輸入增大,其輸出 b減小,閥關??;反之,則開大。 若為非正常工況, L過低, ab, LS選 a作為其輸入,此時即為貯罐液位的簡單控制系統(tǒng)。 ( 3)正常工況下, L較高, LC輸出較大, a較大, ab,LS選 b作為其輸入,此時即為釜溫與氣丙烯流量(壓力)的串級控制。 某加熱爐系統(tǒng)如下圖示,工藝要求介質出口溫度穩(wěn)定,無余差,已知燃料入口壓力波動頻繁,是該控制系統(tǒng)的主要干擾,試根據(jù)上述要求設計一個溫度控制系統(tǒng),畫出控制系統(tǒng)原理圖和方塊圖,確定調節(jié)閥的作用形式,選擇合適的調節(jié)規(guī)律和控制器的正反作用。 介質 燃料 T0 FC TC ?介質 燃料 ? T0 解:本題中介質出口溫度 T0為被控變量,控制變量為燃料壓力 P(流量 Q),而 P是經(jīng)常波動的,為主要干擾,故應設計為以 T0為主變量、 P(或 Q)為副變量的串級控制系統(tǒng)。 原理圖 ( 2)方塊圖:(略) ( 3)從安全角度考慮,為防止加熱爐溫度高,當控制信號中斷時,閥要全關,故應選 氣開閥,正作用。 ( 4) FC 純比例控制規(guī)律; TC 比例積分控制規(guī)律,可適 當加微分。 (1)原理圖(見上頁)。
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