化工儀表級自動化課后答案集第五版(最全)-資料下載頁
2025-06-23 21:45本頁面
【正文】 叫氣動執(zhí)行器的氣開式與氣關式？其選擇原則是什么？答 隨著送往執(zhí)行器的氣壓信號的增加，閥逐漸打開的稱為氣開式，反之稱為氣關式。氣開、氣關式的選擇主要是由工藝生產(chǎn)上安全條件決定的。一般來講，閥全開時，生產(chǎn)過程或設備比較危險的選氣開式；閥全關時，生產(chǎn)過程或設備比較危險的應選擇氣關式。12.?? P控制：抗干擾能力強、反應快、控制及時，但有余差；?? I控制：控制緩慢，但能消除余差，不單獨使用；?? D控制：超前控制，不能消除余差，不單獨使用。16試述電氣閥門定位器的用途。答 電一氣閥門定位器除了能將電信號轉(zhuǎn)換為氣信號外，還能夠使閥桿位移與送來的信號大小保持線性關系，即實現(xiàn)控制器來的輸人信號與閥門位置之間關系的準確定位，故取名為定位器。定位器可以使用在閥的不平衡力較大或閥桿移動摩擦力較大等場合，同時還可以利用定位器來改變閥的流量特性，改變執(zhí)行器的正、反作用。在分程控制中，利用定位器可以使閥在不同的信號段范圍內(nèi)作全行程移動。P168簡單控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 簡單控制系統(tǒng)由檢測變送裝置、控制器、執(zhí)行器及被控對象組成。檢測變送裝置的作用是檢測被控變量的數(shù)值并將其轉(zhuǎn)換為一種特定輸出信號?？刂破鞯淖饔檬墙邮軝z測裝置送來的信號，與給定值相比較得出偏差，并按某種運算規(guī)律算出結(jié)果送往執(zhí)行器。執(zhí)行器能自動地根據(jù)控制器送來的控制信號來改變操縱變量的數(shù)值，以達到控制被控變量的目的。被控對象是指需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設備或裝置。操縱變量的選擇應遵循哪些原則？ （1）操縱變量應是工藝上允許加以控制的可控變量；（2）操縱變量應是對被控變量影響諸因素中比較靈敏的變量，即控制通道的放大系數(shù)要大一些，時間常數(shù)要小一些，純滯后時間要盡量?。唬?）操縱變量的選擇還應考慮工藝的合理性和生產(chǎn)的經(jīng)濟性。和12題72圖是一反應器溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出這一系統(tǒng)的方塊圖，并說明各方塊的含義，指出它們具體代表什么？假定該反應器溫度控制系統(tǒng)中，反應器內(nèi)需維持一定溫度，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。題72圖 反應器溫度控制系統(tǒng)解 該反應器溫度控制系統(tǒng)方塊圖如下圖所示。題解72圖 反應器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是反應器；被控變量是反應器內(nèi)溫度；操縱變量是蒸汽流量；控制器是溫度控制器TC。 根據(jù)工藝要求，執(zhí)行器應為氣開型式；蒸汽流量增加時，反應器內(nèi)溫度升高，被控對象是“正”作用；所以，控制器應為“反”作用。1試確定題713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。 （1）題713(a) 圖為一加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能過高，否則容易分解；（2）題713(b) 圖為一冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能太低，否則容易結(jié)晶。題713圖 溫度控制系統(tǒng)解 （1）根據(jù)工藝要求，題713(a) 圖所示加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應為氣開閥；加熱劑流量增加時，加熱器內(nèi)溫度升高，被控對象是“正”作用，所以，控制器應為“反”作用。（2）根據(jù)工藝要求，題713(b) 圖所示冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應為氣開閥；冷劑流量增加時，冷卻器內(nèi)溫度降低，被控對象是“反”作用，所以，控制器應為“正”作用。試簡述家用電冰箱的工作過程，畫出其控制系統(tǒng)的方框圖。1題714圖為貯槽液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯槽內(nèi)液體嚴格禁止溢出，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為操縱變量；（2）選擇流出量Qo為操縱變量。題714圖 液位控制解 （1）當選擇流入量Qi為操縱變量時，為滿足貯槽內(nèi)液體嚴格禁止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應為氣開閥；由于被控對象是“正”作用，所以，控制器應為“反”作用。（2）當選擇流入量Qo為操縱變量時，為滿足貯 槽內(nèi)液體嚴格禁止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應為氣關閥；此時被控對象是“反”作用，所以，控制器應為“反”作用。P199題87圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)。試問： （1）這是一個什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖； （2）如果聚合釜的溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關型式； （3）確定主、副控制器的正、反作用； （4）簡述當冷卻水壓力變化時的控制過程； （5）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？（6）如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)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。題85圖 聚合釜溫度控制系統(tǒng)解 （1）這是一個溫度流量串級控制系統(tǒng)，其方塊圖如下：題解85圖1 溫度流量串級控制系統(tǒng)的方塊圖其中：主對象是聚合釜，主變量是聚合釜內(nèi)的溫度，主控制器是溫度控制器TC；副對象是冷卻水管道，副變量是冷卻水流量，副控制器是流量控制器FC；操縱變量是冷卻水流量。（2）如果聚合釜的溫度不允許過高，控制閥應為氣關型式（“反”作用）。（3）由于副變量就是操縱變量（冷卻水流量）本身，所以副對象是“正”作用，因此副控制器FC為“正”作用。當主變量（聚合釜內(nèi)的溫度）增加時，要使主變量減小，要求控制閥關??；副變量（冷卻水流量）增加時，要使副變量減小，要求控制閥關大。因此主控制器TC應為“正”作用。（4）當冷卻水壓力變化（如壓力增大）時，在控制閥開度不變時，其流量增大，聚合釜溫度會降低。首先，流量增大，副控制器FC輸出信號增大（“正”作用），使氣關閥門開度減小，減小冷卻水流量；其次，聚合釜溫度降低，主控制器TC輸出減小（“正”作用），F(xiàn)C給定值減小，F(xiàn)C輸出增大，進一步關小控制閥，減小冷卻水流量。這樣可以有效地控制因冷卻水壓力增大，導致其流量增大所造成的聚合釜內(nèi)溫度降低的影響。（5）如果冷卻水溫度經(jīng)常波動，則應選擇冷卻水溫度作為副變量，構(gòu)成溫度溫度串級控制系統(tǒng)。如題解85圖2所示。題解85圖2 聚合釜溫度冷卻水溫度串級控制系統(tǒng)（6）如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，其原理圖如題解85圖3所示。方塊圖如前所示，但其中的副對象是聚合釜夾套，副變量是夾套內(nèi)的水溫，副控制器是溫度控制器T2C。副控制器T2C為“反”作用，主控制器T1C也為“反”作用。 題89圖 串級均勻控制系統(tǒng)題89圖是串級均勻控制系統(tǒng)示意圖，試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并分析這個方案與普通串級控制系統(tǒng)的異同點。如果控制閥選擇為氣開式，試確定LC和FC控制器的正、反作用。解 控制系統(tǒng)的方塊圖（略）。該控制系統(tǒng)的主對象是貯液罐，主變量是貯液罐內(nèi)的液位，主控制器是液位控制器LC；副對象是排液管管道，副變量是排出液流量，副控制器是流量控制器FC；操縱變量是排出液流量。該串級控制系統(tǒng)的副變量就是其操縱變量本身。當控制閥選擇為氣開式時，LC應為“正”作用，F(xiàn)C應為“反”作用。P168第9題未收錄見書P16
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