自动化

自动化复习题（仅供参考）

BDADD AACBA

环节：在传递方框图中，代表实际单元的每个小方框称为一个环节，每个环节必定有输入量和输出量，并用带箭头的信号线表示。

扰动：引起被控量变化的一切因素称为扰动。

反馈：被调量的变化经测量单元反送到控制系统的输入端，这个过程称之为反馈。

最大动态偏差：动态偏差是指在调节过程中被调参数偏离给定值的幅度，其最大值称为最大动态偏差，用max e 表示。

衰减率：所谓“衰减率”就是指每经过一个周期以后，波动幅度衰减的百分数，

以ψ表示，计算公式是，如图2： A

B A -=ψ 。

静态偏差：静态偏差也称稳态偏差ε，是指在扰动和调节的共同作用下，调节过程结束后，被调参数的新稳态值与给定值之间的偏差，也称为静差。

超调量：在改变给定值的控制系统， “超调量”就是指在衰减振荡中，第一个波峰值m a x y 减去新稳态值)(∞y 与新稳态值)(∞y 之比的百分数，以p σ表示：%100)()

(max ⋅∞∞-=y y y p σ。

组成气动仪表的基本元部件包括 弹性元件、节流元件、气体容室（气容)、喷嘴挡板机构和气动功率放大器。

气容：气容用来表示气体容室贮存空气最的能力，即气体容室内每升高单位压力所需增加的空气贮存量，用C 表示气容，则dm c dp

= 基本误差：是指仪表的最大绝对误差与仪表测量范围（量程）之比的百分数。

附加误差：是仪表在使用中，由于外界条件的影响，如环境温度、湿度、振动等所引起的误差。一般在仪表设计中预先都采取了一些补偿措施来减小附加误差，但不可能彻底消除。

绝对误差△：是指仪表的指示值与被测参数的真值之差的绝对值，又称为指示误差

相对误差δ：是指仪表的绝对误差所占该仪表指示值的百分数

100%A

δ∆=⨯

自动报警系统： 1.区域报警系统 2. 集中报警系统 3. 控制中心报警系统

问答题：

1.如图1，这是自动控制系统的原理框图，试指出各个环节的名称（即ABCD 四个环节），并说明各个环节的输入和输出的信号名称。

图1 控制系统原理框图

答：A ：调节器 B ：执行机构 C ：控制对象 D ：测量环节

r （t ）:给定值 b （t ）:测量值 e （t ）:偏差 p （t ）:调节器输出，调节指令 q （t ）:调节动作 f （t ）:外界扰动信号 y （t ）:被控量

2.气动变送器是由哪两部分组成的?各起什么作用?

答:气动变送器是由测量部分和气动转换部分组成的。

测量部分是把测量信号成比例地转变成轴向推力；

气动转换部分是把测量信号成比例的转变成0.02～0.1MPa的气压信号，作为仪表的输出。

3.什么叫迁移？为何检测锅炉水位采用负迁移？

答：而零点迁移则是把测量起始点由零迁移到某一数值(正值或负值)。当测量起始点由零变为某一正值，称为正迁移；反之，当测量起始点由零变为某一负值，称为负迁移。

如果把参考水位管接正压室，测量水位管接负压室，这时差压变送器输入的压差信号△P为正值，差压变送器是能正常工作的。但随着锅炉测量水位的上升，△P却减小，变送器输出信号也随之减小。这样，变送器的输出与锅炉测量水位的变化方向正好相反，显示仪表指示锅炉的水位方向必然相反。这完全不符合人们的习惯，很容易给管理人员造成错觉。为了有效解决这个问题，我们可把参考水位管接到差压变送器的负压室上，把测量水位管接到正压室。现在变送器的输出就可与锅炉测量水位的变化方向一致，即随着测量水位的升高，变送器正压室的压力不断增加。同时进行负迁移。

4.简述反馈控制系统的动态过程？

答：从受到扰动开始到达到新的平衡状态的过程就是动态过程，也称为过渡过程。系统经常会受到扰动，系统的平衡状态因而会经常遭到破坏。在实际运行中，调节阀开度的变化量往往会过头，使被控量在向给定值恢复过程中，出现反向偏差，即被控量会围绕给定值上下波动，以后在调节器控制作用下，波动越来越小，最终被控量会稳定在新稳态值（给定值或给定值附近），系统达到一个新的平衡。

5.简述VISCOCHIEF型燃油黏度控制方式。

答：（1）DO温度定值控制；

（2）HFO温度或粘度定值控制；

（3）手动控制蒸汽调节阀。

在运行过程中，同时存在温度程序控制、温度/粘度定值控制。

6.简述VISCOCHIEF型燃油黏度控制过程。

答：控制过程：

OFF→HFO或DO→HFO

燃油程序加温，当HFO的温度达到Ts±3℃时，进入粘度定值控制。此时，DO 指示灯熄灭， HFO指示灯亮。

稳定后，改为粘度/温度定值控制。在DO和HFO的升温过程中，均有温度程序控制。作用规律：PI控制（由单片机程序实现）

系统对柴油进行加热，温度升高的速率是按事先设定的规律进行程序控制的。当温度达到设定的DO控制温度以下3℃之内时，加温过程的程序控制结束，自动转入温度定值控制，此时DO指示灯亮，粘度警报被自动关掉。

7.简述气缸冷却水温度控制系统的类型、功能以及特点？

答：柴油机在运行时，气缸套和缸盖必须用淡水冷却，冷却水的出口温度通常在45－75℃之间。气缸冷却水温度控制系统通常可分为直接作用式和间接作用式两大类：

直接作用式是指冷却水温度控制系统不用外加能源，而是将装在冷却水管路中的温包或感温盒内充足低沸点液体，利用其压力随温度成比例变化的特性直接推动三通调节阀来改变经冷却器水的流量和旁通水流量，以控制冷却水温度在给定值附近。直接作用式调节器结构简单，但是只能实现比例控制，存在静差，所以其精度低，误差大，主要用于小型主机和副机。在对冷却水温度精度要求较高的情况下，如对于中大型主机，使用直接作用式调节器是不适宜的，一般采用间接作用式（如电动和气动）控制系统。

间接作用式是指冷却水温度控制系统需要在外加能源的作用下进行调节，

目前常用的气动和电动控制系统属于间接作用式。该作用方式根据需要可实现

比例微分、比例积分等作用规律，调节精度高，误差小。目前主要有MR-Ⅱ型

电动冷却水温度控制系统和单片机式的中央冷却水控制系统，下文将详细介绍

其功能和控制原理。

微机控制的柴油机冷却水温度控制系统也已经广泛应用于主机上，可以实现强大的智能化控制功能，并在此基础上逐步引入变频调速、模糊控制等先进技术。

变送器正压室的压力不断增加。同时进行负迁移。

8．在MR—II型电动冷却水温度控制系统中，都采取了哪些保护措施，各起什么作用?如何调整冷却水温度的给定值?

答：(1)在电机M通电回路中加装一个限位开关，当电机带动平板阀转到接近极限位置时，限位开关断开，切断电机电源，防止平板阀卡在极限恢置，以免电机反向起动电流太大，且起动动作迟缓；

(2)装有电机热保护继电器，防止电机因短路.过载使电流过大而被烧坏；

(3)在“减少输出继电器”和“增加输出继电器”的通电回路中各串联一个对方的常闭触头，互相连锁，防止两个继电器同时通电。

在系统投人工作前，要把面板上的开关2按下，即MRB板上的SW2合于上面.温度表即可显示冷却水温度给定值，若该值不合适.可转动面板上旋钮1，即MRB 板上的电传器W1，可改变冷却水温度给定值，直到温度表指针指示值合适为止，再把面板上的按钮2拔水，以显示冷却水温度的测量值。

9. 简述MR—II型电动冷却水温度控制系统的控制过程。

答：由T802测出的温度信号一方面送至指示仪表，指示当前冷却水进口温度的实际值；另一方面经分压器把冷却水进口温度实际值按比例转换成电压信号。这个测量信号与占电位器整定的给定值相比较得到一个偏差信号 e 。偏差信号经比例微分作用输出控制信号送至脉冲宽度调制器。脉冲宽度调制器把连续变化的控制信号调制成脉冲信号。若测量温度高于给定值，脉冲宽度调制器

SW也断续通电，输出的脉冲信号使“减少输出继电器”断续通电，接触器

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