给排水工程仪表与控制
给排水工程仪表与控制(第1章)
G (s ) = Y (s ) X (s )
第1章 基础知识
例如:在输出电压uc与输入电压ui之间有如下关系:
duc dt
=ห้องสมุดไป่ตู้
1 RC
(u i
-
uc )
经拉氏变换为:Y (s ) =
1 X (s )
(RCs + 1)
则阻容环节的传递函数G(s)为: G (s ) = Y (s ) = 1 X (s ) RCs + 1
以水池水位控制为例,说明人工控制系统与自动控制系统。
两者对比可知,一般自控应有以下几部分: (1)测量元件(感知被控量); (2)比较元件(感知与要求比较得到偏差); (3)调节元件(偏差按调节规律变为控制信号);(4)执行元件(执行控制)。
重庆大学城市科技学院
通常用方框图表示控制系统的组成以及各组成部分信号传送的关系。 上述水池水位控制方框图如下。所以,控制系统的元件作用图,简称方框 图。
按要求给出相应的控制信号。 • 计算机式:以计算机为中心控制单元,以测试仪
表、执行机构等单元为外围设备的系统。
重庆大学城市科技学院
第1章 基础知识
二、自动化及仪表发展 从自动控制系统结构看,经历四个阶段: 1、20世纪50年代以基地式控制器组成的控制系统; 2、20世纪60年代以单元组合仪表组成的控制系统; 3、20世纪70年代出现了计算机控制系统; 4、20世纪80年代以后出现二级优化控制。
用方框图表示阻容环节,就可将填入其中。如图。 当系统或环节的物理过程不清,不知其传递函数时,可以输入一特定 信号X(s),通过对输出的观察记录得到Y(s),传递函数公式,就可求出该环 节或系统的传递函数。这就是在工程中利用实验求取系统或环节传递函数 的方法。
给排水工程仪表与控制
第六章 第十题
20.有以下几种控制策略:
1)定污泥排放量控制
根据计算或经验每日都排放一定量的污泥,在操作是每日可排放一次或数次,以至于可以连续排放,排放时应当用MLSS浓度监测仪和流量计来计量。
2)间歇定时排泥控制
每隔一定的时间t排放污泥一次,使曝气池中的MLSS至某一设定的最小浓度为止其中两次排泥的间隔时间t为一常数。
5 三种控制的基本方式分别为 顺序控制,反馈控制,前馈控制
模糊控制 是以模糊集合论,模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制。在控制投加混凝剂量和控制泵的运行台数等实际运行中,都有应用模糊控制的实例。、 神经控制 它是基于人类的神经网络的控制,也称神经网络控制,它能模拟人的思考方式来思考,学习和判断的一种控制方式。基于神经网络的智能模拟用于控制,是实现智能控制的一种重要形式。 专家系统 它是应用以专家的知识和经验为基础的专家系统的控制方式。可以认为,专家系统是一个具有大量专门知识和经验的程序系统。它应用于人工智能技术,根据一个或多个人类专家提供的特殊领域知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家做决策的过程来解决那些需要专家才能解决的复杂问题。简言之,专家系统是一种计算机程序,它能以专家的水平完成专门的而一般又是困难的专业任务,包括控制问题。
控制过程 1 实时数据采集,即对被控制量的瞬时值进行检测和输入、
2 实施决策:对实时的设定值和被控制的数量进行已定的控制规律运算,决定下一步的控制过程
3 实时控制:根据决策,适时的对执行机构发出控制信号
8、 一.操作指导控制系统
1.结构:见课本图6.4
2.工作原理:在计算机的指挥下,定期地对生产过程中的参数作巡回检测,并对其进行处理、分析、记录及参数越限警报等。
第章-给排水工程仪表与控制(1)
第章-给排水工程仪表与控制(1)
给排水工程是建筑物中具有重要作用的一个分支,为了保障其正常运行,必须要有合适的仪表与控制系统进行监测与调控。
本章将从给排水工程仪表、给排水工程控制系统、以及控制系统的运行进行讨论。
一、给排水工程仪表
1.流量计
流量计是用来测量水流速和流量的仪器。
在给水管道中,通常采用涡街流量计、超声波流量计等技术手段进行测量。
2.压力表
压力表是用来测量管道内压力的仪器。
主要用于监测和调节管道内的水压,供水管道内的压力通常控制在2.5~4.0kg/厘米²。
3.液位计
液位计是用来测量储水池、水箱等水位高度的仪器。
在基建工程中,液位计使用广泛,其通过计算水箱中的水位高度来保障水位的平衡。
二、给排水工程控制系统
给排水工程控制系统是保障给水清洁、卫生、畅通的一个重要设备,它主要由控制器、执行器、传感器、监控系统四个部分组成。
其中控制器负责处理传感器测得的信息并通过执行器来完成具体控制任务。
三、控制系统的运行
控制系统的运行需要有精准的控制算法与严密的程序设计。
其通过监
测和调节管道内的水流量、压力及水位变化,从而达到自动化的控制
效果。
在使用控制系统前,应对相关人员进行培训,确保其了解仪器与控制
技术的基本原理。
同时,运行过程中应注意仪器的保养养护,定期进
行检测与维修,以确保其正常运行。
总之,给排水工程仪表与控制是基础设施建设计划中至关重要的环节。
优秀的仪表与控制系统可以有效保障基础建设中给排水的清洁与畅通。
给排水仪表与控制课程设计
给排水仪表与控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解给排水系统中仪表与控制设备的基本原理和功能。
2. 学生能掌握给排水系统中常见仪表的操作方法和控制流程。
3. 学生能了解给排水系统中自动控制系统的设计原则及其在实际工程中的应用。
技能目标:1. 学生具备分析给排水系统中问题并进行仪表选型及控制策略设计的能力。
2. 学生能够运用相关软件或工具对给排水自动控制系统进行模拟和调试。
3. 学生能够通过小组合作,完成一个简单的给排水自动控制系统的设计与实施。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到给排水仪表与控制在环境保护和资源利用中的重要性,培养环保意识和社会责任感。
2. 学生在学习过程中,能够积极探究、主动思考,形成对工程技术的兴趣和认识。
3. 学生通过团队协作,培养沟通、交流和团队协作能力,增强集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课,通过理论讲解与实际操作相结合,使学生掌握给排水仪表与控制的相关知识。
学生特点:高二年级学生,具有一定的物理、数学基础,对工程实践有较高的兴趣,具备一定的自主学习能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用性和实际操作能力。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探究和思考,培养其解决实际问题的能力。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 给排水系统概述:介绍给排水系统的基本组成、功能及其在现代社会中的应用。
- 教材章节:第一章 给排水工程概述2. 给排水系统中仪表与控制设备原理:讲解压力表、流量计、液位计等仪表的工作原理及控制系统组成。
- 教材章节:第二章 给排水系统仪表与控制设备3. 给排水自动控制策略:分析给排水系统中常见的自动控制策略,如PID控制、PLC编程等。
- 教材章节:第三章 给排水自动控制系统4. 给排水仪表选型与安装:介绍仪表选型依据、安装要求及在给排水系统中的应用。
给水排水工程仪表与控制
给水排水工程仪表与控制一、引言给水排水工程仪表与控制是现代城市建设中不可或缺的一部分。
它涉及到给水、排水系统的监测、控制和自动化,是保障城市居民生活和生产用水安全和稳定的重要措施。
本文将详细介绍给水排水工程仪表与控制的相关内容。
二、仪表与控制系统的基础概念1. 仪表的定义与作用仪表是指用来测量、显示、记录和控制过程或系统状态的设备。
在给水排水工程中,仪表的作用是监测管网压力、流量、水质等参数,以确保系统运行的正常。
2. 控制系统的组成控制系统由传感器、执行器、控制器等组成。
传感器用于采集实时数据,控制器根据数据分析做出控制决策,执行器执行具体的调节动作,从而实现对给水排水系统的控制。
三、给水工程仪表与控制1. 给水系统的仪表在给水系统中,常用的仪表包括水箱水位计、流量计、压力计等。
水箱水位计用于监测水箱水位,流量计用于测量流量,压力计用于监测管网压力。
2. 控制策略给水系统的控制策略有很多种,常见的包括PID控制、ON/OFF控制等。
PID控制是一种经典的控制方法,通过调节比例、积分、微分三个参数来实现控制,ON/OFF控制则是在设定阈值之上进行开关控制。
四、排水工程仪表与控制1. 排水系统的仪表在排水系统中,常用的仪表包括流量计、水质分析仪、泵站监测仪等。
流量计用于测量污水流量,水质分析仪用于监测水质情况,泵站监测仪用于监测泵站的运行状态。
2. 控制策略排水系统的控制策略也多种多样,常见的包括液位控制、流量控制等。
液位控制通过监测污水池的液位来控制排水泵的启停,流量控制则通过监测排水管道的流量来调节泵的运行速度。
五、结语给水排水工程仪表与控制在城市建设中起着至关重要的作用。
通过合理选择仪表和控制策略,可以提高系统的稳定性和效率,保障城市居民的用水安全。
希望本文对给水排水工程仪表与控制有所帮助。
以上是关于给水排水工程仪表与控制的简要介绍,希望能够为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考和启发。
给排水工程仪表与控制复习(全面)
给排⽔⼯程仪表与控制复习(全⾯)课后思考题答案:给⽔排⽔⼯程仪表复习第⼀章1.⾃动控制概念:在⼈不直接参与的情况下,利⽤外加的设备或装置使整个⽣产过程或⼯作机械(被控对象)⾃动地按预定规律运⾏,或使其某个参数(被控量)按预定要求变化。
⾃动控制系统⼯作原理:当被控量偏离给定要求值时,测量元件测得被测量或经物理量变换后由⽐较元件将其给定值⽐较得出偏差,根据偏差⼤⼩,经放⼤、调节、执⾏等元件后产⽣控制作⽤,控制作⽤使被控量回复到或趋近于要求值,从⽽使偏差消除或减⼩。
⾃动控制系统主要特点:从信号传送来看,输出量经测量后回送到输⼊端,回送的信号使信号回路闭合,构成闭环,即为负反馈。
从控制作⽤的产⽣看,由偏差产⽣的控制作⽤使系统沿减少或消除偏差的⽅向运动。
——偏差控制采⽤⾃动控制系统的⽬的:(1)解放劳动⼒,变⾰⽣产⼒,提⾼⽣产效率;(2)提⾼精度和质量。
1.⾃动控制系统有哪些基本组成部分?答:⼀个⾃动控制系统主要由以下基本部件构成:(1)控制对象;(2)传感器;变送(3) 控制器;(4)执⾏装置。
⼀个⾃动控制系统只要由以下基本元件构成:①整定⽂件:也称给定⽂件,给出了被控量应取的值②测量元件:检测被控量的⼤⼩③⽐较⽂件:⽤来得到给定值与被控量之间的误差④放⼤元件:⽤来将误差信号放⼤,⽤以驱动执⾏机构⑤执⾏元件:⽤来执⾏控制命令,推动被控对象⑥校正元件:⽤来改善系统的动静性能⑦能源元件:⽤来提供控制系统所需的能量。
2.⾃动控制系统的分类?答:按系统的结构特点:前馈控制系统(开环)、反馈控制系统(闭环)、复合控制系统。
按给定值的不同形式:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
闭环控制特点开环控制特点3. 传递函数的概念?什么是阶跃函数答:传递函数:⼀个环节或⼀个⾃动控制系统中,输出拉式变换和输⼊拉式变换之⽐。
4.⽅块图和传递函数有什么作⽤?答:⽅块图和传递函数是⾃动化理论的重要基础。
通过⽅块图可以直接看出各环节的联系,及环节对信号的传递过程;⽽传递函数可以⽤来描述环节或⾃动控制系统的特性,将输⼊----输出关系⼀⽬了然表⽰出来。
给排水工程仪表与控制第1章自动控制基础知识
发展与趋势:
发展过程:任务的需要、理论的开拓、技术工具的应用 相互影响、相互推动、相互促进
综合技术:数学、物理、电子、计算机、仪表、水处理、 机械、设备
发展过程
位于几个检测器与一个执行器之间
时代
原始控制 理论(经 验总结)
经典控制 理论
(来自工 程界)
现代控制 理论
(来自数 学家)
时间 十二世纪
1756年
1930’s
任务的需要
航海交通 工业革命 工业应用 系统稳定性
1940’s 需要的领域在拓宽
工业发展需要复杂
1950’s
控制系统
1960’s 航空、航天、军事
1970’s
工业发展 军事发展 简单-复杂-多变
水处理过程控制存在问题
研究过程: (1) 注重工艺工况研究,基础研究不够 (2) 研究精度不足,分析连续性差,数据粗糙 (3)自动控制能力差,环境条件变化大
实际工程: (1) 盲目引进,不适国情 (2) 配合不够,建而无用 (3) 维护不力,故障频繁
6
1.1 自动控制的概念和构成 1.1.1 什么是自动控制?
20
(6)恒值控制系统 控制系统的输入量是一个常值,要求被控量也是一个常 值,如果被控量是生产过程的参量时,称为过程控制系统。 系统的重点是克服干扰,研究抗扰动措施。 曝气池DO控制系统; 曝气池MLSS定值控制系统; 出水COD、氨氮、TP等控制系统; 沉淀池浊度、滤池出水浊度控制系统; 出厂水余氯、压力控制系统等
12
调节器输出P:遵照工艺规律,按一定控制算法,得到的控制 调节作用的电信号或其它信号
给排水自动控制与仪表试题
给排⽔⾃动控制与仪表试题⼀、填空的重点复习题1、如果能够对⽣产⼯艺过程进⾏控制调节,使其始终处于正常的⼯作状态,就能够保证所⽣产产品的数量与质量。
2、由⼿动操作完成的过程控制,成为⼈⼯过程控制3、将传感器送来的测量信号转变为可传递的标准信号的仪表,称为变送器4、受控过程及其⾃动控制系统会经常处于动态状态。
5、⼀个良好的⾃动控制系统,必须具备过程控制的稳定性好、反应快速、准确性⾼的控制特点。
6、在⼯程实际中,调节器主要⼯作参数的整定常采⽤⼯程定法来进⾏。
7、可以在受控对象本⾝不⼗分清楚的条件下,⼈⼯在闭合控制系统中进⾏参数整定。
8、数字控制系统的控制规律⽐较容易改变,这是模拟系统⽆法⽐拟的。
9、传感器送出的信号,⼀般情况下仍为连续的反映受控参数变化的信号。
10、任何⼀个测量系统,就其测量过程⽽⾔,必须由传感器、变换器和显⽰装置三个基本环节组成。
11、显⽰装置的作⽤是向测量者显⽰被测参数的量值。
⼆、判断的重点复习题1、如果当浊度、流量、液位的变化偏离了所允许的正常值时,使⽤⼿动⽅法对过程参数进⾏调整,使其恢复正常值,则该过程为⼈⼯过程控制。
2、⾃动控制系统就是⽤仪表与控制设备装置来代替⼈的感官、⼤脑与动作的功能,完成对⽣产过程进⾏控制的系统3、能够感受过程参数的变化,并能将变化情况转变成可传递信号的仪器称为传感器。
4、在很多调节器中,为使⽤⽅便,往往⾃带内给定信号功能,⽽⽆须再由外部输⼊给定值。
5、例如,某管⽹⽤⽔规律是随机的,且要求⽔泵供⽔必须随时恰好满⾜管⽹的⽤⽔要求,则可采⽤变频调速供⽔系统向管⽹变压供⽔。
6、控制指令不随时间的改变⽽改变,整个系统处于稳定平衡的状态,此种状态即为系统的静态。
7、确定调节器的⼯作参数的过程,称为调节器⼯作参数的整定。
8、变换器:传感器输出的信号⼀般很微弱,不能直接驱动显⽰或控制装置。
9、测量精度是测量误差的反义词,即是指测量值与其真值的接近程度。
10、压⼒是垂直作⽤在单位⾯积上的⼒,在物理学中称为压强。
《给排水工程仪表与控制》课程介绍与教学大纲
课程名称:给排水工程仪表与控制/ Water supply and drainage engineering instrument and control 学分:2学时:32(实验:8 )适用专业:给排水建议修读学期:7开课单位:电气与信息工程学院测控与仪表系课程负责人:先修课程:电工学考核方式与成绩评定标准:百分制,笔试(闭卷)成绩:70%,平时(实验、作业、出勤等)成绩:30% 教材与主要参考书目:1 .给排水工程仪表与控制,崔福义,建筑工业出版社,2006, 62 .化工自动化及仪表,张光新等,化学工'也出版社,2016, 4 3.化工仪表及自动化,厉玉鸣等,化学工业出版社,2011, 11 4.仪表与自动化,何道清,化学工业出版社内容概述:主要介绍工业生产过程中自动控制系统方面的知识,并分别介绍了构成自动控制系统的各个基本环节(包括被控对象、测量元件及变送器、显示仪表、自动控制仪表、执行器等)。
在简单、复杂控制系统的基础上,还介绍了计算机控制系统,最后结合生产过程介绍了典型单元操作的控制方案。
通过课程基本内容的学习,培养学生初步掌握自动控制系统的分析和设计方法;通过介绍各种控制方案的原理和应用,培养学生的工程应用能力;在课堂教学过程中,穿插介绍常见的工业控制案例,培养学生理论联系实际能力;配合本课程开设的相关实验,培养学生的实践动手能力。
英文:Mainly introduces the knowledge of industrial production process automatic control system, and introduces the automaticcontrol system of the basic link (including the controlled object, the measuring element and transmitter, displayinstruments, automatic control instruments, actuators, etc.). Based on simple and complex control system, alsointroduces the computer control system, finally combining with the production process control scheme of a typical unitoperation is introduced. By learning, the student can master the automatic control system analysis and design methods.Through the introduction of the principle and application in kinds of control cases, the engineering application ability ofstudent should be promoted. The normal industrial control cases are interspersed in teaching, so the linking theory withpractice ability of student should be promoted. Matching the experiments in this course, the manipulative ability of thestudent should be promoted.课程名称:给排水工程仪表与控制/ Water supply and drainage engineering instrument and control学分:2学时:32(实验:8)适用专业:给排水开课单位:电气与信息工程学院测控与仪表系课程负责人:先修课程:电工学一、课程性质、目的与任务课程性质:本课程是给排水等专业的专业选修课。
桂林理工大学《给排水工程仪表与控制》2023-2024学年第一学期期末试卷
桂林理工大学《给排水工程仪表与控制》2023-2024学年第一学期期末试卷课程名称:给排水工程仪表与控制专业:市政工程班级:市政工程2023级考试形式:闭卷考试满分:100分---注意事项:1. 本试卷共四部分,总分100分。
考试时间为120分钟。
2. 请将答案写在答题纸上,写在试卷上的答案无效。
3. 所有题目必须回答,选择题请将正确答案的字母填在答题纸上,其余题目请将答案写清楚。
---第一部分选择题(共20题,每题2分,共40分)1. 给水系统中常用的流量测量仪表是()A. 转子流量计B. 电磁流量计C. 超声波流量计D. 以上都是2. 在给水管网中,用于监测水压的仪表是()A. 压力表B. 流量计C. 水位计D. 温度计3. 排水系统中常用的液位测量仪表是()A. 浮球液位计B. 电容式液位计C. 超声波液位计D. 以上都是4. 在污水处理过程中,用于测量pH值的仪表是()A. pH计B. 电导率仪C. 溶解氧仪D. 浊度计5. 给水系统中的水泵控制方式通常采用()A. 手动控制B. 定时控制C. 压力控制D. 流量控制6. 在给水系统中,用于防止管网压力过高的装置是()A. 减压阀B. 止回阀C. 安全阀D. 闸阀7. 排水系统中常用的流量控制方式是()A. 手动控制B. 定时控制C. 液位控制D. 压力控制8. 在污水处理过程中,用于控制曝气量的参数是()A. pH值B. 溶解氧浓度C. 混合液浊度D. 污泥浓度9. 给水系统中的水质监测参数通常包括()A. 浊度B. 余氯C. pH值D. 以上都是10. 在给水系统中,用于防止管网水锤的装置是()A. 止回阀B. 安全阀C. 缓冲罐D. 减压阀11. 排水系统中常用的水泵控制方式是()A. 手动控制B. 定时控制C. 压力控制D. 液位控制12. 在污水处理过程中,用于去除水中悬浮物的设备是()A. 格栅B. 沉砂池C. 初沉池D. 二沉池13. 给水系统中的管网漏损监测方法包括()A. 分区计量B. 夜间最小流量C. 相关法D. 以上都是14. 在给水系统中,用于防止管网污染的装置是()A. 止回阀B. 减压阀C. 安全阀D. 水锤消除器15. 排水系统中常用的液位控制方式是()A. 浮球控制B. 电极控制C. 超声波控制D. 以上都是16. 在污水处理过程中,用于去除水中有机物的设备是()A. 初沉池B. 二沉池C. 生物反应池D. 消毒池17. 给水系统中的水质监测仪表通常安装在()A. 水源地B. 净水厂C. 加压泵站D. 用户端18. 在给水系统中,用于调节管网压力的装置是()A. 减压阀B. 安全阀C. 止回阀D. 闸阀19. 排水系统中常用的流量计类型是()A. 转子流量计B. 电磁流量计C. 超声波流量计D. 以上都是20. 在污水处理过程中,用于监测出水水质的参数包括()A. CODB. BODC. 氨氮D. 以上都是---第二部分填空题(共10题,每题2分,共20分)1. 在给水系统中,用于测量水压的仪表是_________。
《给排水工程仪表与控制》教学改革探索
流与合作的 网络 , 真正实现全球 教育资源共享 。 ( ) 三 依托孔子学院 , 吸引高层次海外杰 出人才 充分依托孑 子 学院丰富 的国际资源 ,使孔子学 院 L 成 为集校 际交流 、 基金募 集 、 生宣传 、 招 文化传 播等 多 功能 于一体 的综 合平 台,成为 国内 中医高等 院校通 向 国际 的重要前沿 , 吸引海外杰出人才。 三、 创新培养模式 。 打造高层次 中医药来华 留学 生 ( ) 一 切实提升 中医药本科生教育 1 重视语 言教育 ,加大 留学 生在课 堂中的主体作 . 用, 以学生为 中心 , 通过提 高语 言技能不断完善 教学方 法。开展丰富多彩的语 言实践课 , 留学生在感知 中国 使 传统 文化的同时实践所学 的语言知识 。
四、 未来的展望 对
3 . 调整课堂教学与临床实践教学 的比例 , 强化临床 实践教学 和技 能训 练 ,注重 留学生 临床 实践能力 的培
养 。对实 习工作进行周 密计 划 、 安排 , 悉心 从实 习医院 的联系 、 习前 动员 、 室轮转 、 习成果 的总结 、 实 科 实 定期 检查 等各方 面 , 一步 明确教师 、 进 学生 的职责 和要求 , 保证实 习效果 。 ( ) 二 探索多种 中医药研究生教育模式 1 同化培养教育模式 : . 趋 即经典 的院校培养教 育模 式 , 于汉语 基础较好 的留学研究 生 , 对 采取和祖 国大陆 研究生 同班学习的培养教育模式 , 固定 的导 师指 导 , 正 规 的趋 同化管 理。此种培养教 育模 式是高等 中医院校 的主流 , 于汉语基础较好 的学 生学到地道 的中医 , 便 拓 宽他们 的知识面 。 2联合培养教育模式 : . 即与海外有 影响的教育机构 或 中医药学会合办研究生班 , 采取 1 2 + 的境 内 、 + 或2 1 外 相结合 的培养教育模式 , 固定 的导师指导 。 此模式是海
给排水工程仪表与控制复习(全面)
课后思考题答案:给水排水工程仪表复习第一章1.自动控制概念:在人不直接参与的情况下,利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械(被控对象)自动地按预定规律运行,或使其某个参数(被控量)按预定要求变化。
自动控制系统工作原理:当被控量偏离给定要求值时,测量元件测得被测量或经物理量变换后由比较元件将其给定值比较得出偏差,根据偏差大小,经放大、调节、执行等元件后产生控制作用,控制作用使被控量回复到或趋近于要求值,从而使偏差消除或减小。
自动控制系统主要特点:从信号传送来看,输出量经测量后回送到输入端,回送的信号使信号回路闭合,构成闭环,即为负反馈。
从控制作用的产生看,由偏差产生的控制作用使系统沿减少或消除偏差的方向运动。
——偏差控制采用自动控制系统的目的:(1)解放劳动力,变革生产力,提高生产效率;(2)提高精度和质量。
1.自动控制系统有哪些基本组成部分?答:一个自动控制系统主要由以下基本部件构成:(1)控制对象;(2)传感器;变送(3) 控制器;(4)执行装置。
一个自动控制系统只要由以下基本元件构成:①整定文件:也称给定文件,给出了被控量应取的值②测量元件:检测被控量的大小③比较文件:用来得到给定值与被控量之间的误差④放大元件:用来将误差信号放大,用以驱动执行机构⑤执行元件:用来执行控制命令,推动被控对象⑥校正元件:用来改善系统的动静性能⑦能源元件:用来提供控制系统所需的能量。
2.自动控制系统的分类?答:按系统的结构特点:前馈控制系统(开环)、反馈控制系统(闭环)、复合控制系统。
按给定值的不同形式:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
闭环控制特点开环控制特点3. 传递函数的概念?什么是阶跃函数答:传递函数:一个环节或一个自动控制系统中,输出拉式变换和输入拉式变换之比。
4.方块图和传递函数有什么作用?答:方块图和传递函数是自动化理论的重要基础。
通过方块图可以直接看出各环节的联系,及环节对信号的传递过程;而传递函数可以用来描述环节或自动控制系统的特性,将输入----输出关系一目了然表示出来。
给排水工程仪表与控制
第一章1.1.2自动控制系统的构成(了解)1.整定文件:也称给定文件,给出了被控量应取的值2.测量元件:检测被控量的大小传感器3.比较元件:用来得到给定值与被控量之间的误差4.放大元件:将误差信号放大,用以驱动执行机构5.执行元件:用来执行控制命令,推动被控对象。
6.校正元件:用来改善系统的动、静态性能。
7.能源元件:用来提供控制系统所需的能量1.1.3自动控制系统的分类(了解)分为开环控制系统和闭环控制系统,以及同时具有开环结构和闭环结构的复合控制系统1.闭环控制:原理是,需要控制的是受控对象的被控量,而测量的则是被控量和给定值,并计算两者的偏差,该偏差信号经放大后送到执行元件,去操纵受控对象,使被控量按预定的规律变化,力图消除偏差。
也称为偏差调节。
反馈:把取出的输出量回送到输入端,并与指令信号比较产生偏差的过程称为反馈反馈控制就是采用负反馈并利用偏差进行控制的过程,是自动控制系统中最基本的控制方式。
闭环控制的三大特点:信号按箭头方向传递是封闭的(闭环)、负反馈和按偏差控制。
优点:控制精度高,抗干扰能力强缺点:使用的元件多,线路复杂,系统的分析和设计都比较麻烦。
2.开环控制:分为按给定值控制或者按干扰补偿与闭环控制的基本区别在于有无负反馈作用。
这种控制方式简单,但精度较低抗干扰能力差。
但结构简单、成本低、在精度要求不高时有一定的使用价值。
3.复合控制把按偏差控制和按干扰控制结合起来,对主要扰动采用适当的补偿,实现按干扰控制;同时在组成反馈系统实现按偏差控制,以消除其他偏差。
1.3.3自动控制系统的过渡过程自动控制系统在动态过程中被控量是不断变化的,这种随时间而变化的过程称为自动控制系统的过渡过程。
1单调过程:被控变量在给定值的某一侧做缓慢变化。
最后能回到给定值。
2非周期发散过程:被控变量在给定值的某一侧,逐渐偏离给定值,而且随时间t的变化,偏差越来越大,永远回不到给定值。
3衰减振荡过程:被控变量在给定值附近上下波动,但振幅逐渐减小,最终能回到给定值4等幅振荡过程:被控变量在给定值附件上下波动且振幅不变,最终也不能回到给定值5发散振荡过程:被控变量在给定值附近来回波动,而且振幅逐渐增大,偏离给定值越来越远1,3是稳定的过渡过程,系统受到干扰时,平衡被破坏当经过控制器的工作,被控变量能逐渐恢复到给定值或达到新的平衡状态。
给排水工程仪表与控制复习题及答案.doc
发展趋势1、微电子、仪器仪表、电气设备、自动化技术的进行2、给水排水工程由土木工程型向设备型转化,给水排水匸程的仪表化,设备化,自动化迅速发展3、各种先进的白动,白动控制技术、设备、仪表已在给水排水T程的各个工艺环节以至全系统上应用。
第一章1、自动控制系统的基木目的:解放劳动力提高效率:应用H动控制技术可以解脱繁重的、单调的、低效的人类劳动,以提高生产效率和提高生活水平;提高精度和质量:对现代生产中很复杂的或极精密的工作,川人力不能胜任时,应川自动控制技术就可以保证高质量地完成任务。
2、自动控制:在人不直接参加情况下,利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械口动地按预定规律运行,或使其某个参数按预定要求变化。
自动控制系统基本构成:整定文件:或给定文件,给出被控量应取的值。
测量元件:检测被控量的大小,如流量计等。
比较元件:用来得到给定值与被控屋Z间的误差。
放人元件:用来放人误差信号,驳动执行机构。
执行元件:用來执行控制命令,推动被控対象。
电机是典型的执行文件校正元件:用来改善系统的动、静态性能。
能源元件:用来提供控制系统所需的能竝。
第二章1、常用仪表M设备可分为以下几类:过程参数检测仪表:包括各种水质参数在线检测仪表,如浊度、pH值等,工作参数的检测,如压力。
过程控制仪表:如电动、气动单元组合仪表。
调节控制的执行设备:水泵、电磁阀、调节阀等。
2、测量仪表性能指标:(1)精确度:即精度,表示仪表测量结果的可靠程度,精度等级数值越小,仪表测量精确度越高。
粕度一定,减小量程可减小测量误差。
(2)变差:外界条件不变的情况下使用同一仪表对某一变虽进行正反行程测屋时对应于同一测量值所得的读书间的差异,使用中不能超出仪表允许谋差。
(3)线性度:检测仪表的输入输出信号之间存在线性対应关系,并将仪表的刻度制成线性。
线性度衡量实际特性偏离线性程度的指标(4)灵敏度和分辨率:灵敏度指仪表仪表输出京华量与引起此变化量之比,反映仪表对■被测量变化的灵敏程度3、pH计的清洗方法机械刷洗、超声波清洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗、复合清洗4、pHik应用的注意事项:(1)电极清洗方式:要选用于所测液体的介质条件环境;(2)安装配管应合理:以保证介质的流通性能;⑶信号干扰问题:电势mv级,易受干扰,在泵示安装时最好距电机一定距离;(4)保持输入端插口的清洁:不用时将应路线接入;(5)玻璃电极的玻璃球泡切忌与硬物相接触;(6)预热:短时间测量5min,长时间测量20min以上;(7)U'汞电极内部的氯化钾溶液保持在2/3左右;(8)测量时必须注意控制溶液的温度的变化。
第5章给排水工程仪表与控制
• 国内外 国内外90%左右城市污水和 左右城市污水和50%左右工业废水都 左右城市污水和 左右工业废水都 采用或部分采用活性污泥法处理, 采用或部分采用活性污泥法处理,其运行管理与 过程控制正朝着精密化与自动化的方向发展。 过程控制正朝着精密化与自动化的方向发展。 • 着重介绍城市污水活性污泥法处理厂检测、仪表 着重介绍城市污水活性污泥法处理厂检测、 设备与控制系统。 设备与控制系统。 • 污水处理厂的检测与仪表设备都大同小异,自动 污水处理厂的检测与仪表设备都大同小异 检测仪表与方法的选择
• 5.3.1 仪表的安装位置与检测对象 • 5.3.2 检测仪表与方法的选择
• • • • • • • 1.检测目的 . 2.检测环境条件 . 3.检测精度、重显性与响应性 .检测精度、 4.维护管理性 . 5.检测对象特殊性 . 6.信号特征 . 7.检测范围 .
• 污水厂主要检测设备: (※) 污水厂主要检测设备: • 表5.6:量的检测仪表(※) :量的检测仪表( • 流量、液位、压力、转速、重量等 ; 流量、液位、压力、转速、 • 表5.7:质的检测仪表(※) :质的检测仪表( • 温度、pH值、DO、浊度、COD 、UV 、污泥浓 温度、 值 、浊度、 度、MLSS等; 等
• 5.2.2.2 取样位置(※)
• • • • • • • • 1.沉砂池(进厂污水) .沉砂池(进厂污水) 2.初次沉淀池入口(进入初沉池污水) .初次沉淀池入口(进入初沉池污水) 3.初次沉淀池出口(沉后污水) .初次沉淀池出口(沉后污水) 4.曝气池内(活性污泥混合液) .曝气池内(活性污泥混合液) 5.回流污泥泵(回流污泥) .回流污泥泵(回流污泥) 6.二次沉淀池出口或排放口(处理后水) .二次沉淀池出口或排放口(处理后水) 7.初次沉淀池的排泥管或泵(初沉池污泥) .初次沉淀池的排泥管或泵(初沉池污泥) 8.浓缩池、消化池、投药池(各设施的排泥、排水 .浓缩池、消化池、投药池(各设施的排泥、 和上清液) 和上清液) • 9.脱水设备(脱水滤饼、脱水滤液、滤布冲洗水) .脱水设备(脱水滤饼、脱水滤液、滤布冲洗水)
给排水工程仪表与控制翻转课堂的教学实践研究
给排水工程仪表与控制翻转课堂的教学实践研究作者:吴星杰李丽程浩亮来源:《中国教育技术装备》2024年第02期*基金资助:西南林业大学教育教学研究项目基金“乡村振兴背景下高等农林创新人才培养的探索与实践”(基金编号:YB202307);西南林业大学教育教学研究项目基金“‘新工科’背景下给排水科学与工程的省一流专业建设探索与实践”(基金编号YB202214);西南林业大学教育科学研究基金“乡村背景下大学生暑期社会实践模式改革研究”(基金编号:QN202101)。
作者简介:吴星杰,讲师;李丽,通信作者,讲师。
DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2024.02.049摘要给排水工程仪表与控制课程是一门多学科交叉的理论课程,顺应国家高等教育发展趋势,改革传统教学模式,推进翻转课堂的实践,旨在分析该课程采用翻转课堂的教学改革具有的优劣势,从教学设计思路、任务实施计划、考核方式和成绩构成等方面开展一系列教学改革,不断激发学生能动性,积极性和创造性。
关键词给排水工程仪表与控制;翻转课堂;教学改革中图分类号:G642.0 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2024)02-0049-040 引言翻转课堂从“Flipped Class Model”翻译而来,通常指的是“反转课堂式教学模式”[1]。
在此模式下,学生在课前完成知识的学习,而课堂中,教师和学生进行知识点的探讨和延伸,学生不再单纯地依靠教师讲授获取知识,而课堂也不再是教师一个人的课堂,教师和学生的角色发生反转,学生的参与度和活跃度提升,以此改善大学生的学业表现和满意度[2-3]。
该教学模式于2007年由美国迈阿密大学Bergmann和Sams正式提出,2012年被引入中国,在我国高等教育改革的背景下,翻转课堂近来受到了广泛的关注,目前,翻转课堂的理念优势和教学效果在整体上得到了肯定,但也有学者提出了不同看法,认为翻转课堂并没有充足依据表明能够提升关键的通用能力和学业成绩[4-5]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
6.2
监视控制仪表设备的选择
• 监视控制仪表设备主要功能: • (1)把处理过程的状态迅速准确地传达给操作人员;
• (2)将操作人员的意图迅速准确地传达给处理过程。
• 它一般可分为监视盘、操作盘、检测仪表盘、变换器盘、
继电器盘、微控制器、程序控制器和现场盘等构成等。
• 6.2.1
监视操作仪表设备
无异常现象。 (2)对于雨水泵的运转,应当密切注视雨量计、沉砂池及干 管水位计的指针变化,注意天气预报,经常维持在低水位运 转。
6.4.1.4 停泵 停泵时应注意以下事项
(1)图6.11表示从发出停泵指令到泵停止运转的联动机构
动作顺序流程图,应当检查是否按上述顺序停泵。 (2)停泵后,检查有关联动机构是否处于能够启动的状态。 (3)对于吸人式启动的污水泵,由于满水水位计的滤网经 常被悬浮物堵塞,因而应当到泵的运转现场检查是否有
• 监视控制方式及其使用的监视操作盘都有各种类型。对
常用的监视操作盘类型进行大致区分,如表6.3~6.5所示。
有以监视为主体的配电盘,以操作为主体 的操作盘和兼 具监视与操作功能的监视操作盘等三种类型。它们可组 合使用,又能单独使用。
• 6.2.2 控制设备
• 根据控制水平和控制种类来选择合适的控制设备。基本 控制方式: • • 1、顺序控制 2、反馈控制
堵塞现象。
3.集中监视控制(操作)方式 对设施整体进行监视并操作,电气控制室集中。
4.分区监视分散控制方式 系统分成若干个子系统,分区监视,分散控制。
5.集中监视分散控制方式 中央控制室监视,分区控制。
6.集中管理式分区监视分散控制方式
在分区监视和分区控制中加上管理功能。
监视控制方式选择,应考虑的事项:
(4)高压与低压动力电路,控制电路和仪表电路的绝缘
电阻的测定应分别进行。
6.4.1.2 启动 启动应注意以下事项。 (1)在启动泵时,既要确认泵本身也要通过操作盘的指示灯
等,确认有关联动机构是否处于启动状态,然后打开操作开
关。 (2)图6.10是泵的启动指令发出后,泵轴水封、冷却、润
滑、有关吸水辅助设备和有关联动机构的动作,电动机的启
第六章 污水处理厂监视控制与自动控制
6.1 监视控制方式与项目的选择 6.2 监视控制仪表设备的选择 6.3 污水处理厂的计算机控制系统(略)
6.4
污水泵站的自动控制及其设备
6.5 生物脱氮系统的控制和优化
6.6 厌氧生物处理系统的过程源自制6.7 SBR的控制与优化 6.8 生物除磷系统的控制与优化
6.9
污水处理厂的自动控制及应用
• 6.1
• 6.1.1
监视控制方式与项目的选择
监视控制方式(※)
• 考虑污水与污泥处理设施规模、布置、形式、扩建、维护管理体制、经济 性等方面。监视控制方式可分为以下几种。 • 1.个别监视操作方式
对主要设备和处理过程进行直接监视,现场操作。
2.集中监视个别操作方式 集中监视,总体整合后,个别操作。
处理水,其检查周期应当适当缩短,还要定期清洗各种
给水排水池等。此外,不仅要检查每个仪器和设备,还 要进行包括控制电路在内的保护联动试验,以确认电路 是否异常。
(3)由于控制电路只要在启动、停止和增减负荷时就动 作,很容易发现其故障。而保护电路只有在发生故障时才 动作,不易发现其存在的隐患。因此,有必要认真检查保 护电路。
6.4.1.1 检查与维护 图6.9给出了污水泵的有关控制设备与仪表,它们的检 查与维护有以下几项。
(1)日常检查。
日常检查的项目、内容和周期可参考表6.8,更详细的
检查可参照有关的使用说明书。 (2)定期检查(表6.9) 应当说明的是表6.9是针对用自来水作为水封和冷却水 的情况。如果使用含有细小悬浮物的井水或污水处理厂
来修复的情况,将控制方式改为单个手动控制,然后重新
启动。 (5)由于吸人式泵启动时需要几分钟的吸水时间,应当考虑 到吸水所需的时间,提前开始启动的准备工作。 (6)一般来说,正常的运转控制方式都是联动运行的,发生 故障时很难迅速地改变控制方式。因此,应当有备无患, 特别是对于水泵电机的启动,即使在电气系统发生故障时,
机械部分也能运转,这一点应充分认识到。
6.4.1.3 运转 运转时应注意以下事项。 (1)运转时在一定的时间周期或适当时候,除了通过监视盘 掌握联动机构的运行状况之外,还应当巡视泵的运转现场、 检查并记录电流、压力、流量、压水管闸阀的开启度、转数、
振动、温度、水封、冷却水、润滑水等有关位置的状况或有
动、压水管闸阀开启状态等一系列过程的流程图。用电流表、 指示灯和经过时间等依次检查上述过程是否顺利进行。 (3)进人正常运转时,记录电流、功率、转数、压水管闸阀 的开启度、运转启动时间等必要事项。
(4)由于有关联动机构的故障,泵在启动过程中停止时,假 如又正在下雨,必须尽快启动泵,而且又没有足够的时间
2.处理厂的工艺布置
布置形式和分布区域 3.工艺流程 流程不同、设施数量和复杂程度不一样 4.扩建可能性
5.管理体制
远距离控制、无人值守、委托管理 6.经济因素 降低建设和运行管理费用
• 6.1.2
监视控制项目
• 选择监视控制项目时考虑:处理厂规模、管理体制、节省
人力和自动化的程度、运行管理合理化的程度等,在明确 设计思想之后,确实掌握设施、设备与处理的状况,并为 有效地实施来选择必要的监视控制项目。 • 监视控制项目如表6.2所示。
1.处理厂的规模
表6.1 不同规模处理厂的监视控制方式(※)
处理厂规模 小型处理厂 监视控制方式 分别监视操作方式 集中监视分别操作方式 集中监视控制(操作)方式 集中监视控制(操作)方式 中型处理厂 分区监视分散控制方式
集中监视分散控制方式
分区监视分散控制方式 大型处理厂 集中监视分散控制方式 集中管理式分区监视分散控制方式
•
• • •
3、前馈控制
1、模糊控制 2、神经控制 3、专家系统
• 复合控制、模糊控制、神经控制和专家系统等控制方式。
6.3
污水处理厂的计算机控制系统 (略)
6.4
污水泵站的自动控制及其设备
• 污水泵站的运行控制也可分为手动控制和自动控制两大类。 • 6.4.1 污水泵站的自动控制
为了保证污水泵站的安全可靠运行。无论是手动控制还 是自动控制,都应当有完善的控制设备。一人控制时,由人 来决定泵的运行和停止,仅用开关就可按一定的顺序对包括 辅助设备在内的有关泵的设备进行启动或停止的联动操作; 通过闸阀调节压水管上闸阀的开启度,此外,还应设置各种 保护与报警装置对泵站的运行监视。这种控制方式一般用于 污水泵站与污水处理厂设在同一地点的情况下,当不在同一 地点时,应当应用远距离自动控制。