过程控制与自动化仪表(复习要点)
过程仪表自动化重点知识
1、过程控制:是指用控制手段对连续生产过程的某些物理参数进行自动控制。
2、工业生产过程主要分为三类:1 连续型2 离散型3 混合型3、过程控制与其他控制技术的共同点是:为了实现过程控制系统的不同构成和相应的功能,他们都是工业上生产的系列化仪表。
4、过程控制的要求主要有:安全性、稳定性、经济性5、过程控制的发展大致经历了局部自动化、综合自动化、全盘自动化6、过程控制系统主要由:被控过程和自动化仪表两部分组成7、过程控制系统的分类:1 结构不同的控制系统有(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈反馈复合控制系统 2 设定值不同的控制系统(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)顺序控制系统8、单项性能指标包括衰减比、超调量、最大动态偏差、残余偏差、调节时间和振荡频率9、自动化仪表分类按结构形式分:1 基地式仪表2 单元组合式仪表3 组装式仪表4 集中/分散式仪表10、模拟仪表的信号可分为:气动仪表的模拟信号、电动仪表的模拟信号11、本质安全:把仪表的电路在短路、断路及误操作等各种电路状态下可能产生的火花,限定在爆炸气体的点火能量一下。
12、安全火花型防爆系统必须具备两个条件:1 现场仪表必须设成安全火花型2 现场仪表与非危险场所之间必须经过安全栅13、传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装备,通常由敏感元件和转换元件组成。
14、过程参数检测仪表通常由传感器和变送器组成。
15、变送器,通常和传感器组成完成对被控参数的检测,并转换成统一的标准信号输出。
1-5v,4-20mA。
16、检测误差:是指检测仪表的测量值与被测物理量的真值之间的差值。
17、真值:指被测物力量的真实取值或客观取值。
18、最大绝对误差:指仪表的实测示值x与真值Xa的最大差值。
19、相对误差:等于最大绝对误差比真值的百分数。
20、引用误差:等于最大绝对误差比上仪表的上限减下限的百分数。
21、基本误差:指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。
过程控制与自动化仪表重点
第一章1.自动化仪表:负责对被控过程的工艺参数进行自动测量、自动监视和自动控制2.结构不同的控制系统:反馈/前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统3.设定值作阶跃变化时的过渡过程特性衰减比:超调量:4.综合性能指标:只适用于衰减、无静差系统5.自动化仪表分类:(1)安装场地分:现场类/控制室类仪表;(2)能源形式分:液动、气动和电动,一般用电动和气动;(3)信号类型分:模拟式和数字式;(4)结构形式分:基地式/单元组合式仪表6.模拟仪表的信号制:气动仪表/电动仪表的模拟信号;气动仪表的输入/输出使用0.02-0.1MPa的模拟气压信号;电动仪表采用直流电流和直流电压作为统一标准信号,模拟直流信号为4-20mA DC,负载电阻为250Ω,模拟直流电压信号为1-5V DC7.电动仪表采用直流集中供电的优点是:(1)每块仪表省去了各自的电源变压器、整流及稳压部分,缩小了仪表体积,减轻了重量,降低了温升;(2)便于采用备用电源,增强了防停电能力;(3)仪表内部不存在220V交流电,为仪表的安全防爆创造了必要条件8.气动/液动仪表具有本质安全防爆性能;传统安全防爆仪表是把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸气体隔离开来,属于结构型防爆,安全火花型防爆则具有本质安全防爆性能9.安全火花型防爆等级:电压限制在30V DC;DDZ-Ⅲ型压力变送器等级标志为H Ⅲe,表示30V DC,内部电流限制在70mA DC以下,表面温度低于100℃第二章10.检测仪表是过程控制系统的重要组成部分,系统的控制精度首先取决于检测仪表的检测精度,检测仪表的基本特性和各项性能指标又是权衡检测精度的基本要素11.变送器是将输出信号变成标准信号的传感器12.检测误差:检测仪表的测量值与被测物理量的真值之间的差值13.检测仪表的基本特性:固有/工作特性,固有特性是确定其性能指标的依据14.仪表的精准度一般不宜用绝对误差和相对误差来表示,由最大引用误差来度量,根据引用误差的定义,仪表的精准度不仅与它的绝对误差有关,而且还与它的测量范围有关;按照这种度量方法,当仪表的测量范围一定,最大绝对误差最小,则最大引用误差也越小,仪表的精准度越高15.科学实验用的仪表精度等级数小于0.05,DDZ-Ⅲ型仪表精度等级为0.516.具有零点迁移、量程调整功能的仪表使它的使用范围得到了扩大,并增加了它的适用性和灵活性17.电动模拟式变送器一般采用四线制或二线制方式传输电源和输出信号;数字式变送器则采用双向全数字二线制传输方式,目前广泛采用HART协议通信方式18.HART协议:在4-20mA DC基础上叠加幅度为±0.5mA的不同频率的正弦调制波作为数字信号,1200Hz频率代表逻辑“1”,2200Hz频率代表逻辑“0”,传输速率为1200bit/s19.温度检测方法:(1)接触式测温:热电阻<500℃,铜/铂电阻,热电偶500℃-2000℃;非接触式测温>2000℃20.热敏电阻按温度系数分为:负温度系数(NTC)型,正温度系数(PTC)型和临界温度系数(CTB)型21.热电偶测温原理:(1)将两种材质不同的导体或半导体A、B链接成闭合回路就构成热电偶;(2)热电偶基于热电效应,热电偶两端温度不同;(3)则在热电偶闭合回路中产生热电动势22.热电偶:(1)若组成热电偶的电极材料相同,总热电动势总为零;(2)若冷热两端的温度相同,则总热电动势总为零;(3)热电偶的热电动势与冷热两端的温度和电极材料有关23.热电偶的第三导体定律:热电偶回路中接入第三种导体时,只要第三导体的两个接点温度相同,回路中热电动势值不变24.冷端延伸与等值替换原理:制作热电偶的热电材料价格昂贵,不可能将热电偶的电极做得很长,结果导致冷端温度受被测温度的影响较大而不断变化,工程上常用专用的“补偿导线”与热电偶的冷端相连,补偿导线是由两根不同性质的廉价金属线制成的25.冷端温度校正常用查表校正法和电桥补偿法26.热电偶具有测温精度高、在小范围线性度与稳定性好、测温范围宽(500-2000℃)、响应时间快等优点,因此在工业生产过程中应用非常广泛27.压力的概念:压差Δp,绝对压力Pabs,表压Pg,负压Pv;一般压力仪表所指示的压力即为表压或真空度28.流量:在工程上,常把单位时间内流过工艺管道某截面的流量数量成为瞬间流量,而把某一段时间内流过工艺管道某截面的流量总量称为累积流量29.流量的检测方法:(1)体积流量检测法,(2)质量流量检测法=4nV,n为齿轮转速,V为月牙腔体30.典型流量检测仪表:(1)容积式流量计qv积。
过程控制与自动化仪表知识点
1.过程控制系统由被控过程和自动化仪表两部分组成。
2.自动化仪表按能源形式分为:液动、气动和电动。
按信号类型分为:模拟式和数字式。
3.模拟仪表的信号可分为气动仪表的模拟信号与电动仪表的模拟信号。
4.气动仪表的输入/输出模拟信号统一使用0.02~0.1MPa 的模拟气压信号。
5.按照国际电工委员会规定,过程控制系统的模拟直流电流信号为4~20mA DC ,负载电阻为250Ω;模拟直流电压信号为1~5V DC 。
DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表就是这种信号标准。
6.气动仪表与电动仪表的能量供给分别来自于气源和电源。
1.过程参数检测仪表通常由传感器和变送器组成。
2.引用误差计算公式:%100x x minmax ⨯-∆=γ(其中△为最大绝对误差,等于实测值x 减真值a x 的最大差值,即a1x x -=∆,min max x x 与为测量表的上下限值)3.精确度及其等级:最大引用误差去掉“±”与“%”。
例:±5%的精度等级为0.5。
4.热电阻在500℃以下的中、低温度适合作测温元件(理解公式()()[]00t t 1t -+=αR R ,其中R(t)为被测温度t 时的电阻值;R 0为参考温度t 0时的电阻值,通常t 0=0℃,α为正温度系数);金属热电阻适用于-200℃~500℃;热敏电阻为-50~300℃。
5.热电阻接线有二线制、三线制、四线制三种接法,其中三线制可利用电桥平衡原理消去导线电阻。
6.热敏电阻由于互换性较差,非线性严重,且测温范围在-50~300℃左右,所以通常较多用于家电和汽车的温度检测和控制。
7.由于热电偶具有测温精度高、在小范围内线性度与稳定性好、测温范围宽、响应时间快等优点,因此在工业生产过程中应用广泛。
当温度高于2000℃时热电偶不能长期工作,需采用非接触式测温方法。
8.当被测为运动物体时,采用非接触式测温方法。
体积流量表示瞬时流量与累积流量:瞬时:A A A υυ==⎰d q v 累积:⎰=t 0v v dt q Q 质量流量表示瞬时流量与累积流量:瞬时:v m q q ρ= 累积:v m Q Q ρ=(ρ为流量密度)标准状态下的体积流量:n v n m vn /q /q q ρρρ==(n ρ为标准状态下气体密度)9.典型流量检测仪表有容积式流量计、速度式流量计、直接式质量流量计。
过程控制与自动化仪表复习要点和习题答案(6,7,10)
过程控制与自动化仪表复习要点和习题答案(6,7,10)第六章高性能过程控制1.把握串级调整系统的结构特点、优点,会分析!2.把握串级系统设计中主副变量的挑选原则,调整器的调整逻辑确实定原则,调整器的正反作用确实定3.把握前馈的原理特点以及与反馈的区分!前馈控制器的传函求法!4.把握SMITH 预估法基本原理5.会画工艺图流程及系统原理框图第七章特别过程控制1. 把握比值调整系统的原理,主动量,从动量。
仪表比值系数确实定! 调整器的调整逻辑2. 匀称控制的特点,整定原则,调整逻辑3. 会画工艺图流程及系统原理框图第十章:锅炉1.把握锅炉水位控制的主要干扰分析,调整计划,三冲量的工艺流程图、系统框图及控制分析。
燃烧系统控制。
2.精馏塔两端产品质量控制。
第6章:1.(8)能1.(9)是(反馈环节视为正时)1.(11)1)第1页/共8页2)气开阀T1C调整阀副对象主对象T1T T2T T2C+--+T1T2给定干扰3)主:反作用副:反作用1.(12)1)第2页/共8页2)气开阀3)主:反作用副:反作用2. (1)2. (4)3(3)1)控制系统框图:TC调整阀副对象主对象TTFT PC+--+T第3页/共8页Q2给定干扰()()122()(1)(1)1()()(1)(1)1f o f o ss f o o o F FF FF o O f o F G s T s T s T s K G s e K eG s K T s T s T s ττττ----+++=-=-?=+++2)当调整阀上的气源中断时,为了防止温度过高,烧坏设备,应关闭阀门,不再通入蒸汽,因此采纳气开阀3)先确定副调整器,由于副对象是正作用对象,调整阀是正作用对象,测量变送视为正作用,为了保证副环为负反馈,副调整器采纳反作用再确定主调整器,把囫囵副环看成一个正作用环节,主对象为正作用对象(由于当蒸汽流量增强时,出口温度上升),为了保证主环为负反馈,主调整器采纳反作用。
过程控制与自动化仪表知识点
过程控制与自动化仪表知识点过程控制与自动化仪表是现代工业领域中的重要组成部分,对于生产过程的控制和监测具有关键作用。
本文将介绍一些与过程控制与自动化仪表相关的知识点,包括仪表的分类、工作原理以及在工业过程中的应用。
一、仪表的分类在过程控制与自动化领域中,仪表按照测量信号类型和测量原理可以分为多个不同的分类。
常见的仪表分类包括以下几种:1.按照测量信号类型:- 模拟仪表:能够对连续变化的物理量进行测量和显示,如压力、温度等。
- 数字仪表:使用数字方式对物理量进行测量和显示,一般通过传感器将信号转换为数字信号,例:数字压力计、数字温度计等。
2.按照测量原理:- 电气仪表:基于电气效应进行测量,如电流、电压等。
- 机械仪表:通过机械结构完成测量,如转速、位移等。
- 光学仪表:利用光原理进行测量,如光电传感器、光谱分析仪等。
二、仪表的工作原理不同类型的仪表在工作原理上也存在差异。
1.模拟仪表的工作原理:模拟仪表一般通过传感器将被测量的物理量转换为电信号,然后经过放大、调节等处理,最终将结果以模拟信号的形式进行显示和输出。
2.数字仪表的工作原理:数字仪表一般通过传感器将被测量的物理量转换为电信号,然后经过模数转换器将模拟信号转换为数字信号,数字信号经过处理后以数字方式进行显示和输出。
三、过程控制与自动化仪表的应用过程控制与自动化仪表在各个工业领域中广泛应用,主要包括以下几个方面:1.工艺参数监测与控制:过程控制与自动化仪表能够实时监测生产过程中的工艺参数,如温度、压力、液位等,并根据设定值进行控制,确保生产过程的稳定性和优化。
2.安全监测与报警:仪表还能够监测危险工作环境中的各项参数,如有毒气体浓度、火焰温度等,并及时发出警报,保护工作人员的生命安全。
3.数据采集与分析:过程控制与自动化仪表能够将各种参数数据进行采集和记录,并通过数据分析软件进行分析和优化,帮助企业提高生产效率和质量。
4.远程监控与操作:仪表系统可以与计算机网络集成,实现远程监控和操作,方便运维人员对生产过程进行远程管理和调试。
过程控制与自动化仪表
第一章1、不设反馈环节的,称为开环控制系统;设有反馈环节的,称为闭环控制系统。
2、开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是,仅有从输入益到输出端的前向通路,而没有从输出端到输入端的反馈通路。
3、开环控制系统的特点是:操纵情度取决于组成系统的元器件的精度,因此对元器件的要求比较高。
4、开环控制系统普通是根据经验来设计的。
5、为了实现系统的自动控制,提高控制精度,可以改变控制方法,増加反馈回路来构成闭环控制系统。
6、系统的输岀量通过测量变送元件返回到系统的输入端,并和系统的输入量作比较的过程就称反馈。
7、如果输入量和反馈量相减则称为负反馈;反之若二者相加,则成为正反馈。
8、闭环控制系统的自动控制或者自动调节作用是基于输出信号的负反馈作用而产生的,所以经典控制理论的主要研究对象是负反馈的闭环控制系统,研究目的是得到它的普通规律,从而可以设计岀符合要求的、满足实际需要的、性能指标优良的控制系统。
9、由人工来直接进行的控制称为人工控制。
10、人在控制过程中起到了祖测、比较、判断和控制的作用,而这个调基过程就是n栓测偏差、纠正偏差”的过程。
11、液位变送器代替玻璃管液位计和人眼;控制器代替人脑;调节阀代替人手。
过程控制系统普通由自动化装置及生产装置两部份组成。
生产装置包括:被控对象;自动化装置包括:变送器,控制器,执行器。
12、系统的各种作用虽:①被控变量②设定值③测量值④控制变量⑤扰动量⑥偏差13、在生产过程中,如果要求控制系统使被控变量保持在一个生产指标上不变,或者说要求工艺参数的设定值不变,则将这种控制系统称为定值控制系统。
14、该定值是一个未知变化虽的控制系统称为随动控制系统,又称为自动跟踪系统。
15、程序控制系统的设定直也是变化的,但它是时间的已知函致,即頑定直按一定的时间顺序变化。
16、过程控制系统有两种状态:①系统的稳态②系统的动态。
17、过程控制系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程称为过程控制系统的过渡过程。
过程控制及自动化仪表总结
3、执行单元
n理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则 n了解控制阀的流量特性的意义
主要内容
★气动执行器的结构 ★控制阀的理想流量特性
直线、等百分比(对数)、抛物线、快开 ★如何选择执行器的气开、气关?
主要从工艺生产上安全要求出发。原则是:当信号压 力中断时,应保证设备和操作人员的安全。
* 若无信号压力时,希望阀全关,则应选择气开阀;若 无信号压力时,希望阀全开,则应选择气关阀。
(+2kPa,
+1.43%,
+1.0% )
3.某1.5级测量范围为0~100kPa的压力表,在50kPa、 80kPa、100kPa三点校验时,其示值绝对误差分别为 -0.8kPa、+1.2kPa、+1.0kPa,试问该表是否合格?
仪器基 本误差 小于允 许误差, 仪器合 格;反 之则不 合格。
j
4、简单控制系统
n 了解简单控制系统的结构、组成及作用 n 掌握简单控制系统中被控变量、操纵变量选择的一般
原则 n 了解各种基本控制规律的特点及应用场合 n 掌握控制器正、反作用确定的方法 n 掌握控制器参数工程整定的方法
主要内容
★分析给定的系统 ★制定控制方案
被控对象、被控变量、操纵变量、执行器、控制器 ★画出控制系统的方框图 ★选择执行器的气开、气关 ★选择控制器的控制规律 ★选择控制器的正作用、反作用
练习题
差压计三阀组的安装示意图如图所示, 它包括两个切断阀和一个平衡阀。 安装三阀组的主 要目的是为了在开停 表时,防止差压计单向受到很大的静 压力,使仪表产生附加误差,甚至损 坏。为此,必须正确地使用三阀组。
具体步骤是:
*先开平衡阀3,使正负压室连通;然后
自动化仪表与过程控制复习资料
自动化仪表与过程控制复习资料一、填空1. 调节器的工程整定方法主要有:、和。
2. 调节阀的理想流量特性有3种,分别是、________________和_____________。
3. 均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中,从系统内部解决工艺参数之间的矛盾,该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。
4 按照国际电工委员会(IEC)规定,过程控制系统的模拟直流电压信号为;模拟直流电流信号为。
5. 过程控制系统按设定值信号的特点可分为三种类型,分别是:_______________、______________和__________。
6. PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。
7. 调节器的工程整定方法主要有:、和。
8. 过程控制系统的单项时域性能指标包括、最大动态偏差、残余偏差、、和等。
9. 过程控制仪表按结构形式可分为___________、___________和____________、____________。
10. PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。
11. 调节阀的理想流量特性有3种,分别是、________________和_____________。
12. 过程控制仪表按结构形式可分为:基地式仪表、___________和____________、____________。
13. 均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中,从系统内部解决工艺参数之间的矛盾,该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。
1.临界比例度衰减曲线法反应曲线法2.直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性3. 系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内4.1-5V DC 4-20mA DC5. 定值控制系统随动控制系统顺序控制系统6.比例积分微分7.临界比例度衰减曲线法反应曲线法8.衰减比(衰减率)、超调量、调整时间、振荡频率9.基地式仪表、单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表10.比例、积分、微分11.直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性12. 单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表13.系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内。
自动化仪表与过程控制考试资料
的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制。
通常对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制,使其保持定值或按一定规律变化,以确保产品质量和生产安全,并使生产过程按最优化目标自动进行。
过程控制特点:系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成,复杂多样,通用控制系统难以设计,控制方案丰富多彩、控制要求越来越高,控制过程大多属于慢变过程与参量控制,定制控制是主要形式。
过程控制要求:安全、稳定、经济。
任务:在了解、掌握工艺流程和被控过程的静态与动态特性的基础上,应用控制理论分析和设计符合上述三要求的过程控制系统,并采用适宜的技术手段加以实现。
过程控制系统的分类:按被控参数的名称:温度、压力、流量、液位、成分等;按被控量多少:单变量、多变量;按完成特定工艺要求:比值、均匀、分程和自动选择性等;按所用自动化工具:常规仪表和计算机过程控制系统;按系统不同结构:反馈、前馈、前馈-反馈复合;按不同给定信号:定值、随动和顺序控制系统。
自动化仪表分类:按场地:现场类、控制室类;按能源形势;液动、气动、电动;按信号类型:模拟式、数字式;按结构形式:基地式、单元组合式、组装式、集中/分散式。
防爆仪表:结构型防爆:充油型、充气型、隔爆型,把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸气体隔离开;安全火花型防爆:把仪表的电路在短路、断路及误操作等状态下可能产生的火花限制在爆炸性气体的点火能量以下。
安全火花型防爆系统两个必备条件:现场仪表必须设计成安全火花型,现场仪表与非危险场所之间必须经过安全栅,以便对送往现场的电压电流进行严格的限制,从而保证进入现场的电功率在安全范围之内。
电容式差压变送器原理:检测部件将差压转换成电容量变化,转换放大电路将差动电容转换成差动电流并放大为4-20mADC输出。
容积式流量计:流体流过固定体积的计量空间,产生的差压带动转子,由转子转动次数得出被测流体体积累计值。
基于速度法的流量监测仪表有:差压式、转子、涡轮、电磁、靶式、旋涡式、超声波流量计。
自动化仪表复习提纲【精选】
《自动化仪表》课程复习提纲第一章绪论1 自动化仪表是指哪一类仪表? 什么叫单元组合式仪表?2 DDZ—Ⅱ型与DDZ—Ⅲ型仪表的电压、电流信号传输标准是什么? 在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处?3 什么叫两线制变送器? 它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分。
4 什么是仪表的精度? 试问一台量程为-100~+100℃、精度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少?5 自动化仪表在控制系统中起什么作用?6 自动化仪表控制系统的结构是怎样的? 各单元主要起什么作用?7 什么是仪表的测量范围、上下限和量程? 彼此有什么关系?8 如何才能实现仪表的零点迁移和量程迁移?9仪表的相对误差如何求取?选用一台量程很大的仪表去测量一个很小的数值行不行,为什么?10仪表的变差是什么?如何根据变差判定仪表是否合格?11 什么是仪表的灵敏度和分辨率?12 什么是仪表的可靠性?有几个量化指标?13 仪表的精度是如何确定的?第二章检测仪表1 电偶的热电势由哪两部分组成?在热电偶测温闭合回路中,起主导作用的是哪一部分?2 热电偶测温为什么要进行冷端温度补偿?冷端温度补偿的方法有哪几种?3 常用的标准热电偶有几种?试简述其分度号和主要特点。
4 热电阻测温时,为什么一定要用三线制?如果不用三线制,对测温有什么影响?5 如何根据已知电势求真实被测温度?如何根据温度求热电势?6 辐射式温度计的基本工作原理是什么?7 什么是绝对压力、表压和真空度?它们之间的关系又是怎样的?8如何根据工艺条件选择压力表?9 为什么弹簧管压力表测量的是电压?利用弹簧管压力表测压力,在大气中它的指示为p。
如果把它移到真空中,指示值会不会改变?10什么是热电效应?霍尔效应、应变效应、压阻效应、压电效应?11 试叙述力平衡式差压(压力)变送器的测量原理。
12瞬时流量和累积流量分别是什么?13 差压式流量计工作原理是什么?标准节流装置有那几种?节流装置的取压方式有哪几种?14转子式流量计工作原理是什么?14电磁式流量计的工作原理是什么?15质量式流量计分为哪两大类?每一类分别有那些方法,试分别列举?第三章连续调节器1 过程控制仪表有哪些仪表?它又可分为哪几种类型?气动单元组合仪表与电动单元组合仪表各有何优缺点?它们各单元之间的标准统一信号又是如何规定的?2 试简述DDZ—Ⅲ全刻度指示调节器的组成、工作状态以各开关的作用。
过程控制及自动化仪表-复习重点知识点
1, 测量温度的方法:接触式,非接触式。
2, 热电偶:当两种不同导体货半导体连接成闭合回路时,若两个节点温度不同,回路中就会出现热电动势并产生电流。
3, 第三导体定律:除热电偶A, B两种导体外,又插入第三种导体C组合成闭合回路,只要插入的第三种导体的两个接点温度相等,它的接入对回路毫无影响。
4, 测量某一点压力及大气压力之差,当这点的压力高于大气压力时,此差值称为表压。
5, 利用弹性元件受压产生变形可以测量压力。
常用的弹性测压元件有:弹簧管(常用), 水纹管及膜片三类。
6, 流量检测仪表:节流式流量计(在管道中放入肯定的节流元件,依据节流元件的推力或在节流元件前后形成的压差测量)分为:压差, 靶式, 转子流量计。
7, 热导式气体分析仪是一种物理式的气体分析仪。
依据不同气体具有不同的热传导实力这一特性,通过测定混合气体的导热系数,推算出其中某些成分含量。
(0度时H2为7.150,He为7.150)8, 调整器的作用:把测量值和给定值进行比较,依据偏差大小,按肯定的调整规律产生输出信号,推动执行器,对生产过程进行自动调整。
9, 调整规律:他的输出量及输入量(偏差信号)之间具有什么样的函数关系。
10, 比例调整特点:对干扰有及时而有力的抑制作用,但存在静态误差,是一种静差调整。
11, 积分调整特点:能够消退静差,即当有偏差存在时积分输出将随时间变化,当偏差消逝时输出能保持在某一值上不变。
但动作过于缓慢,过渡过程时间长,易造成系统不稳定。
12, 微分调整器:能在偏差信号出现或变化瞬间,马上依据变化趋势,产生调整作用,是偏差尽快的消退于萌芽状态之中。
但对静态片差毫无抑制实力,不能单独运用。
13, 在PID三作用调整器中,微分作用主要爱用来加快系统动作速度,削减超调,克服震荡。
积分作用主要用来消退静态误差。
将比例, 积分, 微分三种调整规律结合在一起,即可达到快速灵敏,又可达到平稳精确,只要协作得当便可得到满足的调整效果。
过程控制及仪表期末复习题
过程控制及仪表期末复习题过程控制及仪表期末复习题过程控制及仪表是工程领域中一个重要的学科,它涉及到工业生产过程中的监控、调节和控制。
在工业生产中,过程控制及仪表的应用可以提高生产效率、降低能耗、保证产品质量等。
在期末复习中,我们可以通过一些典型的问题来加深对这一学科的理解和掌握。
1. 什么是过程控制?它的基本原理是什么?过程控制是指对工业生产过程中各种参数进行监测、调节和控制,以实现生产过程的稳定和优化。
它的基本原理是通过传感器采集过程中的各种参数,将这些参数传递给控制器,然后控制器根据预设的目标值和控制算法,调节执行器来实现对过程的控制。
2. 什么是PID控制器?它的工作原理是什么?PID控制器是过程控制中常用的一种控制器,它由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成。
PID控制器的工作原理是通过比较实际值和目标值的差异,计算出一个控制量,然后通过调节执行器来实现对过程的控制。
其中,比例部分根据差异的大小来产生控制量,积分部分根据差异的累积来产生控制量,微分部分根据差异的变化率来产生控制量。
3. 什么是反馈控制?它与前馈控制有何区别?反馈控制是指根据过程的实际反馈信息来调节控制量,以实现对过程的控制。
它通过比较实际值和目标值的差异来产生控制量,具有较好的稳定性和适应性。
而前馈控制是指根据预测的未来情况来调节控制量,以提前对过程进行调节。
前馈控制可以提高系统的动态响应速度,但对于扰动的抑制能力较弱。
4. 什么是传感器?常见的传感器有哪些?传感器是过程控制中用于采集过程参数的装置,它可以将物理量转换为电信号。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。
温度传感器用于测量温度,压力传感器用于测量压力,流量传感器用于测量流体的流量,液位传感器用于测量液体的高度。
5. 什么是仪表?常见的仪表有哪些?仪表是过程控制中用于显示和记录过程参数的装置,它可以直观地反映过程的状态和变化。
过程控制与自动化仪表复习
1.过程控制概念:采用模拟或数字控制方法对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制通称为过程控制。
2•过程控制系统发展阶段:①基于仪表的局部自动化阶段②基于仪表/计算机综合自动化阶段③基于网络的全盘自动化阶段。
3. 过程控制系统的基本组成:被控过程,自动化仪表。
4. 过程控制系统一般是指:工业生产过程中自动控制系统的被控变量为温度、压力、流量、液位、成分等过程参数。
5•过程控制系统的分类:①结构分类:反馈控制系统,前馈控制系统,前馈-反馈复合控制系统②定值分类:定值,随动,顺序控制系统。
6.过程控制系统的性能指标:稳定性,快速性,准确性。
7•过程控制系统的单项性能指标:①衰减比:两个相邻的同向波峰之比n=B1/B2,衰减比在4:1到10:1 的范围内。
②最大动态偏差和超调量:最大动态偏差是指设定值阶跃响应中,系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度,即最大振幅与最终稳态值之和的绝对值。
超调量:最大动态偏差占被控量稳态值的百分比。
③残余偏差:残余偏差是系统的最终稳态偏差,即过渡过程结束时新稳态值与给定值之差。
④调节时间、峰值时间和振荡频率:调节时间从干扰开始到被控量进入新稳态值的土5%所需的时间ts,峰值时间是从干扰开始到被控量达到最大值所需的时间tp。
愈短愈好。
在同样的振荡频率下,衰减比越大,则调节时间越短。
而在同衰减比下,振荡频率越高,则调节时间越短。
8•自动化仪表的分类:安装场地(现场类,控制室类),能源形式(液动,气动,电动),信号类型(模拟式,数字式) ,结构形式(基地式,单元组合式,组装式,集中/分散式)。
9•模拟仪表的信号4〜20mA直流电流信号或1〜5V的直流电压信号。
10. 引用误差:它是相对仪表满量程的一种误差。
11. 检查误差的规律性:①系统误差:对同一被测参数进行多次重复测量时,按一定规律出现的误差②随机误差:对同一被测参数进行多次重复测量时,误差绝对值的大小和符号不可预知的随机变化,但就总体而言具有一定的统计规律性的误差③粗大误差:由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化引起的显著偏离实际值的误差。
自动化仪表与过程控制复习资料 (2)
自动化仪表与过程控制复习资料一、填空题过程控制仪表按结构形式可分为___________、___________和____________、____________。
PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。
调节器的工程整定方法主要有:、和。
过程控制仪表按结构形式可分为:基地式仪表、___________和____________、____________。
均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中,从系统内部解决工艺参数之间的矛盾,该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。
过程控制系统的单项时域性能指标包括、最大动态偏差、残余偏差、、和等。
调节阀的理想流量特性有3种,分别是、________________和_____________。
均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中,从系统内部解决工艺参数之间的矛盾,该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。
按照国际电工委员会(IEC)规定,过程控制系统的模拟直流电压信号为;模拟直流电流信号为。
过程控制系统按设定值信号的特点可分为三种类型,分别是:_______________、______________和__________。
PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。
调节器的工程整定方法主要有:、和。
调节阀的理想流量特性有3种,分别是、________________和_____________。
答案:基地式仪表、单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表比例、积分、微分临界比例度衰减曲线法反应曲线法单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内衰减比(衰减率)、超调量、调整时间、振荡频率直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内1-5V DC 4-20mA DC定值控制系统随动控制系统顺序控制系统比例积分微分临界比例度衰减曲线法反应曲线法。
自动化仪表与过程控制知识要点料
自动化仪表与过程控制知识要点1.调节器的比例度和积分时间比例度越大,比例作用越弱2.我国生产的电动单元组合仪表,以线性集成电路为主要放大元件、具有安全火花防爆性能的是.DDZ-II型仪表。
3.在下列各项中的哪一个属于带非自衡特性的对象纯滞后对象4.某台DDZ-Ⅲ型温度比例控制器, 测温范围为200~1200℃。
当温度给定值由800℃变化到850℃时, 其输出由12mA变化到16mA。
则该控制器的比例度δ是.20%5.出于危险分散考虑,单回路控制器虽有若干路模拟量及开关量输出,但只有2路采取直流电流信号输出,即原则上只能控制1 个执行器。
6.在外界条件小变的情况下,使用同一仪表对被测参量进行反复测量(正行程和反行程)时,所产生的最大差值与测量范围之比称为变差。
7.批量PID控制算法,是一种针对批量生产过程经常处于起动过程而设计的准最优控制算法,旨在起动时能以最快的速度向设定值靠近,而又不产生偏量8.在下列各项中的哪一个属于带非自衡特性的对象.纯滞后对象9.批量PID控制算法,是一种针对批量生产过程经常处于起动过程而设计的准最优控制算法,旨在起动时能以最快的速度向设定值靠近,而又不产生偏量11、集散控制系统中的现场控制站,是一种控制功能与操作功能分离的多回路控制器12.已知数字积分运算:积分时间Ti=0.1s,采样周期ΔT=0.2s,输入采样值x(0)=2,x(1)=2,x(2)=1,x(3)=1,则k=3时刻的数字积分运算结果为12。
13.执行器根据其结构,一般由执行机构和调节机构两部分组成;执行器按其使用能源形式可为气动执行器、电动执行器、液动执行器三大类。
14.单回路控制器和模拟仪表一样,联络信号在控制室与现场之间采用 4--20mA 直流电流信号,在控制室内采用 1--5V 直流电压信号。
15、真值是指被测变量本身所具有的真实值,在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。
状态中的一种。
16.理想流量特性有三种典型的流量特性是直线型、快开型、对数型。
自动化仪表与过程控制复习资料
自动化仪表与过程控制复习资料1、过程控制的特点?答:①对象复杂②对象存在滞后③ 对象特性具有非线性④控制系统复杂2、过程控制系统的3个主要发展阶段答:①仪表自动化阶段②计算机控制阶段③综合自动化阶段3、过程控制系统的基本组成答:①被控对象②传感器和变送器③控制器(调节器)④执行器⑤控制阀4、定值控制系统、随动系统、程序控制系统的定义答:①定值控制系统:设定值保持不变(为一恒定值)的反馈控制系统称为定值控制系统。
②随动系统:设定值不断变化,且事先是不知道的,并要求系统的输出(被控变量)随之而变化。
③程序控制系统:设定值也是变化的,但它是一个已知的时间函数,即根据需要按一定时间程序变化。
5、递减比(衰减比)、超调量、过渡过程时间、静态偏差、相应曲线评价准则(IAE/ISE/ITAE )。
答:(1)递减比:根据实际操作经验,为保持足够的稳定裕度,一般希望过渡过程有两个波左右,与此对应的衰减比在4:1到10:1的范围内。
(2)超调量:最大动态偏差占设定值的百分比称为超调量。
(不能过大)(3)过渡过程时间:原处于平衡的控制系统受扰动后,由于系统的控制作用,被控量过渡到被控量稳态值的2%~5%时,达到新的平衡状态所经历的时间,也称为过渡过程时间、稳定时间。
(4)静态偏差:过渡过程结束,设定值与被控参数的稳态值之差。
(5)相应曲线评价准则:误差积分IE (不合理);绝对误差积分IAE (公认,常用);平方误差积分ISE (抑制大误差);偏差绝对值与时间乘积积分(ITAE )(抑制长时间过渡过程)。
1、量程调整的目的:使变送器的输出信号上限值与测量范围的上限值相对应。
量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率,也就是改变变送器输出信号y 与输入信号x 之间的比例系数。
2、零点调整和零点迁移:零点调整使变送器的测量起点为零,而零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值(正值或负值)。
测量的起始点由零变为某一正值,称为正迁移;反之称为负迁移。
自动化仪表与过程控制期末考试题库
A、体积流量计
B、质量流量计
C、速度式流量计
15采用容积测量法的是(B )
A、涡轮流量计
B、罗茨流量计
C、电磁流量计
16适用于大口径大流量和浓稠浆液及悬浮粒的场合的控制阀是(B)。
A、三通阀
B、蝶阀
C、球阀
17自动调节阀门按照工作所用能源形式可分为电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀,其
中( C )推力最大;但安装、维护麻烦,使用不多。
自动化仪表与过程控制复习要点
第一章 绪论 1、过程控制系统组成
2、模拟仪表信号制(电动 1-5V4-20ma气动 0.02MA~0.1MA) 3、安全火花防爆系统 第二章 参数检测 1、精度及精度等级 2、测温原理(热电阻、热电偶)、第三导体定律与冷端延伸意义(前者说明可以用电表检 测回路上的热电势,后者说明在温度低于 100度环境下可以用廉价金属代替贵重金属)、冷 端 延 伸 ( 原 因 : 分 度 表 上 的 对 应 关 系 是 基 于 冷 端 为 0度 的 数 据 , 校 正 方 法 :
为(C)
A、1.0级
B、1.2级
C、1.5级
10压力表的测量使用范围一般为其量程的( A )处。
A、1/3~2/3
B、<2/3
C、>1/3
11压力表的测量使用范围一般为其量程的 1/3~2/3处,如果低于 1/3则( C )
A、因压力过低而仪表无指示
B、精度等级降低
C、相对误差增大
12现有两台压力变送器,精度等级都为 1级,第一台量程为 0-600KPa,第二台量程为 250
A、 放大倍数
B、时间常数
C、纯滞后时间
30下列表达式中,表示比例积分调节规律的是( A )
自动化仪表与过程控制重点
第一章1、简单控制系统由(控制器)、(执行机构)、(被控对象)和(检测变送仪表)四个环节组成。
检测元件和变送器用于检测被控变量,并将检测到的信号转换为标准信号,输出到控制器。
控制器用于将检测变送器的输出信号与设定值进行比较,得出偏差,并把偏差信号按一定的控制规律运算,运算结果输出到执行器。
执行器是控制系统回路中的最终元件,直接用于改变操纵量,以克服干扰,达到控制的目的。
控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。
2、过程控制系统分类:按结构不同:反馈控制系统,前馈控制系统,前馈-反馈复合控制系统。
按设定值不同:定值控制系统,随动控制系统,顺序控制系统。
按被控参数名称分类:温度,压力,流量,液位,成分等控制系统。
按被控量的多少:单变量和多变量控制系统。
按完成特定工艺要求:比值,均匀,分程和自动选择性等控制系统3、Ⅲ型电动单元组合仪表的电压信号标准是1-5V DC电流信号标准是4-20mA DC,气动仪表输入输出模拟信号统一使用1.02-0.1M Pa的气压信号。
4、衰减率的计算:若衰减比n(n=B1除以B2)为4:1,,则衰减率ψ为0.75. 第二章1、仪表精度等级=最大绝对误差÷(上限值—下限值),值乘以100为多少就是多少级2、HART协议传输方式HART协议是数字式仪表实现数字通信的一种协议,遵循HART协议的变送器可以在一条电缆上同时传输4-—20mADC的模拟信号和数字信号。
其数字信号的传输是基于频移键控方法,即在4—20mADC基础上叠加幅度为正负0.5mA的不同频率的正弦调制波作为数字信号,1200HZ频率代表逻辑“1”,2200HZ频率代表逻辑“0”传输速率为1200bit/s3、热电阻的测温原理:是基于电阻的热—阻效应进行温度测量的,因此只要测出感温热电阻的阻值变化,即可测出被测温度,目前,测温元件主要由金属热电阻和半导体热敏电阻两类;4、热电偶及其测温原理:将两种材质不同的导体或半导体A、B连接成闭合回路就构成了热电偶,热电偶的测温原理是基于热点效应,即只要热电偶两端的温度不同,则在热电偶闭合回路中就产生热电动势,这种现象就成为热点电效应;5、热电阻为何采用三线制?这种接法可利用电桥平衡原理较好的消除导线电阻的影响。
- 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)。
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25第一章:什么是过程控制?过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制,是自动化技术的重要组成部分。
过程控制系统的组成:被控对象和自动化仪表(包括计算机)两部分组成。
(被控参数,控制参数,干扰量f(t),设定值r(t),反馈值z(t),偏差e(t),控制作用u(t))过程控制系统的分类:按结构不同:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈复合控制系统;按定值不同:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)顺序控制系统过程控制系统的性能指标:根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下单向性能指标:(1)衰减比(2)最大动态偏差和超调量(3)参与偏差(4)调节时间、峰值时间和振荡频率综合性能指标:(1)偏差绝对值积分IAE(2)偏差平方积分ISE(3)偏差绝对值与时间乘积积分ITAE(4)时间乘偏差平方积分ITSE第二章:检测误差的类型、怎样克服?1、检测误差的描述(1)真值所谓真值是指被测物理量的真实(或客观)取值。
在当前现行的检测体系中,许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的,即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。
(2)最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值,记作△,即△=x-x a(3)相对误差δ=△/x a *100%(4)引用误差γ=△/(x max-x min)*100%(5)基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。
(6)附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。
2、检测误差的规律性(1)系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时,按一定规律出现的误差。
克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。
(2)随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时,误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化,但就总体而言具有一定的统计规律性,通常将这种误差称为随机误差或统计误差。
引起随机误差的原因很多且难以掌握,一般无法预知,只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小,并设计合适的滤波器进行消除。
(3)粗大误差又称疏忽误差。
这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。
对于粗大误差,首先应设法判断是否存在,然后再将其剔除。
检测仪表的组成:传感器、变送器检测仪表的基本特性固有特性:(1)精确度及其等级(2)非线性误差(3)变差(4)灵敏度和分辨力(5)漂移(6)动态误差工作特性:(1)检测仪表的工作特性(2)零点调整与迁移(3)量程调整变送器的构成原理:(1)模拟式变送器的构成原理模拟式变送器完全由模拟试元器件构成,它将输入的各种被测参数(如温度、压力、流量、液位、成分等)转化成统一标准的模拟信号,其转换性能完全取决于所采用的硬件。
(2)数字式变送器的构成原理数字式变送器是由以微处理器(CPU)为核心构成的硬件电路和由系统程序,功能模块构成的软件两大部分构成。
数字式变送器的硬件主要包括传感器组件、A/D转换器、微处理器、存储器和通信电路等。
数字式变送器的软件分为系统程序和功能模块两部分。
五大参数的检测方法:1、温度T:热电阻PT100、热电偶、热电效应、补偿热电阻的接线方式P282、压力Pa:压力变送器、零点漂移3、液位:液位变送器4、流量5、........各类变送器的组成、应用:注意零点迁移,量程调整氧气成分的检测及仪表:1、热磁式氧气分析仪表P64原理:物质处于磁场被磁化,磁化率不同;氧气的磁化率远高于其他气体(参见P64表2-7),且对温度特别敏感。
热磁式氧气分析仪的构成及工作原理:样气中无氧气→中间通道中气体不流动,桥路输出为零;样气中含有氧气时,氧气受磁场作用进入中间通道并被加热,顺磁性能下降→“磁风”→电阻之差→桥路输出不为零。
含氧量↑→磁风↑→电阻之差↑→桥路输出↑。
从而实现对氧气的连续测量。
2、氧化锆氧量分析仪P66公式内容都比较多第三章:调节器正、反作用的选择:工程上,通常将调节器的输出随反馈输入的增大而增大时,称为正作用调节器;而将调节器的输出随反馈输入的增大而减小时,称为反作用调节器。
DDZ-III型模拟式调节器的组成特点,各部分作用比例积分微分调节规律的选择,正反作用的确定DDZ-III型PID基型调节器的选择执行器的类型:有自动调节阀门、自动电压调节器、自动电流调节器、控制电机等。
其中自动调节阀门是最常见的执行器,种类繁多。
执行器的组成:执行器由执行机构和调节机构(调节阀)两部分组成。
执行器的构成原理:执行器由执行机构和调节机构(调节阀)两部分组成。
接受调节器输出的控制信号,并转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流通面积,以控制流入或流出被控过程的物料或能量,从而实现对过程参数的自动控制。
气动执行器的应用:1、执行器的气开、气关选择原则:调节阀气开、气关的选择,主要从工艺生产的安全来考虑。
换句话说,当发生断电或其他故障引起控制信号中断时,执行器的工作状态应避免损坏设备和伤害操作人员。
2、调节阀的流量特性:被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度(相对位移)间的关系称为调节阀的流量特性。
max ()ql f q L q/qmax —相对流量 l/L — 相对开度电/气转化器的作用:为了使气动调节阀能够接收电动调节器的输出信号,必须把标准电流信号转换为标准气压信号。
其将4~20mA 的电流信号转换成20~100KPa 的标准气压信号。
阀门定位器的作用:气动调节阀中,阀杆的位移是由薄膜上气压推力与弹簧反作用力平衡确定的。
为了防止阀杆处的泄漏要压紧填料,使阀杆摩擦力增大,且个体差异较大,这会影响输入信号P 的执行精度。
在调节阀上加装阀门定位器,引入阀杆位移负反馈。
使阀杆能按输入信号精确地确定自己的开度。
电/气阀门定位器:实际应用中,常把电/气转换器和阀门定位器结合成一体,组成电/气阀门定位器。
安全栅的特性、组成、选择原则第四章:建立被控过程数学模型的方法主要有三种:1、机理演绎法2、试验辨识法3、机理演绎与实验辨识相结合的混合法第五章:简单控制系统的设计的方法 1、传感器、变送器、仪表、测控选择2、调节器3、执行器的选择(电动、气动)一、被控参数的选取:1)对于具体的生产过程,应尽可能选取对产品质量和产量、安全生产、经济运行以及环境保护等具有决定性作用的、可直接参数作为被控参数 。
2)当难以用直接参数作为被控参数时,应选取与直接参数有单值函数关系的所谓间接参数作为被控参数。
3)当采用间接参数时,该参数对产品质量应具有足够高的控制灵敏度,否则难以保证对产品质量的控制效果。
4)被控参数的选取还应考虑工艺上的合理性和所用测量仪表的性能、价格、售后服务等因素 。
控制参数的选取:1)选择结果应使控制通道的静态增益K0尽可能大,时间常数T0选择适当。
2)控制通道的纯时延时间应尽可能小, 和的比值一般应小于0.3。
3)干扰通道的静态增益应尽可能小;时间常数应尽可能大,其个数尽可能多;扰动进入系统的位置应尽可能远离被控参数而靠近调节阀。
这样选择对抑制扰动对被控参数的影响均有利。
4)当广义被控过程由几个一阶惯性环节串联而成时,应尽量设法使几个时间常数中的最大与最小的比值尽可能大,以便尽可能提高系统的可控性。
5)在确定控制参数时,还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性等因素二、仪表的选择(变送器、执行器)为了减小测量信号与被控参数之间的动态偏差,应尽可能选择快速测量仪表,并且注意以下几点问题:1) 应尽可能做到对测量仪表的正确安装,这是因为安装不当会引起不必要的测量误差,降低仪表的测量精度;2) 对测量信号应进行滤波和线性化处理;3) 对纯滞后要尽可能进行补偿;4) 对时间常数的影响要尽可能消除。
为了克服其影响,在系统设计时,可以尽量选用快速测量仪表,也可以在测量变送环节的输出端串联微分环节,若选择则在理论上可以完全消除的影响。
三、执行器的选择:1. 执行器的选型: 在过程控制中,使用最多的是气动执行器,其次是电动执行器。
应根据生产过程的特点、对执行器推力的需求以及被控介质的具体情况和保证安全等因素加以选择并且确定。
2. 气动执行器气开、气关的选择: 气动执行器分气开、气关两种形式,它的选择首先应根据调节器输出信号为零时使生产处于安全状态的原则确定;其次,在保证安全的前提下,还应根据是否有利于节能、是否有利于开车、停车等进行选择。
3. 调节阀尺寸的选择: 调节阀的尺寸主要指调节阀的开度和口径,它的选择对系统的正常运行影响很大在正常工况下一般要求调节阀开度应处于15%-85%之间,具体应根据实际需要的流通能力的大小进行选择。
4. 调节阀流量特性的选择: 通过选择调节阀的非线性流量特性来补偿被控过程的非线性特性,以达到系统总的放大倍数近似线性的目的四、流量特性的选择五、调节器参数(整定方法)PID组成:参数整定的方法可以分为三类,即理论计算整定法、工程整定法和自整定法六、调节器正反作用的选择(方框图)确定各调节器正负的基本原则: 构成系统开环传递函数静态增益的乘积必须为正调节器正反作用类型的确定方法:首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式,以确定的正负;然后根据被控过程特性确定其属于正、反哪一种类型,以确定的正负;最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积必须为正这一原则确定调节器正负,进而确定调节器的正反作用类型。
第六章串级控制系统的组成、特点及应用组成:两个控制回路,主回路和副回路。
副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成;主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。
特点:1)对进入副回路的干扰有很强的抑制能力;2)能改善控制通道的动态特性,提高系统的快速反应能力;3)对非线性情况下的负荷或操作条件的变化有一定的适应能力。
应用(看作业):1. 适用于容量滞后较大的过程 2. 适用于纯滞后较大的过程 3. 适用于干扰变化剧烈、幅度大的过程4. 适用于参数互相关联的过程:5. 适用于非线性过程前馈控制系统的特点及局限性:1.前馈控制的特点1)开环控制;2)比反馈控制及时;3)补偿器为专用 2. 前馈控制的局限性:无法实现对干扰的完全补偿1)只能抑制可测干扰;2)不能对每个干扰实现补偿;3)补偿器难以精确得到,即使得到有时物理上也难以实现应用静态补偿与动态补偿:一般用静态补偿引入前馈控制的原则及应用( 1)系统存在频率高、幅值大、可测不可控的干扰,反馈控制难以克服、控制要求高时;2)控制通道时常大于干扰通道时常,反馈控制不及时,控制质量差;3)主要干扰无法用串级控制使其包含于副回路或副回路滞后过大时;4)尽可能采用静态补偿而不采用动态补偿。