给水排水工程仪表与控制复习
水工程仪表与控制
给排水工程仪表与控制※第一章1、自动控制:人不直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(机械的、电子的、电气的、光学的装置等),使生产过程或工作机械(称被控对象)自动地按预定规律运行,或使其某个参数(称被控量)按预定要求变化。
2、(习题2自动控制系统有哪些组成部分?各部分的作用是什么?)自动控制装置包括:测量元件、比较元件、调节元件、执行元件。
①测量元件:测量被控量的实际值或对被控量进行物理量的变换。
②比较元件:将测量结果和要求的值进行比较,得到偏差。
③调节元件:根据偏差的大小产生控制信号,调节元件通常包括有放大器和矫正装置,它能放大偏差信号产生控制作用,从而使被控量达到要求值。
④执行元件:由控制信号产生控制作用,从而使被控量达到要求值。
3、自动控制系统的主要特点:①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,此回送过程成为反馈,反馈连接方式是负反馈。
由负反馈构成闭环式这种控制系统的结构特点。
②从控制作用的产生来看,它是由偏差引起,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,由偏差产生的控制作用叫做偏差控制。
具有上述两个特点的自动控制系统叫做反馈控制系统、闭环控制系统或偏差控制系统。
这一系列的工作原理叫做反馈控制原理。
4、(习题3自动控制系统有哪些形式?)控制系统从信息传送的特点或系统的结构特点来看可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。
闭环控制:三大特点----封闭的、负反馈和按偏差控制。
主要优缺点----控制精确度高、抗干扰能力强。
使用的元件多,线路复杂,系统的分析和设计都比较麻烦开环控制:包括①按给定值控制;②按干扰补偿。
控制精度低、抗干扰能力差;结构简单、成本低;复合控制:按偏差控制与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,再组成反馈系统实现按偏差控制,以消除其他偏差的控制方式。
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)。
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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。
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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》第二版 思考题与习题答案
欢迎共阅《给排水工程仪表与控制》第二版?思考题与习题答案第一章1.自动控制系统的作用是什么?与人工控制系统有什么共同点?有什么差别??2.自动控制系统有哪些基本组成部分?各部分的作用是什么??答:一个自动控制系统只要由以下基本见构成: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。
7.有哪些常用控制方式??答:常用控制方式有:(1)位式控制;(2)比例控制;(3)比例积分控制;(4)比例积分微分控制。
?9.逻辑代数有哪些基本运算?有哪些基本性质??答:逻辑代数基本运算有:(1)单变量运算:‘‘非’’函数,‘‘是’’函数;(2)双变量(多变量)运算:‘‘与’’函数,‘‘或’’函数。
?基本性质为:置换律、结合律。
?14.智能控制系统的基本功能和特点是什么??答:智能控制系统的基本功能是:(1)容错性;(2)多模态性;(3)全局性;(4)?混合模型和混合计算;(5)学习和联想记忆能力;(6)动态自适应性;(7)组织协调能力。
特点:?第二章1、检测仪器有哪些基本部分组成?各有什么作用??答:检测仪器的基本组成部分有传感器、变换器、显示器以及连接它们的传输通道。
?传感器的作用:感受到被检测参数的变化,直接从对象中提取被检测参数的信息,并转换成一相应的输出信号。
变换机的作用:将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性变化货转变成统一的信号,供给显示器等。
显示器的作用:想观察者显示被检测数值的大小。
传输通道的作用:连接仪表的各个环节,。
号变成电信号,由电流计读出。
?电导测定法:利用非导电元素或化合物与溶解氧反应产生能导电的离子,如氧化氮气与溶解氧生成硝酸根离子,增加电导率,即可求得溶解氧含量。
?7、浊度测量的基本方法和原理是什么???答:浊度测量的基本方法:透光测定法,散色光测定法,透射光和散射光比较测定法,表面散射光法。
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1.水位白动控制系统的构成,备部分作用,方框图,工作原理比较元件:用来得到给定值与被控量之间的误差。
放大元件:将误茅信号放大,用以驱动执行机构。
调节元件:根据偏普大小产生控制信号。
执行元件:由控制信号产生控制作用,从而使被控量达到要求值。
测量元件:测量被控量的实际值。
原理:通过测量、比较得到偏差,由偏差产生控制作用和由控制作用使偏差消除或减少。
2.自动控制系统典型环节,传递函数比例环节:G (S) =Y(s)/X(s)=K一阶环节:G(s)=K/Ts+l积分环节:G(s)=K/Tis微分环节:G(s)=Tds纯滞后环节:G(s)=e'w3.I I动控制系统动态品质指标,含义最大侃差A:指控制过程屮出现的被控参数指示值与给定值的最大羞值。
过度时间t$:被控参数衰减到进入最终稳定值上下5%范囤内所经历的时间。
余差C:控制过程结朿,被控参数新的稳定值与给定值Z差。
衰减比:是衡最调节过程衰减速度的指标(过渡曲线相邻两个波峰值的比)。
振荡周期T” :从一个波峰到相邻的第二个波峰之间的时间称为过度过程的振荡周期。
4.开、闭环方框图及优缺点开环优点:控制方式简单。
缺点:控制精度低,且抗干扰能力差。
闭环优点:控制精度高,抗干扰能力强。
缺点:使用元件多,线路复杂,系统的分析和设计都比较麻烦。
二、1.检测仪表的组成,各部分作用传感器:感受被测参数的变化,肓接从对象屮提取被检测参数的信息,并转化成一相应的输出信号。
变换器:将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性化或转变成统一的信号,供给显不祈寺。
显示器:向观察者显示被测数值得大小。
传输通道:联系仪表的备个环节,给环节的输入、输出信号提供通路。
2.仪表性能指标及含义1)检测范I判与皐程:仪表可以进行检测的被测参数的范国叫做检测范I悅检测量程是检测范围的上限与下限的代数差。
2)仪表的基本误羌:指仪表在规定的工作条件(参比王作条件)下的误差。
3)仪表的精度等级:说明了引用误差允许值的大小。
仪表与控制复习资料终极版!
简答题1.离心泵恒压变频调速的工作流程是什么?水泵启动后,由压力传感器测定管道的水流压力,传送给控制器后,控制器与设定值进行比较,如果小于设定值,则指令变频器增加电源频率,加大电机转速;反之,则减少电源频率,降低电机转速(4分)。
当根据管道压力和设定值调节电机转速后大于设定值,则增加水泵启动台数,反之,减少水泵台数(2分)。
2.过程控制系统按其基本结构形式可分为几类?其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种?过程控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。
在闭环控制系统中,按照设定值的不同形式又可分为:(1)定值控制系统;(2)随动控制系统;(3)程序控制系统。
3.试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。
答:控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。
比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。
它的特点是控制及时,克服干扰能力强,但在系统负荷变化后,控制结果有余差。
比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例,而且与输入信号对时间的积分成比例。
它的特点是能够消除余差,但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。
比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用,微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例,它对克服对象的容量滞后有显著的效果。
4.什么是调节器的控制规律?基本控制规律有哪几种?各有什么基本特点?调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。
基本控制规律有:①双位控制:输出不是最大,就是最小,只有两个位置。
②比例控制:控制作用及时,有余差。
③积分控制:具有消除余差的作用。
④微分控制:具有超前调节的作用。
5.卡诺图如何绘制?卡诺图是逻辑函数的一种图形表示。
一个逻辑函数的卡诺图就是将此函数的最小项表达式中的各最小项相应地填入一个方格图内,此方格图称为卡诺图。
一个逻辑关系中有n个变量,那么相应的卡诺图中就有2n个格。
水工艺仪表与控制 17专本给排水复习资料
水工艺仪表与控制 17专本给排水复习资料一、判断前馈控制一般应用于扰动不可测、扰动不显著的场合。
(×)集散控制系统是一种分布型控制系统,其控制规律的运算是通过程序实现的。
(√)对纯滞后的调节对象,为克服其影响,可引入微分调节作用来克服。
(×)气动执行器由执行机构和调节机构两个部分组成。
(√)比例调节过程的余差与调节器的比例度成正反比,比例度越大则余差越小。
(×)按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。
(√)在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。
(×)对于一个控制系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。
(√)当调节过程不稳定时,可增大积分时间或加大比例度,使其稳定。
(√)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。
(√)积分作用可以消除余差,但要求用在对象时间常数较小,系统负荷变化较小的控制过程中。
(√)对象特性放大系数Κm是动特性,时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。
(√)在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。
(×)时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。
(√)自动调节系统常用参数整定方法有经验法、衰减曲线法、临界比例度法、反应曲线法。
(√)执行器按其能源型式可分为气动、电动、液动三大类。
(√)二、简答PLC控制系统与电器控制系统比较有什么特点?答:①可靠性高抗干扰能力强,②编程简单实用方便,③功能完善通用性强,④设计安装简单维护方便,⑤体积小重量轻能耗低。
恒压给水系统的压力控制点有哪些设置方式,各有什么特点?答:①将控制点设在最不利点处,直接按最不利点水压进行工况调节;②将控制点设于水泵出口,按该点的水压进行工况调节,间接地保证最不利点的水压稳定。
给排水工程仪表与控制
1. 过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。
(√ )2. 扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。
(×)答案:扰动量是除控制变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。
3. 由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。
(×)答案:由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。
4. 过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。
(√ )5. 由控制阀控制,能使被控变量恢复到设定值的物料量或者能量即为控制变量。
(√ )6. 按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。
(√ )7. 在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。
(×)答案:在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
8. 在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。
(×)答案:在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的静态,静态是一种相对静止状态。
9. 对一个系统总是希翼能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。
(√ )10. 时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。
(×)答案:时间常数越大,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。
11. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。
(√)12. 对干扰通道时间常数越小越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。
(×)答案:时间常数越大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。
13. 放大倍数K 取决于稳态下的数值,是反映静态特性的参数。
(√ )14. 对于控制通道来说希翼τ 越大越好,而对扰动通道来说希翼τ 适度小点好。
给水排水工程仪表与控制课后习题答案
《给排水工程仪表与控制》第二版思考题与习题答案第一章1.自动控制系统的作用是什么?与人工控制系统有什么共同点?有什么差别?2.自动控制系统有哪些基本组成部分?各部分的作用是什么?答:一个自动控制系统只要由以下基本见构成: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。
3.自动控制系统由哪些形式?答:(1)闭环控制;(2)开环控制;(3)复合控制。
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。
5. .分析各种典型环节的动态特性极其特点。
①比例环节也称放大环节,特点是当输入信号变化时输出信号会同时以一定的比例复现输入信号的变化。
传递函数:G(s)=k(k为放大系数),Y(s)=KX(s),y(t)=kx(t)。
②一阶环节也称一阶惯性环节,当输入信号做阶跃变化后,输出信号立刻以最大速度开始变化,曲线斜率最大,而后变化速度开始放慢,并越来越慢,最后达到一个新的稳定状态。
传递函数:G(s)=k/Ts+1,X(s)=A/S(xu=A)。
③积分环节:只要有输入信号存在,输出信号就一直等速的增加或减小,随着时间而积累变化。
传递函数:G(s)=k/b*s Y(s)=kX(s)/TiS y(t)=k/Ti ∫x(t)dt。
④微分环节:微分作用的输出变化与微分相同和输入信号的变化速度成比例而与输入信号大小无关,即输入信号变化速度愈快,微分时间越长,微分环节输出信号也愈大。
传递函数:G(s)=Td*S,Y(s)=Td*S*X(s),y(t)=Td*dx(t)/dt。
水工程仪表与控制复习资料
第一章1、自动控制定义、系统作用、系统构成定义:在人不直接参与的情况下,利用外加的设备火装置(称自动控制装置)使整个生产过程或工作机械(称作对象)自动地按预定规律运行,或使其某个参数(被控量)按预定的要求变化系统作用:使得在没有人直接参与的情况下通过该系统照样可以实现同样的控制目的。
系统构成:①整定文件(给出了被控量应取的值)②测量元件(监测被控量的大小)③比较元件(用来得到给定与被控量之间的差误)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(执行控制命令,推动被控对象)⑥校正元件(改善系统控制的动静态性能)⑦能源元件(提供控制系统所需能量)2、自动控制系统基本概念由被控对象和自动控制装置按一定方式连接起来的、完成一定自动控制任务的有效组合体。
3、开、闭环控制系统的区别,应用范围区别:闭环控制系统用负反馈并利用偏差进行控制,开环控制信号只能由给定值单向传递到被控量,信号只有倾向,无反向联系;前者与后者相比,抗干扰能力强,控制精度高。
应用范围:总体上闭环的应用范围比开环的更广泛点。
闭环控制适用于控制精度要求高,抗干扰能力强,元件多,线路复杂,系统分析和设计比较麻烦的系统;开环控制适用于控制精度低,抗干扰能力差的系统,成本低。
4、传感器性能对控制系统性能的影响①传感器是决定系统重要的性能重要部件,它的每项指标都直接影响测量结果的好坏和整个控制系统过程的准确性;②以精确的传感器做基础,可以组成各种不同用途的自动控制系统,提高控制系统的适用范围。
★★5、自动控制系统的分类及每一种类型的特点注:括号里的内容是为了出于选择题填空的考虑,简答题时可不写。
①按按数学模型分线性:具有叠加性和齐次性,可用线性微分方程描述(课件版)非线性:不适用叠加原理,用非线性方程描述(课件版)连续:数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同事进行严格连续控制,控制准确。
(百度版)离散:控制功能分散,管理集中。
(百度版)②按给定值分(课件版)定值控制系统:输入量是恒定的常值,其主要任务是使输出量在各种扰动作用下都能保持在恒定希望值附近,(如恒温、水位、恒压控制系统)随动系统:也叫伺候系统,跟踪系统,其输入量是事先不知道的任意时间函数,主要任务是使输出量迅速而准确地跟随输入量的变化而变化;(如飞机和舰船分操舵系统,雷达自动跟踪系统)程序控制系统:其输入量按照给定的程序变化,主要任务是使输出量按预先给定的程序指令而动作(典型的为数控车床,机器人控制系统,水处理工艺中滤池的反冲洗过程控制)③按系统结构分(课件版)负反馈系统:系统的输出控制输入,调整过度行为前馈控制系统:前馈通路由对输入信号或扰动作用的补偿装置组成,不能单独使用。
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。
[资料]给水排水工程仪表与控制_九_水泵及管道系统的控制调节
压力控制点:水泵出 口 或 压力最不利点 2台同型号水泵的控 制图示:
5 污水泵站的变速运行
在污水提升泵站中,使用微机控制变速与定 速水泵组合运行,可以保持近水位稳迂, 降低能耗,并提高自动化程度。 由于进水量的变化很大,使用多台定速泵的 形式,不能合效地控制进水位在警戒线以 内,甚至导致上游低洼地区跑冒污水。为 了改善这种状况,需选择水泵变速运行并 且使用微机控制的方案。
6 城市供水自动监测与调度
系统结构与功能 数据管理与应用
其中,有多余的水头。为了节能,应该对水泵的运 行工况进行调解。 为保持水压力稳定,也应进行水泵工况调节。
3 水泵的调速控制
① 水泵调节的类型
视用途不同,水泵调速的控制参数不同。 恒压调速 恒流调速 其它情况
3 水泵的调速控制
恒压调速
用水量变化越大,情况越严重。 文献资料:上海地区用水均匀性 较强的大型给水系统中,由于 水压波动、水泵长期在较低效 率下运转等原因导致多耗电管理工作的 各种需要,并且对泵站可能出现的故障作 出正确的判断和处理。
①自动报表,记录水位变化、电机工作情况;
②设置转换开关,在微机系统发生故障时手动运 行; ③实现水泵的自动换车,各台水泵均匀远行; ④在运行的水泵发生故障时,自动切除故障泵, 并发出报警信息。
2 水泵—管路系统的双位控制
更多实例见:
建筑工程各类水泵电气控制图集
3 水泵的调速控制
给排水工程中,一泵站、二泵站、加压泵站、提升 泵站等水量非常大,可以达到每日几十万至几百 万立方米,往往都采用大型水泵,电耗很高。一 般,水泵站电耗占给水系统总电耗的70%以上, 在给水系统的运行费用构成中居第一位。
5 污水泵站的变速运行
仪表与控制考试重点
第一章输入量:把影响系统输出的外界输入叫做系统的输入量。
输出量:把控制系统的被控量叫做输出量。
闭环控制:在外界干扰因素作用下,通过对被控量的测量,利用负反馈作用,系统进行自动纠正使被控量趋近于给定值的控制方式。
开环控制:控制受控对象的被控量,控制装置只接受给定值,信号只由给定值定向传递到干扰控制,无负反馈作用的控制方式。
复合控制:把偏差控制与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,再组成反馈系统实现按偏差控制,以消除其他偏差,这种控制方式被称为复合控制。
自动控制装置的组成与作用:测量元件:测量被控量的实际值或对被控量进行物理量的变换。
比较元件:将测量结果和要求值进行比较,得到偏差。
调节元件:根据偏差大小产生控制信号,调节元件通常包括有放大器和矫正装置,它能放大偏差信号并使控制信号和偏差具有一定关系。
执行元件:由控制信号产生控制作用,从而使被控量达到要求值。
最大偏差:控制过程中出现的被控参数指示值与给定制的最大差值。
振荡周期:从一个波峰到相邻的第二个波峰之间的时间称为过渡过程的震荡周期。
过渡时间:从干扰使被控参数变化起,到控制系统又建立新的平衡状态、被控参数重新稳定为止,所经历的这一段时间叫做过渡时间。
余差:控制过程结束,被控参数新的稳定值与给定值之差。
位式控制:执行器只有两个极限位置,使控制系统无法处于平衡状态的控制。
比例控制:阀门开度与被控量的偏差成比例的控制,被称为比例控制。
比例积分控制:控制系统中设置的控制作用大于干扰作用,控制器克服偏差直到偏差为零的控制。
比例积分微分控制:根据被调参数的变化趋势即变化速度而输出控制信号的控制。
检测:用实验的方法,借助一定的仪器和设备,对被检测参数与其单位进行比较,求取二者的比值,从而得到被检测参数数值大小的过程。
检测仪器的组成:传感器,变换器,显示器,传输通道。
传感器:感受到被检测参数的变化,直接从对象中提取被检测参数的信息,并转换成一一相应的输出信号。
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。
给排水工程仪表复习题
一、填空复习题1.一个自动控制仪表主要由传感器、控制器和执行器等基本部件构成,相当于人的眼睛、手和大脑。
2.在混凝控制技术中,数学模型的建立需要经过的两个步骤是参数的选取和系数的确定。
3.沉淀池自动控制的关键是如何确定排泥周期和排泥历时。
4.水泵主要的变频调节类型有恒压变频调节和恒流变频调节。
5.在混凝控制技术中,数学模型法最常用的模型是多元线性模型。
6.超声波流量计的检测是利用超声波在流动和静止的流体中的传播速度不同。
7.计算机控制系统的软件包括各种系统软件和应用软件。
8.沉淀池反冲洗判断的方式有滤后水的浊度和滤池水头的变化9.按控制系统的形式划分,水厂加氯控制技术有流量比例前馈控制、余氯反馈控制、复合环控制或双重余氯串级控制和其他控制方式,如以pH值和氧化还原电势为参数进行控制等。
10. 自来水厂工艺中,降低进水浊度的工艺有混凝、沉淀和过滤。
二、 单项选择复习题1.单变量的逻辑代数基本运算有“是”和“非”函数。
2.浊度测量的基本原理是光电光度法。
3.变频调速的原理是通过改变水泵工作的电源频率的方式改变水泵的转速。
4.前馈控制是直接根据扰动进行工作的,扰动是控制的依据,由于它没有被控量的反馈,故也称为开环控制系统。
5.微分调节规律是根据被控参数的变化趋势即变化速度而输出调节信号,具有明显的超前作用。
6.在混凝控制技术中,ζ电位法、胶体滴定法和流动电流法属于胶体电荷控制法。
7.UV计是利用溶解性有机物吸收紫外线范围波长的光的特性,将水样连续送进测定瓶,根据其吸光度来检测水样的污染程度。
8.流动电流混凝控制工艺系统是典型的单因子控制系统。
9.在对水泵的调节中,恒流控制主要适用于一级吸水泵站。
10. 在污泥浓度的检测方式中,透射光式、散射光式和透射光与散射光比较式都属于光学式检测仪工作原理。
11.浮子流量计又称为转子流量计,它属于面积式流量计。
12. 常规浊度水的混凝特性多以固体颗粒的电中和作用为主,表现为胶体杂质的脱稳凝聚过程。
给水排水工程仪表与控制课后习题答案
给水排水工程仪表与控制课后习题答案《给排水工程仪表与控制》第二版思考题与习题答案第一章1.自动控制系统的作用是什么?与人工控制系统有什么共同点?有什么差别?2.自动控制系统有哪些基本组成部分?各部分的作用是什么?答:一个自动控制系统只要由以下基本见构成: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。
3.自动控制系统由哪些形式?答:(1)闭环控制;(2)开环控制;(3)复合控制。
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。
5. .分析各种典型环节的动态特性极其特点。
①比例环节也称放大环节,特点是当输入信号变化时输出信号会同时以一定的比例复现输入信号的变化。
传递函数:G(s)=k(k为放大系数),Y(s)=KX(s),y(t)=kx(t)。
②一阶环节也称一阶惯性环节,当输入信号做阶跃变化后,输出信号立刻以最大速度开始变化,曲线斜率最大,而后变化速度开始放慢,并越来越慢,最后达到一个新的稳定状态。
传递函数:G(s)=k/Ts+1,X(s)=A/S(xu=A)。
③积分环节:只要有输入信号存在,输出信号就一直等速的增加或减小,随着时间而积累变化。
传递函数:G(s)=k/b*s Y(s)=kX(s)/TiS y(t)=k/Ti ∫x(t)dt。
④微分环节:微分作用的输出变化与微分相同和输入信号的变化速度成比例而与输入信号大小无关,即输入信号变化速度愈快,微分时间越长,微分环节输出信号也愈大。
传递函数:G(s)=Td*S,Y(s)=Td*S*X(s),y(t)=Td*dx(t)/dt。
给水排水工程仪表与控制复习
给⽔排⽔⼯程仪表与控制复习给⽔排⽔⼯程仪表复习第⼀章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。
2.⾃动控制系统的分类?答: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;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。
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。
6.评价⾃动控制系统的过渡过程有哪些基本指标?答:评价⾃动控制系统的过渡过程基本指标有:(1)最⼤偏差A ;(2)过渡时间ts;(3)余差C ;(4)衰减⽐;(5))振荡周期Tp.7有哪些常⽤调节规律,它们的表达式?答:常⽤控制⽅式有:(1)双位控制;(2)⽐例控制;(3)⽐例积分控制;(4)⽐例积分微分控制。
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基本性质为:置换律、结合律、分配律、吸收律、反置关系。
11怎样由卡诺图建⽴或简化逻辑表发式?答:基本⽅法是:化步伐逻辑关系式或真值表中的各项对应地填⼊图中,标为‘‘1’’,余下的空格填为‘‘0’’;当相应的偶数个格(对称的)皆为‘‘1’’时,就可将之合并简化为逻辑表达式的⼀项,其余变量之间为逻辑乘关系,其余‘‘0’’项不考虑。
给排水工程仪表与控制讲稿要点
贵州大学讲稿课程名称:给排水工程仪表与控制教材名称:给水排水工程仪表与控制(“十五”国家级规划教材)适用专业:给水排水工程授课教师:陆天友第一章:自动控制基础知识一、自动控制系统的概念与构成1、自动控制系统的概念所谓自动控制,就是利用机械的、电气的、力学的等装置代替人工控制器官的作用,在不用人工直接参与的情况下,可以自动地实现预定的控制过程。
2、自动控制系统的构成从上面简单的实例中,可以总结出一般自动控制系统是由控制对象、测量变达器、控制器、执行装置几部分组成的。
3、自动控制系统的分类1)、反馈控制系统反馈控制系统是根据系统被控量与给定值的偏差进行工作的,最后达到消除或减小偏差的目的,偏差值是控制的依据,因为该系统由被控量的反馈构成一个闭合回路,所以又称为闭环控制系统,这是过程控制系统中最基本的一种。
另外,反馈信号也可能有多个,从而可以构成一个以上的闭合回路,称为多回路反馈控制系统。
2)、前馈控制系统前馈控制是直接根据扰动进行工作的,扰动是控制的依据,由于它没有被控且的反馈,所以不构成闭合回路,故也称为开环控制系统。
3)、复合控制系统(前馈—反馈控制系统)前馈开环控制的主要优点是能针对主要的扰动迅速及时地改变控制量,克服扰动对初控员的影响。
所以,在反馈控制系统中加入对于主要扰动的前馈控制,构成复合控制系统可以提高控制质量。
4、计算机控制系统以计算机为核心构成的数字式控制系统,是控制技术的最新成就,已在生产实践中广泛应用。
其基本构成如下图。
广义来讲,以微处理器为核心的各种智能化控制装置都可以归结到这一类控制系统中来,包括由工业计算机组成的系统、由单板机或单片机组成的系统、由可编程序控制器组成的系统、由智能化专用调节器组成的系统以及由上述各类装置混合组成的系统等。
虽然这些装置的配置、功能不同,但其基本的组成部分是相似的,都是通过数字运算完成各种功能的。
第二章:给排水自动化仪表与设备第一节、典型水质检测仪表给水排水工程自动化常用仪表与设备,可以分为以下几大类:1、过程参数检测仪表。
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给水排水工程仪表复习第一章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。
2.自动控制系统的分类?答: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;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。
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。
6.评价自动控制系统的过渡过程有哪些基本指标?答:评价自动控制系统的过渡过程基本指标有:(1)最大偏差A ;(2)过渡时间ts;(3)余差C ;(4)衰减比;(5))振荡周期Tp.7有哪些常用调节规律,它们的表达式?答:常用控制方式有:(1)双位控制;(2)比例控制;(3)比例积分控制;(4)比例积分微分控制。
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基本性质为:置换律、结合律、分配律、吸收律、反置关系。
11怎样由卡诺图建立或简化逻辑表发式?答:基本方法是:化步伐逻辑关系式或真值表中的各项对应地填入图中,标为‘‘1’’,余下的空格填为‘‘0’’;当相应的偶数个格(对称的)皆为‘‘1’’时,就可将之合并简化为逻辑表达式的一项,其余变量之间为逻辑乘关系,其余‘‘0’’项不考虑。
bc a c b a abc c b a c ab S ++++=1;c a c b abc S ++=2;c b a c b a c b a c b a S +++=3【例1】双控开关有一房间,设房灯L ,希望在门1及门2处分别设开关,任意控制灯的开闭。
【例2】水泵的开停控制水泵开停控制工作过程的分析,是一种有记忆的逻辑控制系统。
增加一个描述系统在t -1时刻状态的变量Mt -1。
于是有3个变量m 、a 、Mt -1共同决定水泵的工作状态,即输出M 。
第二章1、给水排水自动化常用仪表?答:过程参数检测仪表、过程控制仪表、调节控制的执行设备。
2、检测仪器有哪些基本部分组成?各有什么作用?答:检测仪器的基本组成部分有传感器、变换器、显示器以及连接它们的传输通道。
传感器的作用:感受到被检测参数的变化,直接从对象中提取被检测参数的信息,并转换成一相应的输出信号。
变换器的作用:将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性变化转变成统一的信号,供给显示器等。
显示器的作用:向观察者显示被检测数值的大小。
传输通道的作用:连接仪表的各个环节,给各环节的输入和输出提供通道。
3、检测仪表的性能指标是什么?简述重要性能指标。
答:仪表的性能指标是评价仪表性能的好坏、质量优劣的重要依据,它也是正确选择和使用仪表,以达准确检测之目的所必须的具备和了解的知识。
测量范围、示值误差、重复性(稳定性)、分辨率、精度、准确度。
4、pH测量的基本方法和原理是什么?答:pH测量的基本方法:电极电位法。
原理是:PH计其主体是一个精密电位计,将电极插在被测溶液中,组成一个电化学原电池,通过测量原电池的电动势并直接用pH值表示出来。
酸度计种类繁多,但其结构均由电极系统和高阻抗的电子管或晶体管直流毫伏计两部分组成。
电极与待测溶液组成原电池,以毫伏计测量电极间的电位差,电位差经放大电路放大后,由电流表或数码管显示。
5、溶解氧膜电极法的基本原理是什么?答:膜电极法:氧敏感膜电极浸没在电解质溶液中的两个金属电极和氧选择性半透膜组成。
氧半透膜只允许透过半透膜和其他气体,而几乎完全阻挡水和溶解性固体。
透过膜的氧在阴极上还原,产生的扩散电流与水样中氧的浓度成正比,将浓度信号变成电信号,由电流计读出。
6、浊度测量的基本方法和原理是什么?答:浊度测量的基本方法:透光测定法,散色光测定法,透射光和散射光比较测定法,表面散射光法。
原理都是光电光度法。
7、流量测量仪表有哪些类型?在给水排水工程中常用的有哪些?答:1.节流流量计,2.容积流量计,3.面积流量计,4.叶轮流量计,5.电磁流量计,6.超声波流量计,7.量热式流量计,8.毕托管,9.层流流量计,10.动压流量计,11.质量流量计,12.流体震动流量计,13.激光多普勒流量计。
在给水排水常用的有压差流量计,超声流量计,浮子流量计,明渠流量计,电磁流量计。
8、流动电流原理?答:流动电位(流):在外力作用下,液体相对于固体表面流动而产生电场的现象,是电渗的反过程。
实质:扩散层中反离子随液相定向流动,负离子定向迁移现象。
固液相界面→固体离解或对液体分子吸附→吸附层和扩散层→双电层结构;外力作用→双电层结构扰动→扩散层流动→与吸附层产生相对位移→位移界面-滑动界面电位→ζ电位或流动电流9、超声波流量计的检测原理?答:超声波在流动和静止的流体中的传播速度不同。
10、什么是电气式压力计?特点?答:电气式压力计:把压力转换为电阻、电容、电感或电势等电量,从而实现压力的间接测量。
优点:反应快,测量范围宽,精度高,远距离传输,便于自动控制11、液位检测仪表的种类?答:浮力式、静压式、电容式、激光式、超声波式等12、给水排水工程自动化常用的执行设备有哪些类?各有什么作用?答:各种泵与各种阀门。
泵取水排水,阀门控制流量13、往复泵与离心泵的工作特性、调节特性有什么差别?各有什么特点?答:(1)往复泵的瞬时流量取决于活塞面积与活塞瞬时运动速度之积,由于活塞运动瞬时速度的不断变化,使得它的流量不均匀,但是在一段时间内输送的液体量却是固定的,仅取决于活塞面积、冲程和往复频率。
往复泵可用旁路阀调节流量,泵的送液量不变,只是让部分被压出的液体返回贮池,使主管中的流量发生变化。
流量调节也可以采用改变电机转速,从而改变柱塞往复运行速度的方式或冲程长度,即调节行程百分比的方式进行。
这两种方式都易于实现自动化控制。
(2)离心泵:对应不同的转速,有不同的水泵特性曲线,各种转速下的水泵特性曲线组成一个特性曲线族;在不同转速的水泵特性曲线之间,存在效率相等的相似工况点,将这些等效率点连成线,则构成等效率曲线及等效率曲线族14、离心泵的阀门调节与变速调节有那些差别?答:变速调节改变水泵的特性曲线,阀门调节则是改变管路特性曲线。
变速调节是一种节能的调节方式,阀门调节时一种耗能的调节方式。
15、调节阀与电磁阀的作用是各是什么?答:在各类阀门中,电磁阀起对管路的通断控制作用,相当于管路开关;调节阀起流量的调节作用,改变调节阀的开启度就可以改变通过的流量。
16、调节阀有哪些常见类型?何为调节阀的理想特性与工作特性?答:按阀体与流通介质的关系可将调节阀分为直通式和隔膜式,按阀门控制信号的种类可分为气动与电动调节阀。
在阀前后压差恒定时得到的流量特性称为理想流量特性,在实际应用中,阀前后的压差即在调节阀上的压力降都是随流量变化的,此时的流量特性就是工作流量特性。
第三章1.对水泵及管道系统调节的意义是什么?答:管道系统是给水排水工程的重要组成部分,水泵更是极为常见的给水排水设备。
以给水工程为例,输配水管网担负着输送、分配水的任务,它的造价占给水系统总造价的主要部分;管道系统往往是由水泵加压供水的有压系统,与水泵及水泵站的关系密切,它的运行费用在给水系统运行费用构成中占第一位。
采取技术措施,合理地调节水泵、管道系统工况,保证用户的用水要求,并最大限度地节约能耗、降低费用,是十分重要而有意义的工作。
2.水泵工况调节有哪些类型?答:(1)通过水泵出水口管路上的阀门来改变管路特性,实现水泵工况点的调节;(2)改变水泵的转速,从而改变水泵的特性曲线,实现水泵工况点的调节。
3.双位控制系统的缺点有哪些?答:缺点:精度低,水压波动较大。
4.水泵的调速技术有那些?常用的有那些?答:(1)串级调速;(2)液力耦合器调速;(3)变频调速。
常用的是变频调速。
5. 水泵的调节类型有哪些?它们的适用对象?答:恒压调节、恒流调节。
恒压调节:二级供水泵站或建筑与给水小区;恒流调节:一级吸水泵站6. 一级吸水泵站为什么要进行恒流调节?答:最低水位设计,常水位运行,导致扬程过剩,浪费能量。
7. 恒压变频调速的工作流程是什么?答:水泵启动后,由压力传感器测定管道的水流压力,传送给控制器后,控制器与设定值进行比较,如果小于设定值,则指令变频器增加电源频率,加大电机转速;反之,则减少电源频率,降低电机转速。
当根据管道压力和设定值调节电机转速后大于设定值,则增加水泵启动台数,反之,减少水泵台数。
8.变频调速的原理与特点是什么?答:原理:它通过改变水泵工作电源频率的方式改变水泵的转速。
特点:高效节能;可以实现水泵的“软启动”;延长设备的使用寿命。
9.何为水泵的“软启动”?答:水泵从低频电源开始运转,即由低速下逐渐升速,直至达到预定工况,而不是按照常规一启动就迅速达到额定转速。
10.恒压给水系统的压力控制点有哪些设置方式,各有什么特点?答:(1)将控制点设在最不利点处,直接按最不利点水压进行工况调节;(2)将控制点设于水泵出口,按该点的水压进行工况调节,间接地保证最不利点的水压稳定。
特点:将将控制点设在最不利点处,技术经济性能更佳,安全可靠。
增加信号线长度,工程和管理较困难。
将控制点设于水泵出口,水泵出口恒压控制能量浪费最大,水泵出口理想化变压控制节能效果最好,控制点越靠近用户,节能效果越好,用户水压越稳定,可靠性越高。
11.污水泵站组合运行有什么意义?答:在污水提升泵站中,使用微机控制变速与定速水泵组合运行,可以保持进水位的稳定,降低能耗,提高自动化程度。
12.给水监控与调度系统的基本功能与常见组成方式是什么?答:基本功能:(1)集中监控与控制;(2)预测咨询系统;(3)设备管理与运转台账;(4)管路台账;(5)管网计算与工况分析。
组成方式:自主控制子系统、管网事故处理子系统、设备管理子系统、预测子系统等。
13.自动控制系统可以采取哪些抗干扰措施?答:(1)供电电源;(2)信号传输;(3)所有I/O信号(开关量信号)均经光电隔离设施;(4)配电箱、工作台等电气设备外壳均接保护地,计算机系统采用一点接地、系统浮空措施,控制共模干扰;(5)计算机系统的稳压电源具有过压、欠压和过流保护能力;前置机掉电,数据能持续保存24h,系统掉电数据存贮时间<10min;(6)软件设计按工艺条件划分模块,并有数据纠错、虑错和改错技术。