上海大学过控(1)复习要点和习题答案.
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课程掌握要点
第一章绪论
1.过程控制定义?掌握术语DCS,FCS,DDZ,QDZ
2.常规仪表过程控制系统的组成?
3.过程控制系统的性能指标。尤其是单项指标。
4.自动化仪表的分类,信号体制:掌握气动仪表之间的联络信号是什么?电动模拟仪表的联络信号是什么?
5.掌握单元组合仪表中设置活零点有什么好处?
6.安全火花防爆系统
第二章检测仪表
1.传感器,变送器的作用。检测变送的功能:转化为标准型号:24V DC电源供电,4~20 mA 电流信号,1~5V DC 电压信号. 气动执行器20~100 KPa 2.掌握仪表的性能指标(误差,精度,特性曲线,零点,量程),掌握精度计算。
3.了解变送器与控制室仪表之间的信号四线制、三线制、二线制传输接线方式?
4.掌握工业常用热电阻类型,热电阻的测温范围,注意事项及热电阻的接线方式。
5.掌握热电偶测温原理,范围,注意事项及冷端补偿和补偿导线。
6.掌握D D Z-I I I热电偶的特点。
7.了解热电偶变送器的作用,组成结构、各部分功能,实现原理。
8.掌握压力测量的弹性元件有哪几种?各种压力之间的关系。
9.掌握流量测量方法有那些,分类?节流式流量计测量流量原理,节流元件起什么作用?
10.了解靶式流量计和其他流量计的工作原理。
11.掌握转子流量计的工作原理。与差压流量计比较异同!涡街流量计测量原理。
12.了解液位测量仪表有哪几种?它们如何实现测量的原理?
13.掌握利用压力或差压变送器来测量液位的原理?零点迁移。
课后作业答案:
第一章 P15
1.(10)错
(11)对
2. (1)
(用下图代替吧,手头无画图工具)其中控制器为LC,执行器为LV,检测变送可写为LT,对象为水槽,被控变量为液位
(2)DDZ-III 采用的电模拟信号体制:
采用24V DC 电源供电,4~20mA DC 电流信号作为工业现场和控制室之间各仪表之间的联络信号,1~5V DC 电压信号作为控制室内各仪表之间的联络信号。 模拟气动信号标准:20KPa ~100KPa (0.02MPa~0.1MPa ) (3)(以该题为参考)某化学反应器工艺规定操作温度为400+15℃,考虑安全因素,调节过程中温度偏离给定值不得超过60℃。现设计运行的温度定值调节系统,在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。试求该过渡过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间(按被控变量进入新稳态值的+2%为准)和振荡周期,并说明该调节系统能否满足工艺要求。
第二章P70 1(3)
解: 该仪表的基本误差为: 2
100%04%
1000-500
δ±⨯=±=
.
去掉“±”号与“%”号,其数值为0.4。由于国家规定的精度等级中有0.4级仪表, 故:这台测温仪表的精度等级为0.4级。
(4)解: 根据工艺要求,仪表的允许基本误差为:
去掉“±”和“%”号后,0.22介于0.2~0.4之间。若选精度为0.4级的仪表,其允许的最大绝对误差为±3.6,超过了工艺允许的数值。若选精度为0.2级的仪表,其允许的最大绝对误差为±1.8, 故: 应选择0.2级的表。
(5)
代入量程:100-20,输出范围20-4,以及对应压力40和80,分别得到输出为8mA ,16mA (6)
(10)压力之间的关系: (12)
2(1) 最大误差6 (min)
y o (max)
y (min)
x (max)x x
y
2100%022%1000-100
δ±⨯=±=.204
I x-6I 12
-=()+4,当=12mA 时,得x=12mV
0.5%*1000100% 1.25%1%
400.5%*000100% 1.25%1%
80-⨯=>-⨯=>()因为:(2)且:所以两个表都不满足要求(第一个表在50~80内满足)。6100% 1.2%600100
7
100% 1.4%600100
δδ=⨯=-=⨯=-所以精度等级为1.5级
所以精度等级为1.5级
(5)
2
2
48,, 2.51610048,,16016320
I P
I mA so P KPa KPa I Q I mA so Q -∆==∆=-=== 第三章 调节器
14. 掌握P 、PI 、PD ,PID 调节的特点,各调节规律定义公式,其阶跃响应。积分
时间的大小相应的积分作用怎样?微分时间的大小其作用怎样?比例度如何求取?了解为什么在实际应用中不用理想的微分作用? 15. 无扰动切换是指什么? 16. 了解微分先行的PID 算法主要用于解决什么问题?对什么有微分作用? 17. 了解比例先行的PID 算法有什么特点? 18. 掌握PID 微分方程及差分方程? 尤其是PI 输出的特点,影响。 19. 掌握调节器的正反作用判断。 执行器 20. 掌握解执行器的作用、类型、由哪两部分组成?各部分的作用是什么? 21. 了解气动执行器和电动执行器各有什么特点? 22. 掌握什么是气开阀,什么是气关阀。按什么原则、如何来选择气开或气关方式? 23. 掌握调节阀流量特性的定义;理想流量特性的定义、分类和特点; 24. 工作流量特性的定义,串联管道中调节阀流量特性的变化 25. S 值的大小对流量特性的影响? 26. 掌握选择调节阀的流量特性的三原则? 27. 了解电-气转换器起什么作用?为什么要用阀门定位器? 28. 掌握构成一个安全火花型防爆系统的充要条件是什么?安全火花型防爆系统
的组成结构。 29. 了解防爆栅有哪几种类型? 30. 了解危险场所分为哪几类?危险程度最高的是哪一类?第一类危险场所又分
为哪几级?
第四章 控制对象的特性测试
1. 掌握利用机理法建立单容/双容对象的数学模型。
2. 掌握什么是具有自衡能力的对象?具有滞后的一阶二阶特性的表示式;什么是无自
衡能力的对象?具有滞后的一阶二阶特性的表示式。
3. 掌握什么是飞升曲线?单容对象或多容对象的飞升曲线可用哪些参数来表征?
4. 掌握如何转换飞升曲线和方波响应曲线?转换的原理和方法。
5. 掌握由飞升曲线来确定一阶对象特性参数的方法。
6. 掌握测定对象动特性的方法分类
第五章 系统的设计
1. 掌握什么是调节通道?什么是干扰通道? 2. 掌握调节过程常用的品质指标,定义!
3. 掌握干扰通道的放大系数、时间常数及纯滞后的影响!干扰进入位置的影响。