過程控制工程複習內容

2022-06-04 11:15:04 字數 3940 閱讀 4197

第一章單迴路反饋控制系統

1.單迴路反饋控制系統由四個基本環節組成,被控物件(物件)或被控過程(過程)、測量變送裝置、控制器和控制閥。

2.為了設計好乙個單迴路控制系統,需要:正確地選擇被控變數和操縱變數;正確地選擇控制閥開閉形式及其流量特性;正確地選擇控制器的型別及其正反作用;正確地選擇測量變送裝置。

3.選擇被控變數的原則:①盡量選擇質量指標②選擇有單值對應關係的間接指標③應當具有足夠大的靈敏度④考慮到工藝的合理要求和國內外儀表生產的現狀。

4.干擾通道特性:①放大倍數kf,越小越好。②時間常數tf,越大越好。③純滯後τf,沒有影響。

5.控制通道特性:①放大倍數ko,越大越好。②時間常數to,小一點就好。③純滯後τo,越小越好。純滯後之影響相頻曲線,不影響幅頻曲線。

6.操縱變數的選擇:①必須是可控的。

②ko>kf③干擾通道時間常數越大越好,而控制通道時間常數應適當小一些,但不易過小。④τo越小越好⑤應盡量使干擾點遠離被控變數而靠近控制閥。⑥還需考慮到工藝的合理性。

7.控制閥的開閉選擇:①要從生產安全出發②從保證產品質量出發③從降低原料、成品、動力損耗來考慮④從介質的特點考慮。

8.克服測量滯後的方法:①選擇惰性小的快速測量元件,以減小時間常數。②選擇合適的測量點位置,以減小純滯後。③使用微分單元,以克服測量環節的容量滯後。

9.控制器引數對系統動態誤差的影響:比例放大倍數kc,增大,餘差減小,穩定性下降;積分時間ti,越小,消除餘差的能力越強,系統越趨向於不穩定;微分時間td,越大,消除容量滯後的能力越強。

10. ①臨界比例度法②衰減曲線法③反應曲線法。

11.控制閥型別:線性特性、對數特性和快開特性。

12.閥門定位器的作用:①消除控制閥膜頭和彈簧的不穩定以及各運動部件的幹摩擦,從而提高控制閥的精度和可靠性,實現準確定位②增大執行機構的輸出功率,減小系統的傳遞滯後,加快閥桿移動速度③改變控制閥的流量特性④利用閥門定位器可將控制器輸出訊號分段,以實現分程控制。

第二章串級控制系統

1.單迴路控制系統最少有3個儀表(1個控制器,1個變送器,1個閥門),串級控制系統最少有5個儀表(2個控制器,2個變送器,1個閥門)。壓力檢測表放在後面,流量檢測表隨便放在**。

2.串級控制系統中主副控制器正、反作用的選擇。副迴路有副環決定;主迴路時,副迴路為正。主控制器控制規律pi或pid。副控制器控制規律p。

3.串級控制系統的優點:①使系統的工作頻率提高②具有較強的抗干擾能力③具有一定的自適應能力。

4.串級控制系統副迴路的設計原則:①使系統的主要干擾包含在副環內②在可能的情況下應使副環包含更多一些干擾③當物件具有非線性環節時,應使非線性環節處於副環之中④當物件具有較大純滯後時,應使副迴路盡量少包括或不包括純滯後⑤考慮主副物件的時間常數,以防「共振」發生⑥考慮主副物件的關聯問題⑦副迴路需考慮到方案的經濟性合工藝的合理性。

第三章比值控制系統

1.比值控制系統的型別:開環比值控制系統、單閉環比值控制系統和雙閉環比值控制系統。其它型別:變比值控制系統、串級和比值控制組合的系統。

2. 雙閉環比值控制系統的優點:①總物料穩定②提降負荷方便③適用於主流量不穩定且工藝不允許總量波動的場合④儀表多⑤常用2套單迴路控制系統替代⑥需防「共振」

3. k』=k*f1max/f2max

io=16k』+4

流量比值k是流量的比值,它們可以同為質量流量、體積流量或折算為標準情況下的流量。

比值係數k』是設定於比值函式模組或比值控制器中的引數。流量比值與設定於儀表的比值係數是兩個不同的概念,它們都為無量綱係數,但兩者的數值是不等的。

4.乘法器比值設定調整的步驟:①先由工藝規定的兩物料的流量比值k②視測量變送的儀表特性,正確算出比值係數k』③由k』值進一步計算出io④把恆流給定器的輸出調整到上述計算值。

k』在0~1,最佳的k』等於1。

5.除法器比值 k』在0~1或1~∞,最佳的k』為0.5。

6.主動量從動量的選擇:①總是把主要物料定位主物料②一種物料可控,另一種不可控,則不可控為主物料③一種**不足,另一種**不成問題,則**不足為主物料④把失控後減量或易產生安全事故的為主物料。

第四章均勻控制系統

1.均勻控制系統的特點:結構上無特殊性;引數應變化,而且應是緩慢地變化;引數應限定在允許範圍內變化。

2.均勻控制系統結構形式:簡單均勻控制、串級均勻控制、雙衝量均勻控制。

第五章前饋控制系統(開環)

1.前饋與反饋系統的比較:

第六章選擇性控制系統

1.硬保護措施和軟保護措施。

2. 選擇性控制系統的型別:開關型選擇性控制系統。、連續型選擇性控制系統(高位器和低位器)和混合型選擇性控制系統。

3.積分飽和的產生(控制不及時):①控制器有積分作用②控制器處於開環狀態③偏差訊號的長期存在。使控制不及時,控制質量變差。抗積分飽和措施:①限幅法②積分切除法。

第七章分程及閥位控制系統

1.兩閥氣開 / /,兩閥氣閉 \ \;氣開氣閉 / \,氣閉氣開 \ /

2.分程控制的應用場合:①擴大控制閥可調範圍,改善控制品質②用於控制兩種不同的介質,以滿足工藝生產的要求③用作生產安全防護措施

3.閥位控制系統

第十章流體輸送裝置的控制

1.單元操作主要有流體輸送過程、傳熱過程、傳質過程和化學反應過程。一般來說,主要從四個方面考慮:①物料平衡控制②能量平衡控制③質量控制④約束條件控制。

2.輸送流體和提高其壓力的機械稱為幫浦,輸送氣體並提高其壓力的機械稱為風機和壓縮機。

3.幫浦按作用原理可分為往復幫浦、旋轉幫浦和離心幫浦三種。根據幫浦的特性可分為離心幫浦和容積幫浦。

4.離心幫浦的控制方案:①直接節流法(氣縛是指由於hv的存在,使幫浦的入口壓力下降,從而可能使液體部分汽化,造成幫浦的出口壓力下降,排量降低甚至到零,離心幫浦的正常執行遭到破壞;汽蝕是指由於hv的存在,造成部分汽化的氣體到達派出端時,因受到壓縮而重新凝聚成液體,對幫浦內的機件會產生衝擊,將損傷幫浦殼與葉輪。

直接節流閥必須安裝在離心幫浦的出口管線上。)②改變幫浦的轉速n③改變旁路回流量。(①機械效率低②可採用小口徑閥)

5.與往復式壓縮機相比,離心幫浦具有如下優點:①體積小,重量大,流量大②執行率高,易損件少,維修簡單③供氣均勻,運轉平穩,氣量控制的變化範圍廣④壓縮機的潤滑油不會汙染被輸送的氣體⑤有較好的經濟效能。

6.離心式壓縮機需要以下自控系統:①氣量控制系統②防喘振控制系統③壓縮機的油路控制系統④壓縮機主軸的軸向推力。

7.喘振現象:當負荷低於某一定值時,氣體的正常輸送遭到破壞,氣體的排出量時多時少,忽進忽出,發生強烈**,並發出如同哮喘病人「喘氣」的雜訊。

8.防喘振控制系統:①固定極限流量防喘振控制②可變極限流量防喘振控制。

第十一章傳熱裝置的控制

1.傳遞方式:熱傳導、對流和熱輻射。

2.按兩種液體的接觸關係來分:直接接觸式、間壁式和蓄熱式。按結構形式來分:列管式、蛇管式、夾套式和套管式。

3.進行傳熱的目的:①使工藝介質達到規定的溫度②使工藝介質改變相態③**熱量

4.換熱器的控制:①控制載熱體流量②工藝介質的旁路控制。

蒸汽加熱器的控制:①控制載熱劑蒸汽的流量②控制冷凝液排量。

冷凝冷卻器的控制:①控制載熱劑流量②控制氣氨排量。

5.鍋爐裝置有以下主要控制系統:①鍋爐汽包水位控制。

被控變數是汽包水位,操縱變數是給水流量。②鍋爐燃燒系統的控制。被控變數是蒸汽壓力(負荷)、煙氣成分(經濟燃燒指標)和爐膛負壓。

操縱變數是燃料量、送風量和引風量。③過熱蒸汽系統的控制。被控變數是過熱蒸汽溫度。

操縱變數是減溫器的噴水量。④鍋爐水處理過程的控制。

6.汽包水位是鍋爐執行的重要標誌,保持水位在一定範圍是保證鍋爐安全執行的首要條件。

虛假水位:當蒸汽量加大時,鍋爐的給水量小於蒸發量,但在一開始,水位不僅不下降反而迅速上公升,然後下降。

7.單衝量控制系統存在三個問題:①當負荷變化產生虛假液位時,將使控制器反向錯誤動作②對負荷不靈敏③對水干擾不能及時克服。

8.雙衝量控制系統。從工藝安全角度來看,以保護鍋爐安全為主,選氣閉式,lc正作用,i=c1il-c2if+io;以保護汽輪機使用者安全為主,選氣開式,lc反作用, i=c1il+c2if-io。

9.三衝量控制系統。i=il+cif-io。

過程控制工程綜合複習

過程控制概念 採用模擬或數字控制方法對生產過程的某一或某些物理引數進行的自動控制通稱為過程控制。過程控制系統的特點 1 被控物件的多樣性 2 物件存在滯後 3 控制系統比較複雜 4 系統有眾多過程檢測儀表,控制儀表 5 控制方案豐富 1.單迴路控制系統定義 指由乙個被控物件 乙個測量變送器 乙個調節...

過程控制內容總結

一 現場儀表 儀表的發展 ddz,qdz,dcs,fcs p6 p11 檢測變送的功能 轉化為標準訊號 24v dc電源供電,4 20 ma 電流訊號1 5v dc 電壓訊號.氣動執行器 20 100 kpa p13 儀表的指標 防爆系統的概念,誤差,精度,特性曲線,零點,量程,測量範圍 p14 p...

控制工程複習

1.控制論的中心思想是通過資訊的傳遞 加工處理和反饋來進行控制。2.資訊傳遞是指資訊在系統及過程中以某種關係動態地傳遞。3.在系統的輸出表示式中,與初始條件有關的部分稱為系統的補函式,與輸入有關的部分稱為系統的特解函式。4.對於非線性系統通常的處理方法是線性化,忽略非線性因數和非線性系統的分析方法。...