自動化專業(yè)英語第三版王樹青unit1翻譯 Microsoft W

1、窗體頂端第1章工業(yè)過程控制原理 近年來，工藝裝置的性能要求已變得越來越難以滿足。更激烈的競爭，更加嚴格的環(huán)保和安全法規(guī)和瞬息萬變的經(jīng)濟環(huán)境已經(jīng)在收緊廠的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵因素。更復(fù)雜的是，現(xiàn)代化的進程變得更加難以操作，因為更大，更高度集成的植物更小的浪涌能力之間的各種處理單元的趨勢。這些植物給運營商很少有機會能防止翻倒從一臺設(shè)備傳輸?shù)狡渌ヂ?lián)單位。鑒于放置在安全的越來越重視。高效的工廠運營，這是很自然的主題，過程控制，在最近幾年變得越來越重要。事實上，在沒有過程控制中，就成了不能夠操作最現(xiàn)代化過程安全，有益，同時滿足植物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。1.1.1舉例說明作為一個引進的過程控制?？紤]在圖所示的連續(xù)攪

2、拌槽加熱器。 1。 1。 1的進氣口的液體流具有的質(zhì)量流量w和溫度T。攪拌罐內(nèi)容，并提供問答瓦的電加熱器加熱。據(jù)推測，在入口和出口的流率是相同的，液體密度p保持恒定的，即是在溫度變化足夠小，可以忽略不計的溫度依賴性的p。在這些條件下，液體在槽中的體積V保持恒定。攪拌罐的加熱器的控制目標(biāo)是保持的出口溫度T在恒定的參考值TR。的基準(zhǔn)值被稱為對照術(shù)語作為設(shè)定點。接下來，我們考慮兩個問題。問題1。多少熱量必須被供給到攪拌槽加熱器加熱的液體從入口溫度T，的出口溫度TR？要確定所需的熱量輸入，為設(shè)計工況條件下，我們需要寫一個穩(wěn)態(tài)能量平衡的液體在槽中。在寫這種平衡，它假定罐被完全混合，聽到的損失是可以忽略不

3、計。在這些條件下有制作人：中國石油大學(xué)（華東）信控學(xué)院xueyue內(nèi)的排名的內(nèi)容是沒有溫度梯度，因此，出口溫度是罐中的液體的溫度相等。甲穩(wěn)態(tài)能量平衡罐表明添加的熱等于焓變化之間在入口和出口流：Q = WC（T-Ti）的（1）其中，Ti的Tw和Q表示體的Tw和Q的額定穩(wěn)態(tài)設(shè)計值。和C是比熱的液體。我們假設(shè)，C為常數(shù)。在設(shè)計條件下，T = TR（設(shè)定點）。這種替代式。 （1）給出的表達式或標(biāo)稱輸入熱量Q = WC（TR-T）（2）方程（2）是對聽者的設(shè)計方程。如果我們的假設(shè)是正確的，如果在入口流率和入口溫度等于其nomin81值，然后由方程給出的熱輸入。 （2）的出口溫度保持在所需的值，TR。但是

4、，如果條件發(fā)生變化嗎？這給我們帶來了第二個問題：Quesrion2。假設(shè)入口溫度Ti隨時間的變化。我們怎樣才能保證T保持在設(shè)定點附近TR嗎？作為一個具體的例子。承擔(dān)的Ti提高到一個新的值大于鈦，如果Q是保持不變的人的名義Q值，我們知道，出口溫度將增加，使T TR。 （cf.Eq.（1）。為了對付這種情況，也有一些可能的策略用于控制退出溫度T。方法。測量T和調(diào)Q。的一種方式控制T，盡管這件T干擾。調(diào)Q根據(jù)T.直觀地測量，如果T是太高，我們應(yīng)該減少Q(mào); T是太低了，我們應(yīng)加大控制策略往往會問：這移動朝向的設(shè)定點（TR）和可以在許多不同的方式實施。例如，工廠操作員可以觀察測得的溫度，并比較測量值到T

5、R。然后，操作員會以適當(dāng)?shù)姆绞阶兓痲。這將是一個手動控制的應(yīng)用。但是，它可能會更方便，更經(jīng)濟，有這個簡單的控制任務(wù)的電子設(shè)備，而不是一個人，那就是，利用自動控制自動執(zhí)行。方法2。測量鈦調(diào)整問：作為另一種合作方式l。我們可以測量變量T和相應(yīng)的調(diào)Q。因此，如果Ti大于鈦，我們將減少Q(mào);為鈦 Q.方法3。測量T調(diào)整W，而不是調(diào)整問：我們可以選擇操作質(zhì)量流量W。因此。如果T是太高，我們會增加w來降低相的質(zhì)量流率的攪拌罐中的能量輸入速率，從而降低出口溫度。方法4。鈦調(diào)整w在的類比方法3，如果這也是高的措施。 W應(yīng)增加。方法5。測量的Ti和T。調(diào)整Q。此方法是方法1和2的組合。方法6。測量Ti和T，調(diào)整瓦

6、特。這種方法是一種方法3和4的組合。方法7。放置一個熱交換器的入口流。的熱交換器，是為了減少在T中的干擾，從而降低T中的變化，這種方法有時被稱為“豬tieing”輸入。制作人：中國石油大學(xué)（華東）信控學(xué)院xueyue方法8。使用較大的坦克。如果使用更大范圍內(nèi)的排名，T中的波動我們由于罐內(nèi)容物的較大的熱容，將趨向于被阻尼。不過量的增加油罐的工業(yè)廠房，由于資本成本增加較大的坦克將是一個昂貴的解決方案。注意，此方法是類似于大的熱電容的浴作為散熱片在化學(xué)實驗室的水浴中的使用，從而提供了一個小規(guī)模的研究裝置的等溫環(huán)境。1.1.2控制策略的分類下一步，我們將上一節(jié)的8個控制策略進行分類，并討論它們的相對優(yōu)

7、勢和劣勢。方法1和3的反饋控制策略的例子。在反饋控制中，要被控制的過程變量的測量和測量另一個進程可以被操縱的變量，該變量是用來調(diào)整。因此，對于方法1，測量變量是T和操縱變量問：對于方法3，測量變量仍然是，但由操縱變量是現(xiàn)在w。需要注意的是在反饋控制干擾變量鈦也沒有測量。使負反饋和正反饋的負反饋是指理想情況下，由控制器采取的糾正措施，是指移動朝向設(shè)定點的控制變量之間的區(qū)別是很重要的。與此相反。當(dāng)存在正反饋時，控制器往往會使事情變得更糟，迫使遠離設(shè)定點的控制變量。因此，的攪拌罐加熱器，如果T是過高的，我們將減少Q(mào)（負反饋），而不是增加Q（正反饋）。方法2和圖4是前饋控制策略。這里的擾動變量T，被測

8、量并用來操縱任一Q（方法2）或w（方法4）。請注意，前饋控制中，控制變量T還沒有測量。方法圖5是一個前饋 - 反饋控制策略，因為它是一個相結(jié)合的方法1和2。同樣，方法圖6是一個前饋 - 反饋控制策略，因為它是一個相結(jié)合的方法3和4。方法7和第8包括設(shè)備的設(shè)計變化，因而沒有真正的控制策略。請注意，方法圖7是有點不合適的，因為它涉及的攪拌罐加熱器，這本身就被設(shè)計為作為熱交換器的功能添加一個熱交換器的入口管線！總結(jié)于表1.1.1攪拌罐加熱器的控制策略表1.1.1攪拌式加熱器的溫度控制策略方法測量變量可調(diào)節(jié)變量類別1QFB2鈦QFF3瓦特FB4鈦瓦特FF5鈦和TQFF / FB6鈦和T瓦特FF / F

9、B7- - 設(shè)計變更8- - 設(shè)計變更到目前為止，我們只考慮過程干擾的來源之一，鈦波動我們也應(yīng)該考慮是否有可能在其他過程變量的干擾，如環(huán)境溫度，這會影響坦克的熱損失?；叵胍幌拢瑹釗p失可以忽略不計早期。工藝設(shè)備的變化是另一個可能的來源制作人：中國石油大學(xué)（華東）信控學(xué)院xueyue干擾。例如，加熱器的特性隨著時間的推移，由于液體的縮放，可以改變。它是信息審查的影響上的前饋和反饋控制策略上面所討論的，這些不同類型的干擾。首先，考慮前饋控制策略，方法2的騷亂T，計量和測量的結(jié)果用來調(diào)整的的操縱變量問：從理論的角度來看，這種控制方案是能夠保持完全的控制變量T在設(shè)定點TR盡管干擾鈦理想的情況下，如果準(zhǔn)確

10、的測量結(jié)果T，是avail8ble的，如果在Q的調(diào)整以適當(dāng)?shù)姆绞?，然后由加熱器采取的糾正措施，取消了前T的擾動的影響影響。因此，在原則上，前饋控制是能夠提供完善的控制，在這個意義上，將保持在設(shè)定點的控制變量。但是，如何將這種前饋控制策略執(zhí)行，如果騷亂發(fā)生在其他過程變量？特別地，假定的流速w可以被保持恒定，但是，相反，隨著時間的推移而變化。在這種情況下RW將被視為一個干擾變量。如果w的增加，然后將出口溫度T將減少，除非加熱器供給更多的熱量。然而，在方法2的熱輸入的控制策略，Q被保持恒定，只要為T是恒定的。因此，沒有采取糾正措施將，不可測量的氣流擾動，原則上，我們可以處理這種情況，通過測量Ti和W

11、，然后調(diào)Q，以彌補這些干擾。然而，作為一個實際問題，它一般是不經(jīng)濟的嘗試來測量的alt潛在干擾。這將是更實際的使用的組合進料正向反饋控制系統(tǒng)，由于反饋控制提供不可測量的干擾，如下面所討論的糾正措施。因此，在工業(yè)應(yīng)用中的前饋控制中，通常使用具有反饋控制組合使用。下一步，我們將考慮如何反饋控制策略的方法L執(zhí)行中存在的干擾鈦或W。如果方法1，沒有任何的動作會出現(xiàn)，直到后的干擾破壞的過程。也就是說，直到后鈦從TR不同。因此，通過其固有的性質(zhì)，反饋控制是不能夠完美的控制，因為之前采取糾正措施，控制變量mu.st的偏離設(shè)定點。然而，反饋控制的一個極其重要的優(yōu)點是，采取糾正行動不管干擾源。因此，在方法升。將

12、采取糾正措施（調(diào)Q）的干擾后的Ti或不帶T的偏離設(shè)定點。來歷不明的處理不可測量的干擾的能力，是一個反饋控制器已廣泛用于過程控制的重要原因。（選擇【過程動態(tài)控制】D.Seborg T.Edgar JOHN WILEYSons.1989）撤消修改D 1 zhng gngy guchng kngzh yunl1 Ho jz zi guchng kngzh zhng chngsh hud yxi wnt zhqin, qng xin yud ximin de wnz 1. Zi zhge guchng gngchng de guchng sh znyng kngzh de? 2. Dinxng de

13、guchng kngzh cl sh shnme? 3. Nng fu qng n j yg lzi, guchng kngzh?Jnnin li, gngy zhungzh d xngnng yoqi y bin de yu li yu nny mnz. Gng jli de jngzhng, gngji yng de hunbo h nqun fgu h shnxwnbin de jngj hunjng yjng zi shu jn chng de chnpn zh ling biozhn d gunjin yns. Gng fz de sh, xindihu de jnchng bin

14、de gngji nny cozu, ynwi gng d, gng god jchng de zhw gng xio de lng yng nngl zh jin de g zhng chl dnyun de qsh. Zhxi zhw gi ynyng shng hn sho yu jhu nng fngzh fn do cng y ti shbi chunsh do qt hlin dnwi. Jiny fngzh zi nqun de yu li yu zhngsh. Goxio de gngchng ynyng, zh sh hn zrn de zht, guchng kngzh,

15、zi zujn j nin bin de yu li yu zhngyo. Shsh shng, zi miyu guchng kngzh zhng, ji chng lio b nnggu cozu zu xindihu guchng nqun, yuy, tngsh mnz zhw de zhling biozhn.1.1.1 Jl shumngZuwi yg ynjn de guchng kngzh. Kol zi t su sh de linx jiobn co jir q. 1. 1. 1 De jn q ku de yt li jyu de zhling liling w h wn

16、d T. Jiobn gun nirng, bng tgng wnd w de din jir q jir. J tuc, zi rku h chku de li l sh xingtng de, yt md p boch hngdng de, j sh zi wnd binhu zgu xio, ky hl bj de wnd yli xng de p. Zi zhxi tiojin xi, yt zi co zhng de tj V boch hngdng.Jiobn gun de jir q de kngzh mbio sh boch de chku wnd T ziHngdng de

17、cnko zh TR. De jzhn zh bi chng wi duzho shy zuwi sh dng din. Ji xili, wmen kol ling g wnt.Wnt 1. Dusho rling bx bi gngj do jiobn co jir q jir de yt cng rku wnd T, de chku wnd TR?Yo qudng su x de rling shr, wi shj gng kung tiojin xi, wmen xyo xi yg wn ti nngling pnghng de yt zi co zhng. Zi xi zh zhng

18、 pnghng, t jidng gun bi wnqun hnh, tng do de snsh sh ky hl bj. Zi zhxi tiojin xi yuZhzu rn: Zhnggu shyu dxu (hudng) xn kng xuyun xueyueNi de pimng de nirng sh miyu wnd td, ync, chku wnd sh gun zhng de yt de wnd xingdng. Ji wn ti nngling pnghng gun biomng tinji de r dngy hn binhu zh jinZi rku h chku

19、li:Q = WC(T-Ti) de (1)Qzhng,Ti de Tw h Q biosh t de Tw h Q de dng wn ti shj zh. H C sh b r de yt. Wmen jish,C wi chngsh. Zi shj tiojin xi,T = TR(sh dng din). Zh zhng tdi sh. (1) Gi ch de biod sh hu bio chng shr rlingQ = WC(TR-T)(2)Fngchng (2) sh du tng zh de shj fngchng. Rgu wmen de jish sh zhngqu d

20、e, rgu zi rku li l h rku wnd dngy q nomin81 zh, rnhu yu fngchng gi ch de r shr. (2) De chku wnd boch zi su x de zh,TR. Dnsh, rgu tiojin fshng binhu ma? Zh gi wmen di lile d r g wnt:Quesrion2. Jish rku wnd Ti su shjin de binhu. Wmen znyng cinng bozhng T boch zi sh dng din fjn TR ma?Zuwi yg jt de lzi.

21、 Chngdn de Ti tgo do yg xn de zh d y ti, rgu Q sh boch b bin de rn de mngy Q zh, wmen zhdo, chku wnd jing zngji, sh T TR. (Cf.Eq.(1).Wile duf zh zhng qngkung, yyu yxi knng de cl yng y kngzh tuchWnd T.Fngf. Cling T h dio Q. De y zhng fngsh kngzh T, jngun zh jin T gnro. Dio Q gnj T. Zhgun d cling, rgu

22、 T sh ti go, wmen ynggi jinsho Q; T sh ti dle, wmen yng ji d kngzh cl wngwng hu wn: Zh ydng Choxing de sh dng din (TR) hn ky zi xdu btng de fngsh shsh. Lr, gngchng cozu yun ky gunch c d de wnd, bng bjio cling zh do TR. Rnhu, cozu yun hu y shdng de fngsh binhu q. Zh jing sh yg shudng kngzh de yngyng.

23、 Dnsh, t knng hu gng fngbin, gng jngj, yu zhge jindn de kngzh rnw de dinz shbi, r bsh yg rn, n jish, lyng zdng kngzh zdng zhxng.Fngf 2. Cling ti tiozhng wn: Zuwi lng y zhng hzu fngsh l. Wmen ky cling binling T h xingyng de dio Q. Ync, rgu Ti d y ti, wmen jing jinsho Q; wi ti Q.Fngf 3. Cling T tiozhn

24、g W, r bsh tiozhng wn: Wmen ky xunz cozu zhling liling W. Ync. Rgu T sh ti go, wmen hu zngji w li jingd xing de zhling li l de jiobn gun zhng de nngling shr sl, cngr jingd chkuWnd.Fngf 4. Ti tiozhng w zi de lib fngf 3, rgu zh ysh go de cush. W yngZngji.Fngf 5. Cling de Ti h T. Tiozhng Q. C fngf sh f

25、ngf 1 h 2 de zh.Fngf 6. Cling Ti h T, tiozhng wt. Zh zhng fngf sh y zhng fngf 3 h 4 de zh.Fngf 7. Fngzh yg r jiohun q de rku li. De r jiohun q, sh wile jinsho zi T zhng de gnro, cngr jingd T zhng de binhu, zh zhng fngf yush bi chng wi “zh tieing” shr.Zhzu rn: Zhnggu shyu dxu (hudng) xn kng xuyun xue

26、yueFngf 8. Shyng jio d de tnk. Rgu shyng gng d fnwi ni de pimng,T zhng de bdng wmen yuy gun nirng w de jio d de r rng, jing qxing y bi zn. Bgu ling de zngji yu gun de gngy chngfng, yuy zbn chngbn zngji jio d de tnk jing sh yg nggu de jiju fngn. Zhy, c fngf sh lis y d de r dinrng de y zuwi snr pin zi

27、 huxu shyn sh de shuy zhng de shyng, cngr tgngle yg xio gum de ynji zhungzh de dngwn hunjng.1.1.2 Kngzh cl de fnliXi yb, wmen jing shng y ji de 8 g kngzh cl jn hng fnli, bng toln tmen de xingdu yush h lish. Fngf 1 h 3 de fnku kngzh cl de lzi. Zi fnku kngzh zhng, yo bi kngzh de guchng binling de clin

28、g h cling lng yg jnchng ky bi cozng de binling, gi binling sh yng li tiozhng. Ync, duy fngf 1, cling binling sh T h cozng binling wn: Duy fngf 3, cling binling rngrn sh, dn yu cozng binling sh xinzi w. Xyo zhy de sh zi fnku kngzh gnro binling ti y miyu cling.Sh f fnku hzhng fnku de f fnku sh zh lxin

29、g qngkung xi, yu kngzh q ciq de jizhng cush, sh zh ydng choxing sh dng din de kngzh binling zh jin de qbi sh hn zhngyo de. Y c xingfn. Dng cnzi zhng fnku sh, kngzh q wngwng hu sh shqng bin de gng zo, psh yun l sh dng din de kngzh binling. Ync, de jiobn gun jir q, rgu T shgu go de, wmen jing jinsho Q

30、(f fnku), r bsh zngji Q(zhng fnku). Fngf 2 h t 4 sh qin ku kngzh cl. Zhl de rodng binling T, bi cling bngyng li cozng rn y Q(fngf 2) hu w(fngf 4). Qng zhy, qin ku kngzh zhng, kngzh binling T hi miyu cling. Fngf t 5 sh yg qin ku - fnku kngzh cl, ynwi t sh yg xing jih de fngf 1 h 2. Tngyng, fngf t 6 s

31、h yg qin ku - fnku kngzh cl, ynwi t sh yg xing jih de fngf 3 h 4. Fngf 7 h d 8 boku shbi de shj binhu, ynr miyu zhnzhng de kngzh cl. Qng zhy, fngf t 7 sh yudin b hsh de, ynwi t shj de jiobn gun jir q, zh bnshn ji bi shj wi zuwi r jiohun q de gngnng tinji yg r jiohun q de rku gunxin! Zngji y bio 1.1.

32、1 Jiobn gun jir q de kngzh clBio 1.1.1 Jiobn sh jir q de wnd kngzh clFngfCling binlingK tioji binlingLibi1QFB2TiQFF3WtFB4TiWtFF5Ti h TQFF/ FB6Ti h TWtFF/ FB7- - Shj bingng8- - Shj bingngDo mqin wizh, wmen zh kol guchng gnro de liyun zh y, ti bdngWmen y ynggi kol shfu yu knng zi qt guchng binling de

33、gnro, r hunjng wnd, zh hu yngxing tnk de r snsh. Huxing yxi, r snsh ky hl bj zoq. Gngy shbi de binhu sh lng yg knng de liyunZhzu rn: Zhnggu shyu dxu (hudng) xn kng xuyun xueyueGnro. Lr, jir q de txng suzhe shjin de tuy, yuy yt de sufng, ky gibin. T sh xnx shnch de yngxing shng de qin ku h fnku kngzh

34、 cl shngmin su toln de, zhxi btng lixng de gnro.Shuxin, kol qin ku kngzh cl, fngf 2 de solun T, jling h cling de jigu yng li tiozhng de de cozng binling wn: Cng lln de jiod li kn, zh zhng kngzh fngn sh nnggu boch wnqun de kngzh binling T Zi sh dng din TR jngun gnro ti lxing de qngkung xi, rgu zhnqu

35、de cling jigu T, sh avail8ble de, rgu zi Q de tiozhng y shdng de fngsh, rnhu yu jir q ciq de jizhng cush, qxiole qin T de rodng de yngxing Yngxing. Ync, zi yunz shng, qin ku kngzh sh nnggu tgng wnshn de kngzh, zi zhge yy shng, jing boch zi sh dng din de kngzh binling.Dnsh, rh jing zh zhng qin ku kngzh cl zhxng, rgu solun fshng zi qt guchng binling? Tbi de, jidng de lis w ky bi boch hngdng, dnsh, xingfn, suzhe shjin de tuy r binhu. Zi zh zhng qngkung xi RW jing bi sh wi yg gnro binling. Rgu w de zngji, rnhu jing chku wnd T jing jinsho, chfi jir q gngj gng