化工儀表及自動(dòng)化講稿_secret

1、參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查先是比例后積分，最后再把微分加曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳曲線偏離回復(fù)慢，積分時(shí)間往下降曲線波動(dòng)周期長，積分時(shí)間再加長曲線振蕩頻率快，先把微分降下來動(dòng)差大來波動(dòng)慢。微分時(shí)間應(yīng)加長理想曲線兩個(gè)波，前高后低4比1 一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低化工儀表及自動(dòng)化總復(fù)習(xí)第一章 自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念一、基本要求1. 掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成，了解各組成部分的作用以及相互影響和聯(lián)系；2. 掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用術(shù)語，了解方塊圖的意義及畫法；3. 掌握管道及控制流程圖上常用符號(hào)的意義；4. 了解控制系統(tǒng)的分類形式，掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的意義

2、；5. 掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下，過渡過程的形式和過渡過程的品質(zhì)指標(biāo)。二、常用術(shù)語1. 控制對(duì)象：2. 被控變量：3. 操縱變量：4. 擾動(dòng)量：除操縱變量外，作用于被控變量并使其發(fā)生變化的因素。5. 設(shè)定值：6. 偏差：7. 控制系統(tǒng)的過渡過程：8. 反饋：把系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的輸出信號(hào)直接或（經(jīng)過一些環(huán)節(jié)）間接引入到輸入端的方法稱為反饋。9. 負(fù)反饋：反饋信號(hào)的作用方向與設(shè)定信號(hào)相反，即偏差信號(hào)位兩者之差，這種反饋稱為負(fù)反饋。10正反饋：三、問答題1. 控制系統(tǒng)按被調(diào)參數(shù)的變化規(guī)律可分為哪幾類？簡述每種形式的基本含義。開環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)：操縱變量可以改變被控變量，但被控變量對(duì)操縱變量沒有影響。

3、閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)：操縱變量可以改變被控變量，被控變量又對(duì)操縱變量產(chǎn)生影響。定值控制系統(tǒng)：給定值為常數(shù)；隨動(dòng)控制系統(tǒng)：給定值為變數(shù)，要求跟隨變化；程序控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)：按預(yù)定時(shí)間順序控制參數(shù)。2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？控制對(duì)象：控制儀表：檢測儀表（檢測元件及變送器）：控制儀表：執(zhí)行儀表：顯示儀表：3. 在階躍擾動(dòng)作用下，控制系統(tǒng)的過渡過程有哪幾種形式? 其中哪些形式能基本滿足控制要求？發(fā)散振蕩過程：非振蕩發(fā)散過程：等幅振蕩過程：衰減振蕩過程：非振蕩衰減過程：其中，衰減振蕩過程和非振蕩衰減過程可以基本滿足控制要求，但后者進(jìn)程緩慢，只用于系統(tǒng)不允許振蕩時(shí)。4. 試述控制系統(tǒng)衰

4、減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)及其含義。最大偏差：衰減比： 余差：過渡時(shí)間：振蕩周期（振蕩頻率）：5. 什么是控制系統(tǒng)的方塊圖？它與工藝管道及控制流程圖有何區(qū)別？自動(dòng)控制系統(tǒng)的方塊圖是由傳遞方塊、信號(hào)線（帶有箭頭的線段）、綜合點(diǎn)、分支點(diǎn)構(gòu)成的表示控制系統(tǒng)組成和作用的圖形。其中：每一個(gè)方塊代表系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，6. 在自動(dòng)化系統(tǒng)中，儀表符號(hào)由哪幾部分組成，各表示什么意義？儀表位號(hào)由字母組合和回路編號(hào)組成：字母組合：首字母被側(cè)變量，尾字母儀表功能，中字母修飾詞回路編號(hào)：首位數(shù)工序號(hào)；后續(xù)數(shù)順序號(hào)溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線7. 某化學(xué)反應(yīng)器工藝操作規(guī)定溫度為（800±10）。為確保生產(chǎn)安全，控制中

5、溫度最高不得超過850?，F(xiàn)運(yùn)行的控制系統(tǒng)，在最大階躍擾動(dòng)下的過渡過程曲線如圖所示。（1）分別求出最大偏差、余差、衰減比、過渡時(shí)間（溫度進(jìn)入±2%新穩(wěn)定值即視為系統(tǒng)已穩(wěn)定）和振蕩周期。（2） 說明此溫度控制系統(tǒng)是否滿足工藝要求。第二章 被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型一、基本要求1. 了解建立被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的意義及數(shù)學(xué)模型的建立方法；2. 掌握用機(jī)理建模的方法，建立簡單對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；3. 掌握表征被控對(duì)象特性的三個(gè)參數(shù)放大倍數(shù)K、時(shí)間常數(shù)T、滯后時(shí)間的物理意義及其對(duì)控制質(zhì)量的影響；4. 了解被控對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測定方法。二、常用術(shù)語1. 被控對(duì)象特性：2. 被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型：3. 被控對(duì)象的放大倍

6、數(shù)：4. 被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)：5. 被控對(duì)象的滯后時(shí)間：純滯后（輸出變化落后于輸入變化的時(shí)間）與容積滯后（因物料或能量傳遞需要一定時(shí)間而引起的輸出變化遲緩）之和6. 通道：由對(duì)象的輸入變量至輸出變量的信號(hào)聯(lián)系。包括控制通道和干擾通道。三、問答題1. 為什么說放大倍數(shù)K是對(duì)象的靜態(tài)特性，而時(shí)間常數(shù)T和滯后時(shí)間是對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性？2. 簡述獲取對(duì)象特性（數(shù)學(xué)模型）的兩種方法。理論分析法：通過理論分析建立輸入和輸出之間的關(guān)系。例如：一階對(duì)象、積分對(duì)象、二階對(duì)象實(shí)驗(yàn)測取法：在實(shí)際系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)中，通過一組輸入來考察輸出的跟隨變化規(guī)律。常見的有：多點(diǎn)擬合法、階躍輸入法和周期脈沖法。第3題 RC充放電電路圖

7、3. RC電路如圖所示。Vi為輸入量，V0為輸出量。在時(shí)間t0時(shí)，閉合開關(guān)K，電容開始充電。此時(shí)，電壓V0隨時(shí)間的變化規(guī)律為：（1）求當(dāng)t分別為0、T和時(shí)，V0分別為多少？（2）繪出Vi作階躍變化時(shí)，V0隨時(shí)間變化的響應(yīng)曲線形狀；（3）根據(jù)上述已知條件，確定對(duì)象的特性參數(shù)K、T和。第4題 蒸汽流量階躍反應(yīng)曲線4. 為了測定某物料干燥筒的對(duì)象特性，在t0時(shí)刻突然將加熱蒸汽量從25m3/h增加到28m3/h，物料出口溫度記錄儀得到階躍輸入曲線如圖所示。寫出描述物料干燥筒特性的微分方程（溫度變化量作為輸入量，加熱蒸汽量的變化量作為輸出量；溫度測量儀表的測量范圍0200；流量測量儀表的測量范圍040m

8、3/h）。第三章 檢測儀表與傳感器一、基本要求1掌握儀表精度的意義與測量誤差的關(guān)系。2了解儀表的性能指標(biāo)。3初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選用方法。4了解各種流量計(jì)的測量原理。重點(diǎn)是差壓式流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)。5了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點(diǎn)遷移的意義及計(jì)算方法。6掌握熱電偶溫度計(jì)及熱電阻溫度計(jì)的測溫原理。熟悉熱電偶溫度測量中的冷端溫度補(bǔ)償?shù)淖饔眉胺椒ā?了解電動(dòng)溫度變送器的作用及原理。二、常用術(shù)語1. 參數(shù)檢測：2. 非電量的電測法：3. 準(zhǔn)確度：4. 絕對(duì)誤差：5. 實(shí)際相對(duì)誤差：6. 示值相對(duì)誤差：7. 引用相對(duì)誤差：8. 允許誤差：9. 指示變差：10. 精密

9、度11. 儀表精度等級(jí)：12. 精確度：13. 靈敏度：14. 靈敏限：15. 分辨率：16. 線性度：17. 反應(yīng)時(shí)間：三、問答題1. 工業(yè)壓力計(jì)按敏感元件通?？梢苑譃槟膸追N類型？試簡述各種壓力計(jì)的工作原理。液柱式壓力計(jì)：活塞式壓力計(jì)：彈性式壓力計(jì)：彈簧管式：薄膜式：波紋管式：電氣式壓力計(jì)：應(yīng)變式：壓電電阻式：電感式：電容式：霍爾式：2. 試述壓力計(jì)選型的主要內(nèi)容及安裝注意事項(xiàng)。類型選擇量程與盤面選擇精度選擇注意：取壓位置與隔離3. 試述流量計(jì)的分類及其工作原理。速度流量計(jì)：壓差流量計(jì)：轉(zhuǎn)子流量計(jì)：電磁流量計(jì)：超聲波流量計(jì)：渦輪流量計(jì)：堰式流量計(jì)：容積式流量計(jì)：齒輪流量計(jì)：活塞流量計(jì)：質(zhì)量流

10、量計(jì)：間接質(zhì)量流量計(jì)：直接質(zhì)量流量計(jì)：4. 試述物位計(jì)的分類及其工作原理。直讀式物位計(jì)：浮力式物位計(jì)：壓差式物位計(jì)：電磁式物位計(jì)：核輻射式物位計(jì)：超聲波物位計(jì)：光電式物位計(jì)：5. 試述溫度測量儀表的種類及其工作原理接觸式溫度計(jì)：膨脹式溫度計(jì)：玻璃液體溫度計(jì)：雙金屬溫度計(jì)：壓力式溫度計(jì)：熱電偶溫度計(jì)：熱電阻溫度計(jì)：非接觸溫度計(jì)：輻射溫度計(jì)：紅外溫度計(jì)：光電溫度計(jì)：熱電溫度計(jì)：6. 試述電動(dòng)溫度計(jì)二次儀表的功能及其組成部分。功能：對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換；信號(hào)的線性化。組成部分：輸入電橋；放大器；反饋電路；電源電路。第四章 顯示儀表一、基本要求1了解動(dòng)圈式顯示儀表的基本結(jié)構(gòu)及原理。2掌握自動(dòng)電子電位差

11、計(jì)的工作原理。熟悉電位差計(jì)的測量橋路及各個(gè)電阻的作用。3掌握自動(dòng)電子平衡電橋的工作原理。4了解DDZ-型顯示儀表的基本結(jié)構(gòu)及原理。5了解數(shù)字式顯示儀表的原理與組成。二、常用術(shù)語1. 模擬信號(hào)：2. 數(shù)字信號(hào)：三、問答題1. 試述動(dòng)圈式儀表的結(jié)構(gòu)及其工作原理。2. 試述自動(dòng)平衡電橋及其與熱電阻配合進(jìn)行溫度檢測的工作原理。3. 試述自動(dòng)不平衡電橋及其與熱電偶配合進(jìn)行溫度檢測的工作原理。4. 試述DDZ系列光柱報(bào)警器的結(jié)構(gòu)及其工作原理。第五章 自動(dòng)控制儀表一、基本要求1掌握各種基本控制規(guī)律及其特點(diǎn)。2熟悉比例度、積分時(shí)間、微分時(shí)間對(duì)控制系統(tǒng)的影響。3了解DDZ-型和DDZ-型控制器的特點(diǎn)和基本組成。

12、4了解可編程調(diào)節(jié)器和可編程控制器的功能和特點(diǎn)。二、常用術(shù)語1. 基地式控制儀表2. 單元組合式控制儀表3. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)4. 控制規(guī)律：5. 限位控制：6. 連續(xù)控制：7. 放大倍數(shù)KP：8. 比例度：9. 無干擾切換三、問答題1. 試述控制器的作用及其分類。2. 控制系統(tǒng)按控制規(guī)律可以分為哪幾類：3. 試述PID控制的數(shù)學(xué)模型及參數(shù)意義。4. 模擬量控制器由哪幾部分組成？畫出其框圖并說明各部分的作用。5. 試述DDZ儀表的特點(diǎn)。6. 試述DDZ電動(dòng)控制器的基本功能，并畫出其結(jié)構(gòu)框圖。第六章 執(zhí)行器一、基本要求1掌握控制閥的流量特性的意義，了解串聯(lián)管道中阻力比s和并聯(lián)管道中分流比x對(duì)流量特性

13、的影響。2了解氣動(dòng)薄膜控制閥的基本結(jié)構(gòu)、主要類型及使用場合。3理解氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式及其選擇原則。4了解電氣轉(zhuǎn)換器及電-氣閥門定位器的用途及工作原理。5了解電動(dòng)執(zhí)行器的基本原理。二、常用術(shù)語1. 控制閥的理論流量特性2. 控制閥的實(shí)際流量特性三、問答題1. 試述執(zhí)行器的分類及其作用。2. 執(zhí)行器由哪兩部分組成，各起什么作用？3. 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？各有什么特點(diǎn)？4. 試述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類及其用途。5. 試述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其工作原理。6. 試述電液執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)及其工作原理。7. 什么是氣開式控制閥和氣關(guān)式控制閥？如何選擇？第七章 簡單控制系統(tǒng)一、基本要求1了解簡單控制

14、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及作用。2掌握簡單控制系統(tǒng)中被控變量、操縱變量選擇的一般原則。3了解各種基本控制規(guī)律的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。4掌握控制器正、反作用確定的方法。5掌握控制器參數(shù)工程整定的方法。二、常用術(shù)語1. 簡單控制系統(tǒng)：2. 控制器的工程整定：三、問答題1. 如何選擇被控變量？2. 如何選擇操縱變量？3. 造成控制系統(tǒng)滯后的原因有哪些？對(duì)象滯后、檢測滯后、信號(hào)傳送滯后4. 控制系統(tǒng)按信號(hào)來源（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）可以分為哪幾類？試分別畫出結(jié)構(gòu)框圖。5. 控制器整定的任務(wù)是什么？常用整定方法有哪幾種？理論計(jì)算工程整定臨界比例度法衰減曲線法經(jīng)驗(yàn)湊試法第八章 復(fù)雜控制系統(tǒng)一、基本要求1掌握串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作

15、過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合；掌握串級(jí)控制系統(tǒng)中副變量的確定及主、副控制器正、反作用的選擇；了解串級(jí)控制系統(tǒng)中主、副控制器參數(shù)的工程整定方法。2熟悉設(shè)置均勻控制系統(tǒng)的目的及控制方案。3了解比值控制系統(tǒng)的各種類型；熟悉單閉環(huán)比值控制方案的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。4熟悉前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用場合。5理解連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及控制方案；了解開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)；了解積分飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生及防止方法。6理解分程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合。7了解多沖量控制系統(tǒng)的意義；理解三沖量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。二、常用術(shù)語1. 復(fù)合控制系統(tǒng)：2. 軟保護(hù)：3. 硬保護(hù)：三、問答題1. 試述串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及其使用條件。2. 串級(jí)控制系統(tǒng)中主、副變量應(yīng)如何選擇？3. 簡述均勻控制的目的及控制方案。4. 以合成氨為例，簡述比例控制的目的及控制方案。5. 選擇性控制系統(tǒng)按處理方法不同可以分為哪幾類？開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)：連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng)：混合型選擇性控制系統(tǒng)：6. 試述分程控制的目的及其適用范圍。分程控制系統(tǒng)：由一個(gè)控制器同時(shí)控制兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)并使之次第執(zhí)行的控制系統(tǒng)。使用范圍：擴(kuò)大調(diào)節(jié)范圍，提高調(diào)節(jié)精度；可用于兩種不同的介質(zhì)，以滿足工藝要求；用作生產(chǎn)安全的防護(hù)措施7. 什么是多沖量控制系統(tǒng)？第九章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一、基本要求1