化工儀表級自動化課后答案厲玉鳴

1、 P162、化工自動化主要包括哪些內(nèi)容？一般要包括自動檢測、自動保護(hù)、自動操縱和自動控制等方面的內(nèi)容。4、自動控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？自動控制系統(tǒng)主要由測量元件與變送器、自動控制器、執(zhí)行器和被控對象等四個環(huán)節(jié)組成。6、圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意義。 PI-307表示就地安裝的壓力指示儀表，工段號為3，儀表序號為07； TRC-303表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號為3，儀表序號為03； FRC-305表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能 的流量控制儀表；工段號為3，儀表序號為05。11

2、、圖所示為一反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)示意圖。A、B兩種物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，通過改變進(jìn)入夾套的冷卻水流量來控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度不變。試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出該系統(tǒng)中的被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的干擾是什么？ 圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中，被控對象：反應(yīng)器；被控變量：反應(yīng)器內(nèi)的溫度；操縱變量：冷卻水流量?？赡苡绊懕豢刈兞康母蓴_因素主要有A、B兩種物料的溫度、進(jìn)料量，冷卻水的壓力、溫度，環(huán)境溫度的高低等。21、某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為(900±10)。考慮安全因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80?，F(xiàn)設(shè)

3、計的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如題1-19圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時間（被控溫度進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的±1%（即900´（±1%）=±9）的時間），并回答該控制系統(tǒng)能否滿足題中所給的工藝要求？題1-19圖 溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線解 最大偏差A(yù)=950-900=50（）；超調(diào)量B=950-908=42（）；由于B¢=918-908=10（），所以，衰減比n=B:B¢=42:10=4.2；余差C=908-900=8；振蕩周期T=45-9=36(min)；過渡時

4、間ts=47min。因?yàn)锳=50<80，C=8<10，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題中所給的工藝要求。22、題l-20(a) 圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么？現(xiàn)因生產(chǎn)需要，要求出口物料溫度從80提高到81，當(dāng)儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如題1-20(b) 圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差、衰減比和余差（提示：該系統(tǒng)為隨動控制系統(tǒng)，新的給定值為81）。題1-20圖 蒸汽加熱器溫度控制解 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如下圖所示。題解1-20圖 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象

5、是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽流量?？赡艽嬖诘母蓴_主要有：進(jìn)口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、溫度的變化；環(huán)境溫度的變化等。該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差A(yù)=81.5-81=0.5（）；由于B=81.5-80.7=0.8（），B¢=80.9-80.7=0.2（），所以，衰減比n=B:B¢=0.8:0.2=4；余差C=80.7-81= -0.3（）。P338、反映對象特性的參數(shù)有哪些？各有什么物理意義？解：放大系數(shù)K、時間常數(shù)T和滯后時間t放大系數(shù)K在數(shù)值上等于對象（重新）處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出變化量與（引起輸出變化的）輸入變化量之比，即對象的

6、放大系數(shù)K越大，就表示對象的輸入量有一定變化時，對輸出量的影響越大，或被控變量對這個量的變化就越靈敏，所以，K實(shí)質(zhì)上是對象的靈敏度。時間常數(shù)T是指當(dāng)對象受到階躍輸入作用后，被控變量達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需時間；或當(dāng)對象受到階躍輸入作用后，被控變量如果保持初始變化速度變化，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的時間。時間常數(shù)越大，被控變量的變化也越慢，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時間也越大對象在受到輸入作用后，被控變量卻不能立即而迅速地變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象；或輸出變量的變化落后于輸入變量的變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。滯后現(xiàn)象用滯后時間t表示。對象的滯后時間t，使對象的被控變量對輸入的變化響應(yīng)滯后，控制不及時。P1015、

7、某一標(biāo)尺為01000的溫度儀表出廠前經(jīng)校驗(yàn)，其刻度標(biāo)尺上的各點(diǎn)測量結(jié)果分別為：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/02004006007008009001000被校表讀數(shù)/02014026047068059031001(1)求出該溫度儀表的最大絕對誤差值；(2)確定該溫度儀表的精度等級；(1) 校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/02004006007008009001000被校表讀數(shù)/02014026047068059031001絕對誤差/0+1+2+4+6+5+3+1由以上數(shù)據(jù)處理表知，最大絕對誤差：+6；(2)儀表誤差：，儀表的精度等級應(yīng)定為1.0級；6、如果有一臺壓力表，其測量范圍為010MPa，經(jīng)校驗(yàn)得出下列數(shù)據(jù)：

8、標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/MPa0246810 被校表正行程讀數(shù)/MPa0L 983.965.947.979.99 被校表反行程讀數(shù)/MPa02.024.036.068.0310.01(1)求出該壓力表的變差；(2)問該壓力表是否符合10級精度？解 （1）校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/MPa0246810被校表正行程讀數(shù)/MPa01 983.965.947.979.99被校表反行程讀數(shù)/MPa02.024.036.068.0310.01壓力表的變差/%00.40.71.20.60.2被校表正、行程讀數(shù)平均值/MPa02.003.9956.008.0010.00儀表絕對誤差/ MPa00.00-0.0050.00

9、0.000.00由以上數(shù)據(jù)處理表知，該壓力表的變差：1.2%；（2）儀表誤差：；但是，由于儀表變差為1.2%>1.0%，所以該壓力表不符合1.0級精度。20、某壓力表的測量范圍為01MPa，精度等級為1.0級，試問此壓力表允許的最大絕對誤差是多少？若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計來校驗(yàn)該壓力表，在校驗(yàn)點(diǎn)為0.5MPa時，標(biāo)準(zhǔn)壓力計上讀數(shù)為0.508MPa，試問被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合1級精度，為什么？解：壓力表允許的最大絕對誤差為Dmax=1.0MPa´1.0%=0.01MPa在校驗(yàn)點(diǎn)0.5MPa處，絕對誤差為D=0.5-0.508=-0.008(MPa)該校驗(yàn)點(diǎn)的測量誤差為故該校驗(yàn)點(diǎn)不符合1

10、.0級精度。21、為什么測量儀表的測量范圍要根據(jù)測量大小來選?。窟x一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值有何問題？解 ：（1）為了保證敏感元件能在其安全的范圍內(nèi)可靠地工作，也考慮到被測對象可能發(fā)生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地，但還必須考慮實(shí)際使用時的測量誤差，儀表的量程又不宜選得過大。 （2）由于儀表的基本誤差Dm由其精度等級和量程決定，在整個儀表測量范圍內(nèi)其大小是一定的，選一臺量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值這樣會加大測量誤差。22、如果某反應(yīng)器最大壓力為0.8MPa，允許最大絕對誤差為0.01MPa。現(xiàn)用一臺測量范圍為01.6MPa，精度為l.0級的壓力表來進(jìn)行測量，問

11、能否符合工藝上的誤差要求？若采用一臺測量范圍為01.0MPa，精度為1.0級的壓力表，問能符合誤差要求嗎？試說明其理由。解 用01.6MPa、精度為l.0級的壓力表來進(jìn)行測量的基本誤差D1max=1.6MPa´1.0%=0.016MPa>0.01MPa(允許值)該表不符合工藝上的誤差要求。 用01.0MPa、精度為l.0級的壓力表來進(jìn)行測量的基本誤差D2max=1.0MPa´1.0%=0.01MPa>0.01MPa(允許值)該表符合工藝上的誤差要求。23、某臺空壓機(jī)的緩沖器，其工作壓力范圍為1.11.6MPa，工藝要求就地觀察罐內(nèi)壓力，并要求測量結(jié)果的誤差不得大

12、于罐內(nèi)壓力的±5，試選擇一臺合適的壓力計(類型、測量范圍、精度等級)，并說明其理由。解 空壓機(jī)緩沖器內(nèi)壓力為穩(wěn)態(tài)壓力，其工作壓力下限pmin=1.1MPa，工作壓力上限pmax=1.6MPa。設(shè)所選壓力表量程為p，則根據(jù)最大、最小工作壓力與選用壓力表量程關(guān)系，有根據(jù)壓力表量程系列（附表1），可選YX-150型、測量范圍為02.5MPa的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測量誤差要求，測量的最大誤差為Dmax£1.1´5%=0.055(MPa)則所選壓力表的最大引用誤差應(yīng)滿足要求，故可選精度等級為1.5級的壓力表。24、某合成氨廠合成塔壓力控制指標(biāo)為14MPa，要求誤差不超過0.4

13、MPa，試選用一臺就地指示的壓力表(給出型號、測量范圍、精度等級)。解 合成塔控制壓力14MPa為高壓，設(shè)所選壓力表的量程為p，則根據(jù)壓力表量程系列（附表1），可選YX-150型、測量范圍為025MPa的電接點(diǎn)壓力表。根據(jù)測量誤差要求，所選壓力表的最大允許誤差應(yīng)滿足要求，故可選精度等級為1.5級的壓力表。37、用轉(zhuǎn)子流量計來測氣壓為0.65MPa、溫度為40的CO2氣體的流量時，若已知流量計讀數(shù)為50L/s，求CO2的真實(shí)流量（已知CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時的密度為1.977kgm3）。解 由題知：p0=0.101325MPa，p1=0.65+0.101325=0.751325(MPa)；T0=293

14、K，T1=273+40=313（K）；r0=1.293kg/Nm3；r1=1.977kg/Nm3，Q0=50L/s。則38、用水刻度的轉(zhuǎn)子流量計，測量范圍為010L/min，轉(zhuǎn)子用密度為7920kgm3的不銹鋼制成，若用來測量密度為0.831kgL苯的流量，問測量范圍為多少？若這時轉(zhuǎn)子材料改為由密度為2750kgm3的鋁制成，問這時用來測量水的流量及苯的流量，其測量范圍各為多少？解 由題知rt=7920kgm3，rf=0.831kgL=831kgm3，rW=1000m3，Q0=10 L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qr=Q0/KQ=10/0.9»11.1(L/min)所以，苯的流量測

15、量范圍為011.1L/min。當(dāng)轉(zhuǎn)子材料改為鋁時，rr=2750kgm3，此時測水的流量的修正系數(shù)為Qr0=Q0/KrQ=10/2=5(L/min)所以，此時測水的流量的測量范圍為05L/min測苯的流量的修正系數(shù)為Qrf=Qr0/KfQ=5/0.87=5.75（L/min）所以，此時測苯的流量的測量范圍為05.75L/min。50、什么是液位測量時的零點(diǎn)遷移問題?怎樣進(jìn)行遷移?其實(shí)質(zhì)是什么?（參考）答 （1）當(dāng)被測容器的液位H=0時，差壓液位計所感受的壓差Dp0的現(xiàn)象，稱為液位測量時的零點(diǎn)遷移在使用差壓變送器測量液位時，一般壓差 與液位高度H之間的關(guān)系為： =  。這就是

16、一般的“無遷移”的情況。當(dāng)Ho時，作用在正、負(fù)壓室的壓力是相等的。實(shí)際應(yīng)用中，有時為防止容器內(nèi)液體和氣體進(jìn)入變送器而造成管線堵塞或腐蝕，并保持負(fù)壓室的液柱高度恒定，在變送器正、負(fù)壓室與取壓點(diǎn)之間分別裝有隔離罐，并充以隔離液設(shè)被測介質(zhì)密度為 ，隔離液密度為 ：(通常 )，此時正、負(fù)壓室的壓力分別為：正負(fù)壓室間的壓差為：當(dāng)H=0時， ，此為“有遷移”情況。若采用的是DDZ型差壓變送器，其輸出范圍為420mA的電流信號?！盁o遷移”時，H0， 0，變送器輸出 4mA； ?！坝羞w移”時，H0， 為了使液位的零值與滿量程能與變送器輸出的上、下限值相對應(yīng)，即在“有遷移”情況下，使得當(dāng)H0時， 。可調(diào)節(jié)儀表上

17、的遷移彈簧，以抵消固定壓差 的作用，此為“零點(diǎn)遷移”方法。這里遷移彈簧的作用，其實(shí)質(zhì)就是改變測量范圍的上、下限，相當(dāng)于測量范圍的平移，它不改變量程的大小。52、測量高溫液體(指它的蒸汽在常溫下要冷凝的情況)時，經(jīng)常在負(fù)壓管上裝有冷凝罐(見題3-48圖)，問這時用差壓變送器來測量液位時，要不要遷移？如要遷移，遷移量應(yīng)如何考慮？解：差壓液位計正壓室壓力p1=rgh1+ rgH+p0負(fù)壓室壓力p2=rgh2+ p0正、負(fù)壓室的壓差Dp=p1-p2= rgH-(h2-h1) rg H=0時，Dp= -(h2-h1) rg。這種液位測量時，具有“負(fù)遷移”現(xiàn)象，為了使H=0時，Dp=0，該差壓變送器測液位

18、時需要零點(diǎn)遷移，遷移量為(h2-h1) rg59、常用的熱電偶有哪幾種？所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線是什么？為什么要使用補(bǔ)償導(dǎo)線？并說明使用補(bǔ)償導(dǎo)線時要注意哪幾點(diǎn)？解：（1）常用的熱電偶有如下幾種：（2）所配用的補(bǔ)償導(dǎo)線如下：（3）用廉價的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端遠(yuǎn)離熱端不受其溫度場變化的影響并與測量電路相連接。使用補(bǔ)償導(dǎo)線時要注意：在一定的溫度范圍內(nèi)，補(bǔ)償導(dǎo)線與配對的熱電偶具有相同或相近的熱電特性；保持延伸電極與熱電偶兩個接點(diǎn)溫度相等。60、用熱電偶測溫時，為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？其冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？解：（1）熱電偶的熱電勢只有當(dāng)T0（或t0）恒定是才是被測溫度T（或t）的單值函數(shù)。熱電偶標(biāo)

19、準(zhǔn)分度表是以T00為參考溫度條件下測試制定的，只有保持T00，才能直接應(yīng)用分度表或分度曲線。若T00，則應(yīng)進(jìn)行冷端補(bǔ)償和處理。（2）冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ校貉娱L導(dǎo)線法，0恒溫法，冷端溫度修正法，冷端溫度自動補(bǔ)償法等。63、現(xiàn)用一支鎳鉻-銅鎳熱電偶測某換熱器內(nèi)的溫度，其冷端溫度為30，顯示儀表的機(jī)械零位在0時，這時指示值為400，則認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430對不對？為什么？正確值為多少度？解 認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430不對。設(shè)換熱器內(nèi)的溫度為t，實(shí)測熱電勢為E(t，30)，根據(jù)顯示儀表指示值為400，則有E(t，30)= E(400，0)，由中間溫度定律并查鎳鉻-銅鎳（E型）熱電偶分度表，有E(t

20、，0)= E(t，30)+ E(30，0)= E(400，0)+ E(30，0)=28943+1801=30744mV反查鎳鉻-銅鎳熱電偶分度表，得換熱器內(nèi)的溫度t=422.564、測溫系統(tǒng)如圖3-17所示。請說出這是工業(yè)上用的哪種溫度計？已知熱電偶的分度號為K，但錯用與E配套的顯示儀表，當(dāng)儀表指示為160時，請計算實(shí)際溫度tx為多少度？(室溫為25)圖3-17 測溫系統(tǒng)圖解這是工業(yè)上用的熱電偶溫度計。查分度號E，可得160時的電勢為10501V，這電勢實(shí)際上是由K熱電偶產(chǎn)生的，即查分度號K，可得，由此可見，由這個數(shù)值查分度號K，可得實(shí)際溫度tx=283。67、用分度號為Ptl00鉑電阻測溫，

21、在計算時錯用了Cul00的分度表，查得的溫度為140，問實(shí)際溫度為多少？解 查Cul00的分度表，140對應(yīng)電阻為159.96W，而該電阻值實(shí)際為Ptl00鉑電阻測溫時的電阻值，反查Ptl00的分度表，得實(shí)際溫度為15769、說明熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器的組成及主要異同點(diǎn)。熱電偶溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上可分為三大部分：輸入橋路、放大電路及反饋電路。熱電阻溫度變送器的結(jié)構(gòu)大體上也可分為三大部分：輸入橋路、放大電路及反饋電路。熱電阻溫度變送器和熱電偶溫度變送器比較，放大電路是通用的，只是輸入電路和反饋電路不同。P1511、氣動執(zhí)行器主要由哪兩部分組成？各起什么作用？氣動執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控

22、制機(jī)構(gòu)（閥）兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動裝置，它根據(jù)控制信號（由控制器來）壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動控制機(jī)構(gòu)動作，所以它是將信號壓力的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置?？刂茩C(jī)構(gòu)是指控制閥，它是執(zhí)行器的控制部分，它直接與被控介質(zhì)接觸，控制流體的流量，所以它是將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流過閥的流量的裝置。2、控制閥的結(jié)構(gòu)形式主要有哪些？各使用在什么場合？直通單座控制閥 應(yīng)用于小口徑、低壓差的場合。直通雙座控制閥角型控制閥 適用于現(xiàn)場管道要求直角連接，介質(zhì)為高黏度、高壓差和含有少量懸浮物和固體顆粒的場合。三通控制閥 配比控制或旁路控制隔膜控制閥 適用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的控制，也能用于含少量纖維或懸

23、浮顆粒狀介質(zhì)的控制。蝶閥 大口徑、大流量、低壓差，含少量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)球閥 適用于高黏度和污穢介質(zhì)的控制凸輪撓曲閥 用于高黏度灬帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制籠式閥 壓差大，要求噪聲小的場合。對高溫、高黏度及含固體顆粒的介質(zhì)不適用書P1414、試分別說明什么叫控制閥的流量特性和理想流量特性？ 常用的控制閥理想流量特性有哪些？解 控制閥的流量特性是指操縱介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度（相對位移）間的關(guān)系：式中，相對流量Q/Qmax是控制閥某一開度時流量Q與全開時流量Qmax之比；相對開度l/L是控制閥某一開度行程l與全開行程L之比。在不考慮控制閥前后壓差變化時得到的流量特性稱為理想流量特

24、性。主要有：¨直線流量特性 ；¨等百分比（對數(shù)）流量特性 ；¨拋物線流量特性 ；¨快開流量特性 等四種。11、什么叫氣動執(zhí)行器的氣開式與氣關(guān)式？其選擇原則是什么？答隨著送往執(zhí)行器的氣壓信號的增加，閥逐漸打開的稱為氣開式，反之稱為氣關(guān)式。氣開、氣關(guān)式的選擇主要是由工藝生產(chǎn)上安全條件決定的。一般來講，閥全開時，生產(chǎn)過程或設(shè)備比較危險的選氣開式；閥全關(guān)時，生產(chǎn)過程或設(shè)備比較危險的應(yīng)選擇氣關(guān)式。16試述電-氣閥門定位器的用途。答電一氣閥門定位器除了能將電信號轉(zhuǎn)換為氣信號外，還能夠使閥桿位移與送來的信號大小保持線性關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)控制器來的輸人信號與閥門位置之間關(guān)系的

25、準(zhǔn)確定位，故取名為定位器。定位器可以使用在閥的不平衡力較大或閥桿移動摩擦力較大等場合，同時還可以利用定位器來改變閥的流量特性，改變執(zhí)行器的正、反作用。在分程控制中，利用定位器可以使閥在不同的信號段范圍內(nèi)作全行程移動。P1681、簡單控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 簡單控制系統(tǒng)由檢測變送裝置、控制器、執(zhí)行器及被控對象組成。檢測變送裝置的作用是檢測被控變量的數(shù)值并將其轉(zhuǎn)換為一種特定輸出信號。控制器的作用是接受檢測裝置送來的信號，與給定值相比較得出偏差，并按某種運(yùn)算規(guī)律算出結(jié)果送往執(zhí)行器。執(zhí)行器能自動地根據(jù)控制器送來的控制信號來改變操縱變量的數(shù)值，以達(dá)到控制被控變量的目的。被控對象是指

26、需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備或裝置。7、操縱變量的選擇應(yīng)遵循哪些原則？ （1）操縱變量應(yīng)是工藝上允許加以控制的可控變量；（2）操縱變量應(yīng)是對被控變量影響諸因素中比較靈敏的變量，即控制通道的放大系數(shù)要大一些，時間常數(shù)要小一些，純滯后時間要盡量小；（3）操縱變量的選擇還應(yīng)考慮工藝的合理性和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。2、和12題7-2圖是一反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出這一系統(tǒng)的方塊圖，并說明各方塊的含義，指出它們具體代表什么？假定該反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)中，反應(yīng)器內(nèi)需維持一定溫度，以利反應(yīng)進(jìn)行，但溫度不允許過高，否則有爆炸危險。試確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式和控制器的正、反作用。題7-2圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)解

27、該反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖如下圖所示。題解7-2圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是反應(yīng)器；被控變量是反應(yīng)器內(nèi)溫度；操縱變量是蒸汽流量；控制器是溫度控制器TC。 根據(jù)工藝要求，執(zhí)行器應(yīng)為氣開型式；蒸汽流量增加時，反應(yīng)器內(nèi)溫度升高，被控對象是“正”作用；所以，控制器應(yīng)為“反”作用。13、試確定題7-13圖所示兩個系統(tǒng)中執(zhí)行器的正、反作用及控制器的正、反作用。 （1）題7-13(a) 圖為一加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能過高，否則容易分解；（2）題7-13(b) 圖為一冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能太低，否則容易結(jié)晶。題7-13圖 溫度控制系統(tǒng)解 （1）根據(jù)工藝

28、要求，題7-13(a) 圖所示加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應(yīng)為氣開閥；加熱劑流量增加時，加熱器內(nèi)溫度升高，被控對象是“正”作用，所以，控制器應(yīng)為“反”作用。（2）根據(jù)工藝要求，題7-13(b) 圖所示冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應(yīng)為氣開閥；冷劑流量增加時，冷卻器內(nèi)溫度降低，被控對象是“反”作用，所以，控制器應(yīng)為“正”作用。3、試簡述家用電冰箱的工作過程，畫出其控制系統(tǒng)的方框圖。14、題7-14圖為貯槽液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯槽內(nèi)液體嚴(yán)格禁止溢出，試在下述兩種情況下，分別確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式及控制器的正、反作用。 （1）選擇流入量Qi為操縱變量；（2）選擇流出量Qo為操縱變

29、量。題7-14圖 液位控制解 （1）當(dāng)選擇流入量Qi為操縱變量時，為滿足貯槽內(nèi)液體嚴(yán)格禁止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應(yīng)為氣開閥；由于被控對象是“正”作用，所以，控制器應(yīng)為“反”作用。（2）當(dāng)選擇流入量Qo為操縱變量時，為滿足貯 槽內(nèi)液體嚴(yán)格禁止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應(yīng)為氣關(guān)閥；此時被控對象是“反”作用，所以，控制器應(yīng)為“反”作用。P1995、題8-7圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)。試問： （1）這是一個什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖； （2）如果聚合釜的溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)型式； （3）確定主、副控制器的正、反作用； （4）簡述當(dāng)冷卻水壓力變化時的控制過程； （5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？（6）如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器