中國石油大學《過程控制工程》復習試題與答案

〔1分〕填空題：1、對于一個比例積分微分〔PID〕把握器來說，積分時間越小則積分作用越 ；微分時間越小，則微分作用越 。2、三種常用的均勻把握方案包括 、 、 。3、常規(guī)PID把握器中的P指 作用、I指 作用、D指 作用。4用于輸送流體和提高流體壓頭的機械設(shè)備統(tǒng)稱為流體輸送設(shè)備其中輸送液體并提高其壓頭的機械稱為 ，而輸送氣體并提高其壓頭的機械稱為 。5、工程上常用的幾種整定PID把握器參數(shù)的方法是 、 、 、。6、請舉出我們曾經(jīng)學過的三種簡潔把握系統(tǒng)： 、 、 。7、比值系統(tǒng)把握系統(tǒng)從構(gòu)造上可分為四種，分別是開環(huán)比值把握系統(tǒng)、 、、 四種。8、調(diào)整閥的固有流量特性主要有 、 、 、四種。9、比值系統(tǒng)把握系統(tǒng)從構(gòu)造上可分為四種，分別是開環(huán)比值把握系統(tǒng)、 、、 四種。10、單回路把握系統(tǒng)一般由 、 、 、 四個環(huán)節(jié)組成11、常見的傳熱設(shè)備有 、 、 等。12、要消退系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，通常選用 把握器。13、用來評價把握系統(tǒng)性能優(yōu)劣的階躍響應曲線性能指標分別是 、 、 、振蕩頻率和回復時間等。14、工程上進展PID把握器參數(shù)整定時，隨動系統(tǒng)的把握品質(zhì)要求衰減比為 ，定值系統(tǒng)中把握品質(zhì)要求衰減比為。15、常見的傳熱設(shè)備有16、精餾裝置一般由 、品質(zhì)量指標和 兩類。、、、、等。等設(shè)備組成。精餾塔產(chǎn)品質(zhì)量指標選擇有直接產(chǎn)二、選擇題〔102分〕1、成分、溫度調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)整規(guī)律，通常選用〔。A. PI B. PD C. PID2〔。A．實現(xiàn)閉環(huán)回路的正反響。B．實現(xiàn)閉環(huán)回路的負反響。C．系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處D．生產(chǎn)的安全性。3、單純的前饋調(diào)整是一種能對〔〕進展補償?shù)恼{(diào)整系統(tǒng)。A．測量與給定之間的偏差 B．被調(diào)量的變化 C．干擾量的變化4、分程把握系統(tǒng)常要加裝〔〕來到達分程的目的。A．調(diào)整器 B.變送器 C.閥門定位器5、在某一分別異丁烷與正丁烷的精餾塔中，微小的壓力波動也會影響溫度的變化，同時壓力波動引起的各板上溫度變化的方向是全都的，此時應選擇〔〕作為間接質(zhì)量指標進展把握。A．靈敏板溫度 B.溫差 C.雙溫差6、假設(shè)甲乙兩個廣義調(diào)整對象的動態(tài)特性完全一樣〔如均為二階對象，甲承受IP作用調(diào)整器。當比例帶的數(shù)值完全一樣時，甲，乙兩系統(tǒng)的振蕩程度相比甲系統(tǒng)振蕩程度比乙系統(tǒng)猛烈。乙系統(tǒng)振蕩程度比甲系統(tǒng)猛烈。甲、乙兩系統(tǒng)的振蕩程度一樣。7〔〕環(huán)調(diào)整，單純的前饋把握系統(tǒng)是〔〕環(huán)調(diào)整。A．開，閉B．閉，開C．開，開D．閉，閉8、在選擇性把握系統(tǒng)中防積分飽合一般承受〔〕方法。A．限幅法B．外反響法C．積分切除法9、把握系統(tǒng)在純比例作用下已整定好，參與積分作用后，為保證原穩(wěn)定度，此時應將比例度〔。A.增大 B.減小 C.不變10、在某一分別甲苯－二甲苯的精餾塔中，微小的壓力波動也會影響溫度的變化，同時壓力波動引起的各板上溫度變化的方向是全都的，此時應選擇〔〕作為間接質(zhì)量指標進展把握。A．靈敏板溫度 B.溫差 C.雙溫差三、簡答題〔5分〕1、在一個串級把握系統(tǒng)中，原來選用30的氣開閥，后來由于負荷減小，改用20口徑，同時改用氣關(guān)閥。問：主、副把握器的正、反作用是否需要轉(zhuǎn)變?nèi)缧枰瑧绾无D(zhuǎn)變主、副把握器的比例度和積分時間是否需要轉(zhuǎn)變?nèi)缧枰?，又如何轉(zhuǎn)變2、為什么要考慮把握器的正、反作用選擇3、什么是分程把握系統(tǒng)主要應用在什么場合4、離心式壓縮機防喘振把握方案有哪幾種各適用什么場合5、什么是鍋爐汽包水位的三沖量把握系統(tǒng)為什么要引入三沖量進展把握6、什么是把握器的參數(shù)整定工程上常用的把握器參數(shù)整定有幾種方法7、什么是鍋爐系統(tǒng)中汽包水位的“虛假液位”現(xiàn)象說出兩種能夠抑制虛假液位影響的把握方案。8、什么是把握器的積分飽和現(xiàn)象產(chǎn)生積分飽和的條件是什么9、什么是離心式壓縮機的喘振10、前饋與反響把握系統(tǒng)相比有什么不同11、什么是選擇性把握系統(tǒng)設(shè)計選擇性把握系統(tǒng)時要考慮哪些問題12、均勻把握系統(tǒng)的目的和特點是什么〔5分〕13、汽包水位的虛假液位現(xiàn)象是怎么回事承受何種把握方案能夠抑制虛假液位的影響〔5分〕14、往復泵的流量把握方案有哪些各有什么優(yōu)缺點〔5分〕15、什么叫比值把握系統(tǒng)〔4分〕16〔4分〕〔15分〕如圖1所示單容水槽，其進口流量來自上一工序，不行控，把握目標是保證水槽的液位恒定。1、試對該對象設(shè)計一簡潔把握系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)的把握流程圖〔10分〕2、分別指出系統(tǒng)的受控變量、操作變量和主要擾動變量〔5分〕出口流量進口流量出口流量1〔15分〕計算題F2/F1=1/F1F2是體積流量。F1的流量不行控，儀表量程是0～3200Nm3/h，F(xiàn)2的流量可調(diào)，儀表量程是0～2400Nm3/h。試畫出把握流程圖，并計算比值系K〔20分〕精餾塔是化工、煉油生產(chǎn)中應用極為廣泛的傳熱傳質(zhì)設(shè)備，其目的是將混合物中的各組分分別，到達規(guī)定的純度。試問1、精餾裝置一般由哪些設(shè)備組成畫出精餾塔的物料流程圖〔5分〕2、精餾塔可選的操縱變量是哪些〔5分〕3、以精餾段指標為受控變量，設(shè)計一種精餾塔的根本把握方案，并畫出把握流程圖〔10分〕〔15分〕某聚合反響釜內(nèi)進展放熱反響，釜溫過高會發(fā)生事故，為此承受夾套水冷卻。由于釜溫把握要求較高，且冷卻水壓力、溫度波動較大，故設(shè)置把握系統(tǒng)如圖2所示。問：1、這是什么類型的把握系統(tǒng)試畫出其方框圖，說明主變量和副變量分別是什么〔5分〕2、選擇把握閥的氣開、氣關(guān)型式〔2分〕3、確定把握器的正反作用〔3分〕4、假設(shè)干擾是冷卻水的溫度波動和進料溫度波動時，試簡述其把握過程〔5分〕2〔15分〕計算題3A的流量Q經(jīng)差壓變送器、開方器后的信號送AIQB

I

IBDDZⅢ型儀表，AQAmax

500m3/h，Q

400m3/h，工藝要求兩流量的比值為K

QB0.5。QA1FCK應設(shè)定為多少〔5分〕2〔5分〕3FC的正反作用〔5分〕QA開方器

IA FC

K開方器 IBQB3〔15分〕某精餾塔的把握方案如圖4所示。1、試分析該把握方案由哪些把握系統(tǒng)組成〔5分〕2、指出各個把握系統(tǒng)的操縱變量和受控變量分別是什么〔5分〕3、請推斷該把握方案是物料平衡把握還是能量平衡把握是依據(jù)精餾段指標進展把握還是依據(jù)提餾段指標進展把握〔5分〕PCPCLCLRFCD精餾塔TCFCLCB4〔10分〕請舉出一種你在生產(chǎn)或生活中所見到的把握系統(tǒng)的例子，并運用過程把握工程中所學到的學問對該把握系統(tǒng)的設(shè)計和實施進展分析和說明。內(nèi)容包括：過程的工藝，把握的要求，把握方案的設(shè)計把握器把握規(guī)律的選擇用到的自控設(shè)備其它相關(guān)的內(nèi)容〔15分〕5所示為一蒸汽加熱器溫度把握系統(tǒng)。指出該系統(tǒng)中的受控變量、操縱變量、受控對象分別是什么〔3分〕該系統(tǒng)可能的干擾有哪些〔2分〕畫出該系統(tǒng)的把握系統(tǒng)方框圖〔5分〕假設(shè)被加熱物料過熱易分解時，試確定把握閥的氣開、氣關(guān)型式和把握器的正、反作用?！?分〕蒸汽TC冷物料蒸汽TC冷物料冷凝水熱物料圖5蒸汽加熱器的溫度把握〔15分〕計算題在含堿廢水的處理過程中，往往承受加酸中和的方法，使得處理后的廢水的PH7?，F(xiàn)有一6F2/F1=1/F1為含堿廢水的體積流量，F(xiàn)2為酸液的體積流量。含堿廢水的流量不行控，儀表量程是0～3600Nm3/h，酸液的流量可調(diào)，儀0～2400Nm3/h。1〔5分〕2K〔5分〕3〔2分〕4〔3分〕含堿廢水F1含堿廢水F1F2酸液中和池6〔15分〕7所示液體儲罐，其進口流量不行控，出口流量可控，把握目標是保證儲罐的液位恒定。1、試對該對象設(shè)計一簡潔把握系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)的把握原理方框圖5分；2、分別指出系統(tǒng)的受控變量、操縱變量和主要擾動變量5分；3、假定出口調(diào)整閥為氣開閥，試確定把握器的正反作用〔5分。出口流量7出口流量〔20分〕如圖8所示加熱爐被加熱物料出口溫度與燃料油壓力的串級把握系統(tǒng)，工藝安全條件是：一旦發(fā)生重大事故，馬上切斷燃料油的供給。試確定：畫出該串級把握系統(tǒng)的方框圖5分〕調(diào)整閥的氣開、氣關(guān)形式5分〕主、副調(diào)整器的正反作用〔10分〕被加熱物料進口被加熱物料進口加熱爐被加熱物料出口燃料油TTTCPTPC8〔15分〕在離心泵的流量把握中，往往承受直接節(jié)流的方案。試問：1、在直接節(jié)流法中的調(diào)整閥一般是裝在離心泵的入口還是出口分析其緣由〔10分。2、給出直接節(jié)流法把握離心泵流量的把握流程圖〔5分〕〔15分〕9所示。為防止吸入罐壓力過低導致吸入罐被吸癟，又防止壓縮機流量過低而產(chǎn)生喘振的雙重目的，試確定1、系統(tǒng)中氣體返回把握閥的開、閉形式〔5分〕2、把握器的正、反作用〔5分〕3、選擇器的類型〔5分〕9十七〔15分〕圖10所示為一燃料氣混合罐，罐內(nèi)壓力需要把握。一般狀況下，通過轉(zhuǎn)變甲烷流出量QA 來維持罐內(nèi)壓力。當罐內(nèi)壓力降低到QA=0時仍不能使其上升時，則需要調(diào)整來自燃料氣發(fā)生罐的流量QA，以維持罐內(nèi)壓力到達規(guī)定值。1、設(shè)計一把握系統(tǒng)，以滿足上述工藝要求。畫出系統(tǒng)的把握流程圖〔5分〕2、罐內(nèi)的壓力不允許過高，請選擇把握閥的氣開、氣關(guān)型式〔5分〕3、確定把握器的正反作用，和各把握閥的工作信號區(qū)間〔5分〕QAQB10燃料氣混合罐〔15分〕在石油化工生產(chǎn)過程中，常常利用液態(tài)丙烯氣化吸取裂解氣體的熱量，使裂解氣體11解氣，其溫度要求把握在〔15±〕℃。1、指出系統(tǒng)中的受控對象、受控變量和操縱變量各是什么〔5分〕2、試畫出該把握系統(tǒng)的方框圖〔5分〕3、試分析當乙烯裂解氣的流量突然增大時，該溫度把握系統(tǒng)是如何實現(xiàn)溫度把握的〔5分〕氣態(tài)丙烯乙烯裂解氣氣態(tài)丙烯乙烯裂解氣丙烯冷卻器11〔20分〕12所示使用燃料氣的加熱爐，其工藝流程是燃料氣在加熱爐中燃燒，使被加熱物料加熱到確定的出口溫度，把握的主要目標是使被加熱物料的出口溫度保持恒定，同時還要防止閥后壓力過高，試設(shè)計一選擇性把握系統(tǒng)以滿足上述把握要求。、畫出該選擇性把握系統(tǒng)的把握流程圖0分〕2、確定調(diào)整閥的氣開、氣關(guān)形式5分〕3、確定調(diào)整器的正反作用和選擇器的類型〔5分〕被加熱物料進口被加熱物料進口加熱爐被加熱物料出口燃料氣12〔20分〕某精餾塔承受提餾段溫控的方案，以再沸器加熱蒸汽量作為操縱變量，提餾段工藝流程圖見圖13。工藝上進料量常常波動，且是不行控的。為了提高把握質(zhì)量，請設(shè)計一把握方案，使之能準時抑制進料量波動這一干擾對塔底質(zhì)量指標的影響，又能夠消退其它干擾對塔底溫度的影響，使塔底溫度把握在確定數(shù)值上。1、畫出該把握方案的把握流程圖和方框圖〔10分〕2、試確定把握閥的氣開、氣關(guān)形式〔5分〕3、試確定把握器的正反作用〔5分〕F精餾塔13〔15分〕14所示系統(tǒng)中，承受蒸汽加熱物料。該過程的熱量衡算式可表示為GC (1 p1 0

)Gi 2式中，G 和G 分別為被加熱介質(zhì)和蒸汽的質(zhì)量流量， 和 分別為被加熱介質(zhì)的進口溫度和出口1 2 i 0溫度，C 為被加熱介質(zhì)的比熱容，為蒸汽的冷凝潛熱。請答復以下問題：p11、主要擾動為 時，應選何種把握閥特性〔5分〕i2、主要擾動為G1時，應選何種把握閥特性〔5分〕3、設(shè)定值常常變動時，應選擇何種把握閥特性〔5分〕加熱蒸汽加熱蒸汽G2物料G1,θiG,θo1冷凝水14二十二、PH15PID把握規(guī)律時在某些工作點的把握質(zhì)量不佳。問：能否通過把握閥的流量特性選擇來解決為什么選用非線性把握規(guī)律行不行圖15 PH值中和過程〔15分〕精餾塔是化工、煉油生產(chǎn)中應用極為廣泛的傳熱傳質(zhì)設(shè)備，其目的是將混合物中的各組分分別，到達規(guī)定的純度。試問1、精餾裝置一般由哪些設(shè)備組成畫出精餾塔的物料流程圖〔5分〕2、以精餾段指標為受控變量，設(shè)計一種精餾塔的根本把握方案，并畫出把握流程圖〔5分〕3、假設(shè)工藝上進料量常常波動，且是不行控的。為了提高把握質(zhì)量，請增加一把握方案，使之能準時抑制進料量波動這一干擾對塔頂質(zhì)量指標的影響〔5分〕二十四〔10分圖16假設(shè)工藝上燃料氣的熱值常常波動，且對原料油出口溫度把握要求很高。試設(shè)計一個把握系統(tǒng)，并畫出該把握系統(tǒng)的把握流程圖〔5分〕畫出該把握系統(tǒng)的方框圖〔3分〕該把握系統(tǒng)在工程實施時應留意哪些問題〔2分〕原料油自然氣16〔20分〕某大型鍋爐汽包水位把握系統(tǒng)如圖17所示，所產(chǎn)生的蒸汽作為工藝生產(chǎn)中的熱源。試問：1、該系統(tǒng)屬于何種類型的把握系統(tǒng)分析該把握系統(tǒng)的特點〔10分〕2、確定調(diào)整閥的氣開、氣關(guān)形式〔5分〕3LCFC的正反作用〔5分〕蒸汽蒸汽FT汽包LTLC∑FCFT給水17〔15分〕181、試簡述圖中各把握系統(tǒng)的作用〔7分〕2、圖2中是按精餾段指標進展把握的方案，試簡述按精餾段指標進展把握的方案適用于哪些狀況〔3分〕3、假設(shè)工藝上進料量常常波動，且是不行控的。為了提高把握質(zhì)量，請增加一把握方案，使之能準時抑制進料量波動這一干擾對塔頂質(zhì)量指標的影響〔5分〕LCLCLRDFΔTC精餾塔FCLCB18《過程把握工程》期末復習題答案〔1分〕1、強，弱2、簡潔均勻把握，串級均勻把握，雙沖量均勻把握3、比例，積分，微分4、泵，風機和壓縮機5、閱歷法、臨界比例度法、衰減曲線法、響應曲線法6、串級，前饋，比值，均勻，分程，選擇性任選三個7、單閉環(huán)比值把握系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值把握系統(tǒng)、變比值把握系統(tǒng)8、線性型、等百分比〔或?qū)?shù)〕型、拋物線型、快開型9、單閉環(huán)比值把握系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值把握系統(tǒng)、變比值把握系統(tǒng)10、把握器、把握閥、受控對象、測量變送器11、換熱器、加熱爐、鍋爐〔再沸器、冷凝器、加熱器等〕12、比例積分〔PI〕把握13、衰減比、超調(diào)量與最大動態(tài)偏差、余差14、10：1，4：115、換熱器、加熱爐、鍋爐、再沸器、冷凝器、加熱器中任選三種16、精餾塔塔身、冷凝器、再沸器、回流罐、間接產(chǎn)品質(zhì)量指標〔10分〕選擇題1、C 2、B 3、C 4、C 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、B〔5分〕1、副把握器的正反作用轉(zhuǎn)變，而主把握器的正反作用不轉(zhuǎn)變。3020Kv減小，為保證副回路的把握品質(zhì)不變，則應當減小副把握器的比例度，積分時間不需要轉(zhuǎn)變。由于主把握器對副回路中副對象、副回路把握閥具有魯棒性，所以主把握器的比例度和積分時間不需要轉(zhuǎn)變。2、保證整個閉環(huán)構(gòu)成一個負反響。3號區(qū)間。主要應用場合：用于擴大調(diào)整閥的可調(diào)范圍用于把握兩種不同的工藝介質(zhì)，以滿足工藝生產(chǎn)的要求用于生產(chǎn)安全的防護措施4、固定極限流量法和可變極限流量法。固定極限流量法：牢靠性高，投資少，適用于固定流量的場合可變極限流量法：適用于壓縮機負荷常常波動的場合。5、所謂三沖量把握是指鍋爐汽包液位把握系統(tǒng)中，分別引入汽包液位、蒸汽流量和給水流量三個信號，經(jīng)過確定運算后，共同把握一只把握閥。引入三沖量把握是由于汽包液位是系統(tǒng)的受控變量，是保證鍋爐正常運行的必要指標。而鍋爐的汽包液位存在嚴峻的虛假液位狀況，單純依據(jù)汽包水位進展把握會導致汽包液位波動嚴峻，控制效果差，甚至會影響事故。而這個虛假液位現(xiàn)象與鍋爐的給水流量和蒸汽流量親熱相關(guān)，引入蒸汽流量信號可以準時抑制蒸汽流量波動對汽包水位的影響，并有效抑制虛假液位引起的把握系統(tǒng)的誤動作。引入給水流量信號可以準時抑制給水壓力變化對汽包液位的影響。6、把握器的參數(shù)整定是指依據(jù)已定的把握方案，通過參數(shù)調(diào)整來確定把握器的最正確參數(shù)值，以使系統(tǒng)獲得好的把握質(zhì)量。閱歷湊試法、臨界比例度法、衰減曲線法、響應曲線法7、一般水位特性，蒸氣流量提高，導致水位下降。但汽包水位特別，蒸氣流量提高，飽和水快速汽化，水容積增大，水位上升。與一般水位動態(tài)特性疊加，表現(xiàn)為水位先升后降，稱為“虛假液位這種反相變化特性給把握帶來困難，可以承受雙沖量和三沖量把握。8、對于具有積分作用的把握器，只要被調(diào)量與設(shè)定值之間存在偏差，其輸出會不停地變化，假設(shè)由于某種緣由導致偏差無法消退，則經(jīng)過一段時間調(diào)整器的輸出將進入深度飽和狀態(tài)，是為積分飽和現(xiàn)象。產(chǎn)生的條件〔1〕把握器有積分作用。〔2〕把握器輸入偏差長期存在。9、當壓縮機的負荷降低到確定程度，氣體的排出量會消滅猛烈的振蕩，因而機身也發(fā)生猛烈振動，這種現(xiàn)象稱為喘振。10、前饋把握系統(tǒng)基于干擾調(diào)整，更準時，但對受控變量是開環(huán)把握，而且一種前饋把握系統(tǒng)只能抑制一種干擾；反響把握系統(tǒng)基于偏差調(diào)整，對受控變量是閉環(huán)把握，能夠抑制各種干擾。11、但凡在把握系統(tǒng)中引入選擇器的就稱為選擇性把握系統(tǒng)。氣關(guān)形式；把握器的正反作用；選擇器的類型等。12、均勻把握的目的是實現(xiàn)前后設(shè)備在供求關(guān)系上到達相互協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌兼顧〔3分〕均勻把握的特點是〔1〕反映前后供求沖突的兩個變量都是變化的，且變化是緩慢的〔2〕兩個變量的變化均應保持在允許的范圍內(nèi)〔2分〕13、一般水位特性，蒸氣流量提高，導致水位下降。但汽包水位特別，蒸氣流量提高，意味著汽包水位下降，飽和水快速汽化，水容積增大，水位上升。與一般水位動態(tài)特性疊加，表現(xiàn)為水位先升后降，稱為“虛假液位〔3分〕這種反向變化特性給把握帶來困難，可以承受雙沖量或三沖量把握〔2分〕14、轉(zhuǎn)變原動機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變往復泵的沖程，方案簡潔，不宜實施轉(zhuǎn)變出口旁路閥的開度。方案簡潔，但總的機械效率低，經(jīng)濟性差。15、實現(xiàn)兩個或兩個以上的參數(shù)符合確定比例關(guān)系的把握系統(tǒng)〔4分〕16、前饋把握的特點〔2分〕基于不變性原理，比反響把握準時、有效前饋是開環(huán)把握前饋把握規(guī)律隨對象特性的不同而不同一種前饋只能抑制一種干擾為什么承受前饋＋反響的復合把握系統(tǒng)可以大大提高把握系統(tǒng)的品質(zhì)〔2分〕從前饋把握角度，由于反響，減輕了對前饋把握模型的精度要求，并可對未做前饋補償?shù)母蓴_進展校正從反響角度，前饋把握事先起了一個粗調(diào)的作用，大大削減了反響的負擔〔15分〕1、把握流程圖如下〔10分〕進口流量 LTLTLC2、受控變量：水槽液位；操作變量：水槽的出口流量擾動變量：進口流量〔5分〕F1F1F2作為從動量，設(shè)計的單閉環(huán)比值把握系統(tǒng)的把握流程圖如下〔10分〕FF2CKF2TF1TF2F1F1max=3600Nm3/h,F2max=2400Nm3/h,K＝(F/F)*〔F /F

〕＝〔1/〕*〔3200/2400〕=〔5分〕1 2 1〔20分〕

2max1、精餾裝置一般由精餾塔塔身、冷凝器、再沸器、回流罐等設(shè)備組成。物料流程圖如以以下圖所示。5分〕冷凝器回流罐冷凝器回流罐溜出液F精餾塔再沸器釜液2、精餾塔的可選操縱變量一般為：餾出液采出量、釜液采出量、回流量、再沸器加熱蒸汽量、冷凝〔5分〕3、一種參考的把握方案如下0分〕LCLC進料TC精餾塔TTFCLC〔15分〕1、串級把握系統(tǒng)。方框圖如下，主變量為釜內(nèi)溫度，副變量為夾套溫度〔5分〕12釜內(nèi)溫度+T1C+T2C把握閥夾套反響釜－－21為了保證氣源中斷時冷卻水連續(xù)供給，以防止釜溫過高，選擇氣關(guān)閥〔2分〕調(diào)整閥為反作用，副對象為反作用，所以副把握器選擇反作用。主對象為正作用，副回路等效環(huán)節(jié)為正作用，所以主把握器選擇反作用〔3分〕假設(shè)冷卻水溫度上升，則夾套內(nèi)溫度上升，由于T

反作用，則把握器輸出降低，氣關(guān)型閥門C2C開大，冷卻水流量增加以抑制冷卻水溫度變化對夾套溫度的影響，從而削減了冷卻水溫度波動對釜內(nèi)溫度的影響，提高了把握品質(zhì)。112當干擾是進料溫度時，考慮使釜內(nèi)溫度上升的狀況，則由于TCTCTC1122的設(shè)定值降低，TC的輸出降低，把握閥開大，冷卻水流量增加，使釜內(nèi)溫度降低〔5分〕2〔15分〕1〔5分〕 IA

QAQ

(204)4，IB

QBQ

(204)4；K

AmaxI B

QQB

Bmax0.5*1.250.6252、方框圖如下〔5分〕

I 4 A

QA Bmax+FC把握閥+FC把握閥副流量對象-流量測量變送除法器K’流量測量變送流量測量變送QA3〔5分〕九、1、塔頂溫度把握系統(tǒng)，塔壓把握系統(tǒng)，塔頂貯槽液位把握系統(tǒng)，進料流量把握系統(tǒng)，塔釜液位把握系統(tǒng)，加熱蒸汽流量把握系統(tǒng)5分〕2、各系統(tǒng)的操縱變量、受控變量分別是塔頂溫度，回流量塔壓冷凝器冷劑流量貯槽液位塔頂采出液流量進料流量進料流量塔釜液位塔底采出液流量加熱蒸汽量加熱蒸汽流量3、能量平衡把握，精餾段指標把握〔5分〕十、要求學生能夠靈敏運用過程把握工程課程中所講授的學問來對某一實際過程把握系統(tǒng)進展簡潔的分析和設(shè)計，考察學生對根本學問的把握程度〔10分〕十一、受控變量：被加熱物料出口溫度；操縱變量：加熱蒸汽流量；受控對象：蒸汽加熱器〔3分〕干擾：加熱蒸汽壓力；被加熱物料的流量、溫度、成分、環(huán)境溫度等〔2分〕把握系統(tǒng)方框圖如下5分〕 擾動給定值擾動給定值+－偏差器把握變量把握閥操縱變量蒸汽加熱器受控變量溫度測量變送環(huán)節(jié)選擇氣開閥；把握器為反作用5分十二〔15分〕1〔5分〕FF2CKF2TF1TF2F1比值器+把握器比值器+把握器把握閥副流量對象-測量變送測量變送2、 F1max=3600Nm3/h,F2max=2400Nm3/h,FFK＝(F/F)*〔F /F 〕＝〔1/〕*〔3600/2400〕=〔5分〕FF1 2 1

2max13F1

的流量是不行控的，選擇1

為主物料，選擇2

〔2分〕4、當主物料增加時，通過比值器，使得從物料流量把握器的給定值發(fā)生變化，使從物料的流量也發(fā)生變化，從而保證兩種物料之間的比值關(guān)系〔3分〕5分：15分：擾動變量擾動變量SP+偏差把握器把握變量把握閥操作變量受控對象受控變量－測量值測量變送環(huán)節(jié)25分：受控變量：儲罐液位〔2分〕操作變量：儲罐的出口流量〔2分〕擾動變量：進口流量〔2分〕3、出口流量增加，液位下降，對象反作用，調(diào)整閥為氣開閥，所以把握器選正作用〔5分。、把握系統(tǒng)方框圖如下5分〕12受控變量+器+器把握閥壓力對象溫度對象－－壓力測量變送環(huán)節(jié)溫度測量變送環(huán)節(jié)2、調(diào)整閥為氣開閥〔5分〕3、壓力把握器取反作用，溫度把握器取反作用〔5分。十五、1、裝在離心泵的出口。由于調(diào)整閥裝在泵的入口，調(diào)整閥會產(chǎn)生較大的壓降，導致離心泵入口壓力過低，使液體局部汽化，使得泵喪失排送力氣，這叫氣縛?；蛘咂蟮恼羝陔x心泵出口又急劇的冷凝，會對離心泵的葉輪和機殼產(chǎn)生較大的沖蝕，從而損壞離心泵，這叫氣蝕。這兩種情況都會影響離心泵的正常工作，所以調(diào)整閥一般裝在泵的入口〔10分〕2．把握流程圖如下：FCFC優(yōu)點：方案簡潔易行。缺點：小流量的時候，總的機械效率過低?！?分〕十六、1、氣關(guān)閥，失氣時全開，避開壓力過低和喘振2、PC為正作用，F(xiàn)C為正作用3、為低選器〔15分〕1PCPC2、閥A為氣關(guān)閥，閥B 為氣開閥3、PC為反作用，A閥工作在區(qū)間，B閥工作在區(qū)間〔20分〕1、該系統(tǒng)為三沖量把握系統(tǒng)。三個沖量分別為汽包水位、給水流量、蒸汽流量〔5分〕LCFC構(gòu)成串級把握。蒸汽流量的波動是引起汽包水位變化的一個因素，是干擾作用，將蒸汽流量作為前饋信號引入∑計算FC的設(shè)定值，這是按干擾量進展把握的，是前饋作用〔5分〕2、當產(chǎn)生的蒸汽作為工藝生產(chǎn)的熱源時，調(diào)整閥選為氣關(guān)閥〔5分〕3、FC為正作用，LC〔5分〕〔15分〕1〔2分〕受控變量：乙烯裂解氣的出口溫度〔1分操縱變量：氣態(tài)丙烯流量〔2分〕2、該溫度把握系統(tǒng)方框圖如下5分〕擾動擾動sp +偏差把握器把握閥丙烯冷卻器－測量變送環(huán)節(jié)圖中：為乙烯裂解氣的出口溫度；sp

為乙烯裂解氣的出口溫度設(shè)定值。3把握器依據(jù)偏差的大小產(chǎn)生把握作用來開大把握閥開度，增加氣態(tài)丙烯的流量，使冷卻器內(nèi)蒸汽壓減小，丙烯的汽化溫度降低，冷熱兩種流體的傳熱平均溫差增加，使得傳熱量增加，降低乙烯裂解氣的出口溫度，使之恢復到設(shè)定值〔5分〕〔20分〕10分〕被加熱物料進口被加熱物料進口加熱爐被加熱物料出口燃料氣TTTCPTPCLS2、從安全角度考慮，選擇調(diào)整閥為氣開閥〔5分〕3、依據(jù)對把握器正反作用的分析，有PC把握器為反作用把握器，TC〔4分〕〔PC的輸出很低PC〔1分〕〔20分〕1、承受前饋－反響把握〔依據(jù)塔釜溫度進展反響把握，依據(jù)進料量進展前饋把握5分〕F精餾塔∑TC或承受如下前饋＋串級把握方案精餾塔∑TCFTFC把握系統(tǒng)方框圖如下5分〕流量測量進料擾動++TC把握閥再沸器精餾塔提餾段T溫度給定－+溫度測量2〔汽量，使得釜液大量汽化返回到塔釜，確保塔釜采出液的純度〔5分〕3、TC把握器選擇正作用〔5分〕二十一5分： G

d，則把握通道增益 o

1o c G i1 1

dG c G2 1 1主要擾動為i

時，受控對象把握通道增益與i

無關(guān)，為常數(shù)，所以選線性閥主要擾動為G1

G1

增大，0

減小，為保證o

不變〔定值把握，則必需增大G2

，受控對象的把握通道增益隨G1

的增加而減小，期望把握閥的增益隨著G2

的增大而增大，所以選擇對數(shù)閥〔增益隨流量的增大而增大。d 1受控對象把握通道增益為 o ，