過程裝備控制技術(shù)

過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用化工生產(chǎn)過程的主要參數(shù)：溫度、壓力、流量、液位、成分。自適應(yīng)控制系統(tǒng)定義：能夠適應(yīng)被控過程參數(shù)變化，自動地調(diào)整控制的參數(shù)從而補償過程特性變化的控制系統(tǒng)。對于被控對象輸入變量是操縱變量和干擾作用，輸出變量是被控變量。自動控制系統(tǒng)按照系統(tǒng)的復(fù)雜程度劃分為：簡單控制系統(tǒng)和復(fù)雜控制系統(tǒng)。在我國控制系統(tǒng)中，衰減比為4:1的衰減過程為比較好的衰減過程。測速電機是一種傳感器。檢測元件及變送器的輸入變量是被控變量。電磁式流量計屬于非接觸式測量。在控制系統(tǒng)當(dāng)中，被控對象的特性參數(shù)中放大系數(shù)屬于靜態(tài)參數(shù)。半導(dǎo)體電阻的阻值隨外界溫度的升高而降低。統(tǒng)計分析法對被測對象施加某種隨機信號。變送器是信號產(chǎn)生和傳輸線驅(qū)動這兩個功能的復(fù)合體。電容式差壓變送器是先將壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容的變化后進行測量。電動執(zhí)行器中，電器轉(zhuǎn)換器與電器閥門定位器是按照力矩平衡的原理進行工作。在控制系統(tǒng)中干擾變量與被控變量之間的聯(lián)系稱為干擾通道。在比例、積分、微分三種控制方法當(dāng)中，積分控制是力圖消除余差的方法。自動控制系統(tǒng)的核心是調(diào)節(jié)器。位式調(diào)節(jié)器的執(zhí)行器有兩種工作狀態(tài)。程序控制系統(tǒng)的給定值是按一定的時間程序變化。壓阻式壓力計通常以單晶硅為基體進行工作。定值控制系統(tǒng)一定是一個閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)。在執(zhí)行器中，直通雙座閥和單座閥都是直行程閥。為了提高相應(yīng)曲線性能指標(biāo)而開發(fā)的系統(tǒng)是串級控制系統(tǒng)。在壓力計中，彈性式壓力計不是傳感器。DDI三行調(diào)節(jié)器采用兩線式接法，接受變送器輸出的1?5V測量信號。熱膨脹式溫度計和氧化鋯氧氣分析儀屬于接觸式測量?；捰蜕a(chǎn)中控制系統(tǒng)的操縱變量一般不選壓力。機理建模法不是被控對象的實驗測定法。在PIE參數(shù)調(diào)整中，臨界比例度修正方法為衰減曲線法。被控對象特性：當(dāng)被控對象輸入變量發(fā)生變化時其輸出變量隨時間的變化規(guī)律。過程裝備控制系統(tǒng)中，變送器與電源連接的方法有兩種：兩線式連接法和四線式連接法。按照輸入位移的不同，電動執(zhí)行機構(gòu)可分為角行程和直行程。在比例、積分、微分、位式四種控制規(guī)律中，比例控制作用能夠較為迅速地克服干擾影響。在滯后中，容積滯后不是檢測及變送環(huán)節(jié)的滯后。自衡特性的定義：當(dāng)輸入變量發(fā)生變化破壞了被控對象的平衡而引起輸出變化時，在沒有人為干擾的情況下，被控變量能夠重新回到平衡的特性。對控制通道而言，放大系數(shù)小會使控制變量變化遲緩。比值控制系統(tǒng)目的：為了實現(xiàn)幾種物料符合一定的比例關(guān)系使生產(chǎn)能夠安全正常的運行。液柱式壓力計測壓的基本原理是流體靜力學(xué)定理。自動化儀表的防爆結(jié)構(gòu)主要有隔爆型和本質(zhì)安全防爆型。工業(yè)生產(chǎn)對過程裝備控制要求是安全性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。過程控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)包括調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、被控對象、測量元件和變送器。計算機控制系統(tǒng)的控制過程分為：實時數(shù)據(jù)采集、實時判斷和實時控制。執(zhí)行器按照工作能源可分為：液動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器和電動執(zhí)行器。生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)內(nèi)容包含有：自動檢測系統(tǒng)、信號連鎖系統(tǒng)、自動操控系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)。按照系統(tǒng)輸出信號對操縱變量的影響，自動控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。在過程控制系統(tǒng)中，溫度和壓力可以是被控變量被控對象的特性參數(shù)中，時間常數(shù)、傳遞滯后和容積滯后都是動態(tài)參數(shù)構(gòu)成PID調(diào)節(jié)器的基本運算電路是由無源RC電路和帶RC反饋的放大電路組成放大系數(shù)定義：被控對象從新達到平衡時，輸出變化量與輸入變化量之比。在控制系統(tǒng)中，對干擾通道而言，如果放大系較小，即使干擾幅度很大也不會對被控變量產(chǎn)生很大的影響傳感器的組成部分包括：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量元件。在控制系統(tǒng)中，如果比例度越大，則調(diào)節(jié)器輸出越小被控變量變化越緩慢過渡過程越平穩(wěn)。差壓式變送器可以把壓差、流量、液位等被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號。溫度變送器的類型有直流毫伏變送器、電阻溫度變送器和熱電偶變送器。被控對象的自衡特性對控制作用是有利的。臨界比例度法是閉環(huán)系統(tǒng)在純比例作用下，得到等幅震蕩過程曲線的過程自動控制系統(tǒng)作用是檢測作用、計算偏差和消除偏差。在調(diào)節(jié)器的4種調(diào)節(jié)規(guī)律中，位式調(diào)節(jié)為斷續(xù)調(diào)節(jié)規(guī)律。在過程控制中，大多數(shù)情況下希望得到衰減震蕩的過渡過程。力平衡式差壓變送器的測量部分是將被測變量的差壓信號轉(zhuǎn)換成力的形式。調(diào)節(jié)閥的流量特性定義：被調(diào)介質(zhì)的相對流量和閥門相對開度的關(guān)系。壓差式流量計的核心部件為節(jié)流裝置。被控對象數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)的依據(jù)是物料平衡和能量平衡。在控制系統(tǒng)中，在相同大小干擾的作用下，比例度越大系統(tǒng)再次平衡時的余差就越大。被控對象的特性由生產(chǎn)工藝過程和工藝設(shè)備決定。氣動薄膜執(zhí)行器波紋膜片承受的壓力一般為20?100KPa。名詞解釋控制系統(tǒng)的過渡過程答：被控對象受到干擾作用使被控變量偏離給定值時，調(diào)節(jié)器發(fā)揮作用，使被控變量回復(fù)帶給定值附近范圍內(nèi)，這個回復(fù)過程就是控制系統(tǒng)的過渡過程。調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定答：避開被控對象的特征和數(shù)學(xué)描述，在被控對象運行時，直接在控制系統(tǒng)中，通過改變調(diào)節(jié)器參數(shù)，觀察被控變量的過渡過程，來獲取調(diào)節(jié)器參數(shù)的最佳數(shù)值。粗大誤差答：明顯地歪曲測量結(jié)果的誤差稱為粗大誤差。前饋控制系統(tǒng)答：測量進入過程干擾（包括外界干擾和設(shè)定值變化），并按其信號產(chǎn)生合適的控制作用去改變操縱變量，使被控變量維持在設(shè)定值上。差壓變送器答：把差壓、流量、液位等被測參數(shù)轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號，并將此統(tǒng)一信號輸送給指示、記錄儀或調(diào)節(jié)器等，以實現(xiàn)對上述參數(shù)的顯示、記錄或調(diào)節(jié)。隨機誤差答：在相同條件下多次測量同一被測量值的過程中所出現(xiàn)的、絕對值和符號以不可預(yù)計的方式變化的誤差。被控對象特征答：當(dāng)被控對象的輸入變量發(fā)生變化時，其輸出變量隨時間的變化規(guī)律（包括變化的大小、速度）。調(diào)節(jié)閥的液量特征：指被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對于閥門的相對開度之間的關(guān)系。采樣定理：一個寬帶有限（例如從0到fm）的信號e（t），可用相隔時間為T^1/2fm的若十個采樣值來代表。反之，若想得到原來的信號e（t）,只要將該信號的采樣值通過一個截止頻率為fm的理想低通過濾波器。即無失真采樣頻率應(yīng)滿足fs\2fm。傳感器答：將被測物理量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的輸出量的器件或裝置；把從被測對象中感受到的有用信息進行變換、傳送的器件?？刂葡到y(tǒng)過渡方程，在階躍干擾下的形式，哪種滿足要求答：在階躍干擾的作用下控制系統(tǒng)的過渡過程的基本形式有：1）發(fā)散振蕩 2）等幅振蕩 3）衰減振蕩4）非振蕩的單調(diào)過程其中，衰減振蕩是一個趨穩(wěn)定的過程，滿足生產(chǎn)要求復(fù)雜控制系統(tǒng)的分類答：根據(jù)其開發(fā)目的的差異，分為兩類1） 為提高相應(yīng)曲線的性能指標(biāo)而開發(fā)的控制系統(tǒng)：串級控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)。2） 按某些特俗目的而開發(fā)的控制系統(tǒng)：比值控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)。用圖形表示控制系統(tǒng)過渡過程（最大偏差、余差、衰減比、震蕩周期、過渡過程時間）y（伊）—y（s）最大偏差A(yù)=第一峰值一給定值 超調(diào)量a= y（8） X100%衰減比n=B1:B2 余差e（8）=y（8）-ys回復(fù)時間ts熱電偶測溫原理答：兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個閉合回路（熱電偶），當(dāng)回路兩端接點的溫度不同時，回路中就會產(chǎn)生一定大小的電勢，形成電流，這個電流的大小與導(dǎo)體材料性質(zhì)和接點溫度有關(guān)，這是熱電偶測溫原理控制作用和干擾作用的關(guān)系答：控制作用是對(生產(chǎn)過程中某些重要的工藝變量)在受到外界干擾影響偏離正常狀態(tài)后，回復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)(的調(diào)節(jié))。干擾作用是引起被控變量偏離給定值，除操控變量以外的各種因素。單溶液位對象自衡特性的定義，產(chǎn)生原因？答:單溶液位被控對象特性的定義：當(dāng)輸入變量發(fā)生變化破壞被控對象的平衡而引起輸出變量變化時，在沒有人為干擾的情況下，被控對象自身能重新回復(fù)平衡的特性。產(chǎn)生原因：水槽液位在平衡狀態(tài)時，在某一時刻，若流入量突然有一個階躍變化量。在初始階段，由于流入量突然的增加而流出量還沒有變化，因此液位上升很快；隨著液位的上升，水槽出口處的靜壓增大，因此流出量隨之增加，流入量與流出量之間的差值就越來越小，液位上升就越來越慢，最后液位穩(wěn)定在一個新的平衡狀態(tài)。臨界比例度法進行參數(shù)整定的過程答:首先求出在純比例作用下閉環(huán)系統(tǒng)為等副震蕩過程時比例度＜5k和震蕩周期Tk,，然后根據(jù)經(jīng)驗公式計算出相應(yīng)的調(diào)節(jié)器參數(shù)。調(diào)節(jié)閥的理想流量特性及幾種特性方程答:定義：在調(diào)節(jié)閥前后壓差一定情況下的流量特性稱為調(diào)節(jié)閥理想流量特性直線流量特性d(qv