过程控制_包括自动化与计算机应用_(11)
课题。参24(陈平摘)
TQ053.6 TQ050.6200511521焊接工艺参数对X80管线钢焊接粗晶区低温韧性的影响 刊 /陈翠欣,李午申 (天津大学材料学院) 压力容器.-2005,22(2).-5~8,13
在不同焊接参数条件下,各试样的组织类型均为贝氏体,具有板条束贝氏体和粒状贝氏体两种形态。随着板厚的增加,粒状贝氏体含量减小,晶粒细化;随预热温度提高,晶粒大小的变化不显著,粒状贝氏体含量增加,板条束贝氏体含量减少。线能量对韧性的影响最显著,其次是预热温度,板厚的影响最小。当采用小线能量和合适的预热温度配合时,由于得到的晶粒较细,从而使焊接热影响区粗晶区获得较高的冲击韧性。图5表4参5(张维忠摘)
TQ054200511522制氢炉对流段炉管清洗技术 刊 /刘建华,刘跃进(中石化长岭炼化分公司) 石油化工设备技术.-2005,26(1).-8~9 介绍了制氢炉对流段炉管的化学清洗方法。该法具有高效、不损坏炉墙、不腐蚀设备、不污染环境的特点,清洗后排烟温度降低30~35 ,提高了加热炉热效率。图2表1(马兰摘)
TQ055.8200511523长颈法兰轧制翘曲与控制对策 刊 /何芳,王强 (济南大学控制科学与工程学院) 压力容器.-2005,22(2).-48~50 TQ055.8200511524长距离中压蒸汽管线吹扫技术探讨 刊 /张继美(中石化齐鲁分公司) 齐鲁石油化工.-2005,33(1).-29~31
为挖掘以煤代油的潜力,齐鲁乙烯二期改造工程配套建设了蒸汽输送管线,由热电厂向乙烯装置供汽。经过对蒸汽管线吹扫基本原理的深入分析及技术参数的测算,制定了长距离中压蒸汽管线吹扫方案。阐述了吹扫过程中遇到的实际问题及原因分析,提出了改进建议。深化了对蒸汽管线吹扫技术理论及实际操作方法的认识,对改进管线设计、施工、监理、验收及同类管线吹扫工作具有参考意义。图2表1参4(许德联摘)
TQ055.8200511525给水管道内部腐蚀原因危害及防腐措施 刊 /王助国,段洪玲(辽宁省人防设计院) 辽宁化工.-2005,34(2).-90~92 配水系统因内部腐蚀而产生的锈垢对供水水质造成二次污染,增大了供水成本。系统地分析了配水系统内部腐蚀的成因和危害,并提出了几种防治措施,即:建立腐蚀监测程序;改造原有的旧金属管;采用抗腐蚀管材,改善水质条件;控制水流速度和加入减蚀剂等。参5(方静摘)
TQ0852********循环冷却水处理优化设计的探讨 刊 /刘晋萍(中石油工程设计西南分公司) 天然气与石油.-2005,23(1).-55~57 针对工业循环冷却水处理中涉及到有关水质稳定问题,结合工程实际简要阐述了缓蚀阻垢、杀菌灭藻、旁滤等措施,从而提高了循环水系统的浓缩倍数,既减少了补充水量、节约了水资源,又提高了冷换设备的效率,延长了设备使用寿命,降低了运行成本。图1参2(杨林摘)
TQ330.46200511527动态硫化EPDM/PP TPV生产工艺的研究 刊 /郝同辉,邱丽 (鄂州鄂丰橡塑材料有限责任公司) 弹性体.-2005,15 (1).-36~39
研究了动态硫化三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性硫化橡(TPV)在工业化生产时,同向双螺杆挤出机工艺控制参数对产品的力学性能的影响。使用均匀设计安排6次实验完成了主机转速(X1)、喂料速度(X2)和机身温度(X3) 3个因素的6种不同水平的研究。若采用正交设计需要36次试验,而全面实验需要(63)216次实验。结果表明,TPV的力学性能通过对关系方程分析并结合生产实际确定最佳工艺为主机转速800r/min、喂料速度180r/min、机身温度170 。采用此工艺生产的邵尔硬度D50型TPV,力学性能为:拉伸强度27.4~30.2MPa、断裂伸长率682%~914%,达到国外同类产品水平。图1表5参14(赵玉中摘)
12.过程控制(包括自动化与计算机应用)
TE967200511528电能表现场校验仪应用实例分析 刊 /李薇(中石化安庆分公司计量中心) 安庆石化.-2005,27(1).-53~55
电能计量设备是发、供、用电计量的依据,是考核经济效果的重要手段。对电能计量错误接线识别、现场实负荷标准条件、电能表误差现场测试的注意事项作了介绍。认为要得真实、可靠的测试数据应满足JJF1055 1997规定标准条件。实验室内进行的电能表检定是在特定环境下进行的,电能表的现场标准情况则较为复杂,除确保人身和设备的安全外,需操作得当。图4参2(白尔铮摘)
TE967.14 TQ440.8200511529 射线液位计在化肥行业的应用 刊 /何秀明(安徽理工大学) 中氮肥.-2005,(1).-56~57
射线液位计采用非接触式测量方式,特别适合于铜洗塔、氨洗塔、甲醇分离器、氨分离器、冷凝塔、冷交换器、汽提塔、甲铵分离器等高温、高压设备的液位测量。文章概述了 射线液位计的工作原理及仪表结构、使用经验和安全性。(许德联摘)
TE967.152******** UF 和C MF互补在油品计量中的尝试及效果 刊 /何松杰(中石化股份有限公司安庆分公司计量中心) 安庆石化.-2005,27(1).-49~52
对容积式流量计UF 的构造、特点、与油品出厂数据采集系统结合、使用时的注意事项等作了介绍。将质量流量计(CMF)与UF 换算的质量量比对数据作了比较,两者测量准确度均为 0.2%。目前国内成品油贸易仍采用质量交接,不少油船以舱容表作油量验收依据,但舱容表不规范或油船改修后仍使用原舱容表,因而供需双方异议难以处理。UF 投用一年多,在趸船的油品交接中几乎未发生过计量异议,从而保证了油品出厂计量的准确性并维护了企业的信
2005年第11期 中国石化文摘
誉。图4表2参2(白尔铮摘)
TE967.16200511531基于谐波分析的输油管道泄漏检测机理研究 刊 /王通,阎祥安 (天津大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-51 ~54
基于脉冲响应,描述瞬变流在频域中求解的方法。假定管道末端阀门快速关闭,给出阀门处及管道任意位置处的压力和流量响应,提出了通过瞬态压力值(传递函数)的谐波分析,实现输油管道有无泄漏的检测。图5参6(余洪启摘)
TP271200511532 UPS维护管理经验浅谈 刊 /董勇彪(中石化集团公司安庆石化总厂电仪部) 安庆石化.-2005,27(1).-42~43
UPS电源是一种涉及数字和模拟电路、数字通讯、电力电子技术、微处理器及软件编程等多学科的技术密集型电子产品。在介绍UPS电源日常维护的基础上,总结和积累安庆石化10年使用经验。其中包括在UPS电源前增设交流净化稳压器,降低使用故障;利用远程报警功能建立远程警报和监控系统等。尽管没有一套固定法规去判断潜在故障,但可以喇叭、指示灯及出现在显示屏上文字等形式向用户提供相关信息,以及时排除故障。参1(白尔铮摘)
TP271200511533安庆分公司EPR系统设计实施及应用 刊 /许伟,曹晓红(中石化股份有限公司安庆公司信息中心) 安庆石化.-2005,27(1).-32~36
TP273200511534热电厂输煤胶带自动采样系统的应用 刊 /黄强(中石化集团公司安庆石化总厂热电厂) 安庆石化.-2005,27(1).-17~18
介绍了输煤胶带自动采样装置的选型要求、由江苏拉姆齐公司制造的SWAX1000型刮板式胶带自动采样装置的结构及工作原理。该装置运行后可以避免人为因素对采样和制样精度的影响,而且操作方便、性能良好、实用性强、自动化程度高、具有较高的性能价格比,有利于提高产品质量,又节省人力、减轻操作工人劳动强度。设备的连锁控制又能有效防止溜槽堵塞和设备故障。图1(白尔铮摘)
TP273200511535气体检测系统和DCS通讯的实现 刊 /邓希平(高桥石化公司聚氨酯事业部) 高桥石化.-2005,20(1).-32~35
氯气、丙烯等气体是生产原料,且有毒、易燃、易爆。通过MICRO IA设备可将现场可燃气体传感器和有毒气体变送器检测到的信息送到DCS系统,从而确保安全生产。介绍了与MICRO IA设备有关的MODBUS协议、硬件构成和软件组态。认为DCS时刻检测着气体检测系统设备是否正常运行,可及时发现设备故障,及时维修,从而降低事故发生时设备故障的可能性。图3表5(白尔铮摘)
TP273200511536热媒炉控制系统升级改造及隐患治理 刊 /李文锋(洛阳石化总厂三隆公司) 石油化工安全技术.-2005,21(1).-35 ~36
聚酯热媒炉控制系统原由单元仪表组成,联锁保护系统通过继电器实现,其安全性、稳定性、故障率高。介绍了该控制系统的改造方案,描述了新系统的配置实施过程和隐患治理情况。图4(张平摘)
TP273200511537晶闸管移相触发的线性化研究及在电压前馈控制中的应用 刊 /潘文诚(浙江科技学院) 化工自动化及仪表.-2005, 32(1).-55~57,61
用查表和线性插值计算相结合的软件方法给出了晶闸管移相触发调压器的输出电压与其导通角之间线性化途径。作为一个应用实例,在恒温水槽温度控制系统中加入电压前馈控制以抵消电网电压波动对控制质量的影响时,经线性化的晶闸管移相触发调压使电压前馈控制的作用更趋完善。图3表2参6(余洪启摘)
TP273200511538基于DSP的pH过程FNNC PI控制器研究 刊 /薛薇 (天津科技大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-58~61 提出一种模糊神经网络控制与传统PI相结合的控制方法,即p H过程的FNNC PI控制方案,将模糊控制具有的较强逻辑推理功能、神经网络的自学习能力以及传统PI控制的优点融为一体,能很好地处理p H过程的非线性和滞后性,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。为了满足控制运算实时性的要求,采用TMS320VC33高速数字信号处理器(DSP)作为控制与运算单元,成功地完成了模糊神经网络控制器的DSP 实现。图9参5(余洪启摘)
TP273:TE626.21200511539基于遗传算法的汽油调和生产优化研究 刊 /王继东 (浙江工业大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-6~9
油品调和调度问题可归结为混合整数非线性规划(MINLP)问题。针对汽油调和生产调度选取了预测汽油辛烷值和蒸汽压的合适方法,提出了基于逻辑的数学模型,采用改进的遗传算法进行求解。将其应用于生产实例,通过与文献结果比较验证了该方法的有效性。图2表3参7(余洪启摘)
TP273:X703200511540监控污水处理过程运行状态的加权支持向量机方法 刊 /李东晖,杜树新 (浙江大学) 化工自动化及仪表.-2005,32 (1).-18~20
针对污水处理过程运行状态监控中的正常运行状态样本数多而异常运行状态样本数少的特点,提出加权支持向量机方法。在理论上推导出不同类别的权重满足一定的关系时可以有效地补偿各类别训练样本数不均衡导致的不利影响,从而提高对异常运行状态的检出精度。通过实验仿真说明该方法的有效性。图1表1参6(余洪启摘)
TP31200511541顺序功能图图形化组态软件的设计开发 刊 /梁庚,白焰(华北电力大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-29~32 概述SFC的功能、组成和编程规则。介绍所开发的SFC 组态软件的图形系统的构成。详尽给出了SFC图形系统的设计方案及其基于VC++的方案实现。实践表明,依据这一方案设计实现的S FC组态软件组态方式灵活、易于维护。
过程控制(包括自动化与计算机应用) 2005年第11期
图2参5(余洪启摘)
TP31200511542汽油调合优化软件的开发 刊 /薛美盛,李祖奎 (中国科学技术大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-34~36
针对国内炼油厂的现状,采用分级优化策略开发了汽油调合优化软件。软件提供调合调度优化、离线配方优化在线调合优化等3个层次的优化方案,以实现对汽油调合工段的全面优化。描述了各优化模块的功能及它们的应用策略,并详细地绘出了各模块的优化数学模型,最后阐述了软件的开发及扩展方向。图2参4(余洪启摘)
TP31200511543基于JIEE框架的的企业库存管理软件研发与应用 刊 /刘传文,苏宏业 (浙江大学先进控制研究所) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-41~43,47
针对流程工业企业的仓库管理需求及特点,对其仓库库存管理软件的需求分析、系统设计、软件设计及工程应用等多方面进行详细的研究与分析,并且适宜地应用JIEE技术开发出一套实用的企业仓库库存管理软件。图3表1参3 (余洪启摘)
TP392200511544 ORACLE数据库备份及应用 刊 /姚怡(高化公司信息中心) 高桥石化.-2005,20(1).-36~41
介绍了ORACLE数据库的运行方式与备份、ORACLE备份的分类。重点叙述EXP/IMP逻辑备份、包括冷备份和热备份的物理备份、备份与恢复管理器RMAN、包括CA公司Brightstor En terprise Backup在内等所出现的应用备份软件并作为第三方工具。认为选择有效、够用、好用的备份方法可为数据库的安全运行提供有力的保障。(白尔铮摘)
TP393200511545基于IP网络的NCS中通信网络动态模型的建立 刊 /陈鹏,戴连奎(浙江大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-37 ~40
对于一个基于IP网络的控制系统(NCS),该IP网络上的其它数据流严重地影响着NCS的控制性能。为此,提出了一个动态模型来描述NC S数据传输过程中的时延和丢包。基于该模型,通过计算机仿真考察了不同网络干扰流对单输入单输出常规PID NCS开环、闭环特性的影响。仿真结果表明,对于采用常规PID控制器的NCS,网络负荷对其控制性能影响很大;当网络负荷过大时,该NCS可能变得不稳定。图8参11(余洪启摘)
TP393200511546一种现场总线与以太网互联的设计与实现 刊 /乔毅,吴化柱 (大连交通大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-44~47
介绍目前解决现场总线与以太网互联问题的两种最具代表性的方案,在此基础上设计了一套即现实可行、又操作简便、符合当今社会现状的解决方案:现场总线+以太网+ TCP/IP+OPC方案,并给出该方案的网络结构、互联参考模型以及软硬件的设计,重点论述硬件平台的选择,软件设计中所采用的多线程技术及缓冲区技术。实践证明,该方案不仅可以很好地解决目前控制系统的全分散、全开放和工业过程互操作问题,同时也可满足工业网络与Internet集成的需求,并具有良好的性价比和广阔的应用前景。图5参7(余洪启摘)
TP399200511547模糊推理方法在控制系统的故障诊断中的应用研究 刊 /周平,钱积新 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-23~25
一种不依赖硬件和环境的全软件解决方案,直接利用输入信号和反馈信号的测量分析,经模糊变换获得信号特征模糊变量,通过扫描信号特征量的超限情况,调用相关推理规则运算求解得到控制系统的故障诊断信息。开发的应用软件已用于工业实际系统。图3参4(余洪启摘)
TP399200511548具有零等待的flowshop问题的免疫调度算法 刊 /徐震浩,顾幸生(华东理工大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1). -10~12,17
针对间歇过程中存在的具有零等待的flowshop调度问题,建立了相应的数学模型,并结合免疫算法的特点,提出一种新的解决此类问题的免疫调度算法。通过仿真试验,证明了算法的有效性。图3表2参5(余洪启摘)
TP399200511549基于模糊故障树理论的Texaco煤气化系统运行可靠性分析 刊 /国蓉,程光旭 (西安交通大学) 化工自动化及仪表. -2005,32(1).-13~17
基于Texaco煤气化工艺流程的逻辑链,应用模糊故障树分析方法,对煤气化装置的可靠性进行研究,建立煤气化系统的物流链以及运行失常状态故障树模型。找出引起系统运行失常的31个最小割集,采用正态型的L R模糊数为参照函数,修正各底事件的发生概率,并根据模糊数的运算法则,得出顶事件发生的概率区间值。为解决故障树定量分析中故障概率难以精确确定提供了一种有效的方法。算例计算结果表明,该文提出的方法更接近工程实际情况,可靠性分析结果更合理,尤其是可以推广应用于其它煤气化系统的运行可靠性分析。图10表1参11(余洪启摘)
TP399:TQ320.6200511550结晶型聚合物注塑过程冷却模型的数值模拟 刊 /陶四平,付晓蓉 (四川大学高分子科学与工程学院) 高分子学报. -2005,(1).-8~13
对HDPE平板状注塑件的冷却过程进行了数值模拟。基于小分子结晶性物质的冷却模型,建立了固相、液相以及固液相界面的控制方程,方程中引入热焓E和参数T后,将带耦合条件的热传导方程转变为非线性抛物型方程,按控制容积法将其离散后,用数学软件M atlab获得了PE的三维温度场,这为探讨带相转变的热传导问题提供了一种有效的数值方法。图4表1参13(董丽英摘)
TP399:TQ342.31200511551腈纶纺丝摆臂控制系统改进 刊 /王士德(中石化集团公司安庆石化总厂电仪部) 安庆石化.-2005,27(1).-44~45 介绍了腈纶纺丝摆臂控制系统工作原理,对其故障率高的原因作了分析,提出了相关的改进措施。例如用交流固态
2005年第11期 中国石化文摘
继电器SSR代换常规触点继电器,用S MC滑阀代替线圈滑阀等。改进后干簧开关使用寿命由原来6个月延长1年多,更换换S MC滑阀后既可延长固态继电器和供电变压器使用寿命,而且结构更合理,维修更方便。图1(白尔铮摘)
TQ056.152********基于涡街压电信号的质量流量计 刊 /杜清府(山东大学威海分校) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-69~71
通过对涡街流量传感器的信号分析,发现涡街信号的幅值和流体的密度及其流速的平方成正比,而涡街信号的频率与流体的速度成正比,所以涡街信号中包含了流体的流速和密度的信息,提出用涡街信号的幅值进行密度补偿的方法,并通过实验加以验证。图5表1参5(余洪启摘)
TQ056.152********超声波流量计的选择及应用 刊 /靳宝亮(天津石化公司排水车间) 石油化工化纤.-2005,(1).-49~51
TQ056.152********相关流量测量技术发展 刊 /赵鑫,金宁德 (天津大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-1~5
首先回顾了自上世纪60年代以来国内外相关流量测量技术的发展历程,总结了相关注量测量理论、传感器设计、相关器设计、流速测量模型等方面的主要研究成果,介绍了基于运动波理论的多相流相关流量测量技术新近研究进展,最后论述了相关流量测量技术的未来发展方向。图3参46(余洪启摘)
TQ056.16200511555油质分析恒温振荡仪的研制 刊 /李银华,杨存祥 (郑州轻工业学院) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-67~68,73 根据油质分析脱气要求,采用由单片机AD 812组成的智能型油质分析脱气恒温振荡仪,并给出系统的工作原理、硬件结构及软件流程。在硬件方面,重点介绍了信号调理接口电路;在软件方面、简单叙述了模糊控制PID参数整定的思想及程序框图,最后讨论了系统软硬件抗干扰设计。图4参4(余洪启摘)
TQ056.2200511556基于ARM微处理器的智能控制器 刊 /赵铁峰,王凯 (浙江大学先进控制研究所) 化工自动化及仪表.-2005,32 (1).-77~78
ARM微处理器是一种RISC芯片,具有32位总线、功耗低、性价比高,非常适用于各种嵌入式智能设备。探讨基于ARM微处理器的智能控制器的设计和开发,这种控制器具有非常良好的应用前景。图1(余洪启摘)
TQ056.2200511557四型多齿轮流量变送器的流量特性研究 刊 /张军,贾瑞清 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-64~66
用平衡式复合齿轮泵的工作原理,设计了一种能测量高压液压系统动态流量的容积式流量变送器,并做了可行性实验,对该流量变送器的流量特性进行了理论分析和仿真研究。研究结果表明,该变送器的流量脉动只有普通齿轮变送器脉动的1/16,流量脉动频率明显加快,流量品质得到明显改善,又因为该流量计属于容积式流量计,故不受测试环境条件影响,能准确测量液压系统高压流量,具有测量范围大、精度高、可靠性好等优点,可广泛使用于化工、煤矿、冶金等行业的高压液压系统的流量测量。图5参2(余洪启摘)
TQ056.2200511558剧毒液体灌装机桶口的检测与定位系统 刊 /岳晓峰,吴雪峰 (长春工业大学) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-48~50,54
提出一种基于机器视觉技术的定位方法,采用CCD摄像头采集灌装桶盖表面图像,经过图像预处理,中值滤波技术,以及hough变换技术,得到桶盖表面上加注口的位置信息,步进电机带动双轴联动定位工作架运动到加注口的上方,实现加注口的识别与定位,从理论和实践上证明该方法的可行性和准确性。图6参5(余洪启摘)
TQ056.2200511559锁相技术在变频调速系统中的应用 刊 /张雪平(宜宾学院电子信息系) 化工自动化及仪表.-2005,32(1).-79~80 在变频调速系统中变频电源向工频电源切换时,由于电动机断电后的电动势与工频电源相位差的不确定性,切换过程会产生过电流而导致强烈冲击。该文采用锁相技术实现变频与工频的平稳切换,防止切换过程中过电流的冲击。该技术成功用于恒压供水系统中。图4(余洪启摘)
TQ056.2200511560 PLC的故障排除及提高可靠性的方法 刊 /朱俊华(天津石化公司污水车间) 石油化工化纤.-2005,(1).-46~48
可编程序控制器(PLC)作为一种工业控制设备,以其可靠性的特点在各行业中应用,但需要每隔半年至一年时间对PLC系统进行定期检查和维护。文章介绍了PLC的日常维护和故障查找及故障处理流程。图5表1参3(许德联摘)
13.石化环保与安全
X3200511561难降解芳香烃生物降解及基因工程菌研究进展 刊 /杜翠红,周集体 (大连理工大学环境与生命学院) 环境科学与技术.-2005,28(1).-106~108
介绍芳香族有机化合物是化工产品的主要原料,由于其难降解性,已成为工业废水的主要成分,用常规的废水处理方法难以彻底去除,为此,生物降解法已成为必要。文中综述了典型芳香烃的降解菌株、降解机理及基因工程菌等研究进展。参16(张平摘)X520.3200511562化学需氧量快速测定方法的改进 刊 /吴泽学(中石化股份有限公司安庆分公司检验中心) 安庆石化.-2005,27(1). -56~57,60
针对经典化学需氧量(COD)测定法存在耗时长、汞盐二次污染的缺点进行了改进实验,即通过提高反应体系硫酸浓度来提高重铬酸钾对有机物的氧化率、加大硫酸银催化剂含量来提高反应速度、缩短回流消解时间的快速法测定。介绍了快速法的实验过程,讨论了回流时间选择和氢离子干扰,
石化环保与安全 2005年第11期
过程控制与自动化仪表(复习要点)
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差
自动化仪表与过程控制
绪论 ●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程围的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量围中最大的绝对误差和该仪表的测量围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. 1-1试述热电偶的测温原理，工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？ 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度围温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？ 答：a、在-200到+500摄氏度围精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移？ 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。
自动化仪表与过程控制课后答案
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1 自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表 : 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II 型与 DDZ-III 型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处？ P5 第二段 0-3 什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分？ P5~6 0-4 什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为 0.5 级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高 x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度 1-1 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿 1/ 11
过程控制与自动化仪表
1：串级控制系统参数整定步骤应为（）。 1.先主环，后副环 2.先副环后主环 3.只整定副环 4.没有先后顺序 2：仪表的精度等级指的是仪表的（） 1.误差 2.基本误差 3.允许误差 4.基本误差的最大允许值 3：串级控制系统主、副回路各有一个控制器。副控制器的给定值为（） 1.恒定不变 2.由主控制器输出校正 3.由副参数校正 4.由干扰决定 4：用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（） 1.偏大 2.偏小
3.可能大,也可能小,要视具体情况而定 5：用4：1衰减曲线法整定控制器参数时得到的TS值是什么数值（） 1.从控制器积分时间旋纽上读出的积分时间 2.从控制器微分时间旋纽上读出的积分时间 3.对象特性的时间常数 4.是4：1衰减曲线上测量得到的振荡周期 6：当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（） 1.线圈的震荡频率增加 2.线圈的电阻减小 3.线圈的电感增大 7：某容器控制压力，控制排出料和控制进料，应分别选用的方式为（）。 1.气开式；气开式 2.气关式；气关式 3.气开式；气关式 4.气关式；气开式 8：准确度等级是仪表按（）高低分成的等级。 1.精度 2.准确度
3.限度 9：不属于工程上控制参数的整定方法是（） 1.动态特性法 2.稳定边界法 3.衰减曲线法 4.比较法 10：最常见的控制结构除了反馈控制结构外还有。（） 1.串级控制 2.前馈控制 3.单回路控制 4.多回路控制 11：串级均匀控制系统结构形式与串级控制系统相同，它与串级控制系统有区别也有相同的地方。相同是（） 1.系统构成目的 2.对主、副参数的要求 3.参数整定顺序、投运顺序 4.干扰补偿方式 12：工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 1.动压 2.全压
自动化仪表与过程控制课后答案
自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表什么叫单元组合式仪表 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器它与传统的四线制变送器相比有什么优点试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分P5~6 0-4什么是仪表的精确度试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=% x=1摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种什么叫热电偶的分度号在什么情况下要使用补偿导线 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点为什么热电阻要用三线接法 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处，当冷端温度变化时，利用铜丝电阻随温度变化的特性，向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz（约5v）和高电阻R1（约10K欧）建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu，在Rcu 上产生一个电压，此电压与热电动势Et串联相接。当温度补偿升高时，热电动势Et下降，但由于Rcu增值，在Rcu两端的电压增加，只要铜电阻的大小选择适当，便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。
浅谈过程控制与自动化仪表
浅谈过程控制与自动化仪表 摘要随着自动化仪表的更新换代，现代科学技术的发展需要自动化仪表和过程控制提供技术保障，要不断地改进生产技术，使其朝着智能化、网络化、开放性发展。 关键词自动化仪表；自动化技术；过程控制 1 引言 过程控制泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成部分。其作用体现在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。自动化仪表是用于生产过程自动化的仪器或设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。其特点是兼容性、统一标准。 2 过程控制概述 2.1 过程控制的特点、要求及任务、功能结构 过程控制的特点：系统由被控过程和检测控制仪表组成；被控过程的多样性；控制方案的多样性；控制过程大多属于慢变过程与参量控制；定值控制是过程控制的主要形式。 生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面，即：安全性、稳定性和经济性。过程控制的任务，就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上，根据工艺生产提出的要求，应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合，并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现，最终达到优质、高产、低耗的控制目标。 图1过程控制的功能结构图 过程控制的功能结构：测量变送与执行，由测量变送装置与执行装置实现；
操作安全与环保，保证生产安全、满足环保要求的设备(独立运行)；常规与高级控制，实现对过程参数的控制，满足控制要求；实时优化，实现最优操作工况(时间，成本，设备损耗)而设计的方案；决策与计划调度，对整个过程进行合理计划调度和正确决策，使企业利益最大化。 2.2 过程控制的分类 按照被控变量的给定值分类，可分成以下三类： 1. 定值控制系统，是一种被控变量的给定值始终固定不变的控制系统。如：液位控制系统； 2. 随动控制系统随动控制系统是一种被控变量的给定值随时间不断变化的控制系统，例如：锅炉的燃烧控制系统； 3. 程序控制系统(又称顺序控制系统)程序控制系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如：冶金工业中的金属热处理的温度控制。 2.3 过程控制发展概况 20世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，劳动生产率很低； 20世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个阶段，实现了仪表化和局部自动化； 20世纪60年代(综合自动化阶段)：检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统，控制目的------提高控制质量或实现特殊要求； 20世纪70年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。 3 自动化仪表概述 自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备，过程控制系统是实现生产过程自动化的平台，而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。 3.1 自动化仪表的分类 (1) 按照安装场地分 现场仪表(一次仪表)、控制室仪表(二次仪表)； (2) 按能源形式分 ①气动控制仪表：以压缩空气为能源。 优点：结构简单，性能稳定，可靠性高，易于维修，天然防爆； 缺点：气动信号传输速度极限=声速340 s，体积庞大。 ②电动控制仪表 优点：信号快速，远距离传输：易于实现复杂规律的信号处理，易 于与其他装置相连，供电用电方便，无需空压机和油泵、水泵； 缺点：不天然防爆；易受电磁干扰；功率不易大，近年的电动仪表 多采用了安全防爆措施，应用更加广泛。 ③液动仪表(以高压油和高压水为能源) 优点:工作可靠，结构简单，功率大，防爆；
自动化仪表与过程控制课后习题答案
●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术 工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组 合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力 c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍
吉大16春学期《过程控制与自动化仪表》在线作业二答案
一、单选题（共 5 道试题，共 20 分。） 1. 在过程控制中，使用最多的是（A）。 A. 气动执行器 B. 电动执行器 C. 热动执行器 D. 手动执行器 满分：4 分 2. 对于（D）摄氏度以上的高温，已不能用热电阻进行测量，大多采用热电偶进行测量。 A. 100 B. 200 C. 300 D. 500 满分：4 分 3. 从整理结构上看，智能温度变送器由（A）部分组成。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 满分：4 分 4. 电动仪表的供电方式有（A）和直流供电方式。 A. 交流供电方式 B. 动态供电方式 C. 间接供电方式 D. 直接供电方式 满分：4 分 5. 子流量计的流体流动方向为（B）。 A. 自上而下 B. 自下而上
C. 循环流动 D. 单相流动 满分：4 分 二、多选题（共 5 道试题，共 20 分。） 1. 直流集中供电的优点是（ABC ）。 A. 缩小了仪表的体积 B. 增强了防停电能力 C. 为仪表的安装创造了必要条件 D. 便于拆卸 满分：4 分 2. 常用热电偶可分为（AB）。 A. 标准热电偶 B. 非标准热电偶 C. 单相热电偶 D. 双向热电偶 满分：4 分 3. 系统的控制方案包括（ABC）。 A. 系统的构成 B. 控制方式 C. 控制规律 D. 控制过程 满分：4 分 4. 自动化仪表按安装场地不同，可分为（ABC ）。 A. 现场类 B. 控制室类 C. 自动化化类 D. 电气类 满分：4 分
5. 检测误差按检测数据中误差呈现的规律性可分为（BCD）。 A. 检测误差 B. 系统误差 C. 随机误差 D. 粗大误差 满分：4 分 三、判断题（共 15 道试题，共 60 分。） 1. 当微分时间较小时，增加微分时间可以减小偏差，增大响应时间。（） B. 正确 满分：4 分 2. 简单控制系统控制参数选择时，干扰通道的静态增益应尽可能小。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 3. 控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 4. 方波响应曲线是在过程正常输入的基础上再叠加一个阶跃变化后获得的。（） A. 错误 B. 正确 满分：4 分 5. 在确定控制参数时，还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性的关系。（） A. 错误 满分：4 分 6. 衰减曲线法是与临界比例度法完全不同的方法。（）
《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案
西南科技大学成教学院德阳教学点 《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、填空题 1、过程控制系统一般由 控制器 、 执行器 、 被控过程 和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称 准确度级 ，通常用 引用误差 作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有 衰减比n 、 超调量σ 和过渡过程时间s t ；静态质量指标有 稳态误差e ss 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用 约定真值 或 相对真值 来代替。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为 气动调节阀 、 电动调节阀 和 液动调节阀 三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有 机理建模 、 试验建模 和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除 稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统 稳定性 下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为 单闭环比值控制 、 双闭环比值控制 和 变比值控制 三种。 9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的 数学模型 ，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的 纯滞后 进行补偿。 10、随着控制通道的增益K 0的增加，控制作用 增强 ，克服干扰的能力 最大 ， 系统的余差 减小 ，最大偏差 减小 。 11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后， 不影响 系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有 机理建模 和 系统辨识与参数估计 。 13、控制系统对检测变送环节的基本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。 14、控制阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。 15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分部分的输出和 积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益 f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ， 最大偏差 增大 。 17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是 通过旁路控制 。 二、名词解释题 1、衰减比 答：衰减比 n 定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统DCS ，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系2 1B B n
过程控制与自动化仪表题目
一、简答题 1、分析如图所示的用不平衡电桥进行热电偶冷端温度补偿方法的原理。 答：热电偶测温时要保持冷端温度恒定。采用不平衡电桥可以对热电偶冷端温度的变化进行补偿，其原理是：将热电偶与不平衡电桥串连，两者输出之和进入显示仪表。而不平衡电桥的一个桥路选择热电阻，其它3个桥臂阻值恒定。测温时，将热电阻与热电偶的冷端置于同样的温度环境下。在某设计的冷端温度下，电桥平衡，输出为0。 当冷端温度升高时，热电偶的输出减小，但热电阻的阻值随着温度的升高而增加，从而引起电桥输出增加。通过合理选择桥路参数，可以在一定冷端温度变化范围内，使得热电偶输出电势减小的数值与不平衡电桥输出相等，从而实现冷端温度补偿。冷端温度减小时，同样也能实现冷端温度补偿。 2、什么叫气动执行器的气开、气关式？其选择原则是什么？ 答：随着送往执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定。一般来说，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选择气开式；阀全关时，生产过程或设备比较危险的选择气关式。 3、调节器参数整定的任务是什么？工程上常用的调节器参数整定方法有哪几种？ 答：调节器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定调节器的最佳参数值，包括比例度、积分时间、微分时间，以便系统能获得好的控制品质。调节器参数整定的方法有理论计算和工程整定两大类，其中常用的是工程整定法。 4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律？ 答：比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控制系统。比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大，纯滞后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。比例积分微分调节规律适用于容量滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。 5、什么是积分饱和现象？有哪些措施防止该现象的发生？ 答：当控制系统长期存在偏差，积分控制作用输出会不断增加或减小，直到输出超过仪表范围的最大值或最小值而达到仪表所能达到的极限最大或最小值。这时当偏差反向时，控制器的输出不能及时反向，要在一定延时后，控制器的输出才能从最大或最小的极限值回复到仪表范围的最大或最小值，在这段时间内，控制器不能发挥控制作用，造成控制不及时。通常把这种由于积分过量造成的控制不及时现象称为积分饱和现象。 防止积分饱和的措施有： 限幅法：采用技术措施，将控制器的输出信号限制在工作信号范围内。 积分切除法：当控制器处于开环状态时，自动切除其积分作用。
过程控制与自动化仪表
第一章绪论 1、过程控制概述 过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。 过程控制通常是对生产过程中的压力、液位、流量、温度、PH值、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动尽行。 2、过程控制的特点 （1）系统由被控过程和检测控制仪表组成；（2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；（3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；（4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；（5）定值控制是过程控制的主要形式。 3、过程控制的要求与任务 要求：（1）安全性：针对易燃易爆特点设计；参数越线报警、链锁保护；故障诊断，容错控制。（2）稳定性：抑制外界干扰，保证正常运行。（3）经济性：降低成本提高效率。掌握工艺流程和被控对象静态、动态特性，运用控制理论和一定的技术手段（计算机、自动化仪表）设及合理系统。 任务：指在了解、掌握工艺流程和被控过程的静态与动态特性的基础上，应用控制理论分析和设计符合上述三项要求的过程控制系统，并采用适宜的技术手段（如自动化仪表和计算机）加以实现。 4、过程控制的功能 测量变送与执行功能；操作安全与环境保护功能；常规控制与高级控制功能；实时优化功能；决策管理与计划调度功能。 5、过程控制系统的组成 被控参数（亦称系统输出）y(t)：被控过程内要求保持稳定的工艺参数； 控制参数（亦称操作变量控制介质）q(t)：使被控参数保持期望值的物料量或能量； 干扰量f(t)：作用于被控过程并引起被控参数变化的各种因数； 设定值r(t)：与被控参数相对应的设定值；
过程控制与自动化仪表课后题及答案
过控课后题 1、调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应该怎样确定调节器的正反作用方式？P157-P158 答： （1）当被控过程的输入量增加（或减小）时，过程的输出量（即被控参数）也随之增加（或减小），则称为正作用被控过程，反之称为反作用被控过程； （2）①首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负； ②然后根据被控过程特征确定其属于正、反哪种类型，以确定Ko的正负； ③最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积α必须为正这一原则确定调节器Ko的正负，进而确定调节器的正反作用类型。 2、P、I、D调节规律各有何特点？P152 答： P调节（比例调节规律）特点： 1)有差调节，不可避免地存在稳态误差： 2)稳态误差随比例度的增大而增大；； 3)不适用于给定值随时间变化的系统； 4)增大Kc，不仅可以减小稳态误差，还可以加快响应速率 I调节（积分调节规律）特点： 1)可以提高系统的无差度，也即提高系统的稳态控制精度： 2)过渡过程变化相对缓慢，系统的稳定性差 D调节（微分调节规律）特点： 1)单纯的微分调节器是不能工作的； 2)能预测偏差变化趋势，防止系统被调量出现较大动态偏差； 3、调节器的参数有哪些工程整定方法？各有什么特点？P159 答： （1）反应曲线法，临界比例度法，衰减曲线法 （2）特点： a)反应曲线法是一种开环整定方法，是得到被控过程的典型参数之后，再对调节 器参数进行整定的； b)临界比例度法是一种闭环整定方法，不需测试动态特征，方便简洁，使用方便； c)衰减曲线法与临界比例度法类似，都是依赖系统在某种运行状况下的特征信息 对调节器进行参数整定的，无需单据被控的数学模型，但不同的是无需出现等幅振荡过程 4、微分控制为什么不能单独作用调节规律？P154 答：因为任何实际的调节器都有一定的不灵敏区（或称死区），在不灵敏区内，当系统的输出产生变化时，调节器并不动作，从而导致被调节的偏差有可能出现相当的数值而得不到校正 5、控制方案确定中为了减小或消除控制通道中纯时延时对系统控制品质不良影响，怎样设计一种补偿措施？ 答：在系统设计时，应使控制通道的时间常数To既不能太大也不能太小。当To过大而又无法减小时，可以考虑在控制通道中增加微分环节。另可以选用快速测量仪表变送环节的时间常数，或采取一定措施以减小执行器的时间常数等等。
自动化仪表与过程控制后习题答案(精品)
自动化仪表与过程控制后 习题答案 ●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表？ 1答:a：是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●ＤDZ－II型与DDZ-IＩＩ型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答：在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDＺ-ＩＩI型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mＡ直流电流作为标准信号．这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别，且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活．
●什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a．就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b．1有利于识别仪表的断电断线等故障２不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.３上限值较大，有利于抑制干扰4上下限的比值为５：１与气动仪表信号制对应，便于相互折算,产生较大的磁力ｃ.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？答:模拟式仪表的合理精确度，应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量，这种比值称为相对百分误差，仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(１０0+１00)＝0.５%x=１℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线? 答:a．当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势，并产生电流．b.铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜．c.分度号是用
自动化仪表与过程控制课程大作业2013
自动化仪表与过程控制课程大作业 1、（20分）如图所示热化工生产中的连续反应器示意图。 其工艺为：物料自顶部连续进入槽中，经反应产生的 热量由冷却夹套中的冷却水带走。为了保证产品质量，必须严格控制反应温度θ1。 原来选择的控制方案如图所示，控制精度无法达到预期要求。 （1）该系统是一个时间常数较大的系统，尤其是冷却水的进水流量常常波动，导致反应器内部温度动态偏差较大。试设计一个串级控制系统，提高控制精度。（画出控制系统连接图和方框图） （2）分析当冷却水的进水流量突然增大时，该系统是如何消除扰动、提高控制精度的。 2、（20分）（用MATLAB 仿真实现）某液位控制系统，在控制阀开度增加10%后，液位的响应数据如下： 如果用具有延迟的一阶惯性环节近似，确定其参数K,T 和τ，并根据这些参数整定PI 调节器的参数，用仿真结果验证之。 3、（20分）某隧道窑系统，考虑将燃料室温度作为副变量，烧成温度为主变量，燃烧室温度为副变量的串级控制系统中主、副对象的传递函数12,o o G G 分别为：11()(301) o G s s = +， 2 21 ()(101)(1)o G s s s = ++，其中有一个10s 的传输延迟，其传递函数为10()s d G s e -=。当延迟环节 分别放在主回路和副回路时，设计串级控制主、副PID 调节器的参数，并绘制出整定后的阶跃响应曲线，分析二次扰动系统的影响。 4、（15分）根据如图所示，当选择进水流量Q1为控制量时，设计水箱水位的单回路控制系统。 （1）要求画出系统的连接图和方框图； （2）若进水阀为气动阀，选择其气开、气关的形式，并确定调节器的正、反作用方式。要求有分析过程。
最新过程控制及自动化仪表期末试题
1过程控制通常是对生产过程中的温度，压力，流量，液位，成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化。 2工业生产对过程控制的要求归纳起来主要有；安全f ________ 3在自动化仪表中，仪表的精度通常在规定的使用条件下，由最大引用误差来度量。 4气动执行器分，气开，气关两种形式，他的选择应根据调节器输岀信号为零C°或气源中断时，使生产 处于安全状态的原则确定。 5在调节器的参数整定方法中，工程整定方法包括临界上__________ 6前馈控制的特点有前 _______________________________________________________________________________________ 7在串级控制系统中，主副调节器放大系数的乘积越大，系统的抗干扰能力就越强。_ 8变送器的二线制传输方式与四线制传输方式相比具有节省 _________________________________________________________ 9齐纳式安全栅存在两点不足，其一为固__________ 10目前常用的调节阀中，有三种代表性的理想流量特性，即直线_________ 这三种流量特性完全取决于阀心的形状。 11变送器设计直流-交流-直流电路的目的是？？？？？？？？ 简答题 1简述调节器正反作用方式的选择原则。 首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开，气关形式，以确定Kv的正负；然后根据被控过 程特性确定其属于正，反哪一种类型，以确定Ko的正负；最后根据系统的开环传递函数中各环节静态增 益的乘积必须为正这一原则确定调节器Kc的正负，进而确定调节器的正反作用类型。 2.简述串级控制系统的主要特点 ①对进入副回路的干扰有很强的抑制能力 ②能改善控制系统通道的动态特性、提高系统的快速反应能力 ③对非线性情况下的负荷或操作条件的变化有一定的自适应能力 3.简述引入前反馈的原则 ①当系统中存在变化频率高、幅值大、可测而不可控的干扰、反馈控制又难以克服其影响，工艺要求对被控参数要求又十分严格，为了改善和提高系统的控制品质，可以考虑引入前馈控制。②当过程控制通道的时间常数大于干扰通道的时间常数，反馈控制不及时而导致控制质量较差时，可以考虑引入反馈控制，以 提高控制质量。③当主要干扰无法串级控制使其包含副回路或者副回路滞后过大时，串级控制系统克服干 扰的能力又较差时，可以考虑引入前馈控制，以改善控制性能。④由于动态前馈补偿器的投资通常要高于静态前馈补偿器。所以，若静态前馈补偿器能够达到工艺要求时，则尽可能采用静态前馈补偿而不采用动 态前馈补偿。 4.简述控制系统开发的主要步骤。 ①熟悉控制系统的技术要求或性能指标 ②建立控制系统的熟悉模型 ③确定控制方案 ④根据系统的动态和静态特性进行分析和综合 ⑤系统仿真与实验研究
过程控制与自动化仪表
）。1 ：串级控制系统参数整定步骤应为（ 1.先主环，后副环先副环后主环 2.只整定副环 3. 4.没有先后顺序 ） 2：仪表的精度等级指的是仪表的（ 1.误差基本误差 2. 3.允许误差 4.基本误差的最大允许值 副控制器的给定值为3：串级控制系统主、副回路各有一个控制器。）（ 恒定不变1.由主控制器输出校正2. 3.由副参数校正由干扰决定4. 但在接线中K：用分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。4）把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（ 1.偏大 2.偏小 ,要视具体情况而定可能大 3.,也可能小 5：用4：1 衰减曲线法整定控制器参数时得到的TS 值是什么数值 ）（ 1.从控制器积分时间旋纽上读出的积分时间从控制器微分时间旋纽上读出的积分时间 2.对象特性的时间常数 3.衰减曲线上测量得到的振荡周期：1 4 4.是 ） 6：当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（ 1.线圈的震荡频率增加线圈的电阻减小 2.线圈的电感增大 3. 应分别选用的方式为控制排出料和控制进料，7：某容器控制压力，）。（ 气开式；气开式1. 2.气关式；气关式 3.气开式；气关式 4.气关式；气开式 ）高低分成的等级。8：准确度等级是仪表按（
精度1. 2.准确度 3.限度 ）9：不属于工程上控制参数的整定方法是（ 动态特性法1.稳定边界法2. 3.衰减曲线法 4.比较法 ）结构外还有。（10：最常见的控制结构除了反馈控制 1.串级控制 2.前馈控制单回路控制 3.多回路控制 4. ：串级均匀控制系统结构形式与串级控制系统相同，它与串级控11）制系统有区别也有相同的地方。相同是（ 系统构成目的1. 2.对主、副参数的要求 3.参数整定顺序、投运顺序干扰补偿方式4. ）。：工业现场压力表的示值表示被测参数的（12 动压1.全压2. 3.静压 4.绝压 ）要适当匹配，否则当13：在串级控制系统中，主、副对象的（ 一个参数发生振荡时，会引起另一个参数振荡。 滞后时间1.过渡时间2. 3.时间常数 4.放大倍数 曲第一条做出的 414：用：1 衰减曲线法整定控制器参数时， 4：1 ）线是在什么工作条件下获得的（ 手动遥控控制1. 2.自动控制纯比例作用 3.自动控制比例加积分 4.自动控制比例加微分 ）：大延迟对象是指广义对象的时滞与时间常数之比大于（15 0.5 1. 1 2. 2 3. 3 4. ）16：不属于自动选择性控制系统类型的是（
过程控制与自动化仪表课后题及答案
1、调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应该怎样确定调节器的正反作用方式？P157-P158 答： （1）当被控过程的输入量增加（或减小）时，过程的输出量（即被控参数）也随之增加（或减小），则称为正作用被控过程，反之称为反作用被控过程； （2）①首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负； ②然后根据被控过程特征确定其属于正、反哪种类型，以确定Ko的正负； ③最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积α必须为正这一原则确定调节器Ko的正负，进而确定调节器的正反作用类型。 2、P、I、D调节规律各有何特点？P152 答： P调节（比例调节规律）特点： 1)有差调节，不可避免地存在稳态误差： 2)稳态误差随比例度的增大而增大；； 3)不适用于给定值随时间变化的系统； 4)增大Kc，不仅可以减小稳态误差，还可以加快响应速率 I调节（积分调节规律）特点： 1)可以提高系统的无差度，也即提高系统的稳态控制精度： 2)过渡过程变化相对缓慢，系统的稳定性差 D调节（微分调节规律）特点： 1)单纯的微分调节器是不能工作的； 2)能预测偏差变化趋势，防止系统被调量出现较大动态偏差； 3、调节器的参数有哪些工程整定方法？各有什么特点？P159 答： （1）反应曲线法，临界比例度法，衰减曲线法 （2）特点： a)反应曲线法是一种开环整定方法，是得到被控过程的典型参数之后，再对调节器参数进行整定的； b)临界比例度法是一种闭环整定方法，不需测试动态特征，方便简洁，使用方便； c)衰减曲线法与临界比例度法类似，都是依赖系统在某种运行状况下的特征信息对调节器进行参数整定的， 无需单据被控的数学模型，但不同的是无需出现等幅振荡过程 4、微分控制为什么不能单独作用调节规律？P154 答：因为任何实际的调节器都有一定的不灵敏区（或称死区），在不灵敏区内，当系统的输出产生变化时，调节器并不动作，从而导致被调节的偏差有可能出现相当的数值而得不到校正 5、控制方案确定中为了减小或消除控制通道中纯时延时对系统控制品质不良影响，怎样设计一种补偿措施？答：在系统设计时，应使控制通道的时间常数To既不能太大也不能太小。当To过大而又无法减小时，可以考虑在控制通道中增加微分环节。另可以选用快速测量仪表变送环节的时间常数，或采取一定措施以减小执行器的时间常数等等。 6、简述DDE-Ⅲ全刻度指示器的组成、工作状态和各开关作用。P76 答： 1.指示单元：测量指示电路，给定指示电路 2.控制单元：输入电路，PD电路，PI电路，输出电路，软手动与硬手动操作电路 3.工作状态：自动，软手动，硬手动 4.各开关作用：内、外给定，换挡，工作状态选择等 7、简述执行器的组成、作用，常用执行器及特点。P93 答：