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文檔簡介

1、HYPERLINK ./第一單元 過程操縱系統差不多概念系統工作過程(0%)一、填空題。1、過程操縱系統一般由_、_、_和測量變送器組成。2、對象為氣體貯罐時應設置_操縱系統,對象為加熱爐時應設置_操縱系統。鍋爐上應設置_和_操縱系統。精餾塔上應設置_操縱系統和_操縱系統等。(填入被控變量)3、被控對象的輸入信號稱為_變量,輸出信號稱為_變量。、操縱器同意_和_兩個輸入量,按一定的操縱規律對二者的_值進行運算后,再將輸出量送給_去執行。、過程操縱系統的核心是_,它有_個輸入量,_個輸出量,該輸出量將驅動儀表_。6、氣動儀表的標準統一信號是_。8、常規操縱系統的_用計算機替代后,系統就稱為計算機

2、操縱系統。9、過程操縱系統中五大類參數(被控變量)指_、_、_、_和_。(填寫被控變量名稱及字母)二、推斷題。()1、自動調節系統的給定值是依照生產要求人為設定的。( )2、鍋爐工作中最重要的參數是溫度。( )、儀表的給定值確實是它的測量值。()4、過程操縱系統一般由操縱器、執行器、被控對象和測量變送器組成。三、選擇題。夾套式化學反應器的操縱系統一般設置為( )系統。(A)成分 (B)液位 (C)流量 (D)溫度四、問答題。1、什么是自動操縱系統?什么是過程操縱系統?2、過程操縱系統要緊有哪些環節組成?3、名詞解釋:被控對象、被控變量、操縱變量、測量值、給定值、比較機構、干擾、閉環和負反饋。1

3、1、下列環節在操縱系統工作時各起什么作用:操縱器、執行器、被控對象和測量(元件)變送器。12、繪制敞口貯槽、氣罐、離心泵、加熱爐、氨冷器、化學反應器、精餾塔、鍋爐的工藝流程圖,要求包含設備和必要的物料進出口管道,并標明物料名稱。五、操作題講明:本課程自201年起就配備了仿真軟件,與理論教學一起使用,另外,我在教學過程中不斷搜集相關學習資料,編輯了一個電子文檔資料包,包括課程中需用到的設備結構、設備仿真運行、儀表結構、儀表接線、系統現場分布等圖形和測量技術、操縱方案等最新的進展情況,以及國內外要緊廠家和他們的軟硬件產品介紹,供同學們學習時使用、參考。1、打開學習工具包,認識離心泵、加熱爐、化學反

4、應器、精餾塔、鍋爐等典型化工操作設備結構和工藝流程,運行相應avi文件,熟悉這些設備的工作狀況。2、操作自動化仿真實訓軟件,包括軟件的安裝、卸載、打開、退出、菜單選擇、實驗進入、頁面掃瞄、功能調用、數據修改等差不多操作。3、啟動工藝流程,啟動閥門,讓水在所有貯槽內循環流淌。調整閥門開度,從儀表數字顯示、液面實際變化、指針動作和記錄曲線的變化看調節效果。六、綜合題。、指出下列各圖所示操縱系統的被控對象、被控變量、操縱變量及兩種以上可能的干擾。 (c) (d) (e)2、某換熱器的溫度操縱器系統方塊圖如下圖所示。系統的被控變量為出口的物料溫度,要求保持在202,操縱變量為加熱蒸汽的流量。采納的操縱

5、儀表為DZ電動單元組合式儀表。(1)講明圖中、E、Q、C、F所代表的專業術語內容。(2)講明Z、P的信號范圍。(3)選用合適的測溫元件。(4)氣動執行器的輸入輸出各是什么物理量。第二單元 過程操縱系統差不多概念系統結構(10)一、填空題。、用來描述操縱系統結構的圖形有_圖和_圖。2、儀表位號包括_和_兩部分,其中前一部分表示該儀表的_,后一部分表示它的_。3、在帶操縱點工藝流程圖上,儀表位號PI-103表示該儀表是位于第_工段的第_塊具有_功能的壓力儀表;儀表位號FIC表示該儀表是具有_功能的_儀表;儀表位號R-20表示的含義是_。4、自動操縱系統的核心是_,它有_個輸入量,_個輸出量,該輸出

6、量將驅動儀表_。5、表示操縱系統結構的方塊圖中,每一個方塊代表系統的_,每一條線段表示_。6、D儀表的標準統一信號是_的電流或_的電壓。、假如系統要求實現的功能專門多,則表示這些功能的字母應按_順序排布在表示儀表的圓圈內。、請寫出下列字母在儀表位號中作為第一位字母時的功能:T_、_、_、L_、A_。9、請寫出下列字母在儀表位號中作為后續字母時的功能:_、R_、I_、C_、_、_、S_。10、字母R和I在儀表位號中出現的要求是_,字母S和A在儀表位號中出現的要求是_。二、推斷題。( )1、R11中的F代表流量,R代表顯示。()2、在帶操縱點工藝流程圖上,儀表位號C-10表示該儀表是一塊溫度指示、

7、記錄、操縱儀表。()3、用來描述操縱系統結構的圖形有帶操縱點工藝流程圖和接線圖。( )4、過程操縱系統一般由操縱器、執行器、被控對象和測量變送器組成。( )、TR10中的R代表儀表功能,10代表儀表位置。( )6、系統方塊圖中信號線的方向的固定的。三、選擇題。1、下面哪個符號代表孔板。()()V (B)FT (C)F ()FE2、下面哪個符號代表調節閥。( )(A)LV (B)L ()C (D)LR、FCS101中RSA表示( )。(A)流量記錄調節聯鎖報警(B)流量顯示聯鎖報警操縱(C)流量調節顯示記錄聯鎖四、問答題。1、過程操縱系統要緊有哪些環節組成?有哪幾種圖形能夠用來描述一個過程操縱系

8、統的組成?2、何為簡單操縱系統?試畫出簡單操縱系統的方塊圖。3、舉例講明儀表位號由哪兩部分構成?各部分的字母或數字分不表示什么意思?、用兩種不同敘述方法講明儀表位號TRCA-0、PI106、LA-108及ICQ-201的含義。5、參考教材其他章節及附錄,自選設備分不繪制溫度、壓力、流量、液位和成分操縱系統帶操縱點工藝流程圖各一個。五、操作題。1、打開仿真軟件,進入實驗三,在“流程圖頁”找出貯槽液位操縱系統的四個環節并記下來,再將該系統的結構畫成方塊圖。、打開實驗三的“曲線圖頁”,寫出該頁右下方所有字母組合的含義。3、仍在實驗三的“曲線圖頁”,讀出水槽液位在操作課上課30分鐘時的具體值。六、綜合

9、題。1、按要求畫出下述各簡單操縱系統。()對象為貯槽,被控變量為貯槽液位,操縱變量為介質出口流量。(2)對象為貯槽,被控變量為貯槽液位,操縱變量為介質進口流量。(3)對象為氣體貯罐,被控變量為貯罐壓力,操縱變量為氣體出口流量。()對象為離心泵出口管道,被控變量和操縱變量均為泵出口物料流量。(5)對象為加熱爐,被控變量為被加熱物料出口溫度,操縱變量為燃料進口流量,要求對被控變量進行顯示、記錄、操縱和報警。()對象為鍋爐汽包,被控變量為汽包液位,操縱變量為給水流量。2、下圖為一換熱器溫度自動調節系統原理示意圖。TT為溫度變送器,TC為溫度調節器。()試畫出該操縱系統的方框圖。(2)指出該系統中的被

10、控對象、被控量、調節量、給定值以及擾動因素各是什么?(3)當冷物料流量突然增大后,試分析該系統是如何來實現自動操縱的? 第2題圖 第3題圖、上圖為一鍋爐汽壓自動調節系統原理示意圖,試: (1)畫出該操縱系統的方框圖。()指出該系統中的被控對象、被控量、調節量、 給定值以及擾動因素各是什么? (3)當蒸汽流量突然增大D后,試分析該系統是如何來實現自動操縱的?第三單元 過程操縱系統差不多概念系統類型及質量評價(10%)一、填空題。1、常見的過程操縱系統的過渡過程有_、_、_和發散等幾種型式。2、過程操縱系統正常工作時的衰減比一般在_的范圍。、對定值系統進行參數整定時,其衰減比應靠近_。、衰減比為4

11、:的系統,其過渡過程曲線在同一個方向上有專門明顯的_個波峰,衰減比為10:的系統,其過渡過程曲線在同一個方向上有專門明顯的_個波峰。5、按照被控變量分類,化工生產過程常見的系統有_、壓力、_和物位系統等。、按照給定值分類,系統可分為定值系統、_和程序系統。二、推斷題。( )1、按照給定值分類,自動操縱系統分為溫度、壓力和物位系統等。( )2、描述操縱系統性能的指標有最大偏差、超調量、過渡時刻等。()3、衰減比為:1的系統,其過渡過程曲線在同一個方向上有兩個專門明顯的波峰。( )4、按照被控變量分類,化工生產過程常見的系統有溫度、壓力、成分和物位系統。三、選擇題。、化工生產過程操縱大多采納()調

12、節系統。(A)定值 (B)程序 (C)隨動 (D)串級、調節系統的穩定性是對調節系統最差不多的要求,穩定調節過程的衰減比n應是( )。(A)n= ()0n13、恒值(定值)調節系統、程序調節系統、隨動調節系統是按( )來劃分的。(A)按自動調節系統的結構()按自動調節系統的特性(C)按給定值變化的規律4、調節系統的穩定性是通過( )指標的大小來判定的。()振蕩周期 (B)余差 (C)衰減比5、定值調節系統是一個( )調節系統。(A)開環 (B)閉環 (C)隨動、( )是測試系統常用的輸入信號。(現在也有人認為是脈沖信號)(A)正弦 ()階躍 (C)斜坡 (D)拋物線四、問答題。1、什么是過渡過

13、程?生產過程中可能出現的過渡過程有哪些?請畫出它們的曲線圖。2、過程操縱系統按其差不多結構有可分為哪幾類?其閉環操縱系統中按其設定值的不同可分為哪幾類?按照被控變量不同又可分為哪幾類?簡述每種形式的差不多含義。、衰減振蕩過程的品質指標有哪些?各自的含義是什么?五、操作題。按照仿真軟件實驗三的投運要求投運貯槽液位操縱系統。待系統穩定(記錄曲線在一段時刻內保持水平)后,通過改變給定值的方法給系統一個干擾,等過渡過程結束后,記錄下兩個水槽的液位曲線,并分不計算它們的最大偏差、超調量、衰減比、峰值時刻、調整時刻、振蕩周期和余差。六、綜合題。1、下圖是某液位操縱系統在流量干擾出現后液位變化的過渡過程曲線

14、,其中tp1=3mn,p3=in。指出其給定值,并計算最大偏差、超調量、衰減比、峰值時刻、振蕩周期和余差,可能調整時刻。2、下圖是某溫度操縱系統的溫度記錄曲線圖,試寫出最大偏差、衰減比、余差和振蕩周期,假如工藝上要求操縱溫度為(42),那么該操縱系統能否滿足工藝要求?第四單元 過程操縱的簡單操縱方案差不多環節(對象和測量變送器)()一、填空題。1、過程操縱系統被控對象的特性能夠用三個參數來描述,分不為_、_和_,其中屬于靜態特性的參數是_,屬于動態特性的參數是_。(填入參數名稱和字母)、單個水槽液位對象的特性參數大約為K=_,=_,_。3、對象放大倍數K10表示對象的輸入信號變化_個單位時,其

15、輸出將變化_個單位;或者講操縱系統的_變量變化一個單位時,其_變量將變化1個單位。4、對象的特性曲線是在對象的_變量產生階躍變化后,_變量隨時刻變化的曲線。5、對象的滯后包括_和_兩部分。*6、流量系統因為因為有高頻噪聲一般不采納_操縱規律。*7、有脈動信號的系統應使用_、電解電容等方法進行濾波。*8、熱電阻不宜安裝在_、_、_等地點。*9、被控變量真實值比測量值的幅值_,滯后時刻_。二、推斷題。( )1、系統被控對象具有放大系數、時刻常數和滯后等特性,其中放大系數屬于靜態特性參數。()、對象的滯后時刻越大越好。( )3、對象的特性曲線又叫做反應曲線、飛升曲線。( )4、一階對象的特性曲線確實

16、是一階微分方程的解隨時刻變化的規律。( )5、對象的容量滯后和純滯后能夠完全區分開來,因而能夠采取不同的措施減小或消除。*( )6、成分參數因為滯后和精度等緣故一般不在線操縱。*( )7、套筒熱電偶比不帶套筒的熱電偶時刻常數小,因此更好用。三、選擇題。1、無自衡能力對象的動態特性表現為( )的特性。(A)慣性環節 ()積分環節 (C)微分環節2、被控對象具有K、T、等特性,其中( )為靜態特性。(A) (B)T (C)3、熱工對象的時刻常數越大,其慣性( )。()越大 (B)越小 (C)二者無關4、對象的( )特性參數越小越好。(A)K (B)T (C)*5、下列化工參數中()的時刻常數和滯后

17、時刻最大。(A)T (B)P (C) (D)L四、操作題。打開仿真軟件實驗一,測試兩個水槽的特性,并記錄各特性參數值。具體操作過程請參見自動化仿真實訓指導書的講明。五、綜合題。1、繪制一、二階對象的特性曲線,標明三個特性參數。2、什么是容量滯后和純滯后?分不是如何形成的?、二階及以上階次對象近似為一階特性時其曲線應如何處理?傳遞函數應如何寫?、寫出一、二階對象的微分方程、傳遞函數數學模型,繪制它們的傳遞函數方塊圖。5、兩個貯槽除面積外其余參數相同,設置操縱系統也系統,如下圖所示。試比較這兩個對象、T、數值的大小。 6、什么是有自衡特性和無自衡特性?舉例講明。7、造成溫度系統信號延遲的緣故有哪些

18、?采取什么措施能夠有效解決這些信號延遲問題?注:帶*號的為“測量變送環節”練習題。第五單元 過程操縱的簡單操縱方案差不多環節(執行器)()一、填空題。1、執行器的流量特性有_、_、快開和_特性等。2、閥門定位器具有_、_、_等作用。、若串聯管路系統的值為0.,則現場需要線性閥時,應訂購_閥。4、電氣轉換器是將_信號轉換為相應_的信號的一種裝置。5、鍋爐產汽用于發電,為了愛護汽輪機不被損壞,鍋爐上應設置_操縱系統,其給水閥應選擇_型式。、閥門定位器具有_、_、_等作用,是經常使用的一個系統配件。7、檢測端安全柵的作用是_。8、若串聯管路系統的阻力比系數s0.5,則購買的對數流量特性操縱閥特性會畸

19、變為_流量特性。9、按所使用的能源分類,執行器可分為_執行器、_執行器和_執行器。10、氣動薄膜調節閥的結構包括兩部分即_機構和操縱機構(又叫操縱閥或調節機構),其中后一部分的名稱經常用來代替_環節,是因為這種類型的儀表是那個環節中使用最多的儀表。1、執行器的開閉型式有_和_兩種。12、氣動執行器的優點有_、_、_等。1、通過對操縱閥流量特性的選擇可部分或全部補償_的非線性。二、推斷題。()、氣動薄膜調節閥能夠在小開度長期正常工作。( )2、執行器的流量特性中使用最廣泛的是對數流量特性。( )3、為了防止液體溢出,貯罐出水閥應選擇氣開型式。三、選擇題。1、直通單座調節閥不存在( )的特點。(A

20、)泄漏量小(B)單體閥芯結構伐芯所受的不平衡力較大(C)容易保持密閉,甚至安全切斷(D)常用在閥前后壓差較大的場合2、角型調節閥不存在()的特點。(A)死區和渦流區較小,有較好的“自潔”作用(B)適用于高粘度、懸浮液、含顆料介質的流量調節(C)閥體結構簡單(D)閥關閉時,泄漏量較小3、電氣轉換器的作用是將( )。()電信號轉換成電信號 ()氣信號轉換為氣信號(C)電信號轉換為氣信號 (D)氣信號轉換為電信號四、問答題。1、什么叫氣動執行器的氣開式與氣關式?其選擇原則是什么?2、試述電一氣轉換器及電氣閥門定位器在操縱系統中的作用。3、氣動執行器要緊由哪兩部分組成?各起什么作用?4、氣動執行機構要

21、緊有哪幾種結構形式?各有什么特點?5、寫出五種操縱機構的名稱。五、操作題。、打開學習工具包認識了解執行器的類型、結構及運行狀態。2、打開學習工具包了解各要緊儀表生產廠家的情況,上網查找這些廠家的網頁,將他們的網址添入收藏夾。在筆記本上記下三個國內廠家、三個國外廠家的網址。3、了解各廠家生產的執行器類型、名稱、結構、功能和要緊參數,并記下其中一種你感興趣的執行器的全部資料。六、綜合題。1、為了不讓貯槽內液體溢出,請正確選擇下述兩圖中閥門的開閉型式。、合理選擇下述各圖中閥門的開閉型式及流量特性。 3、氣動薄膜調節閥的下列組合結構會形成調節閥的何種開閉型式? 第六單元 過程操縱的簡單操縱方案差不多環

22、節(操縱器)(5)一、填空題。、操縱器的正作用指其_值隨_值增加而增加的情況。、操縱器的給定信號類型有_給定和_給定。4、溫度系統因為時刻常數和滯后大通常采納_操縱規律。5、操縱器的操縱規律有雙位操縱、_、_、和微分等規律。、比例操縱規律的優點是_。積分操縱規律的優點是_,缺點是使系統穩定性下降。、氣開閥的作用型式是_作用,在符號法中用_號表示。二、推斷題。( )、微分操縱規律的優點是超前操縱,缺點是使系統穩定性下降。( )2、比例操縱規律是操縱器最差不多的操縱規律。( )3、微分操縱規律的優點是消除余差,缺點是使系統穩定性下降。( )、積分操縱規律的優點是超前操縱。()、符號法是用來確定操縱

23、器的正反作用型式的方法。( )6、調節器的輸出值隨測量值增加而增加的稱為正作用。()7、PID調節器的三個重要參數是比例度,積分時刻,微分時刻。( )8、當調節過程不穩定時,可增大積分時刻或加大比例度使其穩定。()9、所有簡單操縱系統的給定信號差不多上內給定。( )10、測量變送環節的正反作用類型與其所在的系統無關。三、選擇題。、甲乙兩個動態特性完全相同的廣義調節對象,甲采納PI調節,乙采納P調節,當比例度數值完全相同時()。(A)甲系統振蕩程度比乙劇烈 (B)乙系統振蕩程度比甲劇烈()甲、乙兩系統振蕩程度相同 (D)甲系統不振蕩,乙系統劇烈振蕩2、調節系統中調節器正、反作用確定的依據是( )

24、(A)實現閉環回路的正反饋 (B)實現閉環回路的負反饋(C)系統放大倍數足夠大 (D)生產的安全性3、流量操縱系統一般采納()操縱規律進行操縱。(A)純比例 (B)比例+積分 ()比例+微分(D)比例+積分+微分4、調節對象的容量滯后和純滯后不大,負荷常有較大波動,工藝又有無差要求時,應采納( )。(A)P調節(B)P調節 ()PD調節(D)PI調節5、在負荷變化較小,工藝上沒有提出誤差要求時可用( )。()比例調節規律 ()比例積分調節規律(C)比例、積分、微分調節規律 (D)比例,微分調節規律1、( )依據偏差是否存在來進行操縱的。()雙作用 (B)比例操縱 (C)積分操縱 ()微分操縱1

25、、PID三作用調節器中的( )能夠保證調節過程的穩定性。(A)P作用 (B)作用 (C)D作用14、溫度簡單操縱系統一般應采納( )規律來進行操縱。()P (B)P (C)PD (D) PI四、問答題。1、試寫出PD操縱器的輸入、輸出間的數學表達式,并講明KP、TI、TD各有什么意義? 2、何為比例操縱器的比例度、積分時刻和微分時刻?它們對系統的過渡過程有何阻礙?3、下圖所示為兩條不同比例度的過渡過程曲線,試比較兩條曲線所對應比例度的大小。4、下圖為兩條不同積分時刻的過渡過程曲線,試比較兩條曲線所對應積分時刻的大小。5、某操縱系統中的I操縱器采納經驗湊試法整定操縱器參數,假如發覺在擾動情況下的

26、被控變量記錄曲線最大偏差過大,變化專門慢且長時刻偏離給定值,試問在這種情況下應如何樣改變比例度與積分時刻?6、符號法是干什么用的?簡述其內容及使用步驟。五、操作題。1、打開學習工具包認識了解操縱器的類型、結構及運行狀態。2、打開上次保存的各要緊儀表生產廠家的網頁,了解各廠家生產的操縱器類型、名稱、結構、功能和要緊參數,并記下其中一種你感興趣的操縱器的全部資料。3、打開仿真軟件,進入實驗二,按照自動化仿真實訓指導書的講明進行操作,記錄所需曲線及參數,從結果得出結論,包括比例度、積分時刻和微分時刻分不變化時對各質量指標的阻礙。特不提醒:注意發覺操作中出現的問題及解決方法,記在筆記本上。記下純比例操

27、縱、比例積分操縱和比例積分微分操縱三種情況下讓曲線出現4:1的PD參數或參數組合。六、綜合題。1、設計氣體貯罐壓力操縱系統或液體貯罐液位簡單操縱系統。(1)畫出帶操縱點工藝流程圖。(2)確定調節閥的流量特性和開閉型式。(3)確定調節器的調節規律、內外給定和正反作用型式。(4)畫出該系統的接線原理方塊圖。2、設計蒸汽加熱器溫度操縱系統或離心泵出口管道物料流量操縱系統。 (1)畫出帶操縱點工藝流程圖。()確定調節閥的流量特性和開閉型式。(3)確定調節器的調節規律、內外設定和正反作用。(4)敘述用臨界比例度法整定調節器參數的過程。(5)敘述系統的工作過程。3、下圖為一反應器溫度操縱系統,反應器內物料

28、需要加熱,但溫度過高,會有爆炸危險,試確定操縱閥的氣開、氣關型式和操縱器的內外給定信號類型、操縱規律及正反作用型式。4、某操縱器采納DDZ型操縱器,用臨界比例法度法整定參數。已測得 k=30、Tk=3mn。試確定作用和PID作用的操縱器參數。5、一臺DDZ型溫度比例操縱器,測量的全量程為010。當指示值變化10,操縱器比例度為8%,求相應的操縱器輸出將變化多少?6、一臺DDZ型液位比例操縱器,其液位的測量范圍為1.2m,若指示值從0.m增大到.6m,比例操縱器的輸出相應從5A增大到7mA,試求比例操縱器的比例度及放大系數。第七單元 過程操縱的簡單操縱方案差不多操作(10)一、填空題。、整定操縱

29、器參數時,將PI各參數加到操縱器上的順序是_。2、按照直接指標原則選出的被控變量一般有_,按照間接指標原則選出的被控變量一般有_。3、操縱系統操縱通道的放大倍數比擾動通道的放大倍數要_。、檢測端安全柵的作用是_。、配電器的作用有_、_等。6、操縱系統擾動通道的時刻常數比操縱通道的時刻常數要_。、系統投運的目的是_。二、推斷題。( )1、按照間接指標原則選出的被控變量一般有溫度、壓力、流量等。( )2、整定操縱器參數時,將PID各參數加到操縱器上的順序是先P后I最后。()、臨界比例度法可適用于任何系統的操縱器參數整定。( )4、整定操縱器參數中,將各參數加到操縱器時應從弱往強加。()、系統之間的

30、關聯都會讓系統工作質量變差,因此都應該幸免。三、問答題。1、什么是操縱通道和擾動通道?不同通道的特性參數(KO、TO、和K、Tf、f)對操縱質量有什么不同的阻礙?2、任意畫出一個流量操縱系統和一個壓力操縱系統。四、操作題。1、從教材、圖書館和網絡查找所需儀表及配件,組成一個液位操縱系統、一個流量操縱系統和一個溫度兩種系統,繪制它們的接線原理方塊圖和接線圖,上交給任課老師。提醒:注意儀表的性價比。、打開仿真軟件,進入實驗三,按照自動化仿真實訓指導書的講明進行系統的投運,然后用衰減曲線法對系統進行參數整定,最后將系統狀態微調至理想狀態等待老師檢查。五、綜合題。有流量和溫度簡單操縱系統,都采納衰減曲

31、線法整定操縱器參數,得衰減比例度=20%,衰減周期TS=10mn,試分不計算兩系統實際工作時的D參數。第八單元 過程操縱的復雜操縱方案串級操縱系統(20%)一、填空題。1、復雜操縱系統包括串級、均勻、_、_、選擇性系統等類型。2、串級操縱比簡單操縱的速度_。3、串級系統兩個回路的投運原則是_。二、推斷題。( )、串級系統的主回路是定值系統,而副回路是隨動系統。()2、串級調節系統進行參數整定時,應先整定主回路,再整定副回路。三、選擇題。1、串級系統之因此比簡單系統快,要緊是因為( )。(A)有兩個操縱器 ()副回路的存在()系統結構復雜了 (D)有兩個測量變送器2、串級系統投運時,兩個回路的投

32、運順序是( )。(A)先主后副 (B)先副后主 (C)同時投運 (D)隨便四、問答題。1、什么是復雜操縱系統?它在所有操縱系統中大約占多大的比重?2、串級操縱系統有哪些特點?要緊用在哪些場合?畫出其操縱系統的一般方塊圖。五、操作題。1、從教材、圖書館和網絡查找所需儀表及配件,組成一個溫度-流量串級操縱系統,繪制接線原理方塊圖和接線圖。、打開仿真軟件,進入實驗四,按照自動化仿真實訓指導書的講明進行系統操作,將該實驗的第一部分完成交給老師檢查。特不提醒:因為串級系統投運過程中,主副操縱器的連接較難操作,因此在資料包中有單獨的文件作指導叫做“串級系統投運步驟”,請同學們參考后先商量再操作,不確定之處

33、問指導老師。六、綜合題。、設計精餾塔塔釜溫度和供熱蒸汽壓力串級操縱系統。要求對兩個被控變量都有操縱室顯示、記錄。(1)畫出帶操縱點工藝流程圖及方框圖。()確定調節器的調節規律、內外設定和正反作用。(3)畫出系統進行方案實施的原理方框圖和原理接線圖。2、設計加熱爐物料出口溫度和燃料進口壓力串級操縱系統。(1)畫出帶操縱點工藝流程圖及方框圖。(2)確定調節器的調節規律、內外設定和正反作用。、在精餾塔上畫出塔頂壓力簡單操縱系統、塔釜溫度和供熱蒸汽壓力串級操縱系統。4、某溫度-壓力串級操縱系統采納兩步法整定操縱器參數,測得4:1衰減過程的參數為S1=8%,T=100s;S2=0%, T=10s。試確定

34、主、副操縱器實際工作時的PI參數值各是多少。5、指出下圖所示操縱系統的被控對象、被控變量、操縱變量及兩種以上可能的干擾。第九單元 過程操縱的復雜操縱方案均勻、比值、分程、前饋和選擇性操縱系統(%)一、填空題。1、反饋操縱比前饋操縱的速度_。2、加入了積分操縱作用的操縱器,若其輸入端偏差總是存在,而輸出端開環,則該輸出端信號重新投入使用時會產生_現象,導致閥門切換延遲,可采取_、_和_等措施進行防止。3、均勻操縱系統的結構與其它類型系統_同,操縱器參數值_同。4、反饋操縱過程又稱為按_補償的操縱過程。、選擇性系統中選擇器LS的作用是_。6、前饋系統的結構是_環的,而反饋系統的結構是_環的。7、前

35、饋系統按照全補償的原則或不變性的原則進行工作,即_。8、實現兩個或兩個以上的參數按一定比例關系變化的操縱系統稱為_操縱系統。、一個簡單液位系統被調成均勻操縱時,其比例度值應比先前_。10、單純前饋操縱系統的輸入信號是_,而不是被控變量。1、將其他類型的操縱系統調節成均勻系統時,不需要改變系統的_,只需要改變系統的_即可。12、將其他類型的操縱系統調節成均勻操縱的關鍵是_。二、推斷題。( )1、均勻操縱系統的結構與其它類型系統相同,但操縱器參數值不同。()2、均勻操縱系統與其它系統的區不在于結構。( )、簡單操縱系統包括串級、均勻、前饋、選擇性系統等類型。()4、三沖量液位操縱系統一般用來操縱精

36、餾塔液位。()5、前饋系統操縱器與反饋系統操縱器的運算相同。( )6、前饋系統按照全補償原理進行工作,因此單獨使用即可完成工藝要求。三、選擇題。1、某管式加熱爐工作時,工藝要求用煤氣與燃料油加熱使被加熱介質出口溫度保持恒定。為節約燃料,要求盡量采納煤氣供熱,只有當煤氣氣量不夠時才以燃料油作為補充。該溫度操縱系統應設計成( )操縱方案。(A)簡單 (B)串級 (C)前饋 (D)分程2、下列操縱系統中,( )是開環操縱。(A)定值操縱 (B)隨動操縱 (C)前饋操縱 (D)反饋操縱3、下列哪項不是均勻系統與其他類型系統的區不( )。(A)結構 ()操縱目的 (C)操縱規律()被控變量4、將某簡單操

37、縱系統調成均勻操縱系統后,其積分時刻應變( )。(A)大 (B)小 (C)和先前的值差不多 (D)視具體情況而定5、下列比值系統中,物料間的比值系數會隨擾動變化的是()系統。(A)開環 ()單閉環 (C)雙閉環 (D)變比值6、下列各項中哪一項不是前饋操縱和反饋操縱的區不?( )(A)操縱規律 (B)被控變量 (C)結構型式 ()操縱速度7、( )是分程操縱系統中必用的配件。(A)安全柵 (B)配電器 ()電氣轉換器 ()閥門定位器、分程調節系統是由( )調節器的輸出信號操縱( )調節閥的調節系統。(A)一臺兩臺以上 (B)兩臺一臺(C)一臺 據實際而定數量 (D)兩臺 兩臺以上9、氮肥生產中

38、需要C2氣體,采納水蒸汽和煤氣按下列反應式進行生產,現在設置比值操縱系統將更為高效,若沒有專門要求,該比值系統中主動物料應為( )。(A)水蒸汽 (B)煤氣 ()O2 (D)H2四、問答題。1、均勻操縱系統的目的和特點是什么?簡述均勻操縱系統的操縱方案。2、什么是前饋操縱系統?它有什么特點?3、前饋操縱要緊形式有哪幾種?要緊應用在什么場合?、什么叫比值操縱系統?分不繪制各種類結構比值操縱系統的結構圖,簡述它們的特點。5、在分程操縱系統中,如何實現閥門只同意一半的標準信號卻能走完全程?6、選擇性操縱系統為何容易出現積分飽和?能夠采取哪些措施加以防止?五、操作題。打開仿真軟件,分不進入實驗五、六、

39、七,按照自動化仿真實訓指導書的講明進行操作,完成各實驗的要求,書寫實驗報告上交任課老師處。六、綜合題。、繪制冷凝器被冷卻物料出口溫度與冷凝器內液氨液位選擇性操縱系統帶操縱點工藝流程圖。、指出下圖所示前饋操縱系統的被控對象、被控變量、操縱變量及兩種以上可能的干擾,并畫出其方框圖。、畫出下列均勻操縱系統的方塊圖,指出各系統的被控變量。4、指出下圖所示選擇性操縱系統在正常工況和非正常工況下的被控對象、被控變量、操縱變量及兩種以上可能的干擾分不是什么。、講出下圖所示系統的類型名稱,并繪制其方框圖。 6、畫出單閉環比值操縱系統結構圖及結構方塊圖。7、某化學反應器,為了操縱其溫度,在其夾套內通入蒸汽進行加

40、熱,通入冷水進行降溫。畫出分程系統圖,并確定蒸汽閥和冷水閥的開閉型式及操縱器的正反作用。8、指出下圖所示均勻操縱系統的被控對象、被控變量、操縱變量及兩種以上可能的干擾。9、下圖為一反應器的操縱方案。、Q分不代表進入反應器的兩種物料A、B的流量。試問:(1)這是一個什么類型的操縱系統,試畫出其方塊圖。()系統中的主物料和從物料各是什么?(3)假如兩操縱閥均選氣開式,試決定各操縱器的正反作用。(4)試講明系統的操縱過程。0、寫出下列各圖所示操縱系統的名稱。 11、某溫度壓力串級操縱系統采納兩步法整定操縱器參數,測得4:1衰減過程的參數為S18%,S=00;S240%, TS2=0s。試確定主、副操

41、縱器實際工作時的PI參數值各是多少。12、某貯罐裝有油品,為防止油品與空氣中的氧氣接觸氧化變質或引起爆炸,貯罐采納密封結構與外界隔絕。但伴隨的問題是,當物料輸出時,罐內壓力下降,在外部大氣壓的作用下,可能將貯罐吸癟。因此,工藝上在罐頂封裝氮氣,并始終保持罐內壓力呈微正壓。如此在貯存物料時,將氮氣排出,而出料時,則補充氮氣,以保證貯罐正常工作。請設計分程操縱系統,繪制帶操縱點工藝流程圖,選擇閥門開閉型式并確定其分程關系。13、通過對換熱器溫度的反饋和前饋操縱過程比較兩種操縱方案的不同之處,將結果填入下表。比較項目反饋前饋對前饋的評價克服干擾時刻反應速度針對性克服干擾數目結構特點穩定性輸入信號操縱

42、過程操縱器操縱規律使用方式第十單元 過程操縱系統的應用離心泵、換熱器、精餾塔、鍋爐、化學反應器的操縱方案(1%)一、填空題。1、常見化工設備有_、_、_、_和_等。2、離心壓縮機的壓力操縱可采納簡單操縱方案和_操縱方案。3、鍋爐汽包液位的前饋操縱方案有單沖量、_和_操縱方案。4、列管式換熱器的溫度操縱可采納_操縱方案和_操縱方案。二、推斷題。( )1、換熱器的溫度操縱可采納簡單操縱方案和前饋操縱方案。( )2、鍋爐工作中最重要的參數是溫度。( )3、精餾塔工作中最重要的指標是產品成分,因此一定要設計直接成分操縱系統。三、選擇題。、某管式加熱爐工作時,工藝要求用煤氣與燃料油加熱使被加熱介質出口溫

43、度保持恒定。為節約燃料,要求盡量采納煤氣供熱,只有當煤氣氣量不夠時才以燃料油作為補充。該溫度操縱系統應設計成( )操縱方案。(A)簡單 (B)串級 (C)前饋 (D)分程2、鍋爐煙氣分析時通常用煙氣中的( )含量來代表過??諝庀禂档拇笮?。()二氧化碳 (B)二氧化硫 (C)氮氣 (D)氧氣3、下列哪類設備上均勻操縱系統使用最多?( )(A)加熱爐 (B)離心泵 ()精餾塔 (D)反應器四、綜合題。1、如圖所示為某精餾塔的一部分工藝流程,且知下一塔塔壓波動較大,試設計操縱系統,畫出操縱系統。2、畫出鍋爐汽包液位操縱的兩種多沖量操縱方案。3、畫出列管式換熱器的兩種溫度操縱方案。4、指出下圖所示精餾

44、塔上設置的各操縱系統的名稱、類型及作用。5、畫出離心泵、加熱爐、氨冷器、化學反應器、精餾塔、鍋爐的工藝流程圖及典型操縱系統各兩個。注:本單元沒安排操作內容,因為相關內容作為隨堂訓練過多,在課程結束后,會安排一次課程設計,選用企業實際應用的項目,將常見化工設備的操縱方案設計內容全部都包含到里面去,讓學生分組完成。設計安排附后。本課程設計內容也可作為課程開卷考試內容。附:課程設計(或開卷考試)一、設計講明。現代教育技術建構主義學習方法的差不多觀點認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境下,借助他人的關心,利用必要的學習資料,通過建構意義的方式而獲得;強調學生是認知的主體,教師只對學生

45、的意義建構起關心和促進作用,并不要求教師直接向學生傳授和灌輸知識;認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。基于此,結合本課程的特點,我認為要完成教學目標最好的方法確實是,讓學生將實際工作中要處理的情況從頭到尾親自做一遍,同時,為了讓學生能自主地、獨立地發覺問題、分析問題和處理問題,我采納了建構主義學習方法來組織本課程在生產過程自動化技術專業課程設計的全過程。二、設計過程具體安排第一步,是成立設計小組,目的是培養學生與人合作的精神和態度、健全的心理品質和綜合運用各種知識和技能解決現場實際問題的能力,原則是自由組合、合理搭配。為了達到上述目的,本設計過程要求學生每三人

46、組成一個設計小組,他們應各有所長,一人要特不熟悉自動操縱系統設計的全部內容、方法和過程,一人要能熟練使用電腦及至少一種演示軟件,剩下一人要具有較高的書面和口頭表達能力,能將設計全過程用專業化的語言流暢地、條理清晰地敘述出來,他們對一個操縱系統的設計需用三種方式表達出來,即系統方案設計、電子文檔演示和撰寫設計報告及答辯。異質人群的組合協同學習,能取長補短。選組員之事能夠在上次課結束時布置,且無專門情況教師不要隨便改變學生自己定好的組合。第二步,是布置任務,目的是對考試目標進行分析,原則是以課程教學大綱為準。具體做法是,從本課程教學大綱所規定的總教學目標動身,將設計內容分成幾個子目標,分不安排在不

47、同的時期分配給不同特長的學生完成。第三步,是立題,目的是要確定每個設計小組所要設計的自動操縱系統的被控對象(生產上需要操縱的設備、管道或過程)和系統類型,原則是自主選擇、量力而行。設計所用的題目不象往常那樣是在固定的書面上出好的固定的題型和內容,而是從實際生產過程中施工時使用的帶操縱點工藝流程圖上自主取得的。這份圖包括了一個完整的生產過程所需的全部設備(最好能包含化工過程所有常見被控對象)、管道及實際安裝的操縱系統。這確實是建構主義學習方法中需要的“情境”,它包含了許多不同的應用實例和有關信息資料,能讓學生快速進入到實際生產過程,依照自己的興趣、愛好去主動發覺、主動探究,找到最適合自己的學習環

48、境。同時,為了培養學生的自主學習方式,我讓學生在已學化工工藝、化工原理等知識的基礎上先通過自學和討論充分認識和理解上述工藝流程,然后再對他們得出的結論進行綜合、整理和確認,如此,他們在發揮主動性的同時,能將所學知識充分進行外化,并能及時得到反饋信息。之后就能夠要求學生從中選出適合自己能力的被控對象,再依照對象的特點從已學過的操縱系統中選出合適的類型,經教師確認合理后“立題”就算完成了。本步驟中教師應鼓舞學生在合理的基礎上盡量選擇自己似明白非明白的對象和系統類型進行設計,如此既可不能讓學生覺得專門難又能適當挖掘他們的潛力。第四步,是系統設計,目的是完成整個考試方案的主體工程,原則是理論與實際相結

49、合。首先,要求學生依照所選對象和系統類型的特點提出系統設計內容框架(提綱);然后再由老師對所有提綱進行綜合、糾正及補充,得出系統設計必須包含的一般內容框架和每一種系統設計時可能需要處理的專門內容;最后,各小組中負責設計的同學就能夠對上述框架內的每一細節內容作具體設計了。過程操縱系統設計的內容一般應包括:1、畫出系統的兩種結構圖即帶操縱點工藝流程圖和方框圖;2、選擇系統的被控變量和操縱變量;3、確定執行器的流量特性和開閉型式;4、確定操縱器的正反作用型式、操縱規律和內外給定方式;5、儀表選型,確定并選擇包括輔助儀表在內的系統實施所需要的全部儀表;6、畫出系統實施用的原理方框圖和原理接線圖;、選擇

50、一種合適的參數整定方法并敘述用該法整定操縱器的步驟(本步驟要求在仿真軟件中進行實際操作);8、專門情況的處理,如選擇性系統的選擇器、積分飽和,分程系統的分程關系等。第五步,是設計內容的演示,目的是培養學生對所學知識的綜合運用能力。操作中,同意學生任選一種能夠演示的軟件如PwerPin、Atoa、lash等,且自己選擇或設計演示文檔的風格,只要能將系統設計所要求的內容在其中反映出來就行。完成后,每一個同學在演示時都要求全體同學觀賞。由于專門多電專業的學生本來就對電腦軟件專門著迷,經常使用然而沒有目的,因此,做演示文稿對他們來講是在歡樂中學知識,演示時有專門多同學觀看的場面讓又他們專門有成就感,同

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