4.试确定图 7-4 所示两个系统中执行器的正、反作用及控制器的正、反作用。-|||-加热剂 冷剂-|||-TC 80 TC-|||-被加热-|||-物料-|||-→-|||-出口温度-|||-(a) (b)-|||-图 7-4 温度控制系统-|||-图 7-4(a) 为一加热器出口物料温度控制系统,要求物料温度不能过高,否则容易-|||-分解。-|||-图 7-4(b) 为一冷却器出口物料温度控制系统,要求物料温度不能太低,否则容易-|||-结晶。

本题主要考查温度控制系统中执行器（控制阀）和控制器正、反作用的确定，解题的关键在于根据系统的安全安全要求确定执行器的气开气关形式，再结合对象特性和负反馈原理确定控制器的正、反作用。

图 7 - 4(a) 加热器出口物料温度控制系统

1. 确定执行器（控制阀）的正、反作用：
   • 因为物料温度不允许过高，当控制阀膜头上气源突然中断时，为避免大量加热剂进入加热器导致物料温度过高分解，应使加热剂的阀门处于关闭状态。
   • 气开阀在气源中断时关闭，所以应选择气开阀型。气开阀的特点是随着输入信号（气压）的增大，阀门开度增大，流量增加，其作用方向为“+”作用方向。
2. 分析对象特性：
   • 当加热剂流量增大时，会使被加热物料的出口温度升高，即输入（加热剂流量）增加，输出（物料出口温度）也增加，所以该对象为“+”作用方向。
3. 确定控制器的正、反作用：
   • 为使整个控制系统能起负反馈作用，即当被控变量（物料出口温度）升高时，控制器的输出应使执行器的动作方向与被控变量的变化方向相反，从而降低被控变量。
   • 已知对象和执行器均为“+”作用方向，根据负反馈原理，温度控制器 TC 应选反作用的。反作用控制器的输出信号随输入信号的增大而减小。

图 7 - 4(b) 冷却器出口物料温度控制系统

1. 确定执行器（控制阀）的正、反作用：
   • 由于物料温度不能太低，当控制阀膜头上气源突然中断时，为避免大量冷剂进入冷却器导致物料温度过低结晶，应使冷剂的阀门处于关闭状态。
   • 同样选择气开阀型，气开阀为“+”作用方向。
2. 分析对象特性：
   • 当冷剂流量增大时，会使物料出口温度降低，即输入（冷剂流量）增加，输出（物料出口温度）减小，所以该对象是“ - ”作用方向。
3. 确定控制器的正、反作用：
   • 为使整个控制系统能起负反馈作用，当被控变量（物料出口温度）降低时，控制器的输出应使执行器的动作方向与被控变量的变化方向相反，从而升高被控变量。
   • 已知对象是“ - ”作用方向，执行器是“+”作用方向，根据负反馈原理，温度控制器应选正作用的。正作用控制器的输出信号随输入信号的增大而增大。