题目
在图1-11的换热器出口温度控制系统中,工艺要求热物料出口温度保持为某一设定值。1试画出该控制系统的方框图;2方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么?整个系统的输入信号和输出信号又是什么?3系统在遇到干扰作用(如冷物料流量突然增大 )时,该系统如何实现自动控制的?
在图1-11的换热器出口温度控制系统中,工艺要求热物料出口温度保持为某一设定
值。
1试画出该控制系统的方框图;
2方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么?整个系统的输入信号和输出信号又是
什么?
3系统在遇到干扰作用(如冷物料流量突然增大 )时,该系统如何实现自动控制的?
题目解答
答案
答:如图所示为该控制系统的方框图。
该控制系统及各环节的输入、输出信号如图所示。整个系统的输入信号为:给定值 ys,干
扰作用f,输出为热物料出口温度 T,
当冷物料流量增大 ,则出口温度y减小,TT检测后所得ym减小,偏差信号e=y叶ys<0,输 入调节器后产生控制信号 u,使执行器或调节阀加大阀门开度,使温度 T升高,从而实现
控制。
解析
步骤 1：绘制方框图
根据题目要求，绘制出换热器出口温度控制系统的方框图。方框图中包括了温度设定值、温度控制器、调节阀、被控对象（换热器）、温度测量变送装置等环节。
步骤 2：确定各环节的输入输出信号
- 温度设定值：输入信号为设定温度值，输出信号为设定温度值。
- 温度控制器：输入信号为设定温度值和测量温度值，输出信号为控制信号。
- 调节阀：输入信号为控制信号，输出信号为蒸汽流量。
- 被控对象（换热器）：输入信号为蒸汽流量和冷物料流量，输出信号为热物料出口温度。
- 温度测量变送装置：输入信号为热物料出口温度，输出信号为测量温度值。
步骤 3：系统在遇到干扰作用时的自动控制
当冷物料流量突然增大时，热物料出口温度会降低。温度测量变送装置检测到温度降低，将测量温度值反馈给温度控制器。温度控制器根据设定温度值和测量温度值的偏差，产生控制信号，使调节阀加大阀门开度，增加蒸汽流量，从而提高热物料出口温度，实现自动控制。
根据题目要求，绘制出换热器出口温度控制系统的方框图。方框图中包括了温度设定值、温度控制器、调节阀、被控对象（换热器）、温度测量变送装置等环节。
步骤 2：确定各环节的输入输出信号
- 温度设定值：输入信号为设定温度值，输出信号为设定温度值。
- 温度控制器：输入信号为设定温度值和测量温度值，输出信号为控制信号。
- 调节阀：输入信号为控制信号，输出信号为蒸汽流量。
- 被控对象（换热器）：输入信号为蒸汽流量和冷物料流量，输出信号为热物料出口温度。
- 温度测量变送装置：输入信号为热物料出口温度，输出信号为测量温度值。
步骤 3：系统在遇到干扰作用时的自动控制
当冷物料流量突然增大时，热物料出口温度会降低。温度测量变送装置检测到温度降低，将测量温度值反馈给温度控制器。温度控制器根据设定温度值和测量温度值的偏差，产生控制信号，使调节阀加大阀门开度，增加蒸汽流量，从而提高热物料出口温度，实现自动控制。