题目

youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里过程控制课后题答案讲解⏺A. B. 两种物料进入反应器进行反应,通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图,并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么 C. youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 D. 反应器温度控制系统 E. (1)该温度控制系统的方块图 F. youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 G. 反应器温度控制系统方块图 (2)被控对象:反应器;被控变量:反应器内的温度;控制变量:冷却水流量。 两种物料的温度、进料量,冷却水的压力、温度,环境温度的高低等。 锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高,会使蒸汽带液。降低了蒸汽的质量和产量,甚至会损坏后续设备。而水位过低,轻则影响汽液平衡,重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此,必须对汽包水位进行严格的控制。图1-16是一类简单锅炉汽包水位控制示意图,要求: (1)画出该控制系统方块图; (2)指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么 (3)当蒸汽负荷忽然增加,该系统如何实现自动控制 youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 ⏺ (1) youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 (2)被控对象:锅炉汽包。被控变量:锅炉汽包水位。操纵变量:锅炉给水量。扰动量:冷水温度、压力、蒸汽压力、流量,燃烧状况等。 h下降信号并与设定水位h0进行比较,将偏差信号传给控制器,控制器使执行器动作,增大阀门开度,使冷却水流量增加,从而降低加热室燃烧程度,进一步使得汽包液位升高。 P17-P18,精度等级为 用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿其冷端温度补偿的方法有哪几种 t)的单值函数。热电偶标准分度表是以T0=0℃为参考温度条件下测试制定的,只有保持T0=0℃,才能直接应用分度表或分度曲线。若T0≠0℃,则应进行冷端补偿和处理。 (2)冷端温度补偿的方法有:延长导线法,0℃恒温法,冷端温度修正法,冷端温度自动补偿法等。 D590是一个电流型集成式温度测量元件,能够从端口输出与绝对温度成比例的电流,然后利用利用10K电阻将电流信号转换为相应的电压变化值,由变送器送给单片机进行A/D采样,最后由单片机显示输出,得到测量的温度。 压力表的误差=量程*精度可知量程规格为0~、0~、0~, 精度等级为时的误差分别为:*1%=精度等级为时误差分别为:*%=精度等级为时误差分别为:*%=由于要求测量误差不大于压力示值的±5%,被测压力变化范围为~,所以最小误差为*5%=,以上满足此条件的只有精度等级为量程为和的压力表,以及精度等级为量程为的压力表,鉴于的测量范围在的表盘上更容易读数,所以同等条件下选择的压力表,同样量程的压力表精度为的比精度的贵,所以从成本考虑选择精度为的压力表,所以 选择量程为精度为的压力表。 因为差压变送器的输出电流信号与输入差压值成正比,故有: youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 可得:Δp= 此为对应电流时的差压值。 因为流量与差压平方根成正比,故可得到: youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 h 此为对应电流时的被测流量。 Q1,流出量为Q2,Q3,液位h为被控参数,C为容量系数,并设R1、R2、R3均为线性液阻,要求: (1)列出过程的微分方程组; (2)画出过程的方框图; W0(S)=H(S)/Q1(S); youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 解:(1)根据动态物料平衡关系,流入量=流出量: 过程的微分方程的增量形式: 中间变量: 消除中间变量: R2+R3) 得到: 令: 上式可写为: Laplace 变换得到: youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 传递函数: (3) 过程的方框图: youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 K youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 由一阶对象的而输出响应youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 T=2/ln2 已知純滞后时间为2,则可列出微分方程以及传递函数的表达式。 解:方法一:图解法 youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 由图可以看出:过程应该用一阶加延时系统。 youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 T=260-40=220s youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 方法二:计算法 youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 在图中取y(t1)= y(∞) y(t2)=(∞) y(t3)= y(∞) y(t4)= y(∞) 得t1=125s t2 =140s t3 = 225s t4 =260s youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 可见数据很接近,于是: youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 过程数学模型: youeWureaKIZJeJ -fiuo aoualajau JO4 s! uuauunoop s!-|||-物解为血用出剩`里 2干扰不进入主控回路对系统有较大影响,串级特性是在副回路中消除干扰。

过程控制课后题答案讲解

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A.
B. 两种物料进入反应器进行反应,通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图,并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么
C.
D. 反应器温度控制系统
E. (1)该温度控制系统的方块图
F.
G. 反应器温度控制系统方块图
(2)被控对象:反应器;被控变量:反应器内的温度;控制变量:冷却水流量。

两种物料的温度、进料量,冷却水的压力、温度,环境温度的高低等。
锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高,会使蒸汽带液。降低了蒸汽的质量和产量,甚至会损坏后续设备。而水位过低,轻则影响汽液平衡,重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此,必须对汽包水位进行严格的控制。图1-16是一类简单锅炉汽包水位控制示意图,要求:
(1)画出该控制系统方块图;
(2)指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么
(3)当蒸汽负荷忽然增加,该系统如何实现自动控制

⏺
(1)

(2)被控对象:锅炉汽包。被控变量:锅炉汽包水位。操纵变量:锅炉给水量。扰动量:冷水温度、压力、蒸汽压力、流量,燃烧状况等。
h下降信号并与设定水位h0进行比较,将偏差信号传给控制器,控制器使执行器动作,增大阀门开度,使冷却水流量增加,从而降低加热室燃烧程度,进一步使得汽包液位升高。
P17-P18,精度等级为
用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿其冷端温度补偿的方法有哪几种 
t)的单值函数。热电偶标准分度表是以T0=0℃为参考温度条件下测试制定的,只有保持T0=0℃,才能直接应用分度表或分度曲线。若T0≠0℃,则应进行冷端补偿和处理。
(2)冷端温度补偿的方法有:延长导线法,0℃恒温法,冷端温度修正法,冷端温度自动补偿法等。
D590是一个电流型集成式温度测量元件,能够从端口输出与绝对温度成比例的电流,然后利用利用10K电阻将电流信号转换为相应的电压变化值,由变送器送给单片机进行A/D采样,最后由单片机显示输出,得到测量的温度。
压力表的误差=量程*精度可知量程规格为0~、0~、0~,
精度等级为时的误差分别为:*1%=精度等级为时误差分别为:*%=精度等级为时误差分别为:*%=由于要求测量误差不大于压力示值的±5%,被测压力变化范围为~,所以最小误差为*5%=,以上满足此条件的只有精度等级为量程为和的压力表,以及精度等级为量程为的压力表,鉴于的测量范围在的表盘上更容易读数,所以同等条件下选择的压力表,同样量程的压力表精度为的比精度的贵,所以从成本考虑选择精度为的压力表,所以
选择量程为精度为的压力表。
因为差压变送器的输出电流信号与输入差压值成正比,故有:
   
可得:Δp=
此为对应电流时的差压值。
因为流量与差压平方根成正比,故可得到:

h
此为对应电流时的被测流量。
Q1,流出量为Q2,Q3,液位h为被控参数,C为容量系数,并设R1、R2、R3均为线性液阻,要求:
(1)列出过程的微分方程组;
(2)画出过程的方框图;
W0(S)=H(S)/Q1(S);


解:(1)根据动态物料平衡关系,流入量=流出量:
过程的微分方程的增量形式:
中间变量:
消除中间变量:
R2+R3) 得到:
令:
上式可写为:
Laplace 变换得到:

传递函数:
(3) 过程的方框图:

K

由一阶对象的而输出响应
T=2/ln2
已知純滞后时间为2,则可列出微分方程以及传递函数的表达式。
解:方法一:图解法

由图可以看出:过程应该用一阶加延时系统。

T=260-40=220s

方法二:计算法

在图中取y(t1)= y(∞) y(t2)=(∞) y(t3)= y(∞) y(t4)= y(∞)
得t1=125s t2 =140s t3 = 225s t4 =260s


可见数据很接近,于是:

过程数学模型:

2干扰不进入主控回路对系统有较大影响,串级特性是在副回路中消除干扰。

题目解答

答案

精度为的压力表。 选择第二个，因为F2干扰不进入主控回路对系统有较大影响，串级特性是在副回路中消除干扰。