题目
5、某换热器的控制方案如下图所示.试完成以下简-|||-答与计算-|||-(1)画出该控制系统的方框图.-|||-(2)指出该控制系统的被控变量,操纵变量、被控-|||-对象和可能的干扰变量.-|||-(3)选择控制器的正反作用方式和控制阀的气-|||-开、气关型式.被加热流体遇冷时容易结晶.-|||-载-|||-()-|||-们-|||-冷流体
题目解答
答案
最佳答案
解析
考查要点：本题主要考查对控制系统基本概念的理解，包括方框图绘制、变量识别、控制器与控制阀的选择。
解题核心思路：
- 方框图需明确系统各组成部分（设定值、调节器、调节阀、被控对象）及其信号流向；
- 变量识别需结合工艺需求（如被加热流体易结晶）判断被控变量（温度）和操纵变量（热载体流量）；
- 控制器与控制阀选择需根据工艺安全性（防止结晶）确定调节器作用方向和控制阀类型。
第（1）题
方框图绘制步骤：
- 设定值（设定温度）输入PID调节器；
- 测量值（出口温度）反馈至调节器；
- 调节器输出控制信号至调节阀；
- 调节阀控制热载体流量（操纵变量）；
- 被控对象为加热器，输出为出口温度（被控变量）。
干扰变量（如热载体温度、冷流体参数）需标注在被控对象旁。
第（2）题
变量与对象分析：
- 被控变量：加热器出口温度（需控制防止结晶）；
- 操纵变量：热载体流量（通过调节阀控制）；
- 被控对象：加热器（将热量传递给被加热流体）；
- 干扰变量：热载体流量/温度变化、冷流体流量/温度变化。
第（3）题
控制器与控制阀选择：
- 控制器反作用：当出口温度低于设定值时，调节器输出增加，需增大热载体流量；
- 气开阀：信号压力增加时阀门打开，确保在仪表风中断时阀门关闭，减少热载体流量，防止被加热流体过冷结晶。