题目
如图所示为一温度控制系统示意图。试画出该温度控制系统的方框图,并指出被控对象、被控变量、操纵变量各是什么?为了维持出口温度恒定,且不允许温度超高,说明调节阀的气开、气关型式,调节器的正反作用方式,并简述控制系统的动作过程。(10分)载热体-|||-TC-|||-TT-|||-bigcirc 换热器-|||-冷流体
如图所示为一温度控制系统示意图。试画出该温度控制系统的方框图,并指出被控对象、被控变量、操纵变量各是什么?为了维持出口温度恒定,且不允许温度超高,说明调节阀的气开、气关型式,调节器的正反作用方式,并简述控制系统的动作过程。(10分)
题目解答
答案
答案:方框图
被控对象为换热器、被控变量为温度、操纵变量流入换热器载热体流量qi。
从实际工艺要求可知:为了在控制阀关断时,炉温不继续升高,应采用气开阀(断气时关闭),是“正”作用。炉温是随载热体的增多而升高的,所以炉子也是“正”作用的。所以根据反馈控制原理,控制器必须为“反”作用,才能当炉温升高时,使阀门关小,炉温下降。
其工作过程如下:温度↑→温度变送器输出↑→控制器输出↓→调节阀开度↓→燃料输出↓→温度↓。
解析
步骤 1：确定被控对象、被控变量和操纵变量
被控对象为换热器，被控变量为出口温度，操纵变量为流入换热器的载热体流量qi。
步骤 2：确定调节阀的气开、气关型式
为了在控制阀关断时，出口温度不继续升高，应采用气开阀（断气时关闭）。
步骤 3：确定调节器的正反作用方式
由于炉温是随载热体的增多而升高的，所以炉子也是“正”作用的。根据反馈控制原理，控制器必须为“反”作用，才能当炉温升高时，使阀门关小，炉温下降。
步骤 4：绘制方框图
方框图如下所示：
```
扰动量 输入量 输出量 (设定值) 偏差 |制器 挑行器 操纵变量 被控对象 (被控变量) + 反馈量 (测量值) 变送器
```
被控对象为换热器，被控变量为出口温度，操纵变量为流入换热器的载热体流量qi。
步骤 2：确定调节阀的气开、气关型式
为了在控制阀关断时，出口温度不继续升高，应采用气开阀（断气时关闭）。
步骤 3：确定调节器的正反作用方式
由于炉温是随载热体的增多而升高的，所以炉子也是“正”作用的。根据反馈控制原理，控制器必须为“反”作用，才能当炉温升高时，使阀门关小，炉温下降。
步骤 4：绘制方框图
方框图如下所示：
```
扰动量 输入量 输出量 (设定值) 偏差 |制器 挑行器 操纵变量 被控对象 (被控变量) + 反馈量 (测量值) 变送器
```