合肥工业大学过程仪表复习题 - 图文

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6.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？

蒸汽 TC TT 冷物料 热物料 干扰Ts 温度控制器 执行器 换热器 T 答：如图所示为该控制系统的方框图。

温度测量变送装置 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=ym-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。 7.图1-12为贮糟液位控制系统，工艺要求液位保持为某一数值， （1）试画出该系统的方框图；

（2）指出系统中被控对象，被控变量，操纵变量，干扰作用各是什么？

qv1 LT LC qv2 。

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（1）如图所示为该控制系统的方框图；

液位测量变送装置 -

（2）该系统中被控变量对象为贮槽；被控变量为贮槽液位；操纵变量为出水流量；干扰作用为：进水流量，大气温度等。

例1 管式加热炉出口温度串级控制系统。

1）指出该系统中主、副对象、主、副变量、操纵变量、主、副扰动变量、主、副调节器各是什么？ 2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向；

hs 液位控制器 执行器 贮槽 h f 3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。

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3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。在稳定工况下，原料油出口温度和炉膛温度处于相对稳定状态，控制燃料油的阀门保持在一定的开度。当燃料油负荷突然增加，这个干扰会使炉膛的温度T2升高，原料油出口温度T1也会随之提高，此时温度检测变送器TT1将信号送给主控制器TC1， e1增大，主控制器输出u1减小，即副控制器的给定值减小，副控制器的输入偏差e2增大，副控制器的输出信号u2减小，控制阀开度减小，即操纵变量燃料油m减小，炉膛温度T2下降，从而炉管内原料油出口温度T1也会随之下降。

例题2：如图1-5所示的夹套反应器温度控制系统图

1）指出该系统中主被控对象、副被控对象、主被控变量、副被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么？2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向； 3）当蒸汽负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制。

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3）当蒸汽负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制。

当蒸汽负荷突然增加，反应器内的温度T1将升高，此时温度检测变送器TT1将信号送给主控制器TC1， e1增大，主控制器输出u1减小，即副控制器的给定值减小，副控制器的输入偏差e2增大，副控制器的输出信号u2减小，控制阀开度减小，即操纵变量m减小，夹套内的蒸汽温度T2下降，从而反应器内的温度T1也会随之下降。

例题3： 如图所示为聚合釜温度控制系统，冷却水通入夹套内，以移走聚合反应所产生的热量。试问： （1）这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图。

（2）如果聚合温度不允许过高，否则易发生事故，试确定控制阀的气开、气关形式。 （3）确定主、副控制器的正、反作用。 （4）简述当冷却水压力变化时的控制过程。

（5）如果冷却水的温度是经常波动的，上述系统应如何改进？

（6）如果选择夹套内的温度作为副变量构成串级控制系统，试画出它的方块图，并确定主、副控制器的正、反方向。

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