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过程控制练习题
练习题
一、?填空题
1.定比值控制系统包括:(?)、(?)和(?)。
2.控制阀的开闭形式有(?)和(?)。?
3.对于对象容量滞后大和干扰较多时,可引入辅助变量构成(?)控制系统,使等效对象时间常数(?),提高串级控制系统的工作频率。?
4.测量滞后包括测量环节的(?)和信号测量过程的(?)。4.?容量滞后;纯滞后?
5.锅炉汽包水位常用控制方案为:(?)、(?)、(?)。
6.泵可分为(?)和(?)两类,其控制方案主要有:(?)、?(?)、(?)。
7.精馏塔的控制目标是,在保证产品质量合格的前提下,使塔的总收益最大或总成本?最小。具体对一个精馏塔来说,需从四个方面考虑,设置必要的控制系统,分别是:?物料平衡控制、(?)、(?)和(?)。
1.?前馈控制系统的主要结构形式包括:单纯的前馈控制系统、(?)和(?)。
2.?反馈控制系统是具有被控变量负反馈的闭环回路,它是按着(?)进行控制的;?前馈控制系统是按(?)进行的开环控制系统。?
3.?选择性控制系统的类型包括:(?)、(?)和(?)。3.?开关型;连续型;混合型?4.?常用控制阀的特性为(?)、(?)、(?)、和(?)特性。?
5.?阀位控制系统就是在综合考虑操纵变量的(?)、(?)、(?)、和(?)基础上发展起来的一种控制系统。?
6.?压缩机的控制方案主要有:(?)、(?)和节流。
7.?化学反应器在石油、化工生产中占有很重要的地位,对它的控制一般有四个方面,?
分别是:物料平衡控制、(?)、(?)和(?)。
二、?简答题
1.说明生产过程中软保护措施与硬保护措施的区别。?
?
2.前馈控制主要应用在什么场合???
?
3.怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律??
4.简述均匀控制系统的控制方案。?
?
5.?分程控制系统的主要应用场合有哪些??
1.?积分饱和的危害是什么? 有哪几种主要的抗积分饱和措施??
2.?前馈控制与反馈控制的主要区别有哪些??
3.?什么叫比值控制系统?其类型有哪些??
4.?串级控制系统中副变量应如何选择??
5.?什么是多冲量控制系统? 主要应用场合是什么?
三、?分析题
1、图示为某管式加热炉原油出口温度分程控制系统,两分程阀分别设置在瓦斯气和燃料油
管线上。工艺要求优先使用瓦斯气供热,只有瓦斯气量不足以提供所需热量时,才打开
燃料油控制阀作为补充。根据上述要求确定:
1)A、B两控制阀的开闭形式及每个阀的工作信号段(假定分程点为0.06MPa);
2)确定控制器的正、反作用;
3)画出该系统的方块图,并简述该系统的工作原理。
解:1)A、B 均为气开式
A:0.02~0.06MPa;B:0.06~0.10MPa
2)控制器为“反作用”
3)系统方块图
工作原理:(1)当出口温度高于设定温度时,仅A阀打开工作,B关闭;
(2)当出口温度低于设定温度时,A 和B 阀同时工作。
2、图示为油品储罐N2 封分程控制系统。其工作原理为:1)向油罐注油时,排空气;
2)从油罐抽油时,放氮气。根据已知内容确定:
1)控制阀A和B的类型,确定控制器的正、反作用;
2)控制阀A和B的分程区域;
3)画出该系统的方块图,并简述该系统的工作原理。
解:1)控制阀A应选气开阀,则控制器应为反作用,B 阀应选气闭。
2)分程区域:为了保证安全,不使贮罐压力过高,能源中断时氮气阀A应该关闭,放空
阀B 打开,所以B阀应在小信号段,A 阀在高信号段。
3)系统方块图
工作原理:A阀(充N2)采用气开式,B 阀(放空)为气闭式,控制器为反作用。
(1)向油罐注油时P↑→PC↓(0.06MPa) →A阀全关、B阀开→P↓;
(2)从油罐抽油时P↓→PC↑(0.06MPa)→B 阀全关、A 阀开→P↑。
四、?计算题
1、某前馈-串级控制系统如图所示。已知:
要求:1)汇出该系统的方块图;2)计算前馈控制器的数学模型。
解:1)系统方块图
2)前馈控制器的数学模型
2、在甲烷转化反应中,为了保证甲烷的转化率,就必须保持天然气、水蒸汽和空气之
间成一定的比值(1:3:1.4)。工艺生产中最大负荷为:水蒸气流量的最大值Fsmax=31100
m3/h;空气流量的最大值Famax=14000 m3/h ;天然气流量的最大值Fnmax=11000 m3/h。
现采用差压法测量流量,未经开方运算,系统组成如图示:
1) 说明控制系统的类型;
2) 画出系统方框图;
3) 分别计算比值系数。
解:1)控制系统的类型:两个双闭环比值控制系统的混合(2 分)
2)系统方块图(5 分)
(方块图中F1、F2、F3 分别为天然气、水蒸汽和空气)
五、?综合题?
1、下图为锅炉设备主要工艺流程图,
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