過程控制例題1

1、例題例題12：鍋爐化工、煉油等企業(yè)中常見的主要設(shè)備。汽包水位是影響蒸汽質(zhì)量及鍋爐安全的一個十分重要的參數(shù)。水位過高，會使蒸汽帶液，降低了蒸汽的質(zhì)量和產(chǎn)量，甚至?xí)p壞后續(xù)設(shè)備。而水位過低，輕則影響汽液平衡，重則燒干鍋爐甚至引起爆炸。因此，必須對汽包水位進(jìn)行嚴(yán)格的控制。下圖是一鍋爐汽包水位控制示意圖，要求：1）指出該系統(tǒng)中被控對象、被控變量、操縱變量、擾動變量各是什么？2）畫出該控制系統(tǒng)的方塊圖；LTLC冷蒸汽加解：（1）被控對象：鍋爐汽包

2、；被控變量：鍋爐汽包的水位；操縱變量：鍋爐給水量；擾動量：冷水溫度、壓力、蒸汽壓力、流量、燃燒狀況等(2)鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)方塊圖：控執(zhí)鍋測LsLfLmeum例題例題31：若被測介質(zhì)的實際溫度為若被測介質(zhì)的實際溫度為500℃，儀表的指示值為，儀表的指示值為495℃，儀表的量程為，儀表的量程為0～1000℃，試確定絕，試確定絕對誤差、相對誤差、折合誤差和對儀表的讀數(shù)的修正值對誤差、相對誤差、折合誤差和對儀表的讀數(shù)的修正值。解:絕對誤差:

3、△=X指－X0=495－500=－5℃儀表讀數(shù)的修正值:C=X0－X指=5℃相對誤差:y=△X0=5500100%=1%引用誤差:δ=△max（x上－x下）=0.5%例題例題36為什么熱電偶測溫要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？為什么熱電偶測溫要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？由于工業(yè)上的常用的各種熱電偶的溫度—熱電勢關(guān)系曲線是在冷端溫度保持0℃的情況下得到的，而且與其配套使用儀表也是根據(jù)這儀關(guān)系曲線進(jìn)行刻度的。而實踐測量時，冷端溫度往往高于0℃，且是不斷變化的，

4、從而使測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。所以使熱電偶冷端的溫度保持0℃，或進(jìn)行一定的修正得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果的做法稱為冷端溫度補(bǔ)償。⑵冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒á俸銣胤ǎ豪涠藴囟缺３趾銣氐姆椒?。如冰點法（0℃）適合實驗室。如圖325②修正法：適合實驗室或臨時測量。如冷端溫度不是0℃，而是t1℃，測得的熱電勢為E（t，t1），則實際溫度下的熱電勢E（t，0）按下式修正：E（t，0）=E（t，t1）E（t1，0）▲注意：由于熱電勢與溫度之間的關(guān)系不是線性的，當(dāng)自由端

5、溫度不是0℃時，將測得的熱電勢對應(yīng)的溫度值加上自由端的溫度值并不等于實際的被測溫度值。例題例題210：如圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)，冷卻水通入夾套內(nèi)，以移走聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。試問：如圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)，冷卻水通入夾套內(nèi)，以移走聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。試問：（1）這是一個什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。）這是一個什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。（2）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式

6、。）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。（3）確定主、副控制器的正、反作用。）確定主、副控制器的正、反作用。（4）簡述當(dāng)冷卻水壓力變化時的控制過程。）簡述當(dāng)冷卻水壓力變化時的控制過程。（5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？（6）如果選擇夾套內(nèi)的溫度作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的）如果選擇夾套內(nèi)的溫度

7、作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反方向。正、反方向。（?）這是一個什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。解：（?）是以聚合溫度為主變量，冷卻水流量為副變量的串級控制系統(tǒng)，方塊圖為：f1f2給溫執(zhí)聚溫u1me1－流管流－e2u2管聚正正負(fù)負(fù)正正2）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。答：氣關(guān)型（3）確定主、副控制器的正、反作用。副控制器按單回路方法確定為：FC為正作用

8、主控制器TC的作用方向的確定：由于副變量F增加時，要求冷卻水控制閥關(guān)小，而主變量T1升高時，又要求冷卻水控制閥開大，即主、副變量同方向變化時，要求操縱變量的變化方向是相反的，所以主控制器應(yīng)為“正”作用方向。（4）簡述當(dāng)冷卻水壓力變化時的控制過程。如主要干擾是冷卻水壓力波動，整個串級控制系統(tǒng)的工作過程是這樣的：設(shè)冷卻水壓力增加，則冷卻水流量增加，F(xiàn)C的輸出u2增加，控制閥將關(guān)小，即操縱變量冷卻水的流量減小，副回路的調(diào)節(jié)作用，克服了冷卻水壓