化工儀表級(jí)自動(dòng)化課后答案集第五版

1、P161.化工自動(dòng)化是化工、煉油、食品、輕工等化工類(lèi)型生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱(chēng)。在化工設(shè)備上，配備上一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行，這種用自動(dòng)化裝置來(lái)管理化工生產(chǎn)過(guò)程的辦法，稱(chēng)為化工自動(dòng)化。?實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的意義：（1）加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。（2）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。（3）能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大，達(dá)到延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力的目的。（

2、4）能改變勞動(dòng)方式，提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)之間的差別創(chuàng)造條件。2、化工自動(dòng)化主要包括哪些內(nèi)容？一般要包括自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)保護(hù)自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)操縱自動(dòng)操縱和自動(dòng)控制自動(dòng)控制等方面的內(nèi)容。4、自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由測(cè)量元件與變送器量元件與變送器、自動(dòng)控制器自動(dòng)控制器、執(zhí)行器執(zhí)行器和被控對(duì)象被控對(duì)象等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。6、圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說(shuō)明圖中PI307、TR

3、C303、FRC305所代表的意義。PI307表示就地安裝的壓力指示儀表壓力指示儀表，工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為07；TRC303表示集中儀表盤(pán)安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表記錄功能的溫度控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為03；FRC305表示集中儀表盤(pán)安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表記錄功能的流量控制儀表；工段號(hào)為3，儀表序號(hào)為05。7.方塊圖是用來(lái)表示控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)之間作用關(guān)系的一種圖形，由于各個(gè)環(huán)節(jié)在圖中都用一個(gè)方塊表示

4、，故稱(chēng)之為方塊圖。8.測(cè)量元件與變送器：用來(lái)感受被控變量的變化并將它轉(zhuǎn)換成一種特定的信號(hào)（如氣壓信號(hào)、電壓、電流信號(hào)等）；控制器：將測(cè)量元件與變送器送來(lái)的測(cè)量信號(hào)與工藝上需要保持的給定值信號(hào)進(jìn)行比較得出偏差，根據(jù)偏差的大小及變化趨勢(shì)，按預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果用特定的信號(hào)送住執(zhí)行器。執(zhí)行器：能自動(dòng)地根據(jù)控制器送來(lái)的信號(hào)值相應(yīng)地改變流入（或流出）被控對(duì)象的物料量或能量，從而克服擾動(dòng)影響，實(shí)現(xiàn)控制要求。Ex9.被控對(duì)象：在

5、自動(dòng)控制系統(tǒng)中，將需要控制其工藝參數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備或機(jī)器叫做~。被控變量：被控對(duì)象內(nèi)要求保持給定值的工藝參數(shù)。給定值：被控變量的預(yù)定值。操縱變量：受控制閥操縱的，用以克服干擾的影響，使被控變量保持給定值的物料量或能量。11、圖所示為一反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)示意圖。A、B兩種物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)改變進(jìn)入夾套的冷卻水流量來(lái)控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度不變。試畫(huà)出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出該系統(tǒng)中的被控對(duì)象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的干

6、擾是什么？反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖22、題l20(a)圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫(huà)出該系統(tǒng)的方塊圖，并指出被控對(duì)象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么？現(xiàn)因生產(chǎn)需要，要求出口物料溫度從80℃提高到81℃，當(dāng)儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如題120(b)圖所示。試求該系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差、衰減比和余差（提示：該系統(tǒng)為隨動(dòng)控制系統(tǒng)，新的給定值為81℃）。題120圖蒸汽加熱

7、器溫度控制蒸汽加熱器溫度控制解蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如下圖所示。題解題解120圖蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對(duì)象是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽流量。可能存在的干擾主要有：進(jìn)口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、溫度的變化；環(huán)境溫度的變化等。該系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差A(yù)=81.5?81=0.5（℃）；由于B=81.5?80.7=0.8（℃），B?=80.9?8

8、0.7=0.2（℃），所以，衰減比n=B:B?=0.8:0.2=4；余差C=80.7?81=?0.3（℃）。P33P33Ex1.對(duì)象特性指對(duì)象輸入量與輸出量之間的關(guān)系。?各種對(duì)象千差萬(wàn)別，有的操作很穩(wěn)定，操作很容易；有的稍不小心可能就會(huì)超越正常工藝條件，甚至造成事故。有經(jīng)驗(yàn)的操作人員需要很熟悉這些對(duì)象，才能使生產(chǎn)操作得心應(yīng)手；設(shè)計(jì)自動(dòng)化裝置時(shí)，也必須深入了解對(duì)象的特性，了解它的內(nèi)在規(guī)律，才能根據(jù)工藝對(duì)控制質(zhì)量的要求，設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)，

9、選擇合適的被控變量和操縱變量，選用合適的測(cè)量元件及控制器。在控制系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，也要根據(jù)對(duì)象特性選擇合適的控制器參數(shù)，使系統(tǒng)正常地運(yùn)行。Ex2.對(duì)象的數(shù)學(xué)模型指對(duì)象特性的數(shù)學(xué)描述。?靜態(tài)數(shù)學(xué)模型：描述的是對(duì)象在靜態(tài)時(shí)的輸入量與輸出量之間的關(guān)系；動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型：描述的是對(duì)象在輸入量改變以后輸出量的變化情況。4.機(jī)理建模法、實(shí)驗(yàn)建模法。5.對(duì)象或生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)部機(jī)理。7.階躍反應(yīng)曲線法：特點(diǎn)是簡(jiǎn)易但精度較差。如果輸入量是流量，只要將閥門(mén)的開(kāi)度作