《过程控制系统》期末考查论文
过程控制系统期末考题及答案

过程控制系统试题及答案(全班仅一份)1、什么是控制系统的过渡过程?研究过渡过程有什么意义?(1)系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程称为系统的过渡过程。
(2)对设计、研究、整定和改进调节系统都具有重要的意义。
2、在控制系统中,被控变量的选择应遵循什么原则?(1)尽可能选择对产品的质量和产量、安全生产等具有决定性作用,可直接测量的参数作为被控参数。
(2)当不能用直接参数作为被控变量时,应选择与直接参数有单值对应关系的间接变量作为被控参数。
(3)必须考虑到工艺过程的合理性以及国内外仪表的生产的现状。
3、在控制系统中,操纵变量的选择应遵循什么原则?(1)控制变量应具有可控性、工艺操作的合理性、经济性。
(2)控制通道放大系数Ko要适当大,时间常数To要适当小,纯滞后时间越小越好。
(3)干扰通道放大系数Kf应尽可能小,时间常数Tf要大一些,干扰作用点位置要远离被控量,靠近控制阀为好。
4、过程控制系统有哪些特点?(1)被控对象的多样性。
(2)对象存在滞后。
(3)对象特性的非线性。
(4)控制系统比较复杂。
5、什么是控制规律?常用的控制规律有哪些?它们各有什么特点?(1)控制规律是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。
(2)控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。
(3)比例控制规律:它的特点是控制及时,反应快速,控制结果有余差。
比例积分控制规律:它的特点是能够消除余差,但是控制作用比较缓慢、控制不及时。
比例积分微分控制规律:微分作用对于克服容量滞后有显著效果,在比例作用的基础上加上微分作用能提高系统的稳定性,加上积分作用能消除余差,因而可以使系统获得较高的控制质量。
6、自动控制系统主要有哪些部分组成?各组成部分的作用是什么?(1)由被控对象、检测变送单元、控制器和执行器组成。
(2)被控对象:是指控制的生产设备或装置。
检测变送装置:检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。
《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程复习题(课程代码392217)一、选择题(请从下列选项中选出正确的一项)1、下列不属于单回路反馈控制系统的是()选项A)被控对象选项B)被测对象选项C)测量变送选项D)控制器和控制阀答案:B2、在工业控制中,使用最多的控制系统是()选项A)单回路反馈控制系统选项B)串级控制系统选项C)比值控制系统选项D)前馈控制系统答案:A3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)K f增加,余差增加,系统稳定性不变选项B)T f增加,过渡过程时间减小选项C)T f增加,振荡幅值减小选项D)τf增加,余差减小答案:D4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)一般希望放大倍数K0大些好,易于调节选项A)一般希望控制通道时间常数小些好,但不能过小选项C)控制通道时间常数越小越好,系统才灵敏选项D)时间常数大,系统的工作频率低答案:D5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是()选项A)操纵变量必须可控选项A)选择通道放大倍数相对大的选项C)选择干扰通道时间常数小一点的选项D)选择通道的纯滞后尽量小答案:C6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)K0增加,余差增加,系统稳定性不变选项B)T0增加,过渡过程时间增加选项C)T0增加,系统频率变慢选项D)τ0增加,稳定程度大大降低答案:A6、下图的曲线中,哪一条是对数流量特性的是()选项A)1选项B)2选项C)3选项D)4答案:B7、在控制系统中,能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:A8、在过程控制系统中,系统的设定值保持不变的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:B9、在过程控制系统中,系统的设定值有规律变化的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:C10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是()选项A)被控对象选项B)被控变量选项C)操纵变量选项D)测量值答案:B11、受控制器的操纵,使被控变量保持在设定值的物理量是()选项A)被控对象选项B)设定值选项C)操纵变量选项D)测量值答案:C12、一阶环节的传递函数是()选项A)K/(Ts+l)选项B)K/Tis选项C)K选项D)Tds答案:A13、比例环节的传递函数是()选项A)K/(Ts+l)选项B)K/Tis选项C)K选项D)Tds答案:C14、在一阶系统的特征参数中,()是系统的静态参数选项A)放大倍数K选项B)时间常数T选项C)滞后时间τ选项D)传递函数答案:A15、在一阶过程控制系统中时间常数T定义为系统的输出量y(t)到达稳态值的()选项A)80%选项B)63.2%选项C)20%选项D)40%答案:B16、在一阶过程控制系统中,()决定了系统在响应结束时的稳态性能选项A)时间常数T选项B)输入值选项C)滞后时间τ选项D)放大倍数K答案:D17、在过程控制仪表中,控制器的放大倍数Kc是通过改变()来设置的选项A)量程选项B)输出信号选项C)控制器的比例度选项D)输入信号答案:C18、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是表示过渡过程曲线超出新稳定值的最大值选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:B19、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是描述被控变量偏离设定值最大程度的物理量选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:A20、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是衡量系统快速性的质量指标选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:D21、一阶过程控制系统稳定条件是()选项A)特征根为正,微分方程系数都大于零选项B)特征根为负,微分方程系数都大于零选项C)特征根为正,微分方程系数都小于零选项D)特征根为负,微分方程系数都小于零答案:B22、二阶过程控制系统稳定条件是()选项A)特征根实部为负,微衰减系数小于零,分方程系数都大于零选项B)特征根实部为正,微衰减系数小于零,分方程系数都大于零选项C)特征根实部为正,微衰减系数大于零,分方程系数都大于零选项D)特征根实部为负,微衰减系数大于零,分方程系数都大于零答案:D23、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系,当衰减系数满足()时,系统是稳定的选项A)衰减系数=0选项B)-1<衰减系数<0选项C)衰减系数<-1选项D)0<衰减系数<1答案:D24、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系,当衰减系数满足()时,系统是稳定的选项A)衰减系数=1选项B)衰减系数<-1选项C)衰减系数>1选项D)0<衰减系数<1答案:B25、在比例控制器中,放大倍数Kc和控制器的比例度δ之间的关系是()选项A)δ越大,Kc也越大选项B)δ越大,Kc越小选项C)δ变化与Kc无关选项D)δ与Kc都是定值答案:B26、在比例控制器中,在相同输入偏差下,放大倍数Kc和输出p(t)之间的关系是( )选项A)Kc越大,输出p(t)越小选项B)Kc越大,输出p(t)不变选项C)Kc越大,输出p(t)也越大选项D)Kc越小,输出p(t)越大答案:C27、在过程控制系统中,若使控制变量最终不存在余差但系统的稳定性要下降应选用()选项A)比例控制器选项B)比例积分控制器选项C)比例微分控制器选项D)比例积分微分控制器答案:B28、在过程控制系统中,既能使控制变量不存在余差又使系统具有超前性控制应选用()控制规律选项A)P选项B)PI选项C)PID选项D)PD答案:C29、在过程控制系统中,系统在稳态时,不管放大系数Kc有多大最终仍有余差可以选用()控制规律选项A)P选项B)PI选项C)PID选项D)PD答案:B30、在比例控制规律中,衰减系数与系统的稳定性之间的关系应满足()A)衰减系数越大系统越稳定B)衰减系数越大系统越不稳定C)衰减系数与系统稳定无关答案:A31、下面对过程的控制质量没有影响的是()A)控制通道放大倍数KoB)扰动通道放大倍数KfC)扰动通道时间常数D)扰动通道纯滞后时间答案:D32、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在高压差时选用()A)角形控制阀B)隔膜控制阀C)三通控制阀D)蝶阀答案:A33、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在控制强腐蚀性介质时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:B34、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在分流或合流控制时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:C35、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在大口径、大流量、低差压,而泄漏量要求不高时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:D36、为了使过程控制系统能够正常工作,则必须使系统的各个环节的静态放大系数相乘必须满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:C37、在控制阀的正作用下,控制阀是气开式,则Kv满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:B38、在控制阀的负作用下,控制阀是气关式,则Kv满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:C39、控制器正作用时,其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案:C40、控制器负作用时,其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案:A41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是()选项A)P,I,D选项B)P,D,I选项C)I,P,D选项D)I,D,P答案:A42、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例作用时,其整定参数值为()选项A)20%选项B)40%选项C)60%选项D)80%答案:A43、过程控制设计中,系统设计的核心是()选项A)控制方案设计选项B)工程设计选项C)工程安装选项D)仪表调校答案:A44、在控制器的参数整定中属于理论整定法得是()选项A)经验凑试法选项B)衰减曲线法选项C)响应曲线法选项D)对数频率特性法答案:D45、在控制器的参数整定中属于工程整定法得是()选项A)对数频率特性法选项B)根轨迹法选项C)经验凑试法答案:C46、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例积分作用时,其整定参数值为()选项A)24%选项B)12%选项C)36%选项D)48%答案:A47、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例积分微分作用时,其整定参数值为()选项A)20%选项B)40%选项C)16%选项D)32%答案:C48、串级控制系统中控制器的作用正确的是()选项A)主粗副粗选项B)主粗副细选项C)主细副粗选项D)主细副细答案:C49、串级控制系统系统中存在的一次扰动来源于它的()选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案:A50、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的()选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案:C51、串级控制系统系统中主环是一个()系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案:A52、串级控制系统系统中副环是一个()系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案:B53、串级控制系统中主回路的控制器包括()选项A)主控制器选项B)副控制器选项C)主、副控制器选项D)不确定答案:C54、串级控制系统中主回路的对象是()选项A)主、副对象控制器 控制阀对象 F2 测量变送 F1控制器 控制阀对象 F2测量变送 F1K 测量变送选项B)主对象选项C)副对象选项D)不确定答案:A55、串级控制系统中主、副环要满足( )选项A)主定副随选项B)主定副定选项C)主随副定选项D)主随副随答案:A56、串级控制系统中主控制器的正、反作用的选择顺序(A )选项A)先副后主选项B)先主后副选项C)主、副同样选项D)不确定57、有2个阀门,流通能力分别为C1=100,C2=3,其可调范围均为R =30,用于分程控制时,分程可调范围为(B )选项A)750选项B)1000选项C)900选项D)125058、对于对象的纯滞后时间较大,时间常数特别大的应采用(B )控制选项A)分程控制选项B)前馈控制选项C)均匀控制选项D)串级控制二、作图题1.请画出开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案:①开环比值控制系统②单闭环比值控制系统控制器 控制阀对象 F2测量变送2 F1 乘法器 测量变送1I 1 I 02.一个双闭环比值控制系统如下图所示。
过程控制论文

过程控制的综述与发展摘要:本文介绍过程工业的特点,回顾过程控制的发展过程,指出过程控制发展的趋势,强调 过程综合自动化这一发展方向,并讨论过程控制面临的理论和实际问题。
关键词:过程控制;综合自动化;先进控制;过程优化;现场总线;发展。
一、过程控制发展的回顾过程控制的发展是与控制理论、仪表、计算机以及有关学科的发展紧密相关的.过程控制 的发展大体上可以分为如表1所示的三个发展阶段:70年代以前这一时期应属于自动化孤岛模式的阶段,其控制目标只能是保证生产平稳和少出事故。
70~80年代是发展的第二阶段,分布式工业控制计算机系统(DCS)的出现为实现先进控制创造了条件,多变量预测控制等先进控制方法的应用,使控制达到了新的水平,在实现优质、高产、低消耗的控制目标方面前进了一大步。
值得指出的是在70年代中期,出现了现代控制理论是否适用于过程控制的困惑,这迫使人们去研究生产过程的特点与难点,以缩小理论与应用之间的鸿沟。
80年代后期,工业控制中出现了多学科间的相互渗透与交叉,人工智能和智能控制受到人们的普遍关注,信号处理技术、数据库、通讯技术以及计算机网络的发展为实现高水平的自动控制提供了强有力的技术工具。
过程控制开始突破自动化孤岛的传统模式,采用CIM 的思想和方法来组织、管理和指挥整个生产过程,出现了集控制、优化、调度、管理于一体的新模式.在连续工业中,也将这种模式称为综合自动化或ClpS(eomputerintegratedprocessingsystems)。
可以看到,过程控制在这阶段的目标已从保持平稳和少出事故转向提高产品质量、降耗节能、降低成本、减少污染,并最终以效益为驱动力来重新组织整个生产系统,最大限度地满足动态多变市场的需求,提高产品的市场竞争力。
阶段第一阶段 (70年代以前) 第二阶段 (70~80年代) 第三阶段 (90年代) 控制理论经典控制理论 现代控制理论 控制论、信息论、系统论、人工智能等学科交叉控 控制工具常规仪表 分布式控制计算机 计算机网络 控制要求安全平稳 优质、高产、低耗能 市场预测、快速响应、柔性生产、创新管理 控制水平简单控制系统 先进控制系统 综合自动化二、发展方向——智能控制智能控制的特点:(1)学习能力。
毕业论文 过程控制

毕业论文过程控制过程控制是指将传感器、执行器和计算机等设备组合在一起,实现工业生产过程或其他过程中对各个环节的控制。
在这样的系统中,将被控制过程称为对象,而控制对象的状态叫做控制量,控制器根据控制量来发出指令以改变对象的状态,以达到所要求的目标。
过程控制的主要目的是自动实现生产过程的控制,并能够使生产过程实现持续、安全和高效的运行。
过程控制的实现方法:1. 反馈控制反馈控制是通过传感器实时检测被控制对象的状态,并将检测结果反馈给控制器。
控制器根据反馈信息对控制量进行调整,控制被控制对象的状态来达到预期目标。
2. 前馈控制前馈控制是一种预测控制方法,它根据被控制对象的性质、过程规律和受控参数,通过计算得到未来必须采取的控制量,以达到目标。
3. 预测控制预测控制是一种更高级的过程控制方法,它可以考虑多变量和不确定性因素,并尽可能减小误差和成本,实现系统优化控制。
过程控制系统有以下几个要素:1. 控制器控制器是过程控制系统中最核心的部分,它负责测量控制量、计算和执行控制指令等操作,最终控制被控制对象的状态。
依据控制器的不同,控制系统分为模糊控制、PID控制、神经网络控制等。
2. 传感器传感器会将被控制对象的状态转换成电气信号,用于传输和处理。
3. 执行器执行器负责控制物理运动,根据控制器发出的指令将电能转化为机械能,改变被控制对象的状态。
4. 人机界面人机界面是用于人与控制系统之间进行交互的工具,包括显示器、键盘、鼠标等。
过程控制的具体应用:1. 生产过程自动化控制在生产过程中,过程控制可以使得制造流程自动化,实现连续、高效和安全的生产,提高产量和品质,并降低成本。
2. 环境安全监测在环境监测中,过程控制可以通过传感器、控制器和执行器实时监测和调整环境参数,保障人类和自然环境的安全和健康。
3. 药剂生产和制造工业在药剂生产和制造工业中,过程控制可以自动化生产过程,确保药剂质量稳定,避免误差和批次之间的差异,提高工作效率。
《过程控制系统》实验报告

《过程控制系统》实验报告实验报告:过程控制系统一、引言过程控制系统是指对工业过程中的物理、化学、机械等变量进行监控和调节的系统。
它能够实时采集与处理各种信号,根据设定的控制策略对工业过程进行监控与调节,以达到所需的目标。
在工业生产中,过程控制系统起到了至关重要的作用。
本实验旨在了解过程控制系统的基本原理、组成以及操作。
二、实验内容1.过程控制系统的组成及原理;2.过程控制系统的搭建与调节;3.过程控制系统的优化优化。
三、实验步骤1.复习过程控制系统的原理和基本组成;2.使用PLC等软件和硬件搭建简单的过程控制系统;3.设计一个调节过程,如温度控制或液位控制,调节系统的参数;4.通过修改控制算法和调整参数,优化过程控制系统的性能;5.记录实验数据并进行分析。
四、实验结果与分析在本次实验中,我们搭建了一个温度控制系统,通过控制加热器的功率来调节温度。
在调节过程中,我们使用了PID控制算法,并调整了参数,包括比例、积分和微分。
通过观察实验数据,我们可以看到温度的稳定性随着PID参数的调整而改变。
当PID参数调整合适时,温度能够在设定值附近波动较小,实现了较好的控制效果。
在优化过程中,我们尝试了不同的控制算法和参数,比较了它们的性能差异。
实验结果表明,在一些情况下,改变控制算法和参数可以显著提高过程控制系统的性能。
通过优化,我们实现了更快的响应时间和更小的稳定偏差,提高了系统的稳定性和控制精度。
五、结论与总结通过本次实验,我们了解了过程控制系统的基本原理、组成和操作方法。
我们掌握了搭建过程控制系统、调节参数以及优化性能的技巧。
实验结果表明,合理的控制算法和参数选择可以显著提高过程控制系统的性能,实现更好的控制效果。
然而,本次实验还存在一些不足之处。
首先,在系统搭建过程中,可能由于设备和软件的限制,无法完全模拟实际的工业过程。
其次,实验涉及到的控制算法和参数调节方法较为简单,在实际工程中可能需要更为复杂和精细的控制策略。
过程控制论文过程控制工程论文

过程控制论文过程控制工程论文以过程控制为主导构建商业银行的营业费用管理模式摘要:营业费用是商业银行至关重要的财务资源。
结合中国商业银行费用管理存在的一些问题,运用过程控制的理念,对如何构建商业银行的费用管理模式进行了探讨。
认为,过程控制的理念可以应用到商业银行费用管理事前、事中、事后三个环节,强化编制费用预算、费用开支和费用考核分析工作,针对性地提出了一些具体措施。
关键词:过程控制;商业银行;营业费用;管理模式营业费用(以下简称“费用”)是中国商业银行活性最强、最为可控、也最为敏感的财务资源。
随着中国金融体制改革的不断深入,中国商业银行陆续进行了股份制改革,加大了对费用监督和内部控制的力度。
与此同时,在总结历史经验和借鉴国外先进经验的基础上,费用管理方式逐步从粗放管理转变为精细化管理,例如:对费用预算主体进行了细分,费用预算的方式逐渐摒弃了先前单一的定额控制方式,对费用的投入产出分析水平有所提高,开始按照成本中心核算费用等。
但是,由于受历史因素、管理理念、系统支持等因素的影响,商业银行的费用管理方式还存在一些不足之处,比如:费用配置和经营导向不尽吻合,当期费用开支和战略转型没有进行恰当的衔接,存在操之过急、影响主业发展的情况等;费用审批的内部控制还不健全,特别是基层分支机构的费用开支监督权和审批权没有进行有效的分离;费用开支的透明度还不够,存在跑、冒、滴、漏的情况;对费用投入产出的分析还不深入等等。
一、过程控制方法和商业银行费用作业过程分析过程控制的基本理念是:重视作业环节和日常控制,对影响预定目标的作业过程进行分解,并针对性的采取一系列措施对影响目标实现的变量进行分析和控制,从而确保目标的实现。
借鉴这一理念,商业银行在进行费用时,首先要结合经营管理的实际情况,对费用开支的作业过程进行分解;然后针对每个环节的不同特点,采取分门别类的控制措施。
从现实情况来看,商业银行的费用管理也不外乎事前、事中、事后三个主要步骤。
《过程控制系统》习题解答资料

《过程控制系统》习题解答1-2 与其它自动控制相比,过程控制有哪些优点?为什么说过程控制的控制过程多属慢过程?过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。
一、连续生产过程的自动控制连续控制指连续生产过程的自动控制,其被控量需定量控制,而且应是连续可调的。
若控制动作在时间上是离散的(如采用控制系统等),但是其被控量需定量控制,也归入过程控制。
二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具,对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。
一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。
三、被控过程是多种多样的、非电量的现代工业生产过程中,工业过程日趋复杂,工艺要求各异,产品多种多样;动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。
有些过程的机理(如发酵等)复杂,很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型,因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。
四、过程控制的控制过程多属慢过程,而且多半为参量控制因为大惯性、大滞后等特性,决定了过程控制的控制过程多属慢过程;在一些特殊工业生产过程中,采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况,故需要对过程参数进行自动检测和自动控制,所以过程控制多半为参量控制。
五、过程控制方案十分丰富过程控制系统的设计是以被控过程的特性为依据的。
过程特性:多变量、分布参数、大惯性、大滞后和非线性等。
单变量控制系统、多变量控制系统;仪表过程控制系统、计算机集散控制系统;复杂控制系统,满足特定要求的控制系统。
六、定值控制是过程控制的一种常用方式过程控制的目的:消除或减小外界干扰对被控量的影响,使被控量能稳定控制在给定值上,使工业生产能实现优质、高产和低耗能的目标。
1-3 什么是过程控制系统,其基本分类方法有哪些?过程控制系统:工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和pH等这样一些过程变量的系统。
过控期末考试试卷)

一、填空题(1空1分,共50分)1.典型的过程控制系统由检测元件、变送器、调节器、调节阀和被控过程等环节构成。
p62.按过程控制系统结构特点来分类可分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统。
p7 3.按过程控制系统给定值来分类可分为定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统。
p84.被控过程输入量与输出量的信号联系称为过程通道。
控制作用与被控量之间的信号通道联系称为控制通道。
p115.系统在自动控制作用下,从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为过渡过程。
6.研究建模过程的目的主要有设计过程控制系统和整定调节器参数、指导设计生产工艺设备、进行仿真试验研究、培训运行操作人员。
p117.量程调节的目的是使变送器的输出信号的上限值ymax(DC 20mA)与测量范围的上限值xmax相对应。
p42 8.正迁移是指测量起点由零迁至某一正值。
p43负迁移是指测量起点由零迁至某一负值。
9.流量是指单位时间内通过管道某一截面的物料数量,即瞬时流量。
p5010.差压变送器主要用于测量液体、气体或蒸汽的压力、差压、流量、液位等过程参量,并将其转换成标准统一信号DC 4~20mA电流输出,以便实现自动检测或控制。
p??11.执行器由执行机构和调节机构(阀)两部分组成。
p11212.在过程控制系统中,执行器接受调节器输出的控制信号,并转换成直线位移或角位移,来改变阀芯与阀座间的流通截面积以控制流入或流出被控过程的流体介质的流量,从而实现对过程参数的控制。
p112 13.根据使用能源不同,执行器可分为气动执行器、电动执行器、液动执行器。
p11214.扰动通道静态放大系数越大,则系统的稳态误差越大。
控制通道的静态放大系数越大,表示控制作用越灵敏,克服扰动能力越强。
p14515.根据被控过程特性来选择调节阀的工作流量特性,其目的是使系统的开环放大系数为定值。
p12216.静态放大倍数K0为正的被控过程,为正作用被控过程;静态放大倍数K0为负的被控过程,为负作用被控过程。
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《过程控制系统》期末考查论文——集散控制系统简介DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。
是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的,综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
概述首先,DCS的骨架—系统网络,它是DCS的基础和核心。
由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性,起着决定性的作用,因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。
对于DCS的系统网络来说,它必须满足实时性的要求,即在确定的时间限度内完成信息的传送。
这里所说的“确定”的时间限度,是指在无论何种情况下,信息传送都能在这个时间限度内完成,而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。
在系统实际运行过程中,各个节点的上网和下网是随时可能发生的,特别是操作员站,这样,网络重构会经常进行,而这种操作绝对不能影响系统的正常运行,因此,系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
其次,这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制(DDC)功能的网络节点。
一般一套DCS中要设置现场I/O控制站,用以分担整个系统的I/O和控制功能。
DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面功能的网络节点。
工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点,其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件(即组态软件),并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下。
发展历史第一阶段1975-1980年,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:1)采用微处理器为基础的控制单元,实现分散控制,有各种各样的算法,通过组态独立完成回路控制,具有自诊断功能2)采用带CRT显示器的操作站与过程单元分离,实现集中监视,集中操作3)采用较先进的冗余通信系统第二阶段1980—1985.,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:1)微处理器的位数提高,CRT显示器的分辨率提高2)强化的模块化系统3)强化了系统信息管理,加强通信功能第三阶段1985年以后,集散系统进入第三代,其技术特点表现为:1)采用开放系统管理2)操作站采用32位微处理器3)采用实时多用户多任务的操作系统进入九十年代以后,计算机技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了DCS 之中。
PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。
现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛,以至于有些人已做出预测:基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
特点介绍1. 高可靠性:由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。
此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
2. 开放性:DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。
3. 灵活性:通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
4. 易于维护:功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。
5. 协调性:各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。
6. 控制功能齐全:控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。
DCS的构成方式十分灵活,可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。
结构从结构上划分,DCS包括过程级、操作级和管理级。
过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。
操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。
管理级主要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用,目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。
DCS的控制程序:DCS的控制决策是由过程控制站完成的,所以控制程序是由过程控制站执行的。
过程控制站的组成:DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU(中央处理器)、网络接口和I/O组成I/O:控制系统需要建立信号的输入和输出通道,这就是I/O。
DCS中的I/O一般是模块化的,一个I/O模块上有一个或多个I/O通道,用来连接传感器和执行器(调节阀)。
I/O单元:通常,一个过程控制站是有几个机架组成,每个机架可以摆放一定数量的模块。
CPU所在的机架被称为CPU单元,同一个过程站中只能有一个CPU单元,其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。
相关控制系统计算机和网络技术的飞速发展,引起了自动化控制系统结构的变革,一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)在上世纪九十年代走向实用化,并正以迅猛的势头快速发展。
FCS可以说是第五代过程控制系统,是由PLC(Programmable Controller)或DCS(Distributed Control System)发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。
本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析。
PLC、FCS控制系统的基本特点PLC1.从开关量控制发展到顺序控制、运算处理,是从下往上的。
2.逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制――PLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能。
3.可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
4.也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。
这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
5.PLC网络既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
6.主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
FCS1.FCS是第五代过程控制系统,它是21世纪自动化控制系统的方向。
是3C技术(Communication,Computer,Control)的融合。
基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
2. 全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
3.用两根线联接分散的现场仪表、控制装置,取代每台仪表的两根线。
“现场控制”取代“分散控制”;数据的传输采用“总线”方式。
4.从控制室到现场设备的双向数字通信总线,是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。
5.用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
6.把微机处理器转入现场自控设备,使设备具有数字计算和数字通信能力,信号传输精度高,远程传输。
实现信号传输全数字化、控制功能分散、标准统一全开放。
7.可上局域网,再可与internet相通。
既是通信网络,又是控制网络。
应用差异下面就DCS与FCS系统在具体应用方面进行比较。
前题是DCS系统与典型的、理想的FCS系统进行比较。
具体比较:1.DCS系统是个大系统,其控制器的功能强而且在系统中的作用十分重要,数据公路更是系统的关键,所以,必须整体投资一步到位,事后的扩容难度较大。
而FCS功能下放较彻底,信息处理现场化,数字智能现场装置的广泛采用,使得控制器功能与重要性相对减弱。
因此,FCS系统投资起点低,可以边用、边扩、边投运。
2.DCS系统是封闭式系统,各公司产品基本不兼容。
而FCS系统是开放式系统,不同厂商、不同品牌的各种产品基本能同时连入同一现场总线,达到最佳的系统集成。
3.DCS系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的,必须通过D/A与A/D转换。
而FCS系统将D/A与A/D转换在现场一次表完成,实现全数字化通信,使精度得到大的提高,可提高到0.1%。
并且FCS系统可以将PID闭环控制功能装入现场设备中,缩短了控制周期,提高运算速度,改善调节性能。
4.FCS由于信息处理现场化,与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜,同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。
同时,FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等,同时也节省了设计、安装和维护费用。
5.FCS相对于DCS组态简单,由于结构、性能标准化,便于安装、运行、维护。
结论在未来,工业过程控制系统中,数字技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展,同时,工业控制软件也将向标准化、网络化、智能化、开放性发展。
因此现场总线控制系统FCS的出现,数字式分散控制DCS及PLC并不会消亡,DCS及PLC系统会更加向智能化、开放性、网络化、信息化发展。
或只是将过去处于控制系统中心地位的DCS移到现场总线的一个站点上去。
这样说,DCS或PLC处于控制系统中心地位的局面从此将被打破。
今后的控制系统将会是:FCS处于控制系统中心地位,兼有DCS、PLC系统一种新型标准化、智能化、开放性、网络化、信息化控制系统。