过程控制原理复习提纲汇总
过程控制系统 复习总结

过程控制系统知识点总结)一、概论1、过程控制概念:五大参数。
过程控制的定义:工业中的过程控制就是指以温度、压力、流量、液位与成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。
2、简单控制系统框图。
控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。
主要包括:控制器、变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。
控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。
3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图。
4、DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制,电流信号制。
QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。
它们之间联用要采用电气转换器。
5、电信号的传输方式,各自特点。
电压传输特点:1)、 某台仪表故障时基本不影响其它仪表; 2)、 有公共接地点;3)、 传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。
电流信号的特点:1)、某台仪表出故障时,影响其她仪表;2)、无公共地点。
若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。
6、变送器有四线制与二线制之分。
区别。
1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。
2、两线制:节省电缆及安装费用,有利于防爆。
活零点,两条线既就是信号线又就是电源线。
7、本安防爆系统的2个条件。
第一个字母:参数类型 T ——温度(Temperature) P ——压力(Pressure) L ——物位(Level) F ——流量(Flow) W ——重量(Weight) 第二个字母:功能符号 T ——变送器(transmitter) C ——控制器(Controller) I ——指示器(Indicator) R ——记录仪(Recorder) A ——报警器(Alarm)加热炉1、在危险场所使用本质安全型防爆仪表。
2、在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅,以限制流入危险场所的能量。
8、安全栅的作用、种类。
过程控制知识点总结

过程控制知识点总结第一篇:过程控制知识点总结绪论气动控制:仪表信号的传输标准:0.02-0.1Mpa 电动控制:DDZ-2信号的传输标准:0-10mADCDDZ-3信号的传输标准:4-20mADC 计算机控制:DCS、PLC(模拟量4-20mA、1-5V)FCS(标准协议)稳定性指标:衰减比(衰减率)准确性指标:残余偏差,最大动态偏差,超调量快速性指标:调节时间(振荡频率)第一章1、被控对象:即被控制的生产设备或装置被控变量-被控对象需控制的变量2、执行器:直接用于控制操纵变量变化。
执行器接收到控制器的输出信号,通过改变执行器节流件的流通面积来改变操纵变量。
常用的是控制阀。
3、控制器(调节器):按一定控制规律进行运算,将结果输出至执行器。
4、测量变送器:用于检测被控量,并将检测到的信号转换为标准信号输出。
稳态:系统不受外来干扰,同时设定值保持不变,因而被调量也不会随时间变化,整个系统处于稳定平衡的工况动态:系统受外来干扰或设定值改变后,被控量随时间变化,系统处于未平衡状态。
过度过程:从一个稳态到达另一个稳态的过程。
过渡过程的形式:非周期过程(单调发散和单调衰减);振荡过程(发散、等幅振荡、衰减振荡)评价控制系统的性能指标:稳定性、准确性、快速性稳定性:稳定性是指系统受到外来作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。
准确性:理想情况下,当过渡过程结束后,被控变量达到的稳态值(即平衡状态)应与设定值一致。
快速性:快速性是通过动态过程持续时间的长短来表征的。
多数工业过程的特性可分为下列四种类型:自衡的非振荡过程;无自衡的非振荡过程;有自衡的振荡过程具有反向特性的过程放大系数K对系统的影响:控制通道(放大系数越大,控制作用对扰动的补偿能力强,有利于克服扰动的影响,余差就越小)。
扰动通道(当扰动频繁出现且幅度较大时,放大系数大,被控变量的波动就会很大,使得最大偏差增大;)滞后时间τ对系统的影响:控制通道(滞后时间越大,控制质量越差)扰动通道(扰动通道中存在容量滞后,可使阶跃扰动的影响趋于缓和,对控制系统是有利的)工业过程动态特性的特点(1)对象的动态特性是不振荡的(2)对象动态特性有迟延。
过程控制考试提纲复习总结

第一章1.过程控制是指工业生产过程中连续的或按一定周期程序运行的生产过程自动化。
2.所谓过程,就是采用化学和物理方法将原料加工成产品的过程,她涉及到(过程操作)和(设备运行)两个方面。
根据过程特性,可以将其划分为(连续)、(间歇)两种形式。
3.过程变量可以划分为三类:(1)被控量:被控制的过程变量,被控制量的期望值称为设定值。
(2)操作量:用来保持被控量等于或接近设定值的过程变量。
(3)干扰量:能够影响被控量的过程变量。
4.过程控制的性能要求:稳定性、快速性、准确性是一个控制系统性能好坏的集中反映。
5.时域控制性能指标主要包括:衰减比、最大动态偏差与超调量、余差、振荡频率和调节时间、偏离度等。
(1)衰减比:相邻同方向两个波峰的幅值之比(控制系统的稳定性指标,用来衡量一个振荡过程的衰减程度)建议随动控制系统的衰减比为10:1,定制控制系统的衰减比为4:1.(n=y1/y2>1 系统稳定;<1,系统不稳定;=1,系统临界稳定(2)最大动态偏差与超调量:系统瞬时偏离给定值的最大程度(最大动态偏差)(3)余差:(静差)衡量控制系统稳态准确性。
余差:是指过渡过程结束后,被控量稳态值与设定值r之间的最终稳态偏差e(无穷)(4)振荡频率和调节时间(5)偏离度6.过程控制系统框图:7.按过程控制系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统按设定值信号的特点分类:(1)定制控制系统(2)随动控制系统(3)顺序控制系统第二章1.自衡特性过程:原平衡状态出现干扰时,无需外加任何控制作用,被控过程能够自发地趋于新的平衡状态的过程。
2.无自衡特性过程:原平衡状态出现干扰时,没有外加任何控制作用,被控过程就不能重新达到新的平衡状态的过程。
3.建立数学模型的目的:设计过程控制系统,整定控制器参数;指导生产工艺及其设备的设计;被控过程及新型控制策略的仿真分析和研究;工业过程的故障检测与诊断系统设计。
过程控制工程复习资料

第一章过程控制系统的概况1.2过程控制系统的基本概念a:自动控制是指在没有直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称为过程控制仪表或装置)使被控对象的工作状态或参数(压力,物位,流量,温度,ph值等)自动的按照预定的规律运行。
b:过程控制概念:采用模拟或数字控制方法对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制通称为过程控制。
1.开环控制与反馈控制的比较开环优点:结构简单,成本低廉,工作稳定,当输入信号和扰动能预先知道时,控制效果较好。
缺点:不能自动修正被控制量的偏离,系统的元件参数变化以及外来的未知扰动对控制精度影响较大。
闭环优点:具有自动修正被控制量出现偏离的能力,可以修正元件参数变化以及外界扰动引起的误差,控制精度高。
缺点:被控量可能出现振荡,甚至发散。
1.3过程控制系统的类别a:定值控制系统b:随动控制系统c:程序控制系统1.4过程控制系统的特点(1)被控对象的多样性(2)对象存在滞后(3)控制系统比较复杂(4)系统有众多过程检测仪表,控制仪表(5)控制方案丰富第二章单回路控制系统设计1.单回路控制系统定义:指由一个被控对象、一个测量变送器、一个调节器和一个执行器组成的单闭环负反馈控制系统。
2、单回路控制系统的设计前提:充分了解具体的生产工艺、生产过程和控制要求。
⏹正确选择被控变量;⏹正确选择控制变量;⏹正确选择测量变送装置;⏹正确选择调节阀的开闭型式及其流量特性;⏹正确选择控制器的类型及其正反作用,控制规律;3.被控变量的选择的一般原则-y(t)a.对控制目标具有决定性作用的工艺变量作为被控参数;b.要有足够大的灵敏度;c.能满足工艺要求;d.仪表能够实现4.被控变量的选择方法1、直接指标:对于以温度、压力、流量、液位为控制指标的生产过程,就选择温度、压力、流量、液位为被控变量。
2、间接指标:若存在仪表无法测量产品成分或物性参数(密度、粘度等)作为被控变量时,可选择一种间接的指标作为被控变量。
过程控制系统复习大纲

过程控制系统复习大纲第一章1、过程控制系统的分类及性能指标(P4)(1)、分类:按系统结构特点分:反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统按给定值信号特点分:定值控制系统、随动控制系统(2)、性能评价指标:1)、系统必须是未定的。
2)、系统应能提供尽可能好的稳态调节(静态指标)。
3)、系统应能提供尽可能好的过渡过程(动态指标)。
2、阶跃响应性能指标(P7)(1)、稳态误差ery()B(2)、衰减比n1B2y(t)y()(3)、超调量(%)=p100%y()(4)、过渡过程时间t3、重要习题(P14)(1)、过程控制系统由哪些环节组成的,各有什么作用?过程控制系统有哪些分类方法?答:过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送环节等环节组成。
控制器的作用是接受测量变送装置送来的信号,与给定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果送往执行器。
执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值,以达到控制被控变量的目的。
被控过程是指需要控制的生产设备或装置。
测量变送的作用测量被控过程的数值并将其转换为一种特定的输出信号。
(2)、1.4、1.8第二章1、DDZ-III型仪表:集成电路。
信号标准:4~20mA,20~100kPa(P10)2、绝对误差、相对误差、引用误差、仪表精度等级(P17)(1)、绝对误差:仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差。
显然,绝对误差只能是被测值与约定真值或相对真值之差。
(2)、相对误差:绝对误差与约定真值的百分比定义为仪表的相对误差。
(3)、引用误差:绝对误差与仪表量程的百分比称为仪表的引用误差。
(4)、精度等级:又称准确度级,是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级。
我国生产的仪表,其精度等级有:0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。
级数越小,精度就越高。
注:例2.13、工业测温(P23-26)(1)、热电偶:测温原理、补偿导线的作用,什么是热电偶的冷端温度补偿?如何补偿?吕全军整理测温原理:热点效应补偿导线的作用:将热电偶的冷端延伸出来。
过程控制原理复习提纲

调节器进行状态转换后,输出值不发生跳动,即状态转换无冲 击。
-15 什么是调节器的正作用、反作用?在电路中是如何实现的? 正作用: 偏差=测量值-给定值 反作用 偏差=给定值-测量值,
2)运放输入端的切换开关实现的。
3-18 给出实用的PID数字表达式,数字仪表中常有哪些改进型PID算 法? PID运算算式:
调节阀的工作流量特性 在实际的工艺装置上,调节阀由于和其他阀门、设备、管
道等串联使用,阀门两端的压差随流量变化而变化,这时的流量特性称 为~。
4-8 什么叫气动调节阀的气开式与气关式?其选择原则是什么?
气开式:无压力信号时阀全闭,随压力信号增大,阀门逐渐开大的气 动调节阀。
气关式:无压力信号时阀全开,随压力信号增大,阀门逐渐关 小的气动调节阀。
六、系统阶跃响应的单项性能指标:
(1) 衰减比n、衰减率
(2)最大动态偏差A和超调量
(3)残余偏差C(4)调节时间Ts和振荡频率w
系统阶跃响应的综合性能指标:
(1) 偏差积分IE (2)绝对偏差积分IAE (3)
平方偏差积分ISE (4)时间与绝对偏差乘
积积分ITAE
第一章课后题; 1-1 过程控制哪些特点? 见第1页二题。
比例度P的物理意义:使控制器的输出变化满量程时(就是控制阀从全 关到全开或相反),相应的输入测量值变化占仪表输入量程的百分比。 P=1/Kp ,P越小,Kp越大,控制能力越强。 比例控制的优点;控制及时、反应灵敏、偏差越大、控制力度越大、但 控制结果存在余差。
DDZ-Ⅲ型仪表的特点 (1) 现场传输信号为DC 4~20mA,控制室联络信号为DC 1~5 V, 信号电流与电压的转换电阻为250欧。信号优点是电气零 点不是从零开始,而是从4mA开始,容易识别断电、断线 等故障。同样,因为最小电流不为零,为现场变送器实现 两线制创造了条件。现场变送器与控制室仪表仅用两根线 联系,DC 4~20mA既反映了信号又为现场总线提供了能 源,避免强电进入现场,有利于安全防爆。 (2) 广泛采用集成电路,仪表的电路简化、精度高、可靠性提 高、维修工作量较小。
过程控制复习提纲

一.1过程控制定义:生产过程自动化的简称,工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制2过程控制的特点:1系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成。
2 被控过程复杂多样,通用控制系统难以设计3 控制方案丰富多彩,控制要求越来越高4 控制过程多属于慢变过程与参量控制5 定值控制是过程控制的主要形式。
3过程控制的要求与任务:安全性、经济性和稳定性4过程控制系统的组成:过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表(包括计算机)两部分组成5过程控制系统的分类:1 结构不同的控制系统(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈复合控制系统 2 设定值不同的控制系统(1)定值控制系统 (2)随动控制系统(3)顺序控制系统自动化仪表的分类与发展1按照安装场地分现场类仪表与控制室类仪表2.按照能源形式分可分为液动、气动和电动安全火花型防爆则是把仪表的电路在短路、断路及误操作等各种状态下可能产生的火花限制在爆炸性气体的点火能量之下,因而与气动仪表、液动仪表一样,具有本质安全防爆性能。
安全火花型防爆系统必须具备两个条件: 一是现场仪表必须设计成安全火花型;二是现场仪表与非危险场所(包括控制室)之间必须经过安全栅,以便对送往现场的电压电流进行严格的限制,从而保证进入现场的电功率在安全范围之内。
二.调节器的作用:将变送器送来的1~5V ·DC 的测量信号,与1~5V ·DC 的给定信号进行比较得到偏差信号,然后再将其偏差信号进行PID 运算,输出4~20mA ·DC 信号,最后通过执行器,实现对过程参数的自动控制。
2.执行器的作用:接受来自调节器的控制信号,改变其阀门开度,从而达到控制介质流量的目的。
3.安全栅:1:保证信号的正常传输,2控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下,以确保过程控制系统的安全火花性能。
传递函数形式比例度δ:调节器输入偏差的相对变化量与相应输出的相对变化量之比,用百分数表示为软手动操作电路:指调节器的输出电流与手动输入电压信号成积分 关系。
过程控制复习知识点

第一章1.过程控制系统的组成调节器、调节阀、被控过程、检测变送2.过程控制系统的分类1)按系统的结构特点分类反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统2)按给定值信号的特点分类定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统3.过程控制系统的质量指标系统是衰减震荡的过程、衰减比和衰减率、余差、调节时间,峰值时间第二章1.数学模型的建立方法解析法:根据过程的内在机理,通过静态与动态物料平衡关系,建立数学模型的方法自衡过程和无自衡过程。
2.实验法a.阶跃响应法,试验时需要注意的问题1)试验测定前,被控过程应处于相对稳定的工作状态2)输入阶跃信号的幅值不能过大,也不能过小3)分别输入正负阶跃信号,并测取其响应曲线作对比4)在相同的条件下重复测试几次b.矩形响应法3.混合法第三章1.变送器的类型和特点差压变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器温度变送器的分类是直流毫伏变送器、热电隅温度变送器(热电效应)、热电阻温度变送器温度变送器的特点:(1)采用低漂移,高增益的运算放大器作为主要放大器,具有线路简单和良好的可靠性,稳定性及各项技术性能。
(2)在配热电隅和热电阻的变送器中采用线性化电路,使其输出电流I与被测温度呈线性关系,测量精度高(3)线路中采用了安全火花防暴技术措施,可用于易燃易爆场合(4)采用DC24V集中供电,实现了二线制接线方式液位变送器迁移的原因:差压变送器安装位置与容器液相取压点不在同一个平面上。
2.仪表的选择1)量程的选择2)仪表等级的选择3.仪表的应用1)零点的调整:将变压器的测量起始点由零点迁移到某一点正值或负值2)量程的调整的目的:使变压器输出的信号的上限值Ymax与输入测量信号上限值Ymax相对应。
意义:工程应用中变送器进行零点迁移与量程调整可以提高其灵敏度。
第四章1.理解调节器在控制系统的工作原理2.调节器的分类1)按使用的能源:气动调节器和电动调节器2)按结构形式来分:基地式调节器、单元组合调节器、组装式调节器3)按信号类型:模拟调节器和数字式调节器3.调节器作用方式的选择4.调节规律对控制系统的影响PID调节器参数对系统的影响1)比例度是反映比例控制作用强弱的一个参数。
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第一章绪论一、过程中的有关参数:温度、压力、流量、物位、成分、湿度、ph值和物性。
(终点记住前四个就好了)二、过程控制系统相对于其他系统还具有以下特点:(1)控制对象复杂、控制要求多样(2)控制方案丰富(3)控制多属慢过程参数控制(4)定值控制是过程控制的一种主要控制方式(5)过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成。
三、简单过程控制系统:由被控过程、过程检测控制仪表(包括测量元件、变送器、调节器、执行器)两部分构成。
四、气动仪表标准信号:0.02~0.1MPa的气动信号。
电动仪表:电流4~20ma五、过程控制系统的分类(简答,特点)1,按设定值的形式不同划分(1)定值控制系统最常见的一种控制系统。
在工控过程中,大多数场合要求被控参数恒定或在设定值附近小范围之内,以保持生产过程平稳进行。
在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的因素就是扰动信号。
(2)随动控制系统随动系统就是使被控参数准确而及时地跟随设定值的变化而变化。
(3)程序控制系统在程序控制系统中,被控参数的设定值按预定的时间程序变化,被控参数自动跟随设定值。
即设定值按程序自动改变,系统按设定程序自动运行,直到整个程序运行完为止。
2,按系统的结构特点分类(1)反馈控制系统反馈控制系统是按照被控参数与设定值的偏差进行调节,达到减小或消除偏差的目的,偏差值是系统调节的依据。
它由被控参数的反馈通道过程闭合回路,又称闭环控制系统。
最基本的过程控制结构形式。
(2)前馈控制系统根据扰动大小进行控制,扰动是控制依据。
前馈控制没有被控参数的反馈,也称开环控制系统。
最终无法检测控制效果,故很少单独使用。
(3)前馈—反馈复合控制系统是将反馈与前馈控制系统相结合构成的复合控制系统,它综合了前馈控制对特定扰动及时进行补偿的优势;有保持了反馈控制能够克服多种扰动对系统被控参数的影响、使被控参数在稳态时能准确稳定在设定值的特点。
六、系统阶跃响应的单项性能指标:(1)衰减比n、衰减率(2)最大动态偏差A和超调量(3)残余偏差C(4)调节时间Ts和振荡频率w系统阶跃响应的综合性能指标:(1)偏差积分IE (2)绝对偏差积分IAE (3)平方偏差积分ISE(4)时间与绝对偏差乘积积分ITAE第一章课后题;1-1 过程控制哪些特点?见第1页二题。
为什么说过程控制多属慢控制过程参数控制?答:在流程工业中,常用一些物理量来表征生产过程是否正常。
例如石化、冶金、电力、轻工、建材、制药等生产过程中,这些物理量多半是以温度、压力、流量、液位、成分等参数表示,被控过程大多数具有大惯性、大滞后等特点,因此~。
1—2什么是过程控制系统?答:通常是指连续生产过程的自动控制,是自动化技术最重要的组成部分。
过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
典型控制系统由哪几部分组成?答:调节器、执行器、被控过程、测量变送四个环节。
第二章检测仪表2-1检测仪表的基本技术指标(1)绝对误差检测仪表的指示值X与被测量真值Xt之间存在的差值。
△=X-Xt(2)基本误差(引用误差或百分误差)(描述仪表最大精确等级)基本误差(符号见13页)=最大绝对误差△max / 仪表量程 *100%仪表量程=测量上限-测量下限(3)精确度国家统一规定的仪表精确度等级系列。
常用精确度等级: 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0.等。
注意:如果某台测温仪表的基本误差为+1.0%,则认为该仪表的精度等级符合1.0级。
(去掉正负号和百分号后就是精确度等级) 如果为+1.3%,则认为符合1.5级.(相近的等级,标准等级中没有,取大的等级)见书14页例1 例2热电偶的基本定律有哪几条?(1)均质导体定律(2)中间导体定律(3)中间温度定律热电偶冷端温度补偿措施:(1)查表法(2)仪表零点调整法(3)冰浴法(4)补偿电桥法几种弹性元件的形状:单圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、膜盒、波纹管。
弹性式压力计在使用时,为保证测量精度和弹性元件的使用寿命,被测压力下限应不低于量程的1/3;上限应不高于3/4(被测压力变化缓慢时)或2/3(被测压力变化频繁时)。
椭圆齿轮流量计对介质的要求?特别适合于高粘度流体的测量。
同时要求被测流体中不能有固体颗粒。
否则很容易将齿轮卡住或引起严重磨损。
电磁流量计对介质的要求:常用于测量导电液体流量,被测液体的导电率应大于水的导电率,不能测量油类或气体的流量。
优点是不设有任何节流器件,因此可以测量各种高粘度的导电液体,特别适合测量含有纤维和固体颗粒的流体。
精度达到0.5级。
课后题:2-21椭圆齿轮流量计对介质的要求?2-22电磁流量计对介质的要求第三章控制仪表控制规律;:指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。
基本控制规律:位式控制(断续控制)、比例控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制。
即P 、PI 、PD、 PID调节。
Kp :放大倍数或增益,它的大小决定比例作用的强弱,系数越大,比例作用越强。
比例度P:控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比。
比例度P的物理意义:使控制器的输出变化满量程时(就是控制阀从全关到全开或相反),相应的输入测量值变化占仪表输入量程的百分比。
P=1/Kp ,P越小,Kp越大,控制能力越强。
比例控制的优点;控制及时、反应灵敏、偏差越大、控制力度越大、但控制结果存在余差。
DDZ-Ⅲ型仪表的特点(1)现场传输信号为DC 4~20mA,控制室联络信号为DC 1~5 V,信号电流与电压的转换电阻为250欧。
信号优点是电气零点不是从零开始,而是从4mA开始,容易识别断电、断线等故障。
同样,因为最小电流不为零,为现场变送器实现两线制创造了条件。
现场变送器与控制室仪表仅用两根线联系,DC 4~20mA既反映了信号又为现场总线提供了能源,避免强电进入现场,有利于安全防爆。
(2)广泛采用集成电路,仪表的电路简化、精度高、可靠性提高、维修工作量较小。
(3)整套仪表可构成安全火花型防爆系统。
调节器的正、反作用?正作用:偏差=测量值-给定值反作用偏差=给定值-测量值P83页输出电路VO的计算重点题。
PID运算算式:位置式和增量式公式会写。
见P90页。
SPLC的数字控制算法(1)微分先行的PID算法(2)比例微分先行的PID控制算法(3)带可变型设定值滤波器的PID算法(4)采样PI算法(5)批量PID算法组态概念:利用标准功能模块组成系统的工作,在数字控制系统中成为“组态”。
生产商预先将控制中常用的运算控制功能编制成各种标准功能程序模块,每个模块相当于单元组合式仪表中的一块仪表的功能。
用户根据控制需要,将程序模块用指令连接起来,就完成了编程。
课后题3-1 什么是控制器的控制规律?有哪些?控制规律;:指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。
基本控制规律:位式控制(断续控制)、比例控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制。
即P 、PI 、PD、 PID调节。
3-12 DDZ-III型控制器的软手动和硬手动的区别?各用在什么条件下?软手动:调节器的输出随时间按一定的速度增加或减少;若手离开操作板键,则当时的信号值被保持。
硬手动:调节器的输出量大小完全决定于硬手动操作杆的位置。
3-13 什么是控制器的无扰动切换?为了实现它,在设计PID电路是采取了哪些措施?调节器进行状态转换后,输出值不发生跳动,即状态转换无冲击。
3-15什么是调节器的正作用、反作用?在电路中是如何实现的?正作用:偏差=测量值-给定值反作用偏差=给定值-测量值,2)运放输入端的切换开关实现的。
3-18 给出实用的PID数字表达式,数字仪表中常有哪些改进型PID算法?PID运算算式:位置式和增量式公式会写。
见P90页。
SPLC的数字控制算法(2)微分先行的PID算法(2)比例微分先行的PID控制算法(3)带可变型设定值滤波器的PID算法(4)采样PI算法(5)批量PID算法第四章执行器及安全栅气动调节阀由执行机构和调节机构(阀)两部分组装构成。
薄膜式执行机构:有正作用和反作用两种方式。
(1)正作用:当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时,阀杆向下移动的叫正作用执行机构;(2)反作用:当信号压力增大时,阀杆向上移动的叫反作用执行机构;阀门的固有流量特性:在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性。
常用的三种固有流量特性:(1)直线流量特性:指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系。
(2)等百分比(对数)流量特性:指调节阀的相对流量与相对开度成对数关系。
(3)快开特性:在阀门开度较小时,流量变化迅速,随着开度增大,流量很快达到最大值。
调节阀的工作流量特性在实际的工艺装置上,调节阀由于和其他阀门、设备、管道等串联使用,阀门两端的压差随流量变化而变化,这时的流量特性称为~。
调节器的气开式与气关式:气开式:无压力信号时阀全闭,随压力信号增大,阀门逐渐开大的气动调节阀。
气关式:无压力信号时阀全开,随压力信号增大,阀门逐渐关小的气动调节阀。
气开、气关的选择原则:从工艺生产安全考虑,一旦控制系统发生故障、信号中断时,调节阀的开关状态应能保证工艺设备和操作人员的安全。
课后题4-4 什么叫调节阀的理想流量特性和工作流量特性?常用的调节阀理想流量特性有哪些?阀门的固有流量特性:在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性。
常用的三种固有流量特性:1直线流量特性:指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系。
2等百分比(对数)流量特性:指调节阀的相对流量与相对开度成对数关系。
3快开特性:在阀门开度较小时,流量变化迅速,随着开度增大,流量很快达到最大值。
调节阀的工作流量特性在实际的工艺装置上,调节阀由于和其他阀门、设备、管道等串联使用,阀门两端的压差随流量变化而变化,这时的流量特性称为~。
4-8 什么叫气动调节阀的气开式与气关式?其选择原则是什么?气开式:无压力信号时阀全闭,随压力信号增大,阀门逐渐开大的气动调节阀。
气关式:无压力信号时阀全开,随压力信号增大,阀门逐渐关小的气动调节阀。
气开、气关的选择原则:从工艺生产安全考虑,一旦控制系统发生故障、信号中断时,调节阀的开关状态应能保证工艺设备和操作人员的安全。
4-9如图所示,蒸汽加热器对物料进行加热。
为保证控制系统发生故障时,加热器的耐热材料不被烧坏,试确定蒸汽管道上调节阀的气开、气关形式。
气开式调节阀。
4-18 安全防爆控制系统指构成该系统的所有设备都应该是安全防爆的设备吗?为什么? 答: 不一定,定义中包括危险现场仪表与非危险场所仪表的线路连线之间设置了安全栅。
第五章 被控过程的数学模型建立被控过程数学模型的基本方法: 机理法和实验测试法。