过程控制系统(第3版)参考答案.docx
习题参考答案第1章1.开环捽制系统:无反馈环节.锹出量仅受粕入我的控制系统结构简单,操作方便成本低:但抗干扰能力差,控制精度较低.闭环控制系统:采用负反馈环节,按儡差进行控制,控制精吱较尚,抗干扰Ife力强,2,将系统的输出变量通过适当的泅量变送仪表又引回到系统输入铝,并与输入变型相比较,这种做法称为“反馈”.当反馈价号与设定值和减时,称为负反馈.自动控制系统的工作过程,实质上就是控制作用不断克服扰动的过渡过程.从满足稳定性、快速性和准确性的本要求出发,需采用具有负反馈环节的闭环控制系统。3 .典型的自动控制系统主要由被控对象,控制涔、执行着过程控制系统中是控制网)、检测元件及变送推组成.在结构上形成闭环负反馈是确保Jya定的先决条件.各组成部分在系统中的作用:略。4 .按设定值的变化情况,可将自动控制系统分为三类,即定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。5 .原来处于稳定状态下的过程控制系统,当其猫入(扰动作用或设定值)发生变化后.被控变AI(即怆出)将1时间不断变化,它Ki时间而变化的过程称为系统的过渡过程,即系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程.研究控制系统的过渡过程,可以分析系统花柩定性、快速性和准确性各方面的控制性能,6 .对自动控制系统的基本技术性能的要求,包含有静态和动态两个方向.一般可以将其归纳为稔定性、快速性和准确性,即“稳、快、准”的要求.过程控制系统的单项性能指标彳;衰M比、回城时间、以大储差(或超调必)和余里.衰减比用于衡域控制系统的稳定性,回女时间用于描述控制系统的快速性,J偏差和超调fit则反映了系统的动态精确度(即准确性)和稳定性.它们都是描述系统动态性能的指标:而余不是反映控制系统准确性的一个更要稳态指标.7 .数学模型是描述系统(或环节)在动态过程中的输出变屐与输入变量之间关系的数学表达式.充分了解过程的特性,掌握其内在规律,是过程控制系统设计的前提。建立过程数学模型的方法有理论分析法和实5金测试法.8 .过程特性的描述同数学族型.过程特性是系统设计时确定合适的被控变址和操纵变枇、选择控制回流此特性的依据.也是选择桎制器控制规律的主要依据之一。9 .一阶力衡过程的特性可用放大系数K、时间常数r和纯滞后时间笫这三个特性参数来全面发征.放大系数K是过程的静态特性参数。时间常数7用来表征过程输入变化后被控变M的变化情况,它是反映过程动态特性的参数。纯滞后时间m是指在过程的输入发生变化后.怆出变化落后于输入变化的时间,它也是反映过程动态特性的参数.10 .为了简化过程的数学模型,通常对多容过程的阶跣响应曲线作如下近似处理:在下图所示多容过程的阶版响应曲线匕通过曲线拐点H作切线(可用逼近法来完成).与稳态依河8)交于A点,与横坐标交于C点,则线段AC在时间轴上的投影即为过程的等效时间常数兀这样,就可以用一条由个纯滞后OM及一个无纯滞后单容(一阶)过程的动态特性前税C8E所组成的曲绫。OCBF:来近似地表示多容过程的动态特性。在此,可将纯滞后m和容量滞后M均近似地看做纯滞后来一并处理,称为海后时间,用成示,则滞后时间U3n采用上述处理后,多容过程的传递函数可近似表示为G(三)=就e"高阶自衡非振荡过程的特性比较红杂,在描述时可近似处理成具行纯滞后的阶自衡过程,用放大系数K、等效时间常数7和滞后时间r三个特性参数来近似很征,11 .K=10.T=4miM=Imin,4,+y(/)=10v(-1).(A.S)=jc''12 .(B)K=)_y(«)-y(0)_55-50x30-2013 .在过程的阶跋响应曲戏上,用逐步遢近的方法通过曲线拐点作切线,可得T三1.5min.T三1.2mln.=0.5(-hkg)换热涔的传递函数为;G(三)=£IeF=禹ew14 .该水位控制系统中,被控变R:水箱水位,操纵变量:进水流Ih主要扰动量:出水流朵;控制器:浮球式自力调节器,原理方根图见卜图.在原稳定状态下,若出水流fit(扰动fit)增大,则液位随之降低,浮球下降,连杆以右侧固定处为支点做逆时计偏转,耐动椎阀下移而远离进水1,从而使进水流后增大.当卷RQ下降到进水流果与出水流量相等时,水位不再降低,费新枪定在一个低于原水位的高度上。»;电图1.55水傅控制系统19.理15(略)16 .控制器的控制规律是指控制器的输出信号J输入信号之间随行时间变化的规律。常规控制器的域本控制规律有比例控制(P)、枳分控制(D和微分控制Dh比例控制规律是控制器的基本控制规律.比例控制的特点是反应速度快、控制作用及时.但控制的结果存在余差.枳分控制作用的特点是能纾消除余差,但因其控制作用缓慢,因此枳分作用不能的独使用.做分控制作用是按偏差的变化速度进行捽制的,因此它具有“超前控制”作用,其控制的结果不能消除偏差,且对于固定不变的偏差无控制作用.17 .虽然积分作用能够消除余差,但在偏差刚出现时,控制作用是仍存时间的枳累而逐渐增强的,所以积分控制作用缓慢,总是滞后于俅荒的存在,不能及时有效地克服扰动的影响,致使被控变盘的动态偏差增大控制过程拖长,国至使系统难以稳定.因此积分控制规律不能单独使用.微分作用控制的结果不能消除偏差。尤其是时固定不变的假差,即使其数位很大,激分作用也没有输出,所以做分控制规律一定不能单独使用。18 .工业生产中实际使用的控制规律主要有三种:比例(P)控制、比例枳分(PI)控制、比例枳分微分(PID)控制.比例P)控制规律适用于过程控制通道的滞后较小,负荷变化不大,而工艺要求又不高,允许被控变埴在一定范的内变化的场合。比例枳分(Pl)捽制规律适用于对过程控制通道的时间常数较小,系统负荷变化不大.且控制新度要求较高的曳要参数的控制.比例积分微分(PID)控制规律适用于过程控制通道具有较大的惯性或容依滞后,且控制精度要求比较高,希望动态偏差较小,且比较重要的参数的控制.19 .比例发6是用于表示控制器比例控制作用强切的参数,其取值大小会影响系统的控制质量.3越小,则比例控制作用就越强.减小比例度拭有利于减小系统的余差,缩短回好时间,但会使系统的稳定性变差(降低),比例度6时以大情差的影响视设定作用和扰动作用而不同.积分控制作用的强弱用枳分时间7i来表示.7i越小,则枳分作用越强,反之越弱.Ti的减小,有利于尽快消除余差、减小最大偏差,但会使控制系统的振荡加剧、系统的也定性下降,若Ti过小,则可能辱致系统不稔定.做分控制作用的强弱用微分时间Tb来表示。Td越大,表示微分作用越强。选取适当的徽分时间7b.系统的控制指标将得到全面的改善即可缩短系统的回复时间.提高系统稳定性,减少动态偏差和余差.但若Tb取汨过大,则会使系统变得非常敏盛,系统的控制顽此反而变差,共至使系统不植定,20 .化简图1.56中的方框图,并求传递函数JWXg图a)s图(b)s图(C):图(d):21.(1)求会时,令F(三)=0,原动态结构物可变换为Ha对动态结构图进行等效变换得:“S)-GzX(三)1-G2H2+GiG2H3(2)求舐时,令X(三)=0,原动态结构物可变换为:对动态结构图进行等效变换.得:r(三)G2(I-HlGi)F(三)-1-G2H2+G1G2H322.假定X(三)=0,原结构图可变为:F(三),=(2s+l)(4s+1)力(三)=(3779X5T)FG)W(三)-Y(三)×2(1+1)Y(三)=匕(三)+Y2(三)=O将X、果(三)代入Y(三)表达式.有(2s+:£.+D+(3A9X2l)卜他STG)×2(1+)=°设Y(三)=0.有:5F(三)24F(三)W(三)C+=0(2s+l)(4s+1)(3s+9)(2s÷1)524W(三)_所以有:解得:“初(2s+l)(4s+1)+(3s+9)(2s+l)1=05,24W(三)(2s+l)(4s+1)+(3s+9)(2s+1)=0W(三)=-5(3s+9)(2s+1)24(2s+l)(4s+1)l-4.<B)5.过程控制通道的放大系数治越大,则余差和最大偏差越小,控制作用增强,克服扰动的能力也越强,但系统的枪定性变差.为兼须稳定性,心应适当地大一些。的若控制通道时间常数7h的;小.系统的工作频率会提高.控制就较为及时,过渡过程也会缩短,控制质限将获得提高然而也不是控制通道的时间常数越小越好.因为时间常数太小,系统工作过于频繁,系统将变得过于灵敢,反而会使系统的稳定性卜降,系统就埴变差。因此,在保证系统稳定性要求的前提下,咒应适当小一些.6-12.(略)13 .答:影响物料影口温度的主要因索有:蒸汽流麻和压力,物流的流研、初混、成份。控制要求,应选物料Hl口温度这一直接参数作被控变锹,在所述的因素中,物料的流量是生产负荷,不宜作为操纵变量.其初温和成份砧不可控因素:蒸汽流后对出口温度的影响以为有效,工艺上也允许调节,故应选择雅汽进口流量作操纵变地。如果物料温度过高时会分解,则应选气开脚.系统故障时.气开阀因失气而处于全关状态,关闭蒸汽供应,使物料温度不至过海。如果物料在温度过低时会凝结,则应选择气关阀。一旦系统故障,气关阀因失气而处于全开状态,较大的蒸汽流量能保障品度不至过低.14 .答:锅炉汽包液位控制系统的方框图如下:iS定他*1.rnF三MBffi因工艺要求楸炉不能烧干,则当系统故障时须保证迸水供应,控制阀应处于全开状态,因此应选择气关阀.当进水流奴增大时,汽包水位升高,即汽包对象的作用符号为“+”:气关形式的给水网记为f根据控制器正、反作用方式的透标判别式;(控制器±)X(执行器士)X(被控过程±)=m-控制器的符号为“+”,应选正作用方式.当炉膛温度升高导致蒸汽蒸发出增加时,锅炉汽包水位下降.液位变送器输出陆之减小,控制器的怆入偏差亦减小,控制器怆出减小,使气关形式的进水控制阀开度增大,从而使进水流m增加,以保证液位不至过低。15 .答:精选塔塔釜温度控制系统的方框图如下:因精谭塔的淑度不能太高.故当系统故障时应关闭蒸汽供应应选择气开形式的蒸汽控制陶当然汽流演增大时,塔釜温度升高,即被控时象的作用符号为"+”;气开形式的蒸汽控制阀记为“十:根据控制器正、反作用方式的选择判别式:拄制器士)×(执行潺士)X被控过程±)="-控制器的符号为“,应选反作用方式.当外界扰动使釉懒塔塔釜温度升高时,塔釜温度的测MtfI增大,控制器的输入偏差亦埴大,反作用控制器输出减小,致使蒸汽气开网关小,健小了进入再沸器的蒸汽流量,从而使塔釜温度降低而重新枪定在设定值附近.16 .答:囚工艺上不允许塔釜液体被抽空,因此当系统故障时出料控制阙应处于全关状态,应选择气开形式的控制仍。当出料流量加大时,塔釜液位卜降,即被控时象的作用符号为气开阀符号记为一”。根据控制零正、反作用方式的选择判别式:(控制器士)X(执行器士)X(被控过程土)=控制涔的符号为“+应选正作用方式.17 .答:因工艺上不允许反应器温度过高,故应选择气开形式的蒸汽控制网.一旦系统故障,立即关闭蒸汽供应.当蒸汽流居增大时,反应器温度升高,即被控对象的作用符号为,开阀符号记为根据控制器正、反作用方式的选择判别式:(控制器±)X(执行器士)X(被控过程±)=m-控制湍的符号为“,应选反作用方式.18 .答:因工艺要求物料温度不能过高,否则容易分解则应选气开形式的加热剂控制仍,一旦系统故隙,立即停止加热剂供应。当加热剂流量增大时,加热器出口温度升高,即被控对象的作用符号为“+”:气开阀符号记为“,二根据控制器正、反作用方式的选择判别式:(控制器士)X(执行器±)X(被控过程土)=控制器的符号为“”,应选反作用方式.因工艺要求物料M度不能太低,否则容易结晶,则冷剂控制阀应选气开式,当系统故障时,冷剂控制阀关闭.停止冷剂进入加热帮.当冷剂流晶增大时,加热器出口温度降低,即被控对象的作用符号为气开阀符号记为根据控制潞正、反作用方式的选择判别式:(控制器±)X(执行器士)X(被控过程±)=-控制涔的符号为应选正作用方式.19 .答:因严禁储槽内液体溢出,则系统故障时应停止进料,控制阀应为气开式.当流入mQl增大时,储槽液位升高,被控时象作用符号为"+”:气开式进料为“+”,根据控制器正、反作用方式的选择列别式:控制器士X(执行潺±)X(被控过程士)=控制器的符号为“,应选反作用方式.因严禁储槽内液体溢出,则系统故障时应加大出料流收,控制阀应为气关式.当渡出量Ql墙大时,储梢液位降低,祓控对以作用符号为气关式进料脚为“,根据控制器正、反作用方式的选择判别式:(控制器士)X(执行器士)X(被控过程士)=控制器的符号为“”,应选反作用方式。20-28.(略)29.比例度和积分时间均应取小.30-31.珞)32.答;因工艺要求物科出口温度保持在2OO±2)C,则选物料出口温度为被控变影响出1.I温度的主要因素行:加热剂淹贵、压力及温度:物料入口温度、流量及成份.其中物料流量是生产负荷,不宜选做操纵变A1.而加热剂流盘是允许调节的,且对出口温度影响显著,故选作操纵变量,该控制系统流程图见图2.N(八),方框图如K:正常的出1.lia度应在200±2)C范用内,测A元件选用怕热电B1.分度号P1I(X):同用热电阻温度变送器.Rl(X)分度,其测图范困为0250C.可选DBW-1240或SBwZ-100O等适合型号。若工艺暨求换热器内的温度不能过高,则当系统故障时应关闭加热剂进口控制阀,故控制阀应为气开型。当加热剂流量增大时,换热撤出1.I温度升高,即被控对象的作用符号为“”:气开阀符号记为“一”。根据控制器正、反作用方式的选择判别式:(控制器±)X(执行器士)X(被控过程±)=-控制涔的符号为板选反作用方式.因对出口温度控制要求较面,控制器的参数整定不宜选择临界比例度法,可选择衰减曲线法或羟验凑试法.IT(略)5 .答:影响加热炉出口温度的主要因素有:燃料流量、压力、热值的波动:烟囱抽力的波动:破加热原料的流量波动和成份、初温的变化.其中被加热原料的流量为生产负荷.如果扰动主要来自于熔料流址的波动,则应以整料流M为副变量和操飒变玳,构成出口海度-燃料流量的*级控制系统,发挥其抗二次扰动能力强的特点,有效抑制燃料流量波动对出口温度的影晌.该率级控制系统的控制流程图如图3.12所示.方框图如下:am'翘卜也即斗吗¥与SM"Si而t1出口出8H*1.如果扰动主要来自于被加热原料液设的波动,因原料流质是生产负荷、且其波动直接影响出口温度,不宜作为操纵变城,则应以炉腔温度为副变依、以燃料流崎为操纵变就,构成出口税度-炉腰温度的串级控制系统,利FH串级控制系统能有效改善副对猊的动态特性、提高系统工作频率的特点,有效克眼原料波量的波动对出I温发的影响.其控制流程图和控制系统方框图分别如图3.2、图33所示。6 .答:串级控制系统由于副回路的存在,对于进入其中的扰动具有较强的克服能力:南干刖回路的存在改善了过程的动态特性,提拓了系统的工作颇率,所以控制质fit比较高:此外副I可路的快速1动特性使中级控制系统时负荷的变化只有一定的自适应能力,因此对于控制质量要求较离、扰动大、滞后时间长的过程,当采用筒单控制系统达不到质或要求时,采用申侬控制方案往往Ur以获得较为满意的效果。7 .(略)8 .答:原则上,所选率级控制系统的副变量.应使主、副对象的时间常数之比在310范用内,以M少主、副回路的动态联系,避免“共振”现象的产生,911.(略)12.答:因对减汽加热零的物料出口温度控制要求较严格,且加热蒸汽的压力波动较大为提面系统的抗扰动能力,拟采用中级控制方案.加热然汽的压力、流吊均可作为副交1.其压力的波动势必会引起流川的变化,在此选择加热蒸汽压力为副变量,蒸汽流量为操纵变吊:,构成出口温度-蒸汽压力的舟圾控制系统,减小压力波动对出口温度的影响,保证出I温度的控制质量.该控制系统的控制流程图及方框图如下:I13.答:该控制系统的原理方根图:为满足“一旦发生重大事故应立即关闭蒸汽供应”这一工艺要求,蒸汽控制阀须在系统故冏或气源中断的情况下保挣全关状态,故应选择气开脚.主控制器:因工艺要求塔内温度稳定在7±IC.为达到这一严格控制要求.需引入枳分作用以消除余差;且加入微分作用,以克服塔釜温度对象较大的容收滞后,因此,塔釜温度控制器选用PID规律。主控制器的正反作用应满足:(主控制器士bX(主对象±)=对于主对象,当蒸汽流量增大时,塔釜温度开庙,其作用特性为“+”,因此主控制器选择反作用方式.副控制器:因副对以帼性较小,蒸汽流用控制器可选择P规律:为减小蒸汽流量波动对主回路的影响、或当蒸汽压力波动较大时,也Ur引入较弱的枳分作用,选择PI规律。副控制器的正反作用应满足:(副捽制湍土×(控制闺±)X(副对效±)="副对象控制通道的输入、输出都是加热蒸汽流衣.其特性为“+”:气开形式的蒸汽控制阀记为“+,根据判别式,副控制器应选反作用方式,14 .答:当冷却水压力波动是主要扰动时,应以冷却水流Ift为副变fit构成釜内湿度-冷却水3克肽的小级控制系统,利用冷却水流量副I可路来战小冷却水压力波动对釜内温度的影响。«住精有14一粉*M卜一厂“s件门温度"电用mfa>*a当冷却水入口温度的波动是主要扰动时,该扰动直接影响央套温度,因此应以冷却水流量为探洪变吊、以夹体海度为副变班,构成釜内乱度-夹套湿度的串级控制系统,将冷却水入口温度波动纳入夹套温度副网路,将其有效克服,以减小对釜内温度的影响.T三Hf'*ttita1r-!-SffiMKMH>n-因釜内温度过高会发生小收,冷却水控制应为气关形式,一,.系统故磔或气源中断,控制阀处于全开状态,及时带走反应所产生的热眉,以使釜内ifi度不会过高,对于方案.冷却水控制器、釜内温度捽制零均为正作用方式.对于方案,夹套甜度控制器、釜内温度控制器均为反作用方式.15 .答;系统方框图:主变量:热物料出口温度T:副变t:蒸汽流量F.主控制器:出I湿度控制器:刷控制器:蒸汽流加控制器.因工艺要求加热器温度不能过高,否则易发生犷故,则在系统故隙或气流中断情况下,蒸汽控制阀应处于全关状态,故选择气开方式。主拄制零:因加热蒸汽流量增大时.出口温度升高,主对象作用符号为“+”:依据主同路判别式:(主控制器士)X(主对©土=主控制器为反作用方式.副控制器:制回路是流业控制回路,副对象作用符号为“+”:气开阀为“+1依据刚回路判别式:(副控制涔士X(控制依)士)×(副对象士)=“刖控制静为反作用方式.当蒸汽压力突然增大时,首先引起蒸汽流量增大,副测依例亦加之增大,制控制器输出减小,使气开式控制网的开度减小,蒸汽流量亦随之减小。通过副回路的快速拄制作用.大大减小了蒸汽压力波动对出口温度的影响当冷物料流fit突然加大时,直接影响出口温度(主变大),使其降低.主测限值M小.主控制器输出增大,即增大了副变量的设定值。制控制器输出亦增大,使气开方式的控制阀开度增大,蒸汽流量亦随之增加,从而使出口温度升商,向主设定值推拢.16-18.略19 .答:副控制器采用P控制规律,MU=42%:主控制潺采用PID控制规律,WJ:%=0.陷S=0.8775%T1,=0,37;$=0.3?Il3.3min,T11,=().is=0.1?Il1.lrnin.20 .答:副控制器采用P控制规律,则JH42%:主控制器采KPID控制规律,Wl;S1=0倒S=().8?«,%64%.7;,三0.37;,M0.3?12036$,Tut=0.is=0.i?12012s。14.略)21 谷:UJ以选择4图所示的前馈-反馈控制方案.完全补偿时,曲惯捽制装置的传递函数应为G1AS)=.%=-r工一3“"G<$)悬尸3022答:该系统为前馈-反馈控制系统(或双冲量控制系统,其控制目标是维持总进料盘稳定,归为操纵变fftH为前馈R.其限理枢图见右图:该系统的控制目标是维持总进料量检定。当进料破F1波动时,调节R控制网的开度,从而反方向改变进料量F”以保持总进料流Ift(Fi+Fj)的稳定.7,答:该系统为前馈词:级控制系统,原油流量是前馈网.该系统的原理框图同图44控制阳:从安全角度考虑.选择气开税.出口温度控制器(主控制器):当副变瓜(燃料油流J½>增加时,出口温度升高,因此主对象作用符号为依据主回路判别式:主控制器士X(主对象±=主控制器为反作用方式。燃料油流量捽制器(副捽制器):因副回路为流量捽制回路,则副对象作用符号为“+气开阀为“+”,依据部可路轲别式:(副控制器士)×(控制阀士×(副对象土)=副控制器为反作用方式.12.略).3 .斛;工程上对氨敏化炉的实际控制方案是:聚用以空气流心为主动盘,氨气流法为从动量的比值控制方案。则f=20000mVh,=2000m'h,F.,ux=25OmVh,Bmn=32«)m½.流量比K=S=黑=0.1若流成与测量信号成线性关系Wl,xsloojs78Fzma3200若流业与测质信号成非戌性关系,则K,25000°X酒F)=°6i因K'<l,满足仪表比例系数的取俯要求,4 .解:本题中,自来水流量为匕力晶人,氯气流M及从动用小,采用单闭环比值控制系统即可使保证氧气注入让与Il来水成一定的比值关系.其控制信号流程图如下图所示:5 .解;由JH意,可采用图5.4所示的双闭环比值控制方案,甲流M为主动求,乙流为从动量,Flrrui=IOmVh.BnUX=3001.hF2250×IO-3当被刈流及与测量信号分别成现性关系时_Flmax250XKF?,10n7300XIO-当被测流量与测房信号分别成非线性关系时4纹=)2=1192=142由:仪代比(ft系数K'大于1.因此需在从动量的测量回路中小入一个比例系数约为05的比值器,以将比值谀定值调整在量程的中间值附近,保持有一定的控制余地,6 .解:由题意可知,被测流项与测盘信号分别成线性关系,K=0.4,K=KXA=O4x黑=0.1FlFnu,3200因K,伯太小,致使从动流6尸2控制器的设定伯t也必然很小,仪我的量程不能充分利用,影响控制精确度,因此不宜采用相乘方案。7 .解:由于A.B两物料流肽因管线乐力波动而经常变化,为维持生产总负荷的枪定.拟果用双闭环比值控制方案:流hi测破仪表选用差压式流信计.基压变送器后未配置开方器,其控制信号雒程图如图所示。R表比值系数:X偿X寝)=(M翁=。内比伯系数K-的计算式只取决于流量与测试信号之间毡否成战性关系,而与仪去的信号范国无关,KK,(ft同.从系统故障状态时应留的原材料的角度出发,A、B两控I制阀均选择气开式.A、B的控制器均选择反作用方式,以保证主、从网路均构成他反馈,89.(略)。第6亘170.(略)第7章17.略)4.答:选川气关式控制阀,在系统故障或控制失气的情况下,位于压缗机至吸入藏传输管道中的控制阀处于全开状态,以避免吸入耨因压力过低被吸布、以及压缩机因流fit过低而产生喘报现象的发生.替代(压力)控制【可路:当啜入堵进气流量增大时,吸入锻压力Kl之增大,压力被控对象作用符号为“+”;气关阀符号为根据单回路控制系统的控制器正、反作用方式判别式:(控制器士)X(执行器士)X(被控过程±)=压力控制器应为正作用方式:正常(流瓜)控制网路:当啜入罐进气流量增大时,吸入减压力增大,从而使得吸入城出气流量增大,流E被控射象作用符号为“+”:同理可行,流出控制器也为正作用方式,当吸入郑压力过低时,压力控制器输出减小,此时应切入许代控制同路,放选捋器庖为低选耦.56.略)7.答;此工况生产负荷(物料流呆)比较根定,但然汽压力波动较大,可以采用工艺介质出口温度与蒸汽流量或蒸汽压力组成的串侬控制系统(若果用出口温度与蒸汽JK力的小级控制方案蒸汽压力监测点须位于捽制阀下游).信号流程图如下:(方枢图略)在蒸汽压力比较平稔,但物料流量F生产负荷)波动较大的工况下,因生产负荷是不可控因素,可以以物料流业作为前馈收,采用前馈反馈控制方案。其信号流程图见图4.2(八).在物料流量比较稳定,而物料入口淑度”及蒸汽压力P波动都比较大的工况下,可采用以物料入11温位n为前馈灵、蒸汽压力为副变麻、热物料出口温度为主变JIt凯成前馈中级控制系统。8答:方案(道用于燃料油压力波动较大的工况。该方案中燃油压力副对象仅仅是一段管道,时间常数很小,控制作用很及时,可以更及时地克服燃料油压力波动对出I】谓度的影响:但对来自于俅料方面的扰动和燃料热值的变化控制效果较基.方案(b)能在燃料油压力比较稳定的情况下较好地克眼惚料油热值或成份变化等扰动292的影响,但对来自于原料方面的扰动及燃料油压力有较大波动时控制效果较差。9.答:该工名的特点是产品、冷物料的流量均不允许改变.最有效的控制方案是用三通资来实现对产品的旁路控制,其控制方案如下:图(八)中的控制方案选用分流型三通阀,控制器为反作用方式:图(b)中的控制方案选用合流里三通阀,控制器仍为反作用方式,1072.略。13.答:炉膛负乐控制系统:用反映负荷变化的蒸汽味力作为前馈信号,组成前馈-反馈控制系统,控制阀选择气关阀,P3C控制器为反作用,加法戕输入信号的运号符号:PC控制器输出为“+”,蒸汽压力变送器输出为由压力自动选择性控制方案构成的防脱火系统。蒸汽压力控制器P4为正常控制罂,燃烧稀背质控制器BC为国代控制器。从安全角度考虑,燃气控制解选为气开阀:蒸汽压力控制器应为反作用,燃气背压控制器也选反作用.详细的工作原理见第7章中732。14-20.<ift>t21 .答:根据工艺要求,拟采用分程控制方案,控制流程图如下:正常反应温度下由冷水(1控制反应湍程度.为在系统故障状态下能及时移走反应热.冷水网应为气关式,控制涔选用反作用.在反应前的预热阶段,须给夹套通入热水,热水阀透气开式。冷水阀由控制器输出的小信号区间段控制,热水阀由大信号区间段控制。22 .答:此反应器内温串级分程控制系统中.反应渊内部温度为主变量,央套温度为副变量.冷水控制工作在反应温度正常工况下,应为气关式.此时副对象作用符号为,“,副控制器T2C用途反作用:主对象作用符号为主控JMffiTiC也为反作用.蒸汽阀工作在谓度较低的反应初期.为使副网路构成负反馈.蒸汽何应为气开式.冷水工作在小信号分程区间,蒸汽阀工作在大信号分程区间。第8度172.(略)