化工仪表及自动化习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/24 0:34:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章

5.什么是管道及仪表流程图? 答:管道及仪表流程图是自控设计的文字代号、图形符号在工艺流程图上描述生产过程控制的原理图。是控制系统设计、施工中的一种图示形式。

7.试分别说明PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

答:PI-307表示就地安装的压力指示仪表,工段号为3,仪表序号为07;

TRC-303表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的温度控制仪表;工段号为3,仪表序号为03;

FRC-305表示集中仪表盘安装的,具有指示记录功能的流量控制仪表;工段号为3,仪表序号为05。

14.图1-10所示的温度控制系统中,如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值,试说明此时该控制系统的工作情况,此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控制变量影响的?

答:当反应器的温度超过给定值时,温度控制器将比较的偏差经过控制运算后,输出控制信号使冷却水阀门开度增大,从而增大冷却水流量,使反应器内的温度降下来。这样便可以通过控制作用克服干扰作用对被控变量的影响。

15.按给定值形式不同,自动控制系统可分哪几类? 答:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

21.某化学反应器工艺规定操作温度为(900±10)℃。考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如题1-19图所示。试求该系统的过渡过程品质指标:最大偏差、超调量、衰减比、余差、振荡周期和过渡时间(被控

1%(即9001%)=9℃)的时间),并回答该控制系统能否满足题中所给的

工艺要求?

解:最大偏差A=950-900=50(℃); 超调量B=950-908=42(℃); 由于B’=918-908=10(℃),所以,衰减比n=B’:B=42:10=4.2; 余差C=908-900=8℃;

振荡周期T=45-9=36(min); 过渡时间ts=47min。

因为A=50℃<80℃,C=8℃<10℃,所以,该控制系统能满足题中所给的工艺要求。

22.题l-20(a) 图是蒸汽加热器的温度控制原理图。试画出该系统的方块图,并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰是什么?现因生产需要,要求出口物料温度从80℃提高到81℃,当仪表给定值阶跃变化后,被控变量的变化曲线如题1-20(b) 图所示。试求该系统的过渡过程品质指标:最大偏差、衰减比和余差(提示:该系统为随动控制系统,新的给定值为81℃)。

题1-20图 蒸汽加热器温度控制 解:蒸汽加热器温度控制系统的方块图如下图所示。