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1、1.化工生产过程自动化一般包括：自动检测系统；自动信号和连锁保护系统；自动操纵及自动开停车系统； 自动控制系统。2.自动控制系统的基本组成(1) 被控对象：生产中要求控制的生产设备（或过程）； (2) 测量元件或变送器：对被控参数进行测量的仪表； (3) 控制器：把被控参数的测量值与给定值相减得出偏差，并按某种运算规律算出结果，同时将此结果送给调节阀； (4) 调节阀：根据调节器送来的信号的大小，自动改变阀的开启度，调节介质的流量，实现控制的目的。3方框图由方框、信号线、比较点、引出点组成。注意：有向线段的方向代表信号的作用方向，而不是物料的流向。.4.自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系
2、统。它与自动检测、自动操纵等开环系统比较，最本质的区别就在于自动控制系统有负反馈。5.仪表的图形符号是一个细实线圆圈，直径约10mm；在控制流程图中，用来表示仪表的小圆圈的上半圆内一般有两位字母，第一位字母表示被测量，后继字母表示仪表的功能；仪表圆圈外标有“H”、“L”字母，表示该仪表同时具有高、低限报警。6. 静态：被控变量不随时间的变化而变化的平衡状态； 动态：被控变量随时间的变化而变化的不平衡状态7. 过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程8. 采用阶跃干扰的优点：（1）这种形式的干扰比较突然、危险，且对被控变量的影响也最大。（2）如果一个控制系统能够有效地克服这种类型的
3、干扰，那么一定能很好地克服比较缓和的干扰。（3）这种干扰的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。 阶跃干扰作用 在分析和设计控制系统时，往往选定阶跃信号作为输入。9. 阶跃输入：在某一瞬间t0干扰突然阶跃式地加入系统，并保持在这个幅值10.11. 11. 控制系统的过渡过程是衡量品质的依据。多数情况下，希望得到衰减振荡过程，在此取这种过程形式讨论控制系统的品质指标12. 最大偏差A 是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。超调量B 也可以用来表征被控变量偏离给定值的程度。B=A-C衰减比 B/B衰减比是衰减程度的指标，它是前后相邻两个峰
4、值的比。习惯表示为 n:1，一般 n 取为410之间为宜。余差 C 当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，过渡时间 从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间 一般定为稳态值的（或）。（新稳定值原来稳定值的5%或2%） 过渡时间短，表示过渡过程进行的比较迅速，系统控制质量高。13. 描述对象特性的参数：放大系数、时间常数、滞后时间14放大系数K：数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。K描述的是对象稳定后的状态，属于对象的静态特性参数， K越大，表示输入量对输出量的影响就越大，即输出量对输入量的变化就越灵敏；15.
5、 时间常数T 是在阶跃输入作用下，对象输出达到新稳态值的63.2所需要的时间；T 的大小反映了动态过程的长短，属于对象的动态特性参数；T 是表示对象受到输入作用后，其输出变化快慢的参数。 T 越大，表明输出变化得越慢，达到新稳态值所需时间就越长（对象惯性大）。 16. 对象在受到输入作用后，被控变量却不能立即而迅速地变化，这种现象称为滞后现象。（1）传递滞后0 ：由于介质的输送需要一段时间引起的。（2）容量滞后时间 h：物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起.在容量滞后与纯滞后同时存在时，常常把两者合起来统称滞后时间，即0h。17. 仪表的性能指标：精确度、变差、灵敏度与灵敏限、分辨力、线性
6、度反应时间。18：精确度（精度）：精度等级数值越小，表示仪表的精确度越高确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的最大百分误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的最大百分误差。 19. 变差：在外界条件不变的情况下，当对被测参数从小到大（正行程）和从大到小（反行程）测量时，两者绝对值之差的最大值和仪表量程之比的百分数称为变差，也称回差注意：仪表的变差不能超过仪表的允许误差20.灵敏度 表示仪表对被测参数变化反应的能力，是指仪表达到稳态后输出增量与输入增量之比灵敏限：指引起仪表指针发生可见变化的被测参数的最小变化量。
7、通常不应大于仪表允许绝对误差的一半21. 分辨率是指数字仪表的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量。它反映了数字仪表能够检测到的被测参数中最小变化的能力。22. 线性度：测量仪表在全量程范围内实际校准值与理论对应值的吻合程度。反应时间 ： 表示显示值变化相对于实际值变化的滞后时间23. 压力计的选用：1.仪表类型的选用2.仪表精度级的选取3.仪表测量范围的确定24. 仪表测量范围的确定 1.）测量稳定压力：最大工作压力不超过上限值的2/3；2.）测量脉动压力1/2 ；3.）测量高压压力3/5 ; 4）最小工作压力不低于上限值 的1/325.仪表精度级的选取：1）根据生产允许的最大误差来确定，即
8、要求实际被测压力允许的最大绝对误差应小于仪表的基本误差。2）在选择时应坚持节约的原则，只要测量精度能满足生产的要求，就不必追求用过高精度的仪表。 26差压式流量计：基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。基本原理：节流装置前后压差的大小与流量有关。管道中流体的流量越大，在节流装置前后产生的压差引入越大，只要测出孔板前后压差的大小，即可表示流量的大小。标准节流装置：把最常用的的节流装置、孔板、喷嘴、文丘里管等标准化，并称为“标准节流装置”。标准化的具体内容包括节流装置的结构、尺寸、加工要求、取压方法、使用条件等。取压方法有两种：角接取压法和法兰取压法标准节流装
9、置仅适用于测量管道直径大于50mm，雷诺数在104105以上的流体，而且流体应当清洁，充满全部管道，不发生相变。27. 热电偶温度计 ：由热电偶、测量仪表、连接导线三部分组成原理：根据热电效应制成的测温仪表，将温度信号转换成电势（mV）信号。特点：测量范围广，结构简单，使用方便，精度高，便于信号的远传、自动记录和集中控制中间温度定律 ：热电偶回路中，两接点温度分别为t、t0时的热电势，等于接点温度为t、tn和tn、t0的两支同性质热电偶的热电势的代数和。 EAB(t,t0)=EAB(t,tn)+EAB(tn,t0)该定律说明当热电偶参比端温度t00时，只要能测得热电势E(t,t0)，且t0已知
10、，仍可以采用热电偶分度表求得被测温度t值。补偿导线：采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这既能保证热电偶冷端温度保持不变，又经济。在使用热电偶补偿导线时，要注意1)型号相配2）极性不能接错3）连接端所处温度不超过100。在应用热电偶测温时，只有将冷端温度保持为，或者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。这样做，就称为热电偶的冷端温度补偿（1） 冷端恒温法（2）计算修正法（4）补偿电桥法（3）校正仪表零点法28.热电势的产生的条件：1）不同材料2）两个接点温度不同:29. 常用的几种控制规律总结：位式控制：适用于对控制质量要求不高，被控对象是单容量的、且容量较大、滞后较小、负荷变化不大也
11、不太激烈，工艺允许被控变量波动范围较宽的场合比例控制 ：优点：比例控制克服干扰能力强、控制及时、过渡时间短。 缺点：在过渡过程终了时存在余差。 适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺允许被控变量存在余差的场合。 比例微分控制：优点：利用微分超前的作用，在被控对象具有较大滞后的场合下，有效地改善担制质量。缺点：有可能会使系统产生振荡，严重时使系统失控而发生事故。 比例积分微分控制 ：综合了比例、积分、微分控制规律的优点。适用于容量滞后较大、负荷变化大、控制要求高的场合。 比例积分控制： 优点：系统在过渡过程结束时无余差 缺点：系统的超调量、振荡周期都会相应增大， 过渡时间也会相应增加。 适用
12、于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺不允许被控变量存在余差的场合。 30.比例作用是最基本的控制作用，在整个控制过程中都起作用，微分作用主要在控制前期起作用，而积分作用主要在控制后期起作用。31. 控制阀的选择一般要根据被控介质的特性、控制要求、安装地点等因素参考各类控制阀的特点选用一般应考虑：结构形式与特性的选择、气开与气关形式的选择、口径的选择三个方面。结构形式的选择依据：工艺条件、调节介质特性 特殊情况：磨损、腐蚀 、高温、低温、高压降 例如： 当控制阀前后压差较小，要求泄漏量也较小的场合应选用直通单座阀；当控制阀前后压差较大，并且允许有较大泄漏量的场合选用直通双座阀；当介质为高粘度，含有悬浮颗粒物时，为避免粘结堵塞现象，便于清洗应选用角型控制阀。调节阀气开、气关的选择 原则：安全原则、节能原则因：供气中断时，应使给水阀全开，使得锅炉不致烧干引起爆炸。故：选气关阀。控制阀口径的选择 依据：所要求的流通能力流通能力定义：控制阀全开时，阀前后压差为100kPa、流体密度为1g/cm2 时，每小时流经控制阀的流量值（m3/h ） ， 用流量系数表Kv表示。在数值上与阀的开度、前后压差、流体的性质及流体的流动状态有关。显然流量系数Kv的大小直接反映了控制阀所能通过流体的最大能力。
