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1、67 在某生产过程中,冷物料通过加热炉对其进行加热,热物料温度必须满足生产工艺要求,故设计图所示温度控制系统流程图,画出控制框图,指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器控制规律及其正、反作用方式。解:系统方框图:被控过程为加热炉;被控参数是热物料的温度;控制参数为燃料的流量。加热炉的过程特性一般为二阶带时延特性,即过程为非线性特性。因此,调节阀流量特性选择对数特性调节阀。根据生产安全原则,当系统出现故障时应该停止输送燃料,调节阀应选用气开式。即无气时调节阀关闭。控制器的正反作用的选择应该在根据工艺要求,原则是:使整个回路构成负反馈系统。控制器的正、反作用
2、判断关系为:(控制器“” )(控制阀“” ) (对象“” )“”调节阀:气开式为“” ,气关式为“” ;控制器:正作用为“” ,反作用为“” ;被控对象:按工艺要求分析,通过控制阀的物量或能量增加时,被控制量也随之增加为“” ;反之随之降低的为“” ;变送器一般视为正作用。根据安全要求,调节阀选气开式Kv为正,温度变送器Km一般为正,当调节器增加时,温度值增加,故过程(对象)为正,为了保证闭环为负。所以调节器应为负作用。68 下图为液位控制系统原理图。生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。画出控制系统框图,指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器的控制规律及其
3、正反作用方式。解:控制系统框图如下图所示。被控过程为汽包;被控参数是汽包的液位;控制参数为给水的流量。汽包的过程特性为一阶带时延特性,即过程为非线性特性。因此,调节阀流量特性选择对数特性调节阀。根据生产安全原则,当系统出现故障时应该停止输送燃料,调节阀应选用气关式。即无气时调节阀打开。保证在控制出现故障时,汽包不会干烧。调节阀:选择气关式调节阀,故 KV为“” ;被控对象:按工艺要求分析,通过给水增加时,被控制参数的液位也会增加。所以K0为“” ;变送器一般视为正作用。控制器的正、反作用判断关系为:(控制器“?” )(控制阀“” ) (对象“” )“”根据判断关系式,调节器应为正作用。78 用蒸汽加热的贮槽加热器,进料量 Q1稳定,而 Q1的初始温度 T1有较大波动,生产工艺要求槽内物料温度 T 恒定。Q2为下一工艺的负荷,要求 Q2 的温度为 T。试设计一过程控制系统,并画出控制系统框图。解:应用前馈反馈控制系统对冷物料进行前馈补偿控制、对被控参数:出口热物料进行反馈控制。系统控制流程图如下图所示。控制系统组成框图:其中 前馈补偿器传递函数 )s(W)s(W)s(W0f FF