1、自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制Automation Instruments and Process Control（總復(fù)習(xí)（總復(fù)習(xí)）概述概述 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 是自動(dòng)化生產(chǎn)的核心部分，可以自動(dòng)地排除各種干擾因 素對(duì)工藝參數(shù)的影響，使它們始終保持在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值上，保證生產(chǎn) 維持在正?；蜃罴训墓に嚥僮鳡顟B(tài).概述概述自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)例：儲(chǔ)罐液位系統(tǒng)和反應(yīng)釜溫度系統(tǒng)概述概述 3C技術(shù)的綜合 Computer+Control+Communication概述概述 定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)： 給定值恒定的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 隨動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)： 給定值不斷變化，而且這種變化是隨機(jī)的。 順序控制系統(tǒng) 邏輯控制系統(tǒng)概述概述現(xiàn)代控制理論的工

2、程應(yīng)用 預(yù)測(cè)控制（Predictive Control）最優(yōu)控制（Optional Control）推理控制（Inferential Control）自適應(yīng)控制（Adaptive Control）多變量控制（multivariable Control）智能控制（Intelligent Control）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS: Computer Integrated Manufacture System）和計(jì)算機(jī)集成過(guò)程系統(tǒng)（CIPS: Computer Integrated Process System）集生產(chǎn)的控制、管理、調(diào)度、銷(xiāo)售等為一體的綜合信息管理系統(tǒng)概述概述中控室概述概述生產(chǎn)裝

3、置生產(chǎn)裝置概述概述 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo) 最大偏差， 超調(diào)量， 衰減比，余差， 過(guò)渡時(shí)間，振蕩周期， 振蕩頻率 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過(guò)度過(guò)程是調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的重要依據(jù)，我們假設(shè)在階躍干擾作用下，取自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的衰減振蕩過(guò)程的形式來(lái)討論調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)。概述概述自動(dòng)控制系統(tǒng)在階躍擾動(dòng)作用下的過(guò)渡過(guò)程有以下幾種基本形式： 非周期衰減過(guò)程（a）； 衰減振蕩過(guò)程（b）； 等幅振蕩過(guò)程（c）； 發(fā)散振蕩過(guò)程（d）。概述概述 測(cè)量過(guò)程： 將被測(cè)參數(shù)與其相對(duì)的測(cè)量單位進(jìn)行比較的過(guò)程。 測(cè)量?jī)x表： 將被測(cè)參數(shù)經(jīng)過(guò)一次或多次的信號(hào)能量轉(zhuǎn)換，最后獲得同一種便于測(cè)量的信號(hào)能量形式。概述概述工業(yè)自動(dòng)化儀表的基本技術(shù)指標(biāo)精度 靈

4、敏度 變差概述概述練習(xí)練習(xí) 某精度為0.5級(jí)的測(cè)溫儀表測(cè)溫范圍100100，問(wèn)該儀表在正常使用情況下的最大絕對(duì)誤差是多少？答：max=2000.5%= 1 （P7. 0-4題）概述概述練習(xí)練習(xí) 過(guò)程控制的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)該由哪幾個(gè)環(huán)節(jié)組成？答： 被控對(duì)象檢測(cè)變送控制器執(zhí)行器第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表溫度檢測(cè)第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表溫度檢測(cè) 熱膨脹式及壓力式溫度計(jì) 熱電偶：測(cè)溫原理；分度號(hào)；分度表；冷端延伸；冷端補(bǔ)償?shù)谝徽拢簷z測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表溫度檢測(cè) 熱電阻：溫度公式；分度號(hào)；三線制 溫度變送器：第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表壓力檢測(cè) 彈性壓力計(jì)：彈簧管；波紋管 力平衡式壓差

5、變送器：?jiǎn)胃軛U；雙杠桿 位移式壓差變送器：電容式 固態(tài)壓力計(jì)：應(yīng)變片式第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表流量檢測(cè) 差壓流量計(jì) 橢齒/腰輪流量計(jì) 渦輪流量計(jì) 電磁流量計(jì)第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表液位檢測(cè) 浮力式 差壓式（靜壓式） 電容式 超聲式/核輻射式第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表成分檢測(cè) 熱導(dǎo)式氣體分析儀 紅外氣體分析儀 色譜分析儀第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表練習(xí)練習(xí) 下列流量計(jì)中哪一個(gè)最適合小流量、小管經(jīng)和低雷諾數(shù)的流量測(cè)量？（A）差壓流量計(jì)；（B）轉(zhuǎn)子流量計(jì) ； （C）橢齒流量計(jì)；（D）漩渦流量計(jì)。 答：B 第一章：檢測(cè)儀表第一章：檢測(cè)儀表練習(xí)練習(xí) 工業(yè)熱電偶應(yīng)用時(shí)使用補(bǔ)償導(dǎo)線

6、的目的是什么? 答：延伸冷端（參比端）到溫度恒定處 第二章：調(diào)節(jié)器第二章：調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律 調(diào)節(jié)規(guī)律是指調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間隨時(shí)間變化的規(guī)律。 位式調(diào)節(jié)：開(kāi)關(guān)控制 PID調(diào)節(jié) 連續(xù)控制算法 數(shù)字控制算法) sks1K1 (K) s (Gdipc第二章：調(diào)節(jié)器第二章：調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)儀表 調(diào)節(jié)儀表或稱(chēng)調(diào)節(jié)器，它將被調(diào)參數(shù)測(cè)量值與給定值相比較后產(chǎn)生的偏差進(jìn)行控制運(yùn)算、并將運(yùn)算結(jié)果以一定信號(hào)形式送去執(zhí)行器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于被調(diào)參數(shù)的自動(dòng) 調(diào)節(jié)。第二章：調(diào)節(jié)器第二章：調(diào)節(jié)器模擬調(diào)節(jié)器 運(yùn)算原理； 運(yùn)算電路； 應(yīng)用第二章：調(diào)節(jié)器第二章：調(diào)節(jié)器數(shù)字調(diào)節(jié)器 數(shù)字算法； 應(yīng)用第二章：調(diào)節(jié)器第二章：調(diào)節(jié)器練習(xí)練習(xí)下

7、列常用控制規(guī)律中哪幾個(gè)屬于有差控制（即在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后還可能存在一定的余差）？ （A）P；（B）PI；（C）PD；（D）PID。 答：A, C 第三章：第三章：DCS和和FCS 計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)(DDC)第三章：第三章：DCS和和FCS 集散控制系統(tǒng)第三章：第三章：DCS和和FCS 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)局域網(wǎng)NT 服務(wù)器Internet監(jiān)控工作站其它工作站現(xiàn)場(chǎng)總線接口差 壓 變 送 器調(diào) 節(jié) 閥差 壓 變 送 器差 壓 變 送 器溫 度 變 送 器企業(yè)管理層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）過(guò)程監(jiān)控層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）現(xiàn)場(chǎng)控制層（控制網(wǎng)絡(luò)）現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段2000年初宣布，IEC現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)子集有八種：nIEC 61158

8、； nControlNet；nProfibus； nP-Net；nHigh Speed Ethernet；nNewcomer SwiftNet；nWorldFIP； nInterbus-S第三章：第三章：DCS和和FCS 控制室操作顯示第三章：第三章：DCS和和FCS練習(xí)練習(xí)下列那些項(xiàng)屬于現(xiàn)場(chǎng)控制總線系統(tǒng)（FCS）的變送器和傳統(tǒng)的模擬變送器比較的不同之處？ （A）具有自動(dòng)變換和自動(dòng)補(bǔ)償功能；（B）嵌有PID控制和其它運(yùn)算模塊；（C）應(yīng)用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和通訊；（D）輸出標(biāo)準(zhǔn)420mA直流電流信號(hào)。答：B,C第四章：第四章： 執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵 氣動(dòng)調(diào)節(jié)器； 電動(dòng)調(diào)節(jié)器帶現(xiàn)場(chǎng)總線功能的

9、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥第四章：第四章： 執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵 氣動(dòng)薄膜控制閥。第四章：第四章： 執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵調(diào)節(jié)閥的流量特性：固有流量特性、工作流量特性調(diào)節(jié)閥的流通能力：閥門(mén)壓差100kPa，流體密度1000km/m3條件下，閥門(mén)全開(kāi)時(shí)每小時(shí)可通過(guò)的流體體積(m3)。第四章：第四章： 執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵 執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為薄膜式和活塞式兩種。 作用形式： 正作用形式: 信號(hào)壓力增大,推桿向下。 反作用形式: 信號(hào)壓力增大,推桿向上。 調(diào)節(jié)閥的正反作用 正作用： 閥芯向下，流通面積減少。 反作用： 閥芯向上，流通面積增大。第四章：第四章：

10、執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵氣開(kāi)閥和氣關(guān)閥第四章：第四章： 執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵防爆柵和儀表防爆基本知識(shí)第四章：第四章： 執(zhí)行器和防爆柵執(zhí)行器和防爆柵練習(xí)練習(xí) 下列調(diào)節(jié)閥中，哪一個(gè)的理想流量特性為放大系數(shù)隨閥門(mén)開(kāi)度增加而增大，較為有利于系統(tǒng)控制？（A）百分比（對(duì)數(shù)）；（B）快開(kāi)；（C）直線；（D）薄膜。 答：A 。參閱（圖44）第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述 調(diào)節(jié)節(jié)對(duì)象的特性對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響很大,是確定調(diào)節(jié)方案的主要依據(jù);只有先了解對(duì)象的特性,即內(nèi)在規(guī)律,才能根據(jù)工藝對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量的要求,設(shè)計(jì)合理的調(diào)節(jié)系統(tǒng). 研究對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性,就是要找出描述對(duì)象動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型

11、。第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述 研究對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性,就是要找出描述對(duì)象動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型. 當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)流入對(duì)象的物料不等于流出對(duì)象的物料時(shí)，表征對(duì)象物料蓄存量的參數(shù)就要隨時(shí)間而變化，其關(guān)系是微分方程。第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性對(duì)象特性參數(shù) 對(duì)象的特性一定的情況下，其輸出型式與輸入形式相關(guān) 放大系數(shù)：K 時(shí)間常數(shù)：T 滯后時(shí)間：第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性典型對(duì)象的數(shù)學(xué)模型第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性理論推導(dǎo)法： 1.微分方程階數(shù)很高 2.假設(shè)因素很多 3.假設(shè)的次要因素可能在一定程度上成為主要因數(shù) 故：數(shù)據(jù)不太可靠實(shí)驗(yàn)測(cè)取法：

12、加入特定干擾作用，記錄測(cè)取輸出，獲取被調(diào)參數(shù)。（階躍反應(yīng)曲線法、矩形脈沖法）第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性第五章：調(diào)節(jié)對(duì)象特性練習(xí)練習(xí)一旦對(duì)象的平衡狀態(tài)被破壞，就無(wú)法自行建立新的平衡，叫做對(duì)象的無(wú)自衡特性。無(wú)自衡特性對(duì)象的飛升曲線（階躍響應(yīng)曲線）應(yīng)該呈什么形狀 ？ 答：一條直的斜線 。參閱圖53、54第六章：第六章：?jiǎn)位芈废到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和整定單回路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和整定調(diào)節(jié)方案的確定 確定被調(diào)參數(shù) 確定調(diào)節(jié)量 確定調(diào)節(jié)規(guī)律 確定調(diào)節(jié)參數(shù)第六章：第六章：?jiǎn)位芈废到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和整定單回路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和整定調(diào)節(jié)參數(shù)的整定幾種工程中常用的經(jīng)驗(yàn)整定方法：穩(wěn)定邊界法衰減曲線法反應(yīng)曲線法第六章：第六章：?jiǎn)位芈废到y(tǒng)的設(shè)計(jì)和整定單回路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和整定練習(xí)練習(xí) 某流量自動(dòng)控制系統(tǒng)，用純比例調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制。圖示為采用不同比例度時(shí)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程（其中曲線b、c為比較滿(mǎn)意的控制結(jié)果）。試判斷四條過(guò)渡過(guò)程