化工自动化-课后题

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1、``第一章第二章.自动控制系统基本概念1.什么是化工自动化？它有什么重要意义？答：在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。意义：（1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品质量和产量。（2）减轻劳动强度，改善劳动条件。（3)能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力。（4）改变劳动方式，提高工人文化水平，为逐步消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。2.

2、化工自动化主要包括哪些内容？答：自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制。3.闭环控制系统和开环控制系统有什么不同？答：（1）闭环控制有反馈环节，通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短，适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。（2）开环控制没有反馈环节，系统的稳定性不高，响应时间相对来说很长，精确度不高，使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。4.自动控制系统主要有哪些环节组成？答：测量元件和变送器，调节器，执行器。(检测、运算、执行)。5.什么是管道及仪表流程图？答：管道及仪表流程

3、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、施工中采用的一种图示方式。6.（1）PI-307表示测量点在加热蒸汽管线上的蒸汽压力指示仪表，该仪表为就地安装，工段号为3，仪表序号为07（2）TRC-303表示同一工段的一台温度记录控制仪,，工段号为3，仪表序号为03，仪表安装在集中仪表盘面上。（3）FRC-305表示一台流量记录控制仪，工段号为3，仪表序号为05，仪表安装在集中仪表盘面上。7.什么是自动控制系统的方框图，它与控制流程图有什么区别？答：自动控

4、制系统的方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示，是控制系统进行理论分析、设计中常用到的一种形式。它是由方框、信号线、比较点、引出点组成的；工艺流程上的线条及箭头方向有时并不与流体流向相一致。8.在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？答：（1）测量变送装置的作用是：测量液位的高低转化为一种特定的、统一的输出信号； （2）控制器的作用是：接受变送器送来的信号与工艺需要保持的液位高度相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号发送出去； （3

5、）执行器的作用：能自动根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度。9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量？ 答：(1)被控对象：在自动控制系统的组成中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器。 (2)被控变量：在自动控制系统中，将需要控制的参数称为被控变量。 （3）给定值：变送器的输出信号进入比较机构，与工艺上希望保持的被控变量数值。（4）操纵变量：具体实现控制作用的变量。10.什么是干扰作用？什么是控制作用？是说明两者关系。答：干扰作用是指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给

6、定值的作用；控制作用是通过对被控变量的测量得到测量值，使其与给定值比较，得出偏差信号。这个信号按一定规律计算出控制信号来改变操纵变变量克服干扰作用。两者关系是控制作用的一部分职能就是减小或消除干扰对被控变量的影响。`````12.什么是负反馈？负反馈在自动控制系统中的重要意义？答：系统的输出变量是被控变量，但是它经过测量元件和变送器后，又返回到系统的输入端，能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。 负反馈在自动控制系统中的重要意义是当被控变量，y受到干扰的影响而升高时，只有负反馈才能使反馈信号升高，

7、经过比较到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值，这样就达到了控制的目的。15.按给定值形式不同，自动控制系统可分为哪几类？答：（1）定制控制系统：给定值恒定的控制系统。（2）随动控制系统（自动跟踪系统）：给定值随机变化的系统。（3）程序控制系统：给定值按一定时间程序变化的系统。16.什么是控制系统的静态与动态？为甚么说研究控制系统的动态比研究其静态更为重要？答：在自动化领域中，把被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的

8、静态，而把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。其原因为：在生产过程中，干扰是客观存在的，是不可避免的。17.何谓阶跃作用？为什么经常采用阶跃作用作为系统的输入作用形式？答：18.什么是自动控制系统的过渡过程？它有哪几种基本形式？   答：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。   非周期衰减过程、衰减振荡过程、等幅振荡过程、发散振荡过程。19.为什么生产上经常要求控制系统的过渡过程具有衰减震荡形式？答：因为衰减震荡过程能够较快地使系统达到稳定状