工業(yè)自動(dòng)控制-答案解析

1、工業(yè)控制技術(shù)試題學(xué)號(hào)姓名1， 什么叫積分飽和現(xiàn)象？目前防止積分飽和的方法有哪幾種？2， 調(diào)節(jié)器的比例度、積分時(shí)間、微分時(shí)間變化對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程分別有何影響？,3， 如圖示為鍋爐汽包液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，試回答以下問(wèn)題：1)如果采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)則會(huì)出現(xiàn)“虛假液蒸汽位”現(xiàn)象，這是為什么？2)試設(shè)計(jì)雙沖量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，畫出流程圖；確定閥門的氣開(kāi)氣關(guān)形式；給水4， 如圖所示的氨冷器， 用液氨冷卻銅液， 要求出口銅液溫度恒定。 為保證氨冷器內(nèi)有一定的汽化空間，避免液氨帶入冰機(jī)造成事故，采用溫度液位串級(jí)控制。此串級(jí)控制系統(tǒng)的主副被控變量各是什么？試設(shè)計(jì)一溫度液位串級(jí)控制系統(tǒng)完成該控制方案 （即將圖示的氨冷器控制

2、系統(tǒng)示意圖補(bǔ)充完整） ；試畫出溫度液位串級(jí)控制系統(tǒng)的方塊圖；確定氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因；氣氨銅液LTTTTCLC液氨5， 試簡(jiǎn)述 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線1）什么叫積分飽和現(xiàn)象？目前防止積分飽和的方法有哪幾種？答 ：一個(gè)具有積分作用的調(diào)節(jié)器，當(dāng)其處于開(kāi)環(huán)工作狀態(tài)時(shí)，如果偏差輸入信號(hào)長(zhǎng)期存在，那么由于積分作用的結(jié)果， 將使調(diào)節(jié)器的輸出不斷增加或不斷減小， 一直達(dá)到輸出的極限值為止，這種現(xiàn)象稱為積分飽和。防止積分飽和的方法有： （ 1）限幅法（ 2）積分切除法 （ 3）在正反饋回路中加一個(gè)間隙單元（ 4） 變速積分 PID 控制算法（ 5）超限削弱積分法2）調(diào)節(jié)器的比例度、積分時(shí)間、

3、微分時(shí)間變化對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程分別有何影響？答： (1)比例度也就是比例增益反映比例作用的強(qiáng)弱，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。比例度pK 越大，比例作用越強(qiáng)，反之亦然。比例控制克服干擾能力較強(qiáng)、控制及時(shí)、 過(guò)渡時(shí)間短，但過(guò)大的比例使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降， 甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無(wú)差度。當(dāng)有誤差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，若無(wú)差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值。積分時(shí)間IT 越小，積分作用越強(qiáng)，反之亦然。積分作用會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，但在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)無(wú)余差；微分作用反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率，具有預(yù)見(jiàn)性，能遇見(jiàn)偏差變化的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，

4、在偏差還沒(méi)有形成之前，可被微分調(diào)節(jié)作用消除。微分時(shí)間DT越大，微分作用越強(qiáng)， 反之亦然。 微分作用能產(chǎn)生超前的控制作用，可以減少超調(diào)， 減少調(diào)節(jié)時(shí)間；但對(duì)噪聲干擾有放大作用。3， 如圖示為鍋爐汽包液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，試回答以下問(wèn)題：如果采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)則會(huì)出現(xiàn)“虛假液位”現(xiàn)象，這是為什么？試設(shè)計(jì)雙沖量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，畫出流程圖；確定閥門的氣開(kāi)氣關(guān)形式；答：（ 1）在鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)中，在燃料量不變的情況下，若蒸汽負(fù)荷突然有較大幅度的增加，由于汽包內(nèi)蒸汽壓力瞬時(shí)下降，汽包內(nèi)的沸騰突然加劇，水中的汽泡迅速增多，將水位抬高，形成了虛假的水位上升現(xiàn)象，這種升高的液位并不代表汽包貯液量的真實(shí)情況，故稱之

5、為虛假液位。（2）采用雙沖量控制系統(tǒng)，引入蒸汽流量的前饋控制，使蒸汽負(fù)荷變化時(shí)首先由前饋控制系統(tǒng)克服，從而減少液位的波動(dòng)。流程圖如右：在氣源中斷時(shí)，從安全角度，應(yīng)該開(kāi)大閥門，使給水進(jìn)入防止鍋爐燒干，因此選擇氣關(guān)閥；4， 如圖所示的氨冷器，用液氨冷卻銅液，要求出口銅液溫度恒定。為保證氨冷器內(nèi)有一定的汽化空間，避免液氨帶入冰機(jī)造成事故，采用溫度液位串級(jí)控制。此串級(jí)控制系統(tǒng)的主副被控變量各是什么？試設(shè)計(jì)一溫度液位串級(jí)控制系統(tǒng)完成該控制方案 （即將圖示的氨冷器控制系統(tǒng)示意圖補(bǔ)充完整）；試畫出溫度液位串級(jí)控制系統(tǒng)的方塊圖；確定氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因；答（ 1）此串級(jí)控制系統(tǒng)的主被控變量是銅

6、液出口溫度，副被控變量是銅液液位。（ 2）溫度液位串級(jí)控制系統(tǒng)完成該控制方案圖如下：（3）溫度液位串級(jí)控制系統(tǒng)的方塊圖如下：（ 4） 當(dāng)氣源中斷時(shí)，氨冷器內(nèi)部需要一定的氣化空間，所以此閥門為氣開(kāi)閥。5 試簡(jiǎn)述 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS 是過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線（Process FieldBus ）的縮寫，于1989 年正式成為現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 目前在多種自動(dòng)化的領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位它由三個(gè)兼容部分組成，即 PROFIBUSDP PROFIBUS PAPROFIBUS-FMS 。其中 PROFIBUS DP 應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，它是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O 之間的通

7、訊，總線周期一般小于10ms，使用協(xié)議第 1、2 層和用戶接口，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸陀行нM(jìn)行。PROFIBUS PA 適用于過(guò)程自動(dòng)化，可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上，可應(yīng)用于本征安全領(lǐng)域；PROFIBUS FMS 用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)， 它是令牌結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)完成控制器和智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信以及控制器之間的信息交換。主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動(dòng)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。DP 和 PA 的完美結(jié)合使得 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線在結(jié)構(gòu)和性能上優(yōu)越于其他現(xiàn)場(chǎng)總線。 PROFIBUS 既適合于自動(dòng)化系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)單元的通訊，也可用于可以直接連接帶有接口的變送器、執(zhí)行器、 傳動(dòng)裝

8、置和其它現(xiàn)場(chǎng)儀表及設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采集和監(jiān)控， 并且用一對(duì)雙絞線替代了傳統(tǒng)的大量的傳輸電纜，大量節(jié)省了電纜的費(fèi)用， 也相應(yīng)節(jié)省了施工調(diào)試以及系統(tǒng)投運(yùn)后的維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用PROFIBUS 可以使工程總造價(jià)降低 2040% 。幸福，不能用手去捉摸，只能用心去琢磨，只能靜靜去體味。細(xì)細(xì)地品味了，你就享受到了它溫馨的暖，或濃或淡的甜！幸福，其實(shí)很簡(jiǎn)單。幸福就是和愛(ài)人一起漫步，幸福就是吃到媽媽的拿手飯菜，幸福就是孩子在你的腳跟前轉(zhuǎn)悠，幸福就是你能幫父母洗衣洗碗。幸福，其實(shí)很簡(jiǎn)單。擁有一份稱心的工作，就是一種幸福；擁有一個(gè)溫馨的家，就是一種幸福；擁有一位知心的朋友，就是一種幸福；擁有一份

9、好的心態(tài)，就是一種幸福；擁有一個(gè)相濡以沫的愛(ài)人，那更是一種幸福。幸福就是如此的平平凡凡，幸福就是這樣的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單。幸福，其實(shí)就是自己心靈的感覺(jué)，沉淀在自己的心底，看不見(jiàn)摸不著，沒(méi)有那么直觀，可那種體驗(yàn)與享受卻很真實(shí)、很直接?；蛟S你沒(méi)有豐富的物質(zhì)，或許你不能掌控自己的名利，但只要你擁有一份良好的心情，幸福就會(huì)圍著你轉(zhuǎn)。幸福，其實(shí)很簡(jiǎn)單。幸福就是口渴時(shí)的那杯水，幸福就是饑餓時(shí)的那頓飯，幸福就是勞累時(shí)的歇歇腳，幸福就是閑暇時(shí)的那茶盞，幸福就是困倦時(shí)的那場(chǎng)眠，幸福就是相愛(ài)的人彼此的牽掛，幸福就是離別的人默默的思念！幸福，其實(shí)很簡(jiǎn)單。幸福就是平靜的呼吸，仔細(xì)的聆聽(tīng)，忘情的觀看；幸福就是有人愛(ài)，有事做，有所期待，有人給溫暖；幸福就是不迷茫，不慌亂，生而無(wú)悔，活而無(wú)憾。幸福，其實(shí)就在路上，走一步，有一步的風(fēng)景；進(jìn)一步，有一步的欣喜；退一步，有一步的心境；停下步，憶往事，感到舒心的甜。幸福，其實(shí)很簡(jiǎn)單。當(dāng)你失落，當(dāng)你傷心，當(dāng)你落淚時(shí)，有人會(huì)走到你身邊給你一個(gè)擁抱，讓你不再心酸，讓你頓生溫暖。幸福似一杯香茗，輕飲慢品