控制仪表复习.doc

第一章1、控制仪表的作用：对检测仪表的信号进行运算、处理，发出控制信号，对生产过程进行控制。2、控制仪表包括控制器、变送器、运算器、执行器等，以及新型控制仪表及装置。3、控制仪表及装置的分类（1）按工作能源形式分：气动、电动、液动 （2）按信号类型分：模拟式、数字式（3）按结构型式分：基地式仪表、单元组合式仪表、组装式综合控制装置、集散控制系统、现场总线控制系统、流程控制。4、国际电工委员会（IEC）确定：4-20mA DC、1-5V DC 为过程控制系统电模拟控制信号的统一标准。5、电流信号的传输：电流传送电流接收的串联制方式电流信号的缺点：某台仪表出故障时，影响其他仪表； 无公共地点。各台仪表应浮空工作，如每台仪表均需接地，则需加隔离。6、电压信号传输：电压传送电压接收的并联制方式特点：1). 某台仪表故障时基本不影响其它仪表；2). 有公共接地点；3). Ri 易受干扰，故电压信号不适宜远传。7、 ：8、 9、爆炸性物质按引燃温度分组T1：450，T2：450300，T3：300200，T4：200135，T5：135100；T6：1008510、防爆电气设备分为两大类：类 煤矿用电气设备。类 工厂用电气设备。类电气设备按爆炸性气体特性，可进一步分为A、B、C三级。11、工厂用设备的防爆形式共有八种：隔爆型（d）本质安全型（i）增安型（e）正压型（p）充油型（o），充砂型（q），浇封型（m）和无火花型（n）。本质安全型设备按其使用场所的安全程度又可分为ia和ib两个等级。注：ia等级的本安仪表可用于危险等级最高的0区危险场所，而 ib等级的本安仪表只适用于1区和2区危险场所。12、防爆标志电气设备的防爆标志是在“Ex”防爆标记后依次列出防爆类型、气体级别和温度组别三个参量。例如防爆标志ExdBT3表示类隔爆型B级T3组，其设备适用于气体级别不高于类B级，气体引爆温度不低于T3（200）的1、2区危险场所。又如ExiaCT5表示类本质安全型ia等级C级T5组，其设备适用于所有气体级别、引燃温度不低于T5（100）的0区危险场所。 13、常用的防爆型控制仪表是隔爆型和本质安全型两类仪表。14、根据单元功能及结构特点，DDZ-III型仪表有下列八个基本单元：变送单元；转换单元；显示单元；调节单元；运算单元；给定单元；辅助单元；执行单元。第二章1、基型控制器由控制单元和指示单元组成。2、 3、输入电路偏差差动电平移动电路A、作用：1). 将（Ui-Us） 后放大两倍反相以Uo1 输出，即Uo1= -2(Ui-Us)。2).电平移动。将以零伏为基准的输入信号转换为以UB 为基准的输出信号Uo1。B、采用偏差差动输入方式：消除了集中供电引入的误差。C、电平移动的目的：使IC1工作在允许的共模输入电压范围内。4、输入电路定量分析：设：IC1是理想运放，R1=R2=R3=R4=R5=R6=R=500kW，由此可知：1. Uo1仅与Ui、Us的差值成正比，比例系数为-2，而与导线电阻上的电压Ucm1和Ucm2无关；2. UT、UF在IC1的共模输入电压范围内（222V)，电路正常工作;3.把以零伏为基准的1-5V输入信号转换成以10V为基准的0-8V的偏差信号Uo1输出。Uo1即是绝对值，又是变化量。6、5、7、控制单元包括输入电路、PD电路、PI电路、输出电路以及软手操电路和硬手操电路。指示单元包括测量信号指示电路和给定信号指示电路。控制器的工作状态有 自动、软手操、硬手操和保持。2-1、说明P、PI、PD控制规律的特点以及这几种控制规律在控制系统中的作用? 1)P:特点： 控制作用及时迅速，只要有偏差就有输出。作用：快速消除偏差，但有余差，Kp大，余差小。2）PI：特点：I作用动作缓慢，但可消除静差。PI作用有P作用迅速和I作用消除静差的特点。I作用影响系统稳定性。作用：I作用可大大减小系统余差，故用于系统静差要求较高的系统中。3）PD：特点：D作用快，输出与偏差的变化速度成正比，可使动态最大偏差大大减小，故有超前作用。作用：D作用可改善系统动态特性，使最大动态偏差大大减小第三章3-11气动仪表的基本元件有哪些？说明喷嘴挡板机构和放大器的作用原理。答：（1）表的基本元件：气阻、气容、弹性元件、喷嘴-挡板机构和功率放大器等。（2）喷嘴挡板机的作用原理：把微小的位移转换成相应的压力信号;功率放大器的作用原理：将喷嘴挡板的输出压力和流量都放大。喷嘴挡板机构组成：节流孔、节流气室、变节流空（喷嘴挡板）。3-12简述电/气转换器的结构和动作过程。工作原理：力矩平衡原理答：（1）由电流-位移转换部分、位移-气压转换部分、气动功率放大器和反馈部件组成。（2）工作过程：当输入电流Ii进入动圈厚，产生的磁通与永久磁钢在空气隙中的磁通相互作用那个，而产生向上的电磁力，带动杠杆转动，安装在杠杆右端的挡板靠近喷嘴，使其背压升高，经气动放大器惊喜放大后，输出压力p。，p。送给反馈波纹管产生向上的负反馈力，同事送个正反馈波纹管产生向上的正反馈力，以抵消一部分负反馈的影响。第四章1、： 42、- 3、乘除器的 4、乘除器就是基于单向脉冲调高、调宽原理工作的。1)输入电路的作用：减1，电平移动（0-Ub）2）3）4） 5、：1） 2）3）振荡条件 ：若要振荡器持续振荡而正常工作，必须满足启振条件：U31U11。6、： 1）：7、小信号切除电路： 8、执行器的种类：电动、气动、液动三种。构成：执行机构，调节机构。9、电动执行器：作用Ii角位移或直线位移-执行机构，改变控制量。10、阀门定位器和控制阀配套使用是气动控制阀的主要附件。 阀门定位器是气动执行机构 构成了一个闭环系统11、阀门定位器的应用场合：1）增加执行机构的推力，2）加快执行机构的动作速度，3）实现分程控制，4）改善控制阀的流量特性12、：理想流量特性和工作流量特性的区别在于使用条件的不同。13、 4-1简述矩形脉冲调宽调高式乘除器的构成原理。 乘法电路的乘法关系是指哪两个量相乘 ？构成：输入电路、附加偏置电路、自激振荡时间分割器、比例放大电路、输出电路。乘法关系：矩形脉冲宽度与矩形脉冲幅值。4-6开方器主要用于何种场合？用乘除器代替开方器行不行？场合：与节流装置配套的流量测量控制系统。不行。因为乘除器中没有小信号切除电路，故一般不适用乘除器来实现开放运算。4-10伺服放大器由哪些部分组成？它是如何起放大作用的？它将来自调节器的电流信号和位置反馈信号进行综合比较，将差值放大，以足够的功率去驱动伺服电机旋转。4-12简述位置发送器的工作原理。位置发送器的作用是将执行机构输出轴的转角（090度）线性的转换成4mA-20mA的直流电流信号，用以指示阀位，并作为位置反馈信号 If反馈到伺服放大器的输入端，以实现整机负反馈。4-13气动执行机构有哪几种？各有什么特点？薄膜式和活塞式第五章1、过程控制系统：把工业生产过程中的某一或某些物理参数（如温度、流量、压力、液位、浓度、成份等）作为被控参数的控制系统，叫做过程控制系统。2、过程控制的特点：被控对象的多样化，对象存在滞后，对象特性非线性，控制系统比较复杂3、过程控制系统的组成：被控对象、检测元件和变送器、控制器、执行器、控制阀4、过程控制系统的类别：(1) 按是否采用计算机分：常规仪表控制系统、计算机控制系统。(2) 按设定值的形式不同分: 定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统5、过程控制系统的品质指标：1）递减比n（衰减比、递减率），一般用n ：1表示，习惯用4：12）动态偏差B1 （最大偏差、最大过调量）3）调整时间 TC (控制时间、过渡过程时间、恢复时间）4）静态偏差C（余差、残余偏差）第六章1、多输入多输出过程一般采用解耦控制。2、描述对象特性的参数有：1）放大系数K、，2）时间常数T、3）阻力R、容量C，容量只影响反应速度，不影响放大系数。3、自衡过程的特性：4、无自衡过程的特性：5、时域法过程建模：，二、矩形脉冲法测定过程响应曲线第七章1、单回路控制系统：又称简单控制系统。它是由被控对象、检测元件及变送器、控制器和执行器组成一个闭合回路的反馈控制系统。 2、。3、4、是5、6、容量滞后会使系统的最大偏差变大，采用微分作用克服容量滞后的影响最有效。7、8、控制阀流量特性的选择： 9、 10、11、12、13、14、15、。16、控制器的参数整定方法：经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法、衰减频率特性法。17、：18、临界比例度法（稳定边界法）19、：20、四法比较：。第八章1、串级控制系统的组成：1)基本术语:主变量、副变量、主控制器、副控制器、主对象、副对象、主回路、副回路2）一二次干扰：二3）串级控制系统的工作过程2、串级控制系统的四大特点：等效时间常数减小、工作频率提高、抗干扰能力增强、有一定自适应能力。3、串级控制系统的应用范围：用于克服对象的纯滞后、用于克服对象的容量滞后、用于克服幅值大、变化剧烈的干扰、用于克服对象的非线性。4、5、6、，。7、：8、串级系统的参数整定方法：9、，10、两步法：11、只。第九章1、比值控制系统的类型：开环比值控制系统、单闭环比值系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统。23、4、5、单回路PID控制器中的D作用对容量滞后有超前作用；串级系统副回路对二次干扰信号有超前作用；前馈控制系统对主要且反馈不易控制的干扰信号有超前作用。超前作用可以使最大偏差大大减小。