化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。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。? 实现化工生产过程自动化的意义:(1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量。(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,提高设备利用能力的目的。(4)能改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。Ex2.化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。Ex3.闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。从信号传递关系上看,构成了一个闭合回路。开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制。从信号传递关系上看,未构成闭合回路。Ex7.方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形,由于各个环节在图中都用一个方块表示,故称之为方块图。Ex15. 定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。习题(第二章)Ex1.对象特性指对象输入量与输出量之间的关系。? 各种对象千差万别,有的操作很稳定,操作很容易;有的稍不小心可能就会超越正常工艺条件,甚至造成事故。有经验的操作人员需要很熟悉这些对象,才能使生产操作得心应手;设计自动化装置时,也必须深入了解对象的特性,了解它的内在规律,才能根据工艺对控制质量的要求,设计合理的控制系统,选择合适的被控变量和操纵变量,选用合适的测量元件及控制器。在控制系统投入运行时,也要根据对象特性选择合适的控制器参数,使系统正常地运行。Ex4.机理建模法、实验建模法。Ex10.纯滞后一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间而引起的,而测量点选择不当,测量元件安装不合适等原因也会造成纯滞后。容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。控制通道若存在纯滞后,会使控制作用不及时,造成被控变量的最大偏差增加,控制质量下降,稳定性降低;干扰通道若存在纯滞后,相当于将干扰推迟一段时间才进入系统,并不影响控制系统的控制品质。? 容量滞后增加,会使对象的时间常数T增加。在控制通道,T增大,会使控制作用对被控变量的影响来得慢,系统稳定性降低;T减小,会使控制作用对被控变量的影响来得快,系统控制质量提高。但T不能太大或太小,且各环节时间常数要适当匹配,否则都会影响控制质量。在干扰通道,如果容量滞后增加,干扰作用对被控变量的影响比较平稳,一般有利于控制。习题(第三章)Ex5.某一标尺为0~1000oC的温度计出厂前经校验,其刻度标尺上的各点测量结果分别为:(1)求出该温度计的最大绝对误差值;(2) 确定该温度计的精度等级;(3) 如果工艺上允许的最大绝对误差为± 8℃,问该温度计是否符合要求?被校表读数/℃ 0 201 402 604 706 805 903 1001标准表读数/℃ 0 200 400 600 700 800 900 1000

习题答案

习题(第一章)

Ex1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。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。

? 实现化工生产过程自动化的意义:

(1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量。

(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,提高设备利用能力的目的。

(4)能改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。

Ex2.化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。

Ex3.闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。从信号传递关系上看,构成了一个闭合回路。开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制。从信号传递关系上看,未构成闭合回路。

Ex7.方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形,由于各个环节在图中都用一个方块表示,故称之为方块图。

Ex15. 定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

习题(第二章)

Ex1.对象特性指对象输入量与输出量之间的关系。

? 各种对象千差万别,有的操作很稳定,操作很容易;有的稍不小心可能就会超越正常工艺条件,甚至造成事故。有经验的操作人员需要很熟悉这些对象,才能使生产操作得心应手;设计自动化装置时,也必须深入了解对象的特性,了解它的内在规律,才能根据工艺对控制质量的要求,设计合理的控制系统,选择合适的被控变量和操纵变量,选用合适的测量元件及控制器。在控制系统投入运行

时,也要根据对象特性选择合适的控制器参数,使系统正常地运行。

Ex4.机理建模法、实验建模法。

Ex10.纯滞后一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间而引起的,而测量点选择不当,测量元件安装不合适等原因也会造成纯滞后。容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。控制通道若存在纯滞后,会使控制作用不及时,造成被控变量的最大偏差增加,控制质量下降,稳定性降低;干扰通道若存在纯滞后,相当于将干扰推迟一段时间才进入系统,并不影响控制系统的控制品质。

? 容量滞后增加,会使对象的时间常数T增加。在控制通道,T增大,会使控制作用对被控变量的影响来得慢,系统稳定性降低;T减小,会使控制作用对被控变量的影响来得快,系统控制质量提高。但T不能太大或太小,且各环节时间常数要适当匹配,否则都会影响控制质量。在干扰通道,如果容量滞后增加,干扰作用对被控变量的影响比较平稳,一般有利于控制。

习题(第三章)

Ex5.某一标尺为0~1000oC的温度计出厂前经校验,其刻度标

尺上的各点测量结果分别为:

(1)求出该温度计的最大绝对误差值;

(2) 确定该温度计的精度等级;

(3) 如果工艺上允许的最大绝对误差为± 8℃,问该温度计

是否符合要求?

被校表读数/℃ 0 201 402 604 706 805 903 1001

标准表读数/℃ 0 200 400 600 700 800 900 1000