过程控制考试要点总结

过程控制 1、测量 所谓测量就是利用一个已知的单位量与被测的同类量进行比较，通过比较可 知被测量是已知单位量的若干倍。 过程变量检测和变送是实现过程变量显示和过程控制的前提。 2、线性化电路把线性电路的特性曲线分成几段折线（一般用四段折现即可满 足线性化要求）来近似热电偶的特性曲线。 3、被控参数的选择 选择被控参数是控制方案设计中的重要环节，对于稳定生产，提高产品质量和产 量、节能，改善劳动条件，保持环境卫生等具有重要意义。 选择被控参数的两种方法 直接参数法 选择直接反映生产过程中产量和质量，又易于测量的参数作为被控参数 间接参数法 4、选取被控参数原则 1）选择对产品产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用， 可直接测量的工艺参数。 2）不能用直接参数应选一与直接参数有单值函数关系的间接测量工艺参数。 3）被控参数必须有足够高的灵敏度 4）被控参数的选取，必须考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。 5、过程静态特性的选取 1）过程静态特性对控制质量的Kf好坏有很大的影响，是重要的依据。 2）扰动通道静态放大系数K0愈大，则系统的稳态误差就越大。 3）控制通道的静态放大系数越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动作用能力 越强，控制效果越明显。 4）要使K0大于Kf,若不能满足，可通过Kc来补偿，KO*Kc远大于Kf 6、过程动态特性分析 1）扰动通道的时间常数越大，容积越多，则扰动对被控参数的影响也越小， 控制质量也越好。 2）干扰通道存在滞后时，不影响控制质量，只是使响应时间推迟。 3）当扰动引入系统的被控参数越接近时，影响越大。 7、控制通道动态特性对控制系统的影响 1）控制通道时间常数太大，则控制作用太弱，被控参数变化缓慢，控制不及 时；控制质量下降； 2）太小，作用太强，克服扰动太快，过渡过程短，易引起震荡。 所以适当小些，既能控制及时，欧能获得比较好的控制质量。 3）开环传递函数中的几个时间常数数值错开，减小中间的时间常数可提高系 统的工作频率，减小过渡时间和最大偏差，改善质量。 8、根据过程特性选择控制参数的一般法则 1）控制通道K适当大些，时间常数TO适当小，纯滞后％越小越好；在有纯 滞后％的情况下，％和TO之比应小于1,若比值过大，则不利于控制。 2）扰动通道放大系数尽可能小，时间常数要大，扰动引入位置靠近调节阀； 3）存在多个时间常数时，设法将时间常数错开。使其中一个比其他的大得多。 同时减小第二三个时间常数。 9、控制器的选择 1）比例控制能较快的克服扰动的影响，使系统稳定下来，但有余差。适用 于控制通道滞后较小，负荷变化不大、被控参数允许在一定范围内有余差场合。 2）比例积分积分能消除误差，他适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大, 被控参数不允许有余差的场合。 3）比例微分 具有超前作用，用于具有容量滞后的控制通道，引入PD对于改善系统的动态性 能指标，有显著的结果。适用了控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合。但 对于纯滞后没作用，不宜使用。 10、确定控制器的正反作用方式 当被控过程的输入增加时，其输出亦增加，此时称此被控过程为正作用，反 之为反作用。 正作用调节器Kc取负，气开式调节阀Kv取正 反作用调节器Kc取正，气关式调节阀Kv取正 正作用被控过程K0取正， 反作用被控过程K0取负。 11、执行器的选择 选择适当的调节区间正常工作情况下开度处于1585 过小，扰动大时处于全开状态，非线性饱和。过大，处于小开度，调节不灵敏, 易造成流体对阀芯阀座的严重冲蚀，在不平衡力作用下产生震荡甚至失灵。 阀开关方式 考虑事故状态人身工艺设备的安全 事故状态减少经济损失，保证产品质量。 考虑介质性质，易结晶、凝固用气关。 12、 调节规 律 T -0.2 T T 0.2 -1.5 T S L td s L td P 1 T PT T ,--0.08 2.6上 P 0.7 T PI 1.111 PT 3.3c T 1 --0.08 2.6上 P 0.6 T 0.8T PID 0.85-- PT It 0.5t T i --0.15 2.6上 广 0.08 T 0.81T 0.19r 0.25T 13、比值控制凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程系统，统称为 比值控制系统。 主物料或主动量处于主导地位。 从物料或从动量跟随主物料的变化而变化。 常用比值控制方案 1）单闭环比值控制能确保Q2/Q1K不变，方案结构较简单。 缺点当主流量出现较大偏差，主梁的比值会较大的偏离工艺要求，不能 保证过渡过程中的比值问题。 主动物料量是可变的，从动物料必然也是，那么总的物料量不固定，这在 有的生产过程中是不允许的。 2）双闭环比值控制能实现主动量的抗扰动、定值控制，使主从动量都比较 稳定，从而使总物料也很稳定，这样系统的总负荷也是稳定的。 升降负荷也比较简单，只需缓慢改变主动量控制器的给定值，这样从动量 自动跟随升降，并保持原来比值不变。 缺点双闭环比值控制方案所用设备较多，投资较高，而且投运比较麻烦。 3）变比值控制。 14、微分先行控制方案 特点能够按被控参数变化速度的大小校正被控参数的偏差。他对克服超调 现象能起很大作用。控制方案的特征方程完全相同，但微分先行控制方案比 PID控制方案的超调要小一些，提高了控制质量。 微分先行和PID 过程控制的正反作用滞后较小。 控制参数整定 15、串级控制 就其主回路来看是一个定值控制系统，而副回路则为一个随动系统。 引入一个包含二次扰动的副回路改善了被控过程的动态特性，提高了系统 的工作频率，2对二次干扰有很强的克服能力3,提高了对一次扰动的克服能 力和对回路参数变化的自适应能力。 16、分程与选择性控制 由一个调节器的输出信号分段分别取控制两个或两个以上调节阀动作的系 统称为分程控制系统。选择性控制是在一个过程控制系统中设有两个控制器，通 过高低值选择器选出能适应生产安全状况的控制信号，实现对生产过程的自动控 制。 17、微分作用对于具有容积滞后的控制通道，引入微分作用，对于改善系统的 动态性能指标有吸显著作用，但对于纯滞后较大的系统则不宜采用微分控制作 用。 18、串级控制系统整定在串联控制系统中，两台调节器串联起来控制一个调节 阀，虽然两个调节器之间是相互并联的，因此串级控制的调节器与副调节器的参 数整定亦是相互并联的。需要相互协调，反复整定才能取得最佳效果。另一方面, 在整定主调节器时必须知道主调节器的动态特性。因此控制系统调节器参数的整 定要比单回路控制系统复杂。可以采用两步整定法，和逐步逼近法等整定主副调 节器的参数。 19、前馈控制和反馈控制各有什么特点 前馈控