中国石油大学《过程控制工程》复习试题与答案Word文档下载推荐.docx
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7、肚值控制系统是()环调节,单纯的前馈控制系统是()环调节。
A.开,闭
B.闭,开
C.开,开
D.闭,闭
8、在选择性控制系统中防积分饱合一般采用()方法。
A.限幅法
B.外反馈法
C.积分切除法
9、控制系统在纯比例作用下已整泄好,加入枳分作用后,为保证原稳左度,此时应将比例度()。
A.增大B减小C.不变
10、在某一分离甲苯一二甲苯的精馅塔中,微小的压力波动也会影响温度的变化,同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的,此时应选择()作为间接质量指标进行控制。
三、简答题(每题5分)
1、在一个串级控制系统中,原来选用030的气开阀,后来因为负荷减小,改用020口径,同时改用气关阀。
问:
(1)主、副控制器的正、反作用是否需要改变如需要,应如何改变
(2)主、副控制器的比例度和积分时间是否需要改变如需要,又如何改变
2、为什么要考虑控制器的正、反作用选择
3、什么是分程控制系统主要应用在什么场合
4、离心式压缩机防喘振控制方案有哪几种各适用什么场合
5、什么是锅炉汽包水位的三冲量控制系统为什么要引入三冲量进行控制
6、什么是控制器的参数整左工程上常用的控制器参数整雄有几种方法
7、什么是锅炉系统中汽包水位的"
虚假液位”现象说出两种能够克服虚假液位影响的控制方案。
8、什么是控制器的积分饱和现象产生积分饱和的条件是什么
9、什么是离心式压缩机的喘振
10、前馈与反馈控制系统相比有什么不同
11、什么是选择性控制系统设计选择性控制系统时要考虑哪些问题
12、均匀控制系统的目的和特点是什么(5分)
13、汽包水位的虚假液位现象是怎么回事采用何种控制方案能够克服虚假液位的影响(5分)
14、往复泵的流量控制方案有哪些各有什么优缺点(5分)
15、什么叫比值控制系统(4分)
16、前馈控制具有什么特点为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质(4分)
四、(15分)如图1所示单容水槽,英进口流量来自上一工序,不可控,控制目标是保证水槽的液位恒定。
1、试对该对象设汁一简单控制系统,画出系统的控制流程图(10分)
2、分别指出系统的受控变戢、操作变量和主要扰动变疑(5分)
进口流虽
出口流虽►
图1
五、(15分)计算题
工艺要求两流体的流量比为F2/F1=V,其中F】为和F2是体积流量。
F】的流量不可控,仪表量程是0〜3200Nrr?
/h,F2的流量可调,仪表量程是0〜2400Nn?
/h。
试画出控制流程图,并计算比值系数K
六、(20分)精懈塔是化工、炼油生产中应用极为广泛的传热传质设备,其目的是将混合物中的各组分分离,达到规左的纯度。
试问
1、精馅装巻一般由哪些设备组成画出精慵塔的物料流程图(5分)
2、精馅塔可选的操纵变量是哪些(5分)
3、以精憎段指标为受控变量,设计一种精馅塔的基本控制方案,并画出控制流程图。
(10分)
七、(15分)某聚合反应釜内进行放热反应,釜温过高会发生事故,为此采用夹套水冷却。
由于釜
温控制要求较高,且冷却水压力、温度波动较大,故设置控制系统如图2所示。
1、这是什么类型的控制系统试画出北方框图,说明主变量和副变量分别是什么(5分)
2、选择控制阀的气开、气关型式。
(2分)
3、确定控制器的正反作用。
(3分)
4、如果干扰是冷却水的温度波动和进料温度波动时,试简述其控制过程。
(5分)
图2
八、(15分)计算题
如图3所示为一单闭环比值控制系统。
主物料A的流量0”经差压变送器、开方器后的信号送往除法器,与副物料流虽的信号相除,除法器的输岀为I=\设系统采用的是DDZ-IH型仪表,0max=5OO〃r/力,&
max=4OO/n3//2,工艺要求两流量的比值为K=#=°
.5。
1、计算流虽控制器FC的比值系数K'
应设泄为多少(5分)
2、画出上述系统的方块图。
3、如控制阀选左为气关型,试确左控制器FC的正反作用(5分)
图3
九、(15分)某精馅塔的控制方案如图4所示。
1、试分析该控制方案由哪些控制系统组成(5分)
2、指出各个控制系统的操纵变量和受控变量分別是什么(5分)
3、请判断该控制方案是物料平衡控制还是能量平衡控制是按照精馆段指标进行控制还是按照提憎段指标进行控制(5分)
图4
十、(10分)请举岀一种你在生产或生活中所见到的控制系统的例子,并运用过程控制工程中所学到的知识对该控制系统的设计和实施进行分析和说明。
内容包括:
(1)过程的工艺,控制的要求,
(2)控制方案的设计
(3)控制器控制规律的选择
(4)用到的自控设备
(5)其它相关的内容
十一、(15分)
如图5所示为一蒸汽加热器温度控制系统。
(1)指岀该系统中的受控变量、操纵变量、受控对象分别是什么(3分)
(2)该系统可能的干扰有哪些(2分)
(3)画岀该系统的控制系统方框图。
(4)如果被加热物料过热易分解时,试确定控制阀的气开、气关型式和控制器的正、反作用。
蒸汽
冷凝水
图5蒸汽加热器的温度控制
十二、(15分)计算题
在含碱废水的处理过程中,往往采用加酸中和的方法,使得处理后的废水的PH值为7。
现有一工业含碱废水处理流程,工艺流程如图6所示。
工艺要求FZ/F1=V>英中F1为含碱废水的体积流虽:
F2为酸液的体积流量。
含碱废水的流量不可控,仪表疑程是0〜3600Nm^h,酸液的流量可调,仪表量程是0〜2400Nmyh。
1、试设计一比值控制系统以满足上述工艺要求,并画出该系统的控制流程图和方框图。
2、计算比值系数K。
3、主物料和从物料分别是什么(2分)
4、简述当主物料变化时,系统的控制过程。
含碱废水A$2酸液
中和池
图6
十三、(15分)如图7所示液体储罐,英进口流量不可控,岀口流虽可控,控制目标是保证储罐的液位怛定。
1、试对该对象设il•一简单控制系统,画出系统的控制原理方框图(5分);
2、分別指出系统的受控变量、操纵变量和主要扰动变疑(5分):
3、假立岀口调肖阀为气开阀,试确定控制器的正反作用(5分)。
出口流址
十四、(20分)如图8所示加热炉被加热物料岀口温度与燃料油压力的串级控制系统,工艺安全条件是:
一旦发生重大事故,立即切断燃料油的供应。
试确定:
1)画岀该串级控制系统的方框图;
2)调节阀的气开、气关形式;
3)主.副调节器的正反作用。
(20分)
1.在直接节流法中的调节阀一般是装住离心泵的入口还是出口分析其原因(10分儿
2、给出直接节流法控制离心泵流量的控制流程图(5分)
十六、(15分)压缩机吸入罐压力与压缩机入口流量选择性控制系统如图9所示。
为防止吸入罐压力过低导致吸入罐被吸瘪,又防止压缩机流量过低而产生喘振的双重目的,试确泄
1、系统中气体返回控制阀的开、闭形式(5分)
2、控制器的正、反作用(5分)
3、选择器的类型(5分)
十七、(15分)图10所示为一燃料气混合罐,罐内压力需要控制。
一般情况下,通过改变甲烷流出MQa来维持罐内压力。
当罐内压力降低到Qa=0时仍不能使其回升时,则需要调整来自燃料气发生罐的流疑CU,以维持耀内压力达到规定值。
1、设计一控制系统,以满足上述工艺要求。
画岀系统的控制流程图。
2、罐内的压力不允许过高,请选择控制阀的气开、气关型式。
3、确左控制器的正反作用,和各控制阀的工作信号区间。
图10燃料气混合罐
十八、(15分)在石油化工生产过程中,常常利用液态丙烯气化吸收裂解气体的热虽:
,使裂解气体
的温度下降到规泄的数值上。
图口是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。
被冷却的物料是乙烯裂
解气,其温度要求控制在(15±
)J
1.指出系统中的受控对象、受控变量和操纵变蜀各是什么(5分)
2、试画出该控制系统的方框图。
3、试分析当乙烯裂解气的流疑突然增大时,该温度控制系统是如何实现温度控制的(5分)
图11
十九、(20分)如图12所示使用燃料气的加热炉,其工艺流程是燃料气在加热炉中燃烧,使被加热物料加热到一左的岀口温度,控制的主要目标是使被加热物料的岀口温度保持恒左,同时还要防止阀后压力过髙,试设计一选择性控制系统以满足上述控制要求。
1、画出该选择性控制系统的控制流程图:
2、确定调节阀的气开、气关形式:
3、确龙调肖器的正反作用和选择器的类型。
图12
二十、(20分)某精慵塔采用提馅段温控的方案,以再沸器加热蒸汽虽:
作为操纵变量,提憾段工艺流程图见图13。
工艺上进料量经常波动,且是不可控的。
为了提高控制质量,请设汁一控制方案,使之能及时克服进料量波动这一丁•扰对塔底质量指标的影响,又能够消除其它干扰对塔底温度的影响,使塔底温度控制在一泄数值上。
1、画岀该控制方案的控制流程图和方框图(10分)
2、试确立控制阀的气开、气关形式(5分)
3、试确肚控制器的正反作用(5分)
图13
二十一、(15分)图14所示系统中,采用蒸汽加热物料。
该过程的热量衡算式可表示为
qc。
]©
)-(9?
)=G22
式中,G|和分别为被加热介质和蒸汽的质量流量,0和久分别为被加热介质的进口温度和岀口
温度,C刃为被加热介质的比热容,2为蒸汽的冷凝潜热。
请回答下列问题:
1、主要扰动为Q时,应选何种控制阀特性(5分)
2、主要扰动为G】时,应选何种控制阀特性(5分)
3、设泄值经常变动时,应选择何种控制阀特性(5分)
二十二、PH值中和过程的稳态特性大体如图15所示。
采用PID控制规律时在某些工作点的控制质捲不佳。
(1)能否通过控制阀的流量特性选择来解决为什么
(2)选用非线性控制规律行不行
图15PH值中和过程
二十三、(15分)精慵塔是化工、炼油生产中应用极为广泛的传热传质设备,其目的是将混合物中
的各组分分藹,达到规立的纯度。
1、精餾装置一般由哪些设备组成画岀精馅塔的物料流程图(5分)
2、以精憾段指标为受控变量,设计一种精饰塔的基本控制方案,并画出控制流程图。
3、如果工艺上进料量经常波动,且是不可控的。
为了提高控制质量,请增加一控制方案,使之能及时克服进料量波动这一干扰
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