1、自动化装置复习题及答案自动化装置第二节的课堂练习1假如一台调节器只有比例作用,那么积分时间和微分时间应该等于什么多少(最大和最小)如果比例带的刻度值=100%,相互干扰系数F=。实际比例带等于多少(KP实=FKP刻)这时积分时间和微分时间会不会受到影响(TI实=FTI刻,TD实=TD刻/F)答:TI=,TD=0; 因为PB=100% 所以KP=1,KP实=FKP刻=2一台调节器,比例带PB=200%,积分时间TI=最大,微分时间TD=0。手动操作使调节器输出等于12mA,偏差信号发生减小变化后,调节器的输出信号由12 mA变成8 mA,试说明偏差信号的变化量和调节器的正反作用答:因为X0,Y=
2、8-12=-40,所以调节器为正作用。3根据给定的输入信号波形图和条件PB=100%,TI=,画出调节器输出信号的波形图。(每分就有一个比例输出值) 4一台PID调节器的初始输出=20mA,最终输出=18mA,PB=50%,偏差=1 mA ,KD=KI=(初始输出=20Ma=KDKPX=2KD,最终输出=18mA=KIKPX=2KI)初始输出=20Ma=KDKPX=2KD自动化装置第三节课堂练习1画图一台调节器,PB=50%,TI=2min,TD=0min ,偏差信号正向单位阶跃,持续时间4分钟,变成负向单位阶跃,持续时间2分钟结束,画出输出信号的图形。答:PB=50% ,KB=2,2推导图1
3、电路的输入输出关系式。说明该电路是否有电平移动 R1=R2=R3=R4,Ub=10V 图1解:自动化装置第七节的课堂练习1把下列SLPC调节器的程序修改成YS170调节器的程序,并说明YS170调节器的功能什么 X13ST Y1答: LD X1BSC1ST Y1END 功能:对输入信号x1做PID运算。2有个广义对象用一阶滞后环节+纯滞后环节+干扰环节仿真,一阶滞后环节的时间常数存P1,纯滞后环节的时间常数存P2,干扰环节的干扰量存P3,分别用SLPC调节器和YS170调节器编程。SPLC YS170 Y1 LD Y1 P1 LD P1 LAG1 P2 LD P2 DED1 P3 LD P3
4、7.+ + Y2 ST Y2 END3对下列YS170调节器编写的程序进行改错。LD X2ST A1LD X1BSCST Y1LD PH1LD PL1ORST Y3END改为:LD X2ST CSV1LD X1BSC1ST Y1LD PH1LD PL1ORST DO1END4SLPC调节器和YS17调节器编程时,不同点都是什么不同点:YS170没有编号BSC用BSC1可有程序说明字AnFLn都读它的寄存器数据量GIF GO的标志用SUB转移用RTN自动化装置第8节的课堂练习一、选择题1调节阀灵敏度的大小用下列那个参数描述。( C )A、qv/qvmax=f(l/L),B、qvmax/qvmin
5、=R,C、qv/qv=相对流量的变化率2如果阀体部件的压力恢复能力很强,那么它的压力恢复系数FL等于多少( B ) A、FL1,B、FL1,C、FL=13下列哪一个公式是阀体部件线性流量特性的表达式( A )A、1/R+(1-1/R)l/L,B、1+(R1/2-1)l/L2/R,C、1+(R2-1)l/L1/2/R4下列影响阀体部件流量特性的说法,哪一种正确A、改变阀体部件的阀芯形状,B、改变阀门定位器反馈凸轮的形状,C、改变调节阀两端的压差,D、改变阀杆的长度二、有一对数流量特性的气动调节阀,当它的流量=qVmax时,流量系数Cmax=60,当它的流量qVmin=2Ncm3/h时,流量系数C
6、min=3,若全行程L=4cm,试求开度l=2cm时的流量qV=Ncm3/h解:R=Cmax/Cmin=60/3=20 qVmax= RqVmin =20*2=40 qV= qVmax R(l/L-1)=40*20(2/4-1)=三、液体的体积流量qV=18m3/h,密度=1g/cm3,阀前压力p1=*102kpa,阀后压力p2=1*102kpa,试问阀体部件的流量系数C=解:C=10qV=1018=软手动(输出信号和软手操电压对时间的积分成正比)硬手动(输出信号和硬手操电压的大小成正比)无平衡无扰动切换(不需要两个信号有相等的过程,在切换的一瞬间,输出没有变化)热启动(按停电前的状态开始运行
7、)冷启动(按手操的方式,从输出的下限开始运行)C状态(外给定)1、软手动到自动,硬手动到自动的切换: 在软手动或硬手动时,C20与R78、R80连接的一端和UB相连,形成了与Uo2并联的状态,C20两端的电压=Uo2,相当于把Uo2存储在C20之中,任何时候切换,Uo2都被事先存储在C20上的同样大小的电压抵消,使切换过程没有附加输入,因此C21上的电压不会突变,输出信号也不会突变。2、软手动到硬手动,自动到硬手动的切换: 切换前,必须预先拨动硬手动操作杆,使它的刻度值和调节器的输出信号相对应。这是因为硬手动操作杆的刻度虽然反映了硬手动操作信号Uh的大小,并不一定和调节器的输出信号相等。若事先
8、不进行平衡过程,切换必有扰动。比例带定义:输入信号的相对变化量和输出信号相对变化量之比。积分增益定义:在阶跃输入信号的作用下,实际比例积分调节器输出的最终变化量和最初变化量之比。反作用:X增加时,Y减小。积分时间的定义:在阶跃输入信号的作用下,积分部分的输出到和比例部分的输出相等时所需的时间。广义对象:除调节器之外所有的对象总和。微分增益定义:在阶跃输入信号的作用下,实际比例微调节器输出的最初变化量和最终变化量之比。两线制仪表的定义:电源线和信号线公用两根导线的仪表。国际信号制:4-20mA流量系数:阀体部件全开,阀两端压差,介质密度为1g/cm3时,流经阀体部件的流量数。串联管道实际可调比:
9、R实际=RS阀体部件全开时,阀前后的压差和系统总压差之比,称为阀阻比。相对流量变化率:特性曲线上某一点的相对流量的变化量和该点的相对流量之比。直线型流量特性:=+(1-)对数流量特性:=R(l/L-1)压力恢复系数:是阀体部件内部几何形状的函数,表示阀体部件内部流体流经缩流处后动能变为静压的恢复能力。不平衡力:阀芯受到轴向合力称为不平衡力。输出力:就是用于克服负荷的有效力。阀体部件应限制在一定的压差范围工作,这个压差范围称为允许压差。气开式/气关式(有气就开/有气就关)二、根据图1所示偏差信号x的阶跃特性,按所要求的调节规律,在坐标上画出调节器输出信号y的特性曲线。 x y 1 0 1 8 t
10、 0 t PB=100%、TI=1min、TD=0图1三、根据下列框图用SLPC调节器编写程序 DO4 X1 P3 Y1 DO4 DO4 四、蒸馏塔温度控制系统如图2所示,试编制YS170调节器的用户程序工作单、数据单和程序单。条件:广义对象用一阶滞后环节+纯滞后环节+干扰环节仿真。一阶滞后环节的时间常数=40S存于P1;纯滞后环节的时间常数=8S存于P2;干扰环节的干扰量=10%存于P3。SLPC调节器的控制单元为BSC,温度信号=101500C。 图2 X1输入信号10-150Y1输出信号4-20mA(0-100%)Y2广义对象输出信号0-100%P140SP28SP310%五、参见图3所示的电路,推导输出Uo和输入U1 、U2的运算关系式。 R R=500K,UB=10V 图3
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