过程装备控制技术及应用期末考试试卷.pdf

过程装备控制技术是工业生产中的核心领域，涉及自动化系统、检测与控制设备、以及安全连锁保护等多个方面。在过程装备控制技术及应用的学习中，理解并掌握以下关键知识点至关重要： 1. **生产过程自动化系统**：包括自动检测系统、信号连锁系统、自动操作系统和自动控制系统。自动检测系统通过各种传感器（如热电偶、压力传感器）获取工艺参数；信号连锁系统确保安全，提前发出警报；自动操作系统执行预定程序；自动控制系统通过PID等算法对参数进行实时调整。 2. **工业生产的基本要求**：安全性、经济性和稳定性是衡量过程装备的重要指标。这些要求体现在设备的设计、运行和维护过程中。 3. **流量计与压差式流量计**：压差式流量计依赖节流装置（如孔板、喷嘴、文丘里管）来测量流体流量，其中节流装置是核心组件。 4. **液位测量**：液位是容器内液体介质液面的高度，常见的液位计包括浮力式、静压式、电容式和光纤式。 5. **PID调节器**：PID控制器是自动控制系统中的关键元件，其比例度、积分时间和微分时间需要根据工况进行整定以实现最佳控制效果。 6. **调节阀的选择**：包括阀的口径、型式、固有流量特性、材质等多方面考虑，以确保阀门能有效调节流体流量。 7. **计算机在过程控制的应用**：主要有直接数字控制系统（DDC）、监督控制系统（SCC）、分级控制系统和集散控制系统（DCS），每种类型都有其特定的适用场景和优势。 8. **PLC编程**：常用编程方式包括梯形图、语句表和逻辑功能图，适应不同的编程需求和操作习惯。 9. **控制系统基础知识**：理解控制系统的滞后、时间常数、控制信号和操纵变量等概念，知道它们如何影响系统的稳定性和响应速度。 10. **调节器参数整定**：工程整定法通过观察系统过渡过程调整参数，例如临界比例度法通过等幅振荡找出最佳参数。 11. **计算机控制系统与模拟控制系统的异同**：两者都基于“检测偏差、纠正偏差”的原理，但计算机控制系统是数字和断续的，模拟控制系统则是连续的。 12. **本质安全防爆系统**：通过限制电路的能量，防止在危险环境下产生足以引发爆炸的火花。 13. **单容液位对象的自衡作用**：由于出口阀的流量特性，系统能在无外力干预下自动恢复平衡。 在实际问题分析中，例如液位控制、温度控制、串级控制等，需要结合具体系统构造控制方框图，明确被控变量、控制变量、检测变送环节，分析调节机构的工作原理，以及选择合适的控制策略以达到理想的控制效果。同时，要考虑到各种影响因素，如工艺过程的动态特性、干扰源和系统的稳定性要求，以确保生产过程的安全、高效。