热工自动控制复习材料

第一篇：热工自动控制复习材料

免责声明:倾情奉献,数据仅供参考

第一章

1.被控对象：被调节的机器设备或生产过程 被控量：系统中被控参数 扰动：影响被调量的所有因素

给定值：根据生产要求被调量规定值

调节机构：在调节作用下，用来改变进入被控对象的物质或能量的装置 2.系统方框图可以由什么构成，一个复杂的控制系统由哪些基本的连接方式构成

系统方框图可以由环节机构构成，一个复杂的控制系统由串并联和反馈连接构成

3.自动控制系统的分类

Ⅰ、按给定值的形式分类：①恒值控制系统

②程序控制系统 ③随动控制系统

④比值控制系统

Ⅱ、按系统中信号的形式分类：① 连续系统 ②离散系统 Ⅲ、按工作方式分类：①开环控制系统 ②闭环控制系统

Ⅳ、按系统的复杂程度分类：①单回路控制系统②多回路控制系统

Ⅴ、按系统的动态特性分类：①线性系统和非线性系统

②时变系统和定常系统 Ⅵ、按控制规律分类：①程序和顺序控制

②比例积分微分(PID)控制

③最少拍控制

④复杂规律控制

⑤智能控制

VII按系统中被调量和被调量的数目分类:①单输入、单输出系统

②多输入、多输出系统

4.衡量一个控制系统的质量可以通过：①稳定性

②准确性

③快速性

5.稳定性一般用什么进行反映，调节过程根据过渡过程的形态不同分为哪几种？（会画过渡过程的形态图）最佳稳定性指标是多少？稳定性一般用衰减率品质指标反映

Ψ=1非周期；Ψ=0等幅振荡；0<Ψ<1衰减振荡；Ψ<0渐扩振荡调节过程；最佳0.75~0.9

6.动态偏差：静态偏差：t→∞时,偏差的大小

e∞；动态偏差：系统在过渡过程e（t）的最大值,记为

e

M

7.快速性用系统的调节时间来反映

系统调节时间（即系统受扰动后从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所需时间）可反应系统的快速性。

8.画出采用前反馈控制系统来调节容器内热水温度的示意图，并对其工作原理进行解释，并支持这种做法相对单独反馈或者反馈的有点存在（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

第二章

1.描写无（有）自平衡能力对象动态特性的特征参数有哪些？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

2.请简要叙述热工过程对象的特点，并说明热工过程控制系统的任务是什么？（1）合理选择调节系统的结构

（2）合理选择PID调节器的参数

3.什么是飞升曲线？典型热工对象的飞升曲线有哪几种，画出各自的飞升曲线，写出各自的特征参数，并作简要说明（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

4.对于飞升曲线，在转换成传递函数时，常用的两种方法是什么？

切线法和两点法

5.基本的调节规律有哪三种，三种调节规律如何描述的，比较三种调节规律的优缺点

P54

比例(P)调节规律、积分(I)调节规律、微分(D)调节规律

比例(P)调节规律:在比例调节规律中使调节器中调节量m与偏差e成正比是最基本的调节规律.积分(I)调节规律：使调节器中调节量m与偏差e对时间的积分成比例的调节量规律 微分(D)调节器:调节作用仅与偏差的变化速度成比例,而与偏差无关,不能单独使用.6.热工过程自动控制中采用的工业调节器有哪几种？各种工业调节器的优缺点？ 比例(P)调节器：只能保证过程稳定性，不能保证无差运动和无动态偏差 比例积分(PI)调节器：能保证稳定性和无差运动，不能无动态偏差 比例微分(PD)调节器：能稳定性和无动态偏差，不能无差运动 比例积分微分(PID)调节器：都能保证

请分析由于积分（微分）作用的加入，对调节系统的稳定性、静态偏差，以及动态偏差的影响（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

7.8.请画出采用PI(PD)调节器的等稳定性线图，并对调节系统的稳定性进行分析(P44)9.采用PID调节器时的等衰减率曲线，来分析不同段静态误差和动态偏偏差的变化情况(P46)10.对于P调节器，Kp增大，调节时间如何变化?PI调节器相对于P,调节时间长还是短？PD调节器相对于P(PI)，调节时间长还是短P47 11.单回路调节系统整定的方法有哪几种？实验整定又有哪两种方法？ 单回路调节系统整定的方法:计算、图表、实验；

实验整定法：临界比例带、衰减曲线

第三章

1.工业调节器从实现方式上来分类可以分为哪两类，请简要的说明直接数字控制系统和模拟调节系统的结构，控制方法，实现过程等有什么不同，数字式有什么样的优点？

工业调节器从实现方式上分：模拟、数字

模拟：通过电容、电阻、放大器组成电路来调节，采用惯性环节反馈，可实现PD调节，采用实际微分环节反馈可实现PI调节

数字：通过计算机编程实现；能实现复杂控制规律的控制、有很快计算时间，以及分时控制能力，可实现多回路控制、具有很强灵活性、还克实现监控数据采集数字显示等、系统维护简单可靠性高(书上未验证)

2.采用什么环节可以实现PD调节，什么缓解可以实现PI调节？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

3.A/D转换器的作用？将模拟信号转换为数字信号

4.作为被控对象，温度（成分）和流量（液位）相比，哪个采样周期更长一些？

作为被控对象，温度和流量相比，温度>流量

5.常用的数字滤波的主要方法有哪些，中值滤波适用于变化缓慢还是迅速的过程参数？常用数字滤波方法：平均、一介惯性；中值滤波适用于迅速过程参数

6.平均值滤波有哪些方法:算数平均滤波

移动平均滤波

加权平均滤波

去极值平均滤波

7.限速（幅）滤波是一种常用的异常数据剔除的方法，请写出限速滤波的算法，画出程序框图并说明其适用场合P92 8.实现采样动作的装置叫什么？数字信号恢复为模拟信号的最常见装置是什么P110 9.PID调节规律的数字算法常用的有哪几种？改进的算法有哪些？指出增量型算法的一个应用实例(未解决)

PID调节规律的数字算法常用法：位置、增量式、速度式

改进算法：带有死区、积分分离、不完全微分、带有一阶滤波器PID控制算法

10.写出积分分离（带死区、不完全微分）的PID控制算法，并根据算法画出计算机程序概图P103

第四章

1.DCS是什么的简称，其设计理念是什么，它一般由哪三部分构成一个有机的整体DCS：集中管理和分散控制的设计理念的集散综合控制系统 设计理念：集中管理，分散控制

特点：自治性、协调性、易用性、友好性、适应性、实时在线想性

组成：操作管理装置：工程师站、操作员站、管理计算机和显示设置；通讯系统：计算机网络；分散控制装置：现场控制站、过程监测站

2.DCS的层次化结构一般分为哪四个级别，现场控制站属于哪个级别

过程管理级

过程控制级、现场控制级

经营管理级(整理不全)

3.DCS的网络拓扑结构有几种？说出各自优缺点

DCS网络拓扑结构种类：星形、环形、总线形、树形

星形：以中央结点为中心与各个结点连接而成，各结点与中央结点通过点到点方式连接，中央结点可直接与从结点连接

环形：在网络中各结点通过环路接口连载一条守卫相接的闭合环形通信线路中；结点多影响传输效率，一个站故障影响整个，封闭环不易扩张

总线形：比较简单的结构，采用一根中央主点缆称为公共总线的传输介质，各节点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地传播

树形：网在总线型网络上加分支形成，传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，通信线路短，网络成本低

4.简述现场控制站、工程师站、操作员站的功能P130 5.在集散控制系统中，常用的传输介质有双绞线，同轴电缆及光缆哪种性能最好，最便宜？（会比较）双绞线<同轴电缆<光缆

6.为了便于实现网络的标准化，国际标准化组织ISO提出了模型是什么，这个协议的最底层最高层分别是什么？国际标准化组织提出:ISO/OSI模型

分层：物理，数据链路，网络，传输，会话，表示，应用最底层物理层最高层应用层

7.节点访问或者控制网络的方式有哪两种？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）8.DCS中常用的网络协议有哪些？？ISO/OSI协议有几层？

MAP协议

OSI模型

IEEEE802标准

MAP协议

最底层是什么？7层 物理层 9.MAP协议有哪三种？全MAP 小MAP 加强MAP 10.什么是现场总线，简述现场总线（相对于原先的模拟信号传输）的优缺点(未解决)，现场总线技术的发展离不开什么的进步现场总线：测量和控制机器间的数字通讯为主的网络；总线技术发展离不开智能仪表的进步

11.现场总线中的通信协议有几层

4层

用户层

应用层

数据连接层

物理层

第五章

1.计算机先进过程控制系统主要包括哪些?专家系统

遗传算法 2.预测控制的基本内容有哪些？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）3.专家系统主要由哪几部分组成，最关键的是哪两个，其控制思想是什么？

专家系统组成：知识库、数据库、自学习机构、推理机、控制策略、信息处理与融合解释器

执行机构

人机接口(不全)

4.专家系统中的知识表达最常用的一种方式是什么？专家系统常用知识表达方式：产生式规则

5.基本遗传算法的运算思想是怎么样的，基本的遗传算子有哪些？基本遗传算法运算思想：遗传变异;基本遗传算子：选择、交叉、变异

第二篇：热工复习

玻璃热工设备

基本概念

1.玻璃池窑熔化率K

窑池每平方米面积上每天熔制的玻璃液量。t /(m2 ·24h)。

2.吨玻璃消耗的燃料量

熔化一吨玻璃液消耗的燃料重量（或体积）。kg燃料/ t玻璃或m3 / t玻璃液。

3.有效热效率

（用于玻璃熔制的耗热量 / 单位耗热量）%

4.横火焰窑

窑内火焰作横向流动,与玻璃液流动方向垂直，有2对以上小炉

5.马蹄焰窑

窑内火焰呈马蹄形流动

6.纵火焰窑

窑内火焰作纵向流动，与玻璃液流向一致

7.三传理论

动量传递，动力：压强差，如池内玻璃液流动、火焰空间、蓄热室、管道内的气体流动或液体流动

热量传递，动力：温度差，如窑内热传递、玻璃液内热交换、配合料内热交换、气—固间、气-液间、液-固间的热交换

质量传递，动力：浓度差，如玻璃液内物质扩散、气体空间内同组分间扩散

8.火焰空间热负荷值

火焰空间热负荷值：每单位空间容积每小时燃料燃烧所发出的热量。也叫热强度。(Q火/V火)

9.流液洞流量负荷

每小时通过流液洞每单位断面积的玻璃液量称为流液洞的流量负荷，kg/cm2.h

10.格子体的比受热面积A

比受热面积：每平方米熔化面积所需的格子体的受热表面。A=F蓄/F熔

11.格子体通道的横截面积

12.格子体的填充系数

填充系数：每1m3 格子体内砖材的体积

13.小炉口热负荷

小炉口单位面积单位时间的燃料消耗量

14.玻璃形成过程的耗热量

配合料在熔制过程中生成1kg玻璃液理论上所需要消耗的热量。

15.烧煤气小炉的形式

格子体通道截面积：1㎡格子体横向上气体通道的截面积。

“小交角”特点：空、煤气交角小，预燃室长，舌头探出（长舌）。小炉火焰平稳、较长，火根与火梢温差较小，易控制，自然通风，检修方便；但体积较大，散热损失大，占地多。“大交角”特点：空、煤气交角大，预燃室短，舌头不探出（短舌）。小炉空、煤气混合良好，火焰较短，出口附近火焰温度高，结构紧凑，但火焰难控制，火根与火梢温差大，用机械鼓风，检修不方便，操作水平要求高。

16.坩埚窑

窑内放置坩埚，坩埚内将配合料熔化成玻璃的热工设备。或玻璃液在坩埚内熔化

17．窑龄和周期熔化率

窑龄，连续生产的时间，以年为单位。周期熔化率=窑龄×熔化率（t/ m2）

问答题

1.蓄热室马蹄焰窑炉的优缺点？

答：优点：火焰行程长，燃烧完全。一对小炉，占地小，投资省，燃耗较低，操作维护简便，适应产品多。

缺点：火焰覆盖面小，窑宽温度分布不均匀，有周期性温度波动和热点的移动。

2.换热室双悬池窑的优缺点?

答：优点：与单碹池窑相比，窑顶散热小，炉温较高，窑内温度分布均匀且稳定。

缺点：砌筑费时，内碹易被高温和粉料蚀损，与蓄热式比热效率低，换热室易堵，易漏气。

3.窑池的作业制度有哪些？怎么操作？

温度制度、压力制度、泡界线制度、液面制度和气氛制度。

通过温度、气氛的控制满足工艺要求。要稳定，又要适时调整。

“窑温”指胸墙挂钩砖温度。依靠燃料消耗比例调节。

压力制度指的是压强或静压头，沿气体流程。要求是：玻璃液面处静压微正压（+5Pa），微冒火。测点在澄清带处大碹或胸墙。用烟道的开度调节抽力压强。

人为确定玻璃液热点位置。马蹄焰池窑稳定性不很强

液面：要求稳定，依靠控制加料机的加料速率来进行。

气氛：改变空气过剩系数来调节（空气口大小和鼓风用量）。

4.提高流液洞寿命的策失有哪些？ 提高流液洞寿命措施：采用上倾式流液洞；扩大冷却表面；减少砖厚度，采用有效冷却结构；采用优质耐火材料。

5.提高蓄热室格子体换热效率的策失有哪些？

A、增大F蓄。B、合理配置格子体砖材材质。C、加强保温，减少散热。D、缩短换热时间。E、采用机械鼓风

6.提高熔化池熔化率的能力有哪些？

提高玻璃窑炉的熔化能力：

1)正确地选择燃料。火焰亮度:油>天然气>发生炉煤气2)不同燃料采用不同的火焰黑度和尺寸。净化煤气加大火焰尺寸，质量差燃料增大火焰黑度。3)调整火焰喷出角度及长度。贴近玻璃液面。长度要燃烧完全及覆盖面大。4)角系数小。提高墙体面积。5)薄层加料。6)提高空气预热温度。7)提高窑炉耐火材料质量。

7.为什么熔化池中自然流动是整体的，永久的？强制对流是暂时的，局部的？

自然流动:整体的、永久的。原因：玻璃液的粘度（μ）和密度（ρ）与温度（t）有关。μ—t曲线，t↓，μ↑，流动速度ν↓。ρ—t曲线，t↓，ρ↑，△t引起△ρ。密度差△ρ产生自然流动。

8.池窑的热分析可以反映哪些工况?

热分析内容

①玻璃熔化；②热能利用；③余热回收；④燃烧；⑤漏气；⑥气流阻力；⑦换向；⑧窑两侧对称；⑨窑压；⑩窑体蚀损。

9.坩埚窑窑体构造包括哪些部分？

坩埚窑由窑膛、坩埚、燃烧设备（火箱）、换热器、漏料坑、烟道及烟囱组成。

10.玻璃电熔窑有哪些优点？

（1）热效率高（2）适合熔制高质量玻璃：（3）适宜熔制含高挥发物组分（F、Pb、B、P等）玻璃和极深色颜色玻璃（4）电熔窑构造简单，管理方便（5）无污染，无噪音，作业环境好，没有碹顶和上部结构散热，环境温度不高及没有废气和配合料粉尘，是污染环境最小的熔制方法。

11.池窑发生池底漂砖的原因是什么？采取的策失？

池底采用多层池底结构，表面层采用抗侵蚀性强的优质耐火材料；

12.应用三通道蓄热室的优点？

答：（1）可以在不增加厂房高度的情况下扩大换热面积，同时可以根据各通道气体进出温度、侵蚀情况以及通道内的主要传热方式来考虑各通道格子体的结构和砖的材质，使蓄热室的设计更合理，蓄热室的利用率和余热回收率都有所提高，蓄热室整体寿命延长。（2）烟气流程长，气流分布均匀，助燃空气预热温度高。（3)可根据不同温度的传热方式特点，确定各通道内合适的烟气流速，以提高热交换能力。（4）较普通箱式蓄热室不易发生堵塞或倒塌，减轻工人劳动强度，增加经济效益。

13.窑压偏大的故障原因？

（1）窑炉使用时间较长时，由于堵塞和漏气，窑压会相应增大；（2）气流阻力过大和烟囱抽力不够

14.简述常用热电偶的类型?

铂铑30-铂铑6热电偶;铂铑10-铂热电偶 分度号为S;镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶 分度号为K;镍铬-考铜热电偶 分度号为XK；

15.玻璃熔窑钢结构的作用？

玻璃熔窑钢结构的作用？

答：承受各个砖结构部分和玻璃液共同作用的推力和压力

16.玻璃电熔窑采用的是什么电？原因？

玻璃具有电解特性，直流电使电极表面产生沉积物和形成气泡。电熔用交流电，由隔离变压器供电。

17.玻璃熔窑的热工控制的意义？

玻璃熔窑的热工控制包括对玻璃熔窑各热工参数（如温度、压力、液面、气氛、流量和流速等）的测量与自动控制。

热工测量是检查热工过程的基本手段，自动控制是保证热工设备维持最佳状态的重要措施。正确地安装与使用热工测量与自动控制仪表，可以正确、及时地了解与控制热工设备的工作状态，保证设备的安全运转，提高玻璃的产量和质量，降低燃耗，提高劳动生产率。

18.池窑冷却部的作用？

作用：对玻璃液冷却、均化和分配。A、冷却玻璃液；与流液洞起一半降温作用B、稳定玻璃液温度和成分；C、玻璃液继续澄清和均化；D、可吸收一部分再生气泡；E、改善熔化池的循环对流；F、稳定玻璃液面，并均匀分配给供料道。

19.熔化率的选择依据？

1）玻璃品种与原料组成；2）熔化温度；3）燃料种类与质量；4）制品质量要求；5）窑型结构，熔化面积；6）加料方式和新技术的采用；7）燃料消耗水平；8）窑炉寿命和管理水平。

流液洞的作用：撇渣器和冷却器的作用。

1）对玻璃液的选择作用。

2）玻璃液的冷却作用好。

3）减少玻璃液的循环对流，减少热损失。

4）提高玻璃液的均匀性

1）热负荷值——每小时每m2熔化面积上消耗热量，W/ m2；

2）单位耗热量——熔化每千克玻璃液所耗总热量，kJ/kg玻璃；

3）耗煤量或耗油量——熔化每千克玻璃液耗用的标准煤量或油量，kg煤/kg玻璃或kg油/kg玻璃。

第三篇：关于火电厂热工自动控制的前瞻性思考

关于火电厂热工自动控制的前瞻性思考

张振明

摘要: 自从火电厂采用分散控制系统后，汽轮机和锅炉的控制水平有明显的提高。但作为单元机组中的重要一个环节，即发电机变压器组和厂用电系统的控制，大多数仍保留了传统的控制方式，控制盘台上装设很多模拟仪表光字牌和开关按钮，在一个控制室内与汽轮机和锅炉的DCS控制很不协调，严重影响了火电厂自动化水平。火力发电机组的热工自动化是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。火电厂有些热工控制对象的数学模型是很复杂的，且很难测准，若继续沿用经典和现代控制理论往往很难奏效，事实也证明了这点。尽管智能控制理论和技术发展的历史不长，但其卓越的性能诱导人们在各方面进行许多应用尝试，取得了卓有成效的成果。

关键词：火电厂 热工自动化 控制系统 发展趋势

一、热工自动控制系统的发展前景：

最近国家有关部委召开了关于现场总线技术会议，成立了现场总线专业委员会，制定了现场总线技术发展的前景目标，并由国家拨出专款用于现场总线技术的科技攻关。华北电力大学现场总线实验室的筹建申请已被国家电力公司批准，FCS的应用研究即将展开。前景目标是：从现在起到2005年，在技术上要基本完成从目前模拟现场仪表系统到基于现场总线的全数字开放的自动化系统的转化，使我国工业自动化仪表的技术水平赶上世界技术发展潮流。在现场总线技术的推进时间上，现在是用DCS取代模拟仪表时期，也是HART仪表的上升时期，本世纪末到2005年将是HART仪表与FF仪表的交替时期，自动控制系统将由以DCS为主的控制模式转换成以FCS为主的控制模式上。就工业生产过程来说，一切努力都放在提高质量、产量和可靠性上，FCS是一个对工业生产过程有巨大效益的新型自动控制装置，一旦现场总线国际标准出台，它立刻就会广泛地应用到电力等工业生产过程中。电气控制纳入DCS的范围主要为发电机系统和主厂房内的厂用电系统，主要包括发电机变压器线路组、高压起动/备用变压器、高压厂用工作变压器、低压厂用工作变压器、低压厂用备用变压器及低压厂用公用变压器等的控制和信号测量。保安电源系统、直流系统和不停电电源系统也要纳入DCS进行监视。另外，发电机励磁系统、自动准同期和厂用电快速切换更要优先考虑纳入DCS。部分电气控制纳入DCS，迈出了炉、机、电一体化的第一步。今后，一台单元机组仅设1位主值班员，因此电气控制必须与汽轮机、锅炉控制形成一个整体，只有做到这一点，才能使我国火电厂自动化水平跻身于国际先进水平行列。

二、热工自动控制系统的技术革新。

传统的DCS因检测、变送和执行等现场仪表仍采用模拟信号(4～20 mA DC)连接，无法满足上位机系统对现场仪表的信息要求，限制了控制过程视野，阻碍了上位机系统功能的发挥，因

而产生了上位机与现场仪表进行数字通信的要求。从80年代起，出现了智能化的现场仪表，如智能变送器等。这些智能化的现场仪表的功能远远超过模拟现场仪表，如可对量程和零点进行远方设定，具有仪表工作状态自诊断功能，能进行多参数测量和对环境影响的自动补偿等，深受用户欢迎。智能化现场仪表的出现，也要求与上位机系统实现数字通信。正是在上述2方面因素的驱动下，要求建立一个标准的现场仪表与上位机系统的数字通信链路，这条通信链路就是现场总线，FCS也就应运而生了。

三、热工自动控制系统改进后的经济效益。

采用FCS取代DCS比采用DCS取代模拟仪表具有更大的经济效益。如“变千百根电缆为一根”，可节约大量电缆；控制功能下放到现场，使控制信号传输的准确性、实时性、快速性和可靠性大为提高；现场总线通信协议国际标准化后，可使不同厂家的产品互相连接和操作，消除了目前自动化的孤岛现象；省去I/O端子柜和控制柜后，使控制室占地面积大大减少并使系统简化，带来了系统设计、安装、调试和维护费用的降低及工作量的大大减少；由于机组控制室(指2台机组共用1个控制室)只有2根同轴电缆或光缆和几根紧急停机开关的电缆进入，大大有利于控制室的防火和火电厂的安全运行。目前，尽管存在着多种现场总线模式，但最开放、功能最完备和最有应用前景的现场总线当属基金会现场总线FF(Foundation Fieldbus)。它除了具备一般总线的特点外，在客户服务、功能模块调用、设备描述、诊断和保护、通信方式、数据精确传递、本安供电、设备的即插即用等方面，最能体现国际先进水平，是受到国际大多数地区和国家赞赏的总线标准。

四、热工自动控制系统改进后的科技价值。

现代控制理论于60年代形成，它主要研究具有高性能、高精度的多输入、多输出(多变量)、变参数系统的最优控制问题。它对多变量有很强的描述和综合能力，其局限在于必须预先知道被控对象或过程的数学模型。现代控制理论是在经典和现代控制理论基础上于90年代基本形成的。智能控制的提出，一方面是实现大规模复杂系统控制的需要；另一方面也是现代计算机技术高度发展的结果。计算机使控制技术的工具发生了革命性变化，给智能控制的实现提供了有力的保证。智能控制是一种新的控制方法，它基本解决了非线性、大时滞、变结构和无精确数学模型对象的控制问题。从经典控制理论、现代控制理论发展到今天的智能控制理论，经历了约50 a时间。从40年代至50年代，形成了经典控制理论，该理论基于传递函数建立起来的频率特性、根轨迹等图解解析设计方法，对于单输入单输出系统极为有效，至今仍在生产过程中得到广泛应用。但传递函数对于系统内部的变量还不能描述，且忽略了初始条件影响，故传递函数描述不能包含系统所有信息。智能控制就是利用有关方法或知识来控制对象，按一定要求达到预定目的。未来的输出及其与给定值之差，并据此以某种优化指标计算当前应施加于过程的控制作用。

结束语：自动化技术是当今世界上发展最快、生命力最旺盛的技术和最活跃的生产力之一，世界上许多先进国家均投入大量资金，以求在激烈的竞争中占有一席之地。采用大屏幕显示器构成的监控系统要求系统的智能化程度更高，联锁保护的设计更完善，对运行值班员操作水平的要求也更加严格。大屏幕显示器为实现1人监盘提供了新的技术措施，充分显示了跨世纪的大型现代化火电厂控制室的监控水平。每位从事火电厂热工自动化的技术人员都应密切关注国内外自动化的最新进展，为努力提高我国火电厂热工自动化水平贡献力量。

作者单位：神华准能发电厂热工车间 010300

第四篇：热工仪表复习

《自动化仪表调试维修》复习提纲

第一章

测量的基本概念：静态量、动态量、测量过程、直接测量、间接测量、测量系统

测量元件、量程、精度、灵敏度

误差的基本知识：误差分类、系统误差、过失误差、随机误差

误差的基础理论：随机误差分布的性质、间接测量中的误差分析：一次测量时，间接测量误差的计算

习题：1、2、5、7

第二章

测温原理及温标：温度、ITS-90 简介

热电偶技术：热电偶、热电势、热电势的组成、温差电势、接触电势、热电偶三条基本定律的内容及应用、补偿导线法、热电极材料的要求

热电阻测温技术：热电阻、电阻温度计、热电阻材料的要求、半导体温度计、铂电阻（Rt、R0的含义）、铜电阻（式2-19Rt = R0(1+αt)，α0的含义）

温度计的选择安装标定：温度计的安装及方法、温度计标定的方法

习提：

4、7

第三章

压力的基本概念：全压力、总压力、动压力、静压力、压力的分类、流体静压测量的原理、流体总压测量的原理、压力探针的误差分析（有哪些）

稳态压力指示仪表（原理特性）：液柱式压力计、弹性式压力计（弹簧管压力计、膜片式压

力计、膜盒式压力计、波纹管压力计）

动态压力测量：应变式压力传感器的原理、压电式压力传感器的原理、电感式压力传感器的原理、电容式压力传感器的原理、压磁式压力传感器的原理、霍尔效应压力传感器的原理。

真空测量：真空的概念

习题：1、2、3、4

第四章

流速的概念

速度探针有哪些型式，说明其原理或使用范围

激光有哪些特点？简述激光多普勒测速仪的工作原理

节流压差式流量计、速度式流量计（涡街流量计）

习提：1、2、4

第五章

电阻式低温液面计的工作原理及分类

简述连续式液面计传感器的使用方法

超导式低温液面计的工作原理

电容式低温液面计的工作原理

电感式低温液面计的工作原理

差压式水位计的工作原理

习题：1、2、3、4

第五篇：热工测量与自动控制重点总结要点

热工测量与自动控制重点总结

第一章测量与测量仪表的基本知识 测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。2 测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。4 测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和 显示装置组成。测量误差的分类：1）系统误差 2）随机误差 3）粗大误差 按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差 2）人为误差 3）环境误差

4）方法误差或理论误差 5）装置误差 6）校验误差.7 测量精度：准确度、精密度、精确度。仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。9 精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。

第二章 产生误差的原因：1）测量方法不正确 2）测量仪表引起误差 3）环境条件引 起误差

4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。2 函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差 2）按可能性调整误差 3）验算调整后的总误差。

第三章温度测量温标：是温度数值化的标尺。他规定了温度的读数起点和测量温 度的基本单位。热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异 2）两接点温度相异.4 热电偶的基本定律：1）均 质导体定律 2）中间导体定律 3）中间温度定律。补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。

6电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

7热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温

范围宽，在工业温度测量中，得到了广泛的应用。2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现

性好，电阻与温度的 关系接

近线性以及廉价。

3）当热电阻材料的电阻率大时，热电阻体积可做的小一些，热容量和热惯性就小，响应 快。8 热电偶的校验：通常采用比较法和定点法。

热电偶的检定：是对热电偶的热电势与温度的已知关系进行检

验。薄膜热电偶：用真空蒸等方法使两种热电极材料（金属）蒸镀到绝缘基板上，二者牢固的结合在一起，形成薄膜状接点。10冷端温度补偿的方法：1）冷端温度校正法 2)补偿导线法

3）仪表机械 零点调整法 4）冰浴法 5）补偿电桥法

第四章 湿度测量 湿度计的标定与校正装置的方法：重量法、双压法和双温法。2 试述弹性压力计的误差及改善途径：

误差 1）相同压力下同一弹性元件正反行程的变形 量会不一

样，因而存在迟带误差。

2）弹性元件变形落后于被测压力的变化，会引起弹性后

效误差仪表的各种活动部件只见到间隙，示值与弹性

元件的变形不完全对应，会 引起摩擦误差。3）仪表的活动部件运动时，相互间有摩擦误差，会引起

摩擦误差。4）环境温度变化会引起金属材料弹性模量的变化，会造

成温度误差。

改善途径：1）采用无迟带误差或迟带误差极小的全弹性材料和

温度误差很小的恒弹性材料制造弹性元件。2）采用新的转换技术，减少或取消中间传动机构，以减少间隙误差和 摩擦误差。

3）限制弹性元件的位移量，采用无干摩擦的弹性支

承或磁悬浮支承等。

4）采用合适的制造工艺，使材料的优良性能得到成分的发挥。

第五章 压力测量 测量压力的仪表按原理不同分为：液柱式压力计、弹性式压力计、电气式压力计和活塞式压力计。液柱式压力计：是以液体静力学原理为基础的。3 用弹性传感器组成的压力测量仪表为弹性压力计。弹性元件及其特性：弹性元件有弹 簧管、波纹膜片、波纹膜盒和波纹管。弹性元件的测压原理是当弹性元件在轴向受到 的外力作用时，就会产生拉伸或压缩位移。5 霍尔效应：把半导体单晶体薄片置于磁 场 B 中，当在晶片的 Y 轴方向上通以一定大小的电流 I 时，在晶片的 X 轴方向的两个 端面上将出现电势，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势称霍尔电势，这个半导体 称为霍尔片。压力表的选择：根据被测压力的种类、被测介质的物理化学性质和用途以及生产过程所提的技术要求，同时应本着既满足测量准确度、有经济的原则，合理的选择压力表的型号、量程和等级。7 压力表的校验:常用仪器为活塞式压力表，其是利用静力平衡原理工作的，它由压力发生系统和测量活塞组成。

第六章 流量测量 流量测量分为质量流量、重量流量、体积流量。流量测量仪表分为三类：容积法、速度法和质量流量法。3 累计流量：是指在某一时间间隔内，流体通过的总量。4 体积流量计分为：差压式流量计、转子流量计、容积式流量计和速度 流量计。差压流量计的组成：1)节流装置（包括节流件和取压件，其功

能是将流量 信号变换成差压信号）2导压管（其功能是将节流装置前后的压力信号送至显示仪表）

3)显示仪表（显示压差信号或直接显示被

测流量）6 标准取压装置：取压装置与 取压方式有关。标准节流装置取压方式为标准孔板、角接取压、法兰取压、标准喷嘴 和角接取压。标准节流装置使用的流体条件和管道条件： 流体条件：1）流体充满圆管并连续的流动

2）管道内流体流动是稳定的，流量不随时间变化或

变化缓慢。

3）流体必须是牛顿流体，在物理和热力学上是单项的、均匀的或者可以认为是单项的且流 体经节流

时不发生相变。

4）流体流动在受到节流件影响前，已达到充分发展的紊流，流体与管道轴线平行，不得有旋转流。8 转子与差压节流装置的差异在于：

1）任意稳 定情况下，作用在转子上的压差是恒定不变的； 2）转子与锥形管之间的环形缝隙的面积 A 是随平衡位置的高低

而变化，古是变截面。椭圆齿轮流量计：可以就地显示被 测流体瞬时流量及体积总量也可以将流量信号转换成标准的电信号远距离传递二次仪 表。椭圆齿轮每转一周向出口排出四个半月形容积的液体，测量椭圆齿轮的转速便知 道液体的体积流量，即 Q=4nV0。椭圆齿轮流量计的精度与流体的流动状态即雷诺数 Re 的大小。第七章 流速测量 比托管的形式：主要由感测头、管身及动压引出管组成。2 用标准比托管、S 型比托管、直型比托管测风速，往往需要测出多点风速而得平均风速。中间矩形法：是最广的一种测点选择方法。它将管道截面分成若干个面积相等的小截 面，测点选择在小截面的某一点上，以该点的流速作为小截面的平均流速，再以各个截面的平均流速的平均值作为管道内流体的平均速度。4 热电风速仪：

1）若通过带热体的电流恒定，则带热体所带的热量一定。带热体温度随其周围气流速度的提高而降 低，根据带热体的温度测量气流速度，这是热球风速仪的工作原理。

2）若保持带电体温度恒定，通过带热体的电流势必随其周围气流速度的增大而增大，根据通过带热体的电流测风速，这是热敏电阻恒温风速仪的工作原理。5 热球风速仪的工作原理： 主要由两个独立的电路组成： 1）供给带热体恒定电流的回路 2）2）测量带热体温度的回路。浮力式液位计：分为浮子式液位计和浮筒式液位计。2 用差压变送器测量汽包水位是常用的方法之一。第九章

热阻式热流计侧头安装的三种方法：埋入式、表面粘贴式和空间辐射式。

第十一章 自动控制：是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象自动的按照预定的规律运行或变化的手段。自动控制系统的组成：为了达到自动控制的目的，由相互制约的各个部分，按一定规律组成的具有一定功能的整体。其组成是 由被控对象、传感器、控制器和执行器组成。3 自动控制系统的分类：

按定值的形式分为：1）定值控制系统 2）程序控制系统 3）随动控制系统。按系统结构分：1）闭环控制系统 2）开环控制系统 3）复合控制系统。过度过程的基本形式：发散震荡、等幅震荡、衰减震荡和单调过程。衰减比：是表示衰减程度的指标，它是反映系统 稳定程度即相对稳定性。6 环节特性：是指环节的输出和输入的关系。实际系统的构 成环节有热工式、电气式和气动式等多种物理环节，其输入和输出量的性质各不相同。热电阻温度传感器：是由金属丝、骨架和金属保护管组成，而温包温度传感器是由金属管、内装的气体或液体组成。8 控制器特性：1）比例控制器的特性 2）比例积分控制器的特性 3）比例微分控制器的特性 4）比例积分微分控制器的特性 第十二章 自动控制仪表

其按能源分类：电动仪表、气动仪表和直接作用式仪 2 电子式双位控制器是由测量、给定电路、电子放大电路和开关电路等部分组成。调节阀的流量特性:是指流过调节阀介质相对流量与调节阀的相对开度之间的关系。调节 阀流量特性是由调节阀芯形状决定。4 流通能力的定义：当调节阀全开、阀两端压差为10的 5 次方千帕、流体密度为 1g|cm3 时、每小时流经调节阀的流量数定义为调节阀的流通能力，用 c 表示。风量调节阀的流量特性指流过风阀的相对流量与风阀转角的关系。

第十四章自动控制系统的应用 空调装置由：空气的加热器、冷却器、加湿器、去湿气、空气混合器以及净化器等设备组成。空调系统的控制对象的特点：1）多干扰性 2）多工况性 3）温、湿度相关性。3 蒸发器的控制：一般通过热力膨胀阀、电磁 阀、浮球阀等进行控制。压力保护控制分为：高压保护、低压保护和油压保护。5 高压保护：排气压力保护的目的是为了防止排气压力过高而产生事故。产生排气压力过高的原因可能是冷凝器断水或水量不足；或者启动时排气管路的阀门未打开；或者制 冷剂灌注过多；或者因系统不凝性气体过多等原因。6 压缩机能量控制: 进行压缩机能量控制的目的为:1）为了制冷系统经济合理运行 2）实现压缩机轻载或空载启

动。

7双闭环比值控制系统：是由一个定值控制的燃气流量回路和一个随动控制的空气流量回路所组成。双闭环比值控制系统中燃气控制器的设定值，如由炉温控制系统的输出给定，即构成串级并行控制系统。该系统的优点：是实现燃气流量的定值控制，可以大 大克服燃气流量扰动的影响，使燃气空气流量都比较平稳，总的热负荷也比较平稳。