1一、工业炉温控制系统分析#
思路
- 由工业炉温控制系统示意图说明工作原理，指认被控对象、被控量与给定量并画方框图
自动控制系统的基本组成与控制方式
基本概念与信号
本卷考法
- 指出系统的被控对象、被控量与给定量
本卷实例
- 关键一步：由热电偶测炉温并与给定电压比较
- 中间结果：按偏差经放大与执行机构调加热功率
- 卡点：系统示意图需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 闭环系统按给定、比较、放大、执行、对象、检测六个环节串联成环
- 按有无反馈分为开环、闭环与复合控制；按给定信号分为恒值、随动与程序控制
- 检测变送元件把被控量转换成可比较的信号，是反馈通道的入口
- 控制系统的基本要求是稳、准、快三条
步骤
- 从工艺或物理描述里找出被控量与操纵量
- 逐个指认给定、比较、控制、执行、对象与检测六个环节对应的实物
- 按信号流向把环节串成闭环方框图
- 说明系统靠什么维持被控量等于给定量
通用考法
- 本卷考过指出系统的被控对象、被控量与给定量
- 指出系统的被控对象、被控量与操纵量
- 说明检测变送元件在闭环系统中的作用
- 画出给定系统的闭环方框图并说明工作过程
常见易错
- 本卷考过把被控量与操纵量搞反
- 把被控量与操纵量搞反
- 只画方框图而不指认环节，或反之，漏答一半
过程控制系统的组成与设计步骤
过程控制与检测仪表
本卷考法
- 说明过程控制系统的工作原理并画方框图
本卷实例
- 关键一步：按被控对象、检测变送、调节器与执行器梳理
- 中间结果：逐环节说明信号传递关系
- 卡点：工艺流程图需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 四大环节：被控对象、检测变送、控制器、执行器
- 被控量是工艺上要维持的变量，操纵量是控制器输出所控制的变量
- 扰动是影响被控量但不可控的变量
- 设计步骤：定方案 → 选仪表 → 定参数 → 投运整定
步骤
- 从工艺描述中找出被控量、操纵量与主要扰动
- 判断扰动是否需要专门抑制（决定要不要加副回路）
- 选择控制方案并画原理图与方框图
- 说明系统的工作过程
通用考法
- 本卷考过说明过程控制系统的工作原理并画方框图
- 指出系统的被控量、操纵量与扰动量
- 设计满足工艺要求的控制系统并画出原理图及方框图
- 说明系统的工作过程
常见易错
- 本卷考过只画方框图而不指认环节作用
- 把被控量与操纵量搞反
- 只画方框图不画原理图（或反之），漏答一半
测温仪表与热电偶冷端补偿
过程控制与检测仪表
本卷考法
- 说明热电偶测温与冷端补偿在系统中的位置
本卷实例
- 关键一步：热电偶把炉温转换为电压信号
- 中间结果：冷端温度影响需在测量回路中考虑
- 卡点：测温回路需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 热电偶输出是两端温度差的函数，E(T,T₀)=E(T,0)−E(T₀,0)
- 补偿导线把冷端从现场延长到控制室，但它不能消除冷端温度的影响
- 冷端补偿方法：补偿导线法、电桥补偿法、软件修正
- 查热电特性表时需要线性插值
步骤
- 按断开位置写出对应的热电偶电动势方程
- 两式相减消去炉温项，求出冷端或现场温度
- 查表并用线性插值反求被测温度
- 换成普通铜导线后重新按冷端温度写方程求电压值
通用考法
- 本卷考过说明热电偶测温与冷端补偿在系统中的位置
- 由两处断开测得的电压值求被测温度与现场温度
- 说明改用普通铜导线后各点电压如何变化
- 比较几种冷端补偿方法的适用场合
常见易错
- 本卷考过把补偿导线与普通铜导线的作用混为一谈
- 以为补偿导线可以消除冷端误差
- 查表时不做线性插值直接用最近点
- 把补偿导线与普通铜导线的作用混为一谈
公式