给水排水工程仪表与控制课后习题答案!(5)

2019-02-20 20:31

1.结构:见课本图6.5

2.工作原理:就是用一台计算机对多个被控制参数进行巡回检测,检测结果与设定值进行比较,再按已确定的控制规律(例如PID规律或直接数字控制方法)进行控制计算,然后输出到执行机构对被控制对象进行控制,是被控制参数稳定在设定值上 3.特点:与DPS相比有以下几个特点。

a)、计算机参与了直接控制,系统经计算及构成了闭环,而DPS中是通过人工或别的装置来控制,计算机与对象为形成闭环。 b)设定值是预先设定好后送给或存入计算机内的,控制过程中不变化。 三.计算机监督控制系统 1.结构:见课本图6.6和6.7

2.工作原理:在计算机监督系统中,不断检测被控制对象的参数,计算机根据给定的工艺数据、管理命令和控制规律,计算出最优设定值送给模拟调节器或DDC计算机,最后由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程,从而使生产过程处于最优工作情况。

3.特点:SCC系统较DDC系统更接近被控制过程变化的实际情况,它不仅可以进行设定值控制,同时还可以进行顺序控制、最优控制与自适应控制等。但是,由于被控制过程的复杂性,其数学模型的建立比较困难,所以,如果此时根据数学模型计算最有设定值,很难实现SCC系统。 四.分布式控制系统 1结构;见课本图6.8

2.工作原理:是以微型计算机为主的连接结构,主要考虑信息的存取方法、传输延迟时间、信息吞吐量、网络扩展的灵活性、可靠性与投资等因素。

3特点:a)分散性。 b)集中性。 c)有通讯功能。

9、1.应充分考虑处理厂规模与总体规划、平面布置、工艺特点、管理体制、操作人员的技术水平、投资、监视控制方式、投资与分期建设设施等各方面的情况。 2.见课本337页

11、答:一般在污水泵站与污水处理厂的设置地点不同时,宜采用污水泵站的远距离的监视控制,在检查和维护时应注意一下事项: 在拔出或插入印刷电路板时,应切断电源,使其电压为零后再进行。 无论集成电路印刷版的导电部分是否有电,都不准用手去触摸。 在焊接电路板时,不仅要把需要焊接的印刷版电路板拔下,还应当将其他的有关联的印刷电路板拔下。

为了防止输入输出端的错误和其他短路现象,测定时必须使用专用的适配器。

因为运转中有时会出现误动作,因此不要接测定器。

由于电泳等波动,IC易于损坏,不要用电铃或其他蜂鸣器等检查IC电路的配线。

12、答:(自己总结的)存在的问题:1:该微机控制与管理系统中所

采用的一些自动化检测设备、仪表、阀门的功能和精度目前还很不完善,在实际应用中达不到预期的效果,误差很大;2:仪器设备的维护难度大;3:限于经费没有配套的交流调速设备。改进与完善:提高仪器设备的测量精度和质量,降低维护费用,进行我国自主研发设计制造自动化控制系统。 17.图见385页右下角

这种自动控制方式更先进,可靠性更好,它既能避免污泥积累过多引起的堵塞问题,又能防止排除的污泥浓度过低及含水率高等问题;尤其对于污水量很大且难于选择排泥周期的初次沉淀池,更能显示其优越性。

19.定回流污泥量控制最容易实现,定MLSS浓度控制能使出水水质的波动最小,与进水量成比例控制、定F/M控制难于完全实现。 20.有以下几种控制策略: 1)定污泥排放量控制

根据计算或经验每日都排放一定量的污泥,在操作是每日可排放一次或数次,以至于可以连续排放,排放时应当用MLSS浓度监测仪和流量计来计量。 2)间歇定时排泥控制

每隔一定的时间t排放污泥一次,使曝气池中的MLSS至某一设定的最小浓度为止其中两次排泥的间隔时间t为一常数。 3)定污泥龄控制

通过连续控制排泥量维持污泥龄不变的控制方法。

4)随即排泥控制

根据进水水质水量的变化情况及出水质量的要求,通过随进地排放污泥有目的控制MLSS浓度的非定量非定时的一种排泥控制方法。 污泥排放控制直接影响到出水水质以及供气量的控制。因为污泥排放是二次沉淀池的主要控制因素,直接决定二次沉淀池的运行状态,而二次沉淀池的运行状态直接关系到处理水的质量,其中它的运行状态如何与曝气池控制密切相关,从而影响到供气量的控制。 21、1)用计时器控制排泥泵的启动和停止。

2)用计时器和预置计数器控制每日排出一定量的浓缩污泥。 3) 用计时器控制排泥泵的启动,用污泥浓度计检测污泥浓度降低至某一设定浓度时停泵。

4)用计时器控制泵的启动,用污泥浓度计、流量计和预置计数器控制每次都排出一定量的固形物时停泵。

大型污水处理厂常采用控制方法(1),小型污水处理一般采用控制方法(2),用污泥浓度检测仪的控制方法(3)和(4)。 22.1)污泥投配与排出的控制

一般用水位计、流量计与顺序控制器的系统,对向消化池投加生污泥、向二级消化池头配熟污泥、排出上清液和排出消化后的熟污泥等,都采用定容积流量控制。 2)搅拌控制

分为机械搅拌方式与消化气搅拌方式 3)温度控制

有热交换式和蒸汽直接加热式

有硝化池内的温度、污泥的投配和搅拌以及HRT、SRT、氧化还原电位、Ph值及酸碱度、温度、厌氧活性污泥、废水成分、负荷率与发酵状态、解除状态和营养元素等。

1.自动控制系统有哪些基本组成部分?各部分作用是什么?

一个自动控制系统只要由以下基本见构成:①整定文件:也称给定文件,给出了被控量应取的值②测量元件:检测被控量的大小③比较文件:用来得到给定值与被控量之间的误差④放大元件:用来将误差信号放大,用以驱动执行机构⑤执行元件:用来执行控制命令,推动被控对象⑥校正元件:用来改善系统的动静性能⑦能源元件:用来提供控制系统所需的能量。 2.分析各种典型环节的动态特性极其特点。 ①比例环节也称放大环节,特点是当输入信号变化时输出信号会同时以一定的比例复现输入信号的变化。传递函数:G(s)=k(k为放大系数),Y(s)=KX(s),y(t)=kx(t)。②一阶环节也称一阶惯性环节,当输入信号做阶跃变化后,输出信号立刻以最大速度开始变化,曲线斜率最大,而后变化速度开始放慢,并越来越慢,最后达到一个新的稳定状态。传递函数:G(s)=k/Ts+1,X(s)=A/S(xu=A)。③积分环节:只要有输入信号存在,输出信号就一直等速的增加或减小,随着时间而积累变化。传递函数:G(s)=k/b*s Y(s)=kX(s)/TiS y(t)=k/Ti ∫x(t)dt。④微分环节:微分作用的输出变化与微分相同和输入信号的变化速度成比例而与输入信号大小无关,即输入信号变化速度愈快,微分时间越长,微分环节输出信号也愈大。传递函数:G(s)=Td*S,Y(s)=Td*S*X(s),y(t)=Td*dx(t)/dt。⑤纯滞后环节:当输入信号产生一个阶跃变化时,他的输出信号即不是立刻反应输入信号的变化,也不是慢慢的反应,而是要经过一段纯滞后时间以后才等量的复现输入信号的变化。传递函数:G(s)=e﹣zs,Y(s)=e﹣zs*X(s) y(t)=x(t-τ)。

1、自动控制系统:自动控制装置、被控对象

2、自动控件系统:调节元件、执行元件、测量元件、被控对象

3.自动控制系统由哪些形式?

答:(1)闭环控制;(2)开环控制;(3)复合控制。

5、自动控制系统分类:(1)按信号传递是否关闭:①闭环控制②开环控制(2)按工作原理:①反馈控件②前馈控件③复合控件(3)按输入量形成:①恒值控件②随动控件③程序控件

6.评价自动控制系统的过渡过程有哪些基本指标?答:评价自动控制系统的过渡过程基本指标有:(1)最大偏差A;(2)过渡时间ts;(3)余差C;(4)衰减比;(5))振荡周期Tp.

7有哪些常用控制方式?答:常用控制方式有:(1)位式控制;(2)比例控制;(3)比例积分控制;(4)比例积分微分控制。

9.逻辑代数有哪些基本运算?有哪些基本性质?答逻辑代数基本运算有:(1)单变量运算:‘‘非’’函数,‘‘是’’函数;(2)双变量(多变量)运算:‘‘与’’函数,‘‘或’’函数。基本性质:置换律、结合律。

1、检测仪器有哪些基本部分组成?各有什么作用?答:检测仪器的基本组成部分有传感器、变换器、显示器以及连接它们的传输通道。 传感器的作用:感受到被检测参数的变化,直接从对象中提取被检测参数的信息,


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