水工程仪表与控制

给排水工程仪表与控制

※第一章

1、自动控制：人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（机械的、电子的、电气的、光学的装置等），使生产过程或工作机械（称被控对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（称被控量）按预定要求变化。

2、（习题2自动控制系统有哪些组成部分？各部分的作用是什么？）

自动控制装置包括：测量元件、比较元件、调节元件、执行元件。

①测量元件：测量被控量的实际值或对被控量进行物理量的变换。

②比较元件：将测量结果和要求的值进行比较，得到偏差。

③调节元件：根据偏差的大小产生控制信号，调节元件通常包括有放大器和矫正装置，它能放大偏差信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。

④执行元件：由控制信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。

3、自动控制系统的主要特点：

①从信号传送来看，输出量经测量后回送到输入端，回送的信号使信号回路闭合，构成闭环，此回送过程成为反馈，反馈连接方式是负反馈。由负反馈构成闭环式这种控制系统的结构特点。

②从控制作用的产生来看，它是由偏差引起，偏差产生的控制作用使系统沿减少或消除偏差的方向运动，由偏差产生的控制作用叫做偏差控制。

具有上述两个特点的自动控制系统叫做反馈控制系统、闭环控制系统或偏差控制系统。这一系列的工作原理叫做反馈控制原理。

4、（习题3自动控制系统有哪些形式？）

控制系统从信息传送的特点或系统的结构特点来看可分为开环控制系统和闭环控制系统，以及同时具有开环结构和闭环结构的复合控制系统。

闭环控制：三大特点----封闭的、负反馈和按偏差控制。

主要优缺点----控制精确度高、抗干扰能力强。使用的元件多，线路复杂，系统

的分析和设计都比较麻烦

开环控制：包括①按给定值控制；②按干扰补偿。

控制精度低、抗干扰能力差；结构简单、成本低；

复合控制：按偏差控制与按干扰控制结合起来，对主要扰动采用适当的补偿，实现按干扰控制；同时，再组成反馈系统实现按偏差控制，以消除其他偏差的控制方式。

综上，自动控制系统是由控制器和受控对象组成的，其任务是使被控量自动跟随指令信号变化；实现方式是闭环控制、开环控制和复合控制；控制器的功能是测量、比较放大和执行。

5、（习题7自控有哪些常用控制方式？）

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。

※第二章

1、（习题1检测仪表由哪些基本部分组成？各有什么作用？）

检测仪表：是将被检测参数与其单位比较，并得到其量值大小的实验设备或仪器。其组成：①传感器：是检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。作用：是感受被检测参数的变化，

直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一相应的输出信号。

②变换器：作用：是将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性化或转换成统一信

号，供给显示器。

③显示器：作用：是向观察者显示被检测参数数值的大小。

④传输通道：作用：是联系仪表各环节，给各环节的输入与输出信号提供通路。

2、（习题2检测仪表的性能指标是什么？简述重要性能指标）

仪表的性能指标：技术指标、经济指标及使用方面指标。

技术指标：基本误差、精确等级、变差、灵敏度、量程、响应时间、漂移等。

经济指标：功耗、价格、使用寿命。

使用方面指标：操作、维修、安全运行可靠性、抗干扰与防护能力、重量、体积、自动化程度等。

3、（习题3水质自动监测站点如何选择？）

①大型集中式给水系统上游一定距离处，监测河水水质；②工业废水排出口的下游；

③江河入海口，支流入口；④跨行政边界水体；⑤重要水资源水域或重点水资源保护区。

4、（习题4PH测量的基本方法和原理是什么？）

PH的测量常用电极电位法，该方法是基于两个电极上所发生的化学反应

5、（习题5溶解氧测量的基本方法和原理是什么？）

测量水中溶解氧的方法有碘量法及修正碘量法和氧电极法。清洁水可用碘量法；受污染的地表水和工业废水可采用碘量法或氧电极法。

6、（习题7浊度测量的基本方法和原理是什么？）

目前浊度在线测量都采用光电光度法原理测量，光线通过悬浊液体时，光学界面上会产生反射、折射、漫反射、漫折射等复杂现象。

7、（习题8BOD测量的基本方法和原理是什么？）

BOD的测定方法有：五天培养法、检压法、库仑法、微生物电极法等。五天培养法为实验室培养法；检压法、库仑法为半自动式，测定时间仍为五天；微生物膜电极为传感器的BOD 快速测定仪，可用于自动、间歇测定。

8、（习题9COD测量的基本方法和原理是什么？）

测定COD的方法常用：重铬酸钾法和酸性高锰酸钾法。

9、（余氯测量的基本方法是什么？）

余氯一般采用比色法和电极法进行测量。微量余氯分析仪一般装在标准组合柜内，也可挂墙或盘式安装，主要构成部分有：采水样系统、加试剂系统、测量传感器、微机处理控制器。

10、（习题11流量测量仪表有哪些类型？）

流量测量仪表有：差压流量计、浮子流量计、超声流量计、明渠流量计、电磁流量计。11、可编程控制器简称PC或PLC。它是在电器控制技术、计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。

12、PLC的特点：①可靠性高、抗干扰能力强；②编程简单、使用方便；③功能完善、通用性强；④设计安装简单、维护方面；⑤体积小、重量轻、能耗低。

13、（习题14可编程控制器的基本组成？）

硬件：主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入、输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算等外设连接。

软件：由系统程序和用户程序组成。

14、（习题15PLC与电器控制系统比较有什么特点？）

PLC控制系统的输入、输出和电器控制系统的输入、输出部分基本相同，但控制部分是采用“可编程”的PLC，而不是实际的继电器线路，方便用户改变程序，具有逻辑运算、数值运算及过程控制等复杂的控制功能。

15、（习题16PLC的性能指标是什么？有哪些发展趋势？）

PLC的性能指标：①存储容量；②I/O点数；③扫描速度；④指令的功能与数量；⑤内部元

件的种类与数量；⑥特殊功能单元；⑦可扩展能力。

发展趋势：①向高速度、大容量方向发展；②向超大型、超小型两个方向发展；

③PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力；④增强外部故障的检测与处理能力；

⑤编程语言多样化。

16、（习题18往复泵与离心泵的调节特性有什么差别？）

往复泵流量调节方式：①用旁路阀调节流量；②改变电极转速或行程。

离心泵的调节可以采用变速调节或阀门调节两种方式，变速调节改变水泵的特性曲线，阀门调节则是改变管路特性曲线。

17、（习题21调节阀有哪些常见类型？何为调节阀的理想特性与工作特性？）

类型：按阀体与流通介质的关系可将调节阀分为直通式和隔膜式，前者的阀芯与流通介质直接接触；后者则通过耐腐蚀隔膜与流通介质相接触，更适宜输送含腐蚀性及悬浮颗粒的液体。按阀门控制信号的种类可分为气动与电动调节阀。

流量特性是调节阀的基本特性，在阀前后压差恒定时得到的流量特性称为理想流量特性。在实际应用中，阀前后的压差即在调节阀上的压力降都是随流量变化的，此时的流量特性就是工作流量特性。

※第三章

1、（习题1对水泵及管道系统调节的意义是什么？）

采取技术措施，合理地调节水泵、管道系统工况，保证用户的用水要求，并最大限度地节约能耗、降低费用。

2、（习题3双位控制系统的优缺点有哪些？）

双位控制系统是一种简单、传统的控制方式，采用常规电器设备就可以实现，投资小，应用广泛。然而这种双位控制效益较低，只依两种状态进行开关控制，被控参数波动大。以高位水箱供水系统为例。这种方式的供水水压波动较大，有一部分水头浪费了，从而多能耗；水泵可能会较频繁地开停，也不适合于较大型水泵的运行控制。

3、（习题4水泵的调速技术有哪些？）

水泵的调速方法：①串级调速；②液力耦合器调速；③变频调速。

4、（习题6何为水泵的软启动？）

变频调速特点：是可以实现水泵的“软启动”，水泵从低频电源开始运转，即由低速逐渐升速，直至达到预定工况，而不是按照常规一启动就迅速达到额定转速。

软启动优点：对电网干扰小，无冲击电流，也适合几台泵之间频繁切换。

5、（习题7恒压给水系统的压力控制点有哪些设置方式？各有什么特点？）

恒压给水控制技术包括：①双位控制系统：按水位（水压）的高低两个临界值控制水泵的开停。②定值控制给水系统：按某一压力（水位）控制点的水压（水位）目标值进行调节控制。※第四章

1、（习题1混凝控制技术有哪些类型？）

几种典型的混凝控制技术：①经验目测法；②烧杯实验法；③模拟滤池法；④数学模型法；

⑤胶体电荷控制法。

2、胶体电荷控制法：混凝剂通常属于电解质类物质，其首要作用是与水中胶体杂质发生电中和，并通过增大水中离子浓度来压缩胶体的双电层，降低ξ电位，从而使胶体杂质脱稳凝聚，进而絮凝。

3、胶体电荷测定的测定技术：①ξ电位法；②胶体滴定法；③流动电流法。

4、（习题4流动电流混凝控制技术有什么特点？其基本组成是什么？）

该法以反映胶体荷电特性的另一参数----流动电流为因子，控制投药。这种方法以胶体电荷为参数，抓住了影响混凝的本质特性；同时，该方法是一种在线连续检测法，易于实现投药

量的连续自动控制。

特点：①单因子控制；②小滞后系统；③中间参数控制。

该系统主要由：检测、控制、执行三大部分组成。

5、流动电流与混凝工艺的相关性

利用流动电流原理可以建立简单实用的单因子混凝投药控制系统，其前提是流动电流参数与混凝投药工艺存在一定的相关关系。从水中胶体杂质电中和脱稳凝聚原理出发，理论与实验可以证明这一相关性的存在，主要体现在①流动电流与ξ电位的相关性；②流动电流与混凝剂投量的相关性；③流动电流与混凝效果的相关性。

6、（习题6透光率脉动的产生与检测仪的原理是什么？）

透光率脉动检测器是一种在线光学检测装置，但跟其他各种以光阻塞或光散射为基础的检测器有本质的区别。该仪器用透过流动悬浮液的透过光强度的波动状态计算出形成的絮凝体粒径的变化，因而灵敏度高、响应迅速。无论使用何种混凝剂靠何种机理发生混凝，混合絮凝后絮凝体粒径的相对大小只要有所改变，该透光率脉动检测器都可以准确、灵敏地连续响应。

7、（习题9对比分析现有混凝投药控制技术各有什么优缺点？）

①经验目测法正在为各种先进的技术所取代。②烧杯实验法也不适于工业工程的连续控制而只宜作为实验室评价的一种手段。③模拟滤池法在一些水厂获得了成功的应用，但由于有1~5min的滞后时间，只适于一些原水水质较为稳定的水厂；模拟滤池设计的基础是相对性的，还需要进一步研究相似准则以指导实践。④数学模型法是投药控制技术上的一个重要进展。前馈控制数学模型能迅速响应原水水质及水量参数的变化，滞后小，但可靠性差。由前馈模型的精度等因素所遗留的小偏差则可由反馈微调所修正，从而使处理水质稳定，节约药量，但是，这种方法应用复杂。⑤透光率脉动检测技术，虽可以在线检测水中颗粒物质的粒径变化，但目前还未成熟，存在着滞后时间长、原水浊度变化对系统设定值影响较大、与工艺相似性差、系统不稳定等缺点。⑥以胶体电荷为中间参数的各种混凝技术，抓住了影响药耗得最关键的微观本质因素，这是与其他控制技术的根本差别，也是这些技术的生命力所在。这些技术的关键是要解决胶体电荷的在线连续检测问题。

8、（习题11沉淀池控制主要有哪些内容？）

沉淀池的运行控制，主要是沉淀池排泥控制，其基本内容：是根据池内积泥量的多少，来决定排泥周期、排泥历时。

按采用的监控方法不同，沉淀池排泥控制技术主要有：①按池底积泥积聚程度控制；

②按沉淀池的进水浊度、出水浊度，建立积泥量数学模型，计算积泥量达到一定程度后自动排泥，并决定排泥历时。③根据生产运行经验，确定合理的排泥周期，进行定时排泥。

9、（习题13滤池控制的基本内容是什么？）

滤池的自动控制基本上包括过滤、反冲洗两个方面，其中以反冲洗为主。

控制方案主要解决如何判断反冲洗开始和反冲洗结束。

（1）反冲洗开始判断方式：①滤后水浊度监控；②滤池水头损失监控；③定时控制。（2）反冲洗结束判断方式：①反冲洗水浊度监控；②定时控制。

反冲洗开始与结束的控制方式可以交叉组合应用，也可以将几种方式共同应用，当其中的条件之一达到时，即应该开始或结束反冲洗。

10、氯气投加方式：

正压投加：易泄露，不安全；设备维护量大，控制精确度不高。

负压投加：不出现泄氯现象，安全性高，控制精确。

11、（习题15氯气的投加控制系统如何组成？有哪些控制形式？）

根据负压投加的原理，氯气投加控制系统如真空加氯机加氯系统由气液分离器、真空调节器、加氯机、取样泵、余氯分析仪、水射器、露氯检测仪等组成。

氯气投加控制形式：①流量比例前馈控制：控制投加量与水流量成一定比例；

②余氯反馈控制：按照投加后水中的余氯进行反馈控制。

③复合环控制：按照水流量和余氯进行复合控制，或双重余氯串级控制。

④其他控制方式：pH值、氧化还原电势电位、二氧化硫浓度为控制参数进行控制。

12、（习题16供水企业监视控制和数据采集系统的总体结构是什么？）

SCADA系统总体结构包括5个组成部分：公司的控制中心、水厂分控中心、管网测压站、管网加压站、水源井监控站。

13、（习题17供水企业监视控制和数据采集系统各单元检测机控制功能是什么？）

自来水企业的计算机自动化SCADA系统一般由公司生产调度指挥中心、分厂测控站、管网测压点、水源井监控站等组成。它所具有的功能一般包括：数据采集控制功能，数据传输功能，数据显示及分析功能，报警功能，历史数据的存储、检索、查询功能，报表显示及打印功能，遥控功能，网络功能等。

SCADA系统的基本组成单元是远程测控终端（RTU），它完成对现场数据的采集、传输和对现场设备的控制。

RTU是SCADA系统的基本组成单元，采集、控制和通信是它所具有的基本功能。

※第五章

1、在仪表设备的设计与安装时应注意的问题；①技术经济分析；②仪表设备的可靠性与稳定性；③仪表的功能与工作性能；④注意处理系统的分阶段施工或变更的情况；⑤充分考虑处理系统自动控制的发展。

2、（习题4仪表设备的安装位置取决于哪些因素？）

应根据处理设施的处理方法、特性和规模，以及自动控制系统的水平等情况，来确定检测设备的安装场所；在选择检测场所时，还要考虑湿度、腐蚀气体、可燃性气体、振动等周围环境，传送距离，产生误差的可能性等影响因素，来确定适合的场所。

3、检测仪表与方法的选择：选用仪表的规格、说明书与操作方法明确，易于维护管理的产品。此外还要根据以下各项选择：①检测的目的；②检测的环境条件；③检测精度、重现性与响应性；④维护管理性；⑤检测对象的特殊性；⑥各种信号的特征；⑦检测范围。

4、在使用MLSS检测仪时应注意以下事项：

①为了避免由于检视窗口的污染引起的检测误差，应当定期清洗。

②为了避免由于来自上方直射日光灯强光的射入引起的误差，检测仪的传感器部分常常放置在水面以下30~50cm处；

③由于MLSS检测仪是根据光学原理测定MLSS浓度，当被检测的混合液颜色变化影响透光率变化时，宜使用受其影响较小的透光散射光式检测仪；

④在对MLSS检测仪进行校正时，将MLSS的手分析值进行比较，作成表示相关关系的曲线图，用来校正检测仪。

5、污泥界面的检测方法与仪表：①光学式；②超声波式。

6、有机物的检测方法与仪表：①COD计；②UV计；③TOC计；④TOD计。

7、ICA技术：即是仪表、控制和自动化技术，应用于污水处理系统已经将近30年，但它仍然不是传统市政工程或环境工程的一部分，但可以认为是污水处理的一个特殊部分。

8、理想的ICA系统包括以下四部分：①一个高素质的团体，具有较好的专业知识和运行经验，对系统具有较深的理解，从而不断促进系统的发展；②一个数据收集、加工和显示系统，可以发现系统异常运行现象，并具有分析能力；③一个满足运行目标的控制系统，它可以代替处理系统内低水平的本地控制或污水处理厂内部不同过程和排水系统的耦合系统；④一个可以收集大量过程变量信息的仪器化系统。

给水排水工程仪表与控制(第二版)

仪表与控制思考题与习题 第一章 2．自动控制系统有哪些基本组成部分? 答：一个自动控制系统只要由以下基本见构成：(1)整定文件；(2)测量元件；(3) 比较文件；(4)放大元件；(5)执行元件；(6)校正元件； (7)能源元件。 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。 4．方块图和传递函数有什么作用？ 答：方块图和传递函数是自动化理论的重要基础。通过方块图可以直接看出各环节的联系，及环节对信号的传递过程；而传递函数可以用来描述环节或自动控制系统的特性，将输入----输出关系一目了然表示出来。 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。

基本性质为：置换律、结合律。 11怎样由卡诺图建立或简化逻辑表发式？ 答：基本方法是：化步伐逻辑关系式或真值表中的各项对应地填入图中，标为‘‘1’’，余下的空格填为‘‘0’’；当响铃的偶数个格(对称的)皆为‘‘1’’时，就可将之合并简化为逻辑表达式的一项，其余变量之间为逻辑乘关系，其余‘‘0’’项不考虑。 14．智能控制系统的基本功能是什么？ 答：智能控制系统的基本功能是：(1)容错性；(2)多模态性；(3)全局性；(4) 混合模型和混合计算；(5)学习和联想记忆能力；(6)动态自适应性；(7)组织协调能力。 第二章 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，并转换成一相应的输出信号。 变换机的作用：将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性变化货转变成统一的信号，供给显示器等。 显示器的作用：想观察者显示被检测数值的大小。 传输通道的作用：连接仪表的各个环节，给各环节的输入和输出提供通道。

给排水自动控制与仪表试题

一、填空的重点复习题 1、如果能够对生产工艺过程进行控制调节，使其始终处于正常的工作状态，就能够保证所生产产品的数量与质量。 2、由手动操作完成的过程控制，成为人工过程控制 3、将传感器送来的测量信号转变为可传递的标准信号的仪表,称为变送器 4、受控过程及其自动控制系统会经常处于动态状态。 5、一个良好的自动控制系统,必须具备过程控制的稳定性好、反应快速、准确性高的控制特点。 6、在工程实际中，调节器主要工作参数的整定常采用工程定法来进行。 7、可以在受控对象本身不十分清楚的条件下，人工在闭合控制系统中进行参数整定。 8、数字控制系统的控制规律比较容易改变，这是模拟系统无法比拟的。 9、传感器送出的信号，一般情况下仍为连续的反映受控参数变化的信号。 10、任何一个测量系统，就其测量过程而言，必须由传感器、变换器和显示装置三个基本环节组成。 11、显示装置的作用是向测量者显示被测参数的量值。 二、判断的重点复习题 1、如果当浊度、流量、液位的变化偏离了所允许的正常值时，使用手动方法对过程参数进行调整，使其恢复正常值，则该过程为人工过程控制。 2、自动控制系统就是用仪表与控制设备装置来代替人的感官、大脑与动作的功能,完成对生产过程进行控制的系统 3、能够感受过程参数的变化,并能将变化情况转变成可传递信号的仪器称为传感器。 4、在很多调节器中,为使用方便,往往自带内给定信号功能,而无须再由外部输入给定值。 5、例如,某管网用水规律是随机的,且要求水泵供水必须随时恰好满足管网的用水要求,则可采用变频调速供水系统向管网变压供水。 6、控制指令不随时间的改变而改变,整个系统处于稳定平衡的状态,此种状态即为系统的静态。 7、确定调节器的工作参数的过程，称为调节器工作参数的整定。 8、变换器：传感器输出的信号一般很微弱，不能直接驱动显示或控制装置。 9、测量精度是测量误差的反义词，即是指测量值与其真值的接近程度。 10、压力是垂直作用在单位面积上的力,在物理学中称为压强。 11、半导体热敏电阻通常用铁、镍、钛、镁、铜等一些金属的氧化物制成。可测量-100 ~ C o 300的温度。 12、在给水排水工程中，绝大多数水泵都是采用异步电动机作为动力的。 三、选择的重点复习题 1、增加双金属片的长度，可提高温度计的灵敏度。 2、所谓节流装置就是将其安装在管道中，流体流经时会产生流体流通面积突然缩小，使流束收缩的装置。 3、浮子流量计又称为转子流量计，它属于面积式流量计。 4、涡轮流量计是一种最典型的速度式流量计。它是利用悬置于流体中的叶轮感受流体的平均流速而实现流量测量的。 5、常用过程控制仪表是指在自动控制过程中,所应用的参数检测\信号处理\控制执行等仪表. 6、基地式调节器将所用的器件都集中装在一起，结构简单，经济实用，便于维修，但占地较

水工艺仪表与控制复习资料

水工艺仪表与控制复习资料 一、判断 前馈控制一般应用于扰动不可测、扰动不显著的场合。（×） 集散控制系统是一种分布型控制系统，其控制规律的运算是通过程序实现的。（√） 对纯滞后的调节对象，为克服其影响，可引入微分调节作用来克服。（×） 气动执行器由执行机构和调节机构两个部分组成。（√） 比例调节过程的余差与调节器的比例度成正反比，比例度越大则余差越小。（×） 按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。（√） 在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。（×） 对于一个控制系统总是希望能够做到余差小，最大偏差小，调节时间短，回复快。（√）当调节过程不稳定时，可增大积分时间或加大比例度，使其稳定。（√） 将传感器送来的测量信号转变为可传递的标准信号的仪表,称为变送器。（√） 积分作用可以消除余差，但要求用在对象时间常数较小，系统负荷变化较小的控制过程中。（√） 对象特性放大系数Κm是动特性，时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。（√） 在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的动态。（×） 时间常数越小，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。（√） 自动调节系统常用参数整定方法有经验法、衰减曲线法、临界比例度法、反应曲线法。（√）执行器按其能源型式可分为气动、电动、液动三大类。（√） 二、简答 PLC控制系统与电器控制系统比较有什么特点？ 答:①可靠性高抗干扰能力强，②编程简单实用方便，③功能完善通用性强，④设计安装简单维护方便，⑤体积小重量轻能耗低。 恒压给水系统的压力控制点有哪些设置方式，各有什么特点？ 答:①将控制点设在最不利点处，直接按最不利点水压进行工况调节；②将控制点设于水泵出口，按该点的水压进行工况调节，间接地保证最不利点的水压稳定。 特点：①压力控制点设在水泵出口，实现给定一个压力设定值，按此值变速调节水泵工况。这种控制方式管理方便，但是不能直接反映用户的水压情况，如果管路上发生某种情况，就可能影响用户的水压。②控制系统简单，不需要流量传感器，控制准确，能够实现最大限度的节能供水，因此，技术经济性能更佳，而且技术上不难实现。但是这种控制方式下，压力控制点的环境可能是复杂的，在工程和管理上会带来一些困难。 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，并转换成一相应的输出信号。变换器的作用：将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性变化货转变成统一的信号，供给显示器等。显示器的作用：想观察者显示被检测数值的大小。传输通道的作用：连接仪表的各个环节，给各环节的输入和输出提供通道。

过程控制系统与仪表 习题答案 王再英

过程控制系统与仪表王再英刘淮霞陈毅静编著 习题与思考题解答 机械工业出版社

第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答： 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答： 分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统?

解答： 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解答： 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？ 解答： 稳态： 对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达 到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静 止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态： 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统 又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解答： 单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A； y与最终稳态值y（∞）之比的百分数σ； 超调量：第一个波峰值 1

水污染控制工程试卷A及答案

《水污染控制工程》试题 一、名词解释 1．气固比 2．氧垂曲线 3．吸附再生法 4．剩余污泥 5．@ 6．折点加氯消毒法 7．回流比 8．生物膜法 9．活性污泥法 10．生物脱氮 11．泥龄 12．BOD5 13．COD 14．} 15．水体自净 16．污泥指数 17．剩余污泥 18．破乳 19．大阻力配水系统 20．小阻力配水系统 二、问答题 1.试说明沉淀有哪几种因型各有何特点，并讨论各种类型的内在联系与区别， 各适用在哪些场合 2.{ 3.设置沉砂池的目的和作用是什么曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有 何区别 4.水的沉淀法处理的基本原理是什么试分析球形颗粒的静水自由沉降（或浮 上）的基本规律，影响沉淀或浮上的因素有哪些 5.加压溶气浮上法的基本原理是什么有哪，几种基本流程与溶气方式各有何 特点在废水处理中，浮上法与沉淀法相比较，各有何缺点 6.污水的物理处理方法和生物处理法的目的和所采用的处理设备有何不同

7.微生物新陈代谢活动的本质是什么它包含了哪些内容 8.在生化反应过程中，酶起了什么作用酶具有哪些特性 9.影响微生物的环境因素主要有哪些为什么说在好氧生物处理中，溶解氧是 一个十公重要的环境因素 10.什么叫生化反应动力学方程式在废水生物处理中，采用了哪两个基本方程 式它们的物理意义是什么 11.； 12.建立生物下理过程数学模式的实际意义是什么在废水生物处理中，这个基 本数学模式是什么它包含了哪些内容试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理。 13.好氧塘中溶解氧和pH值为什么会发生变化 14.污水土地处理有哪几种主要类型各适用于什么场合 15.试述土地处理法去除污染物的基本原理。 16.土地处理系统设计的主要工艺参数是什么选用参数时应考虑哪些问题 17.试述各种生物膜法处理构筑物的基本构造及其功能。 18.生物滤池有几种形式各适用于什么具体条件 19.影响生物滤池处理效率的因素有哪些它们是如何影响处理效果的曝气设备 的作用和分类如何，如何测定曝气设备的性能 20.》 21.活性污泥有哪些主要的运行方式，各种运行方式的特点是什么促使各种运 行方式发展的因素是什么 22.曝气池设计的主要方法有哪几种，各有什么特点 23.曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么 24.产生活性污泥膨胀的主要原因是什么

水工艺仪表与控制试卷

一、名词解释： 1、传递函数：一个环节或一个自动控制系统，输出拉式交换与输入拉式交换之比。P13 2、余差：控制过程结束，被控参数新的稳定值与给定值之差。P27 3、软启动：电压由零慢慢升到额定电压，使电机启动的全过程都不存在冲击矩，而是平滑的启动过程。 4、§电位：位移界面--滑动界面上呈现出的电位，即众所周知的§电位。 5、灵敏度：由于仪表输入的变化所引起的输出的变化量?y与输入变化量?x之间的比值。 6、比例控制：P30 二、填空： 1、仪表的性能指标：技术指标、经济指标及使用方面指标。 2、控制器的控制方式：是指控制器接受了偏差信号（及控制器的输入信号）以后，它的输出信号（即控制器的发出的信号）的变化形式； 其基本控制方式由：位式控制、比例控制、积分控制、微分控制。 3、BOD的测定方法有：五天培养法、检压法、库仑法、微生物电极法等。P94 4、测定COD的方法常用：重铬酸钾法和酸性高锰酸钾法。 5、水泵的调速方法：①串级调速；②液力耦合器调速；③变频调速。（恒流、恒压）P180 6、胶体电荷测定的测定技术：①ξ电位法；②胶体滴定法；③流动电流法。 7、SCADA系统总体结构包括5个组成部分：公司的控制中心、水厂分控中心、管网测压站、管网加压站、水源井监控站。P264 8、滤池基本控制包括：过滤、反冲洗。P249 自动控制方式：根据各格滤池水位（滤池水头损失）上升到达反冲洗水位的先后顺序进行操作，一次控制滤池的反冲洗。 9、沉淀池的运行控制主要是：沉淀池排泥的控制。P244 10、水处理的氯气投加分为：正压投加、负压投加（余氯反馈控制、复合环控制、流量比例前馈控制）。P258 11、污水处理厂取样方法：常规定时取样、整日连续取样、非常规定时取样、短时间内取混合试样。P282 12、恒压给水控制技术类型：双位控制系统、定值控制给水系统。 13、影响混凝剂需要量的因素：混凝要达到的目标、处理构筑物的性能、原水的水质、混凝剂自身的特性。 14、浮子流量计的原理：P117 三、简答题： 1、PLC的性能指标？P157 答：存储容量、I/O点数、扫描速度、指令的功能与数量、内部元件的种类与数量、特殊功能单元、可扩展能力。 2、污水处理厂计算机控制系统的种类有哪些，各种控制系统的工作原理和特点是什么？答：操作指导控制系统、直接数字控制系统、计算机监督控制系统、分布式控制系统。（1）操作指导控制系统 工作原理：在计算机的指挥下，定期地对生产过程中的参数作巡回检测，并对其进行处理、分析、记录及参数越限警报等。 特点：计算机不直接参与过程控制，而是有操作人员（或别的控制装置）根据测量结果改

水污染控制工程实验报告

水污染控制工程 实验报告 （环境工程专业适用） 2014年至2015 年第 1 学期 班级11环境1班 姓名吴志鹏 学号1110431108 指导教师高林霞 同组者汤梦迪刘林峰吴渊田亚勇李茹茹 程德玺

2014年4月

目录 实验一曝气设备充氧性能的测定 -------------------------------------------------- 1实验二静置沉淀实验----------------------------------------------------------------- 5实验三混凝实验---------------------------------------------------------------------- 8一、实验目的 ------------------------------------------------------------------------- 15

实验一曝气设备充氧性能的测定 一、实验目的 1.掌握表面曝气叶轮的氧总传质系数和充氧性能测定方法 2.评价充氧设备充氧能力的好坏。 二、实验原理 曝气是指人为地通过一些机械设备,如鼓风机、表面曝气叶轮等,使空气中的氧从气相向液相转移的传质过程。氧转移的基本方程式为： d/dt=K La（s-）（1）式中d/dt：氧转移速率，mg/（Lh）； K La：氧的总传质系数，h-1； s：实验条件下自来水（或污水）的溶解氧饱和浓度，mg/L； ：相应于某一时刻t的溶解氧浓度mg/L， 曝气器性能主要由氧转移系数K La、充氧能力OC、氧利用率E A、动力效率Ep四个主要参数来衡量。下面介绍上述参数的求法。 （1）氧转移系数K La 将（1）式积分，可得 1n(s—)＝一K La t+ 常数（2）此式子表明，通过实验测定s和相应与每一时刻t的溶解氧浓度后，绘制1n(s—)与t关系曲线，其斜率即为K La。另一种方法是先作-t曲线，再作对应于不同值的切线，得到相应的d/dt，最后作d/dt与的关系曲线，也可以求出。 （2）充氧性能的指标 ①充氧能力（OC）：单位时间内转移到液体中的氧量。 表面曝气时：OC（kg/h）= K La t（20℃）s （标）V （3） K La t（20℃）= K La t 1.02420T(T: 实验时的水温) s （标）=s （实验） 1.013105/实验时的大气压(Pa) V：水样体积 ②充氧动力效率（Ep）：每消耗1度电能转移到液体中的氧量。该指标常被用以比较各种曝气设备的经济效率。 Ep（kg/kW·h）=OC/N （4） 式中：理论功率，采用叶轮曝气时叶轮的输出功率（轴功率, kW）。 ③氧转移效率（利用率，E A）：单位时间内转移到液体中的氧量与供给的氧量之

给水排水工程仪表与控制复习

给水排水工程仪表复习 第一章 1．自动控制系统有哪些基本组成部分? 答：一个自动控制系统主要由以下基本部件构成：(1)控制对象；(2)传感器；变送(3) 控制器； (4)执行装置。 2．自动控制系统的分类？ 答：按给定值的不同形式：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统；按系统的结构特 点：前馈控制系统(开环)、反馈控制系统(闭环)、复合控制系统。 3. 传递函数的概念？什么是阶跃函数 答：传递函数：一个环节或一个自动控制系统中，输出拉式变换和输入拉式变换之比。 4．方块图和传递函数有什么作用？ 答：方块图和传递函数是自动化理论的重要基础。通过方块图可以直接看出各环节的联系， 及环节对信号的传递过程；而传递函数可以用来描述环节或自动控制系统的特性，将输入---- 输出关系一目了然表示出来。 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有哪些常用调节规律，它们的表达式？ 答：常用控制方式有：(1)双位控制；(2)比例控制；(3)比例积分控制；(4)比例积分微分控制。 )()(t e K t P c ?=?；?=?edt T t P i 1)(；?+=?edt T K e K t P i c c )(；)()( d c dt d e T e K t P +=?；))(d i c c dt de T edt T K e K t P ++=?? 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。 基本性质为：置换律、结合律、分配律、吸收律、反置关系。 11怎样由卡诺图建立或简化逻辑表发式？ 答：基本方法是：化步伐逻辑关系式或真值表中的各项对应地填入图中，标为‘‘1’’，余下 的空格填为‘‘0’’；当相应的偶数个格(对称的)皆为‘‘1’’时，就可将之合并简化为逻辑 表达式的一项，其余变量之间为逻辑乘关系，其余‘‘0’’项不考虑。 bc a c b a abc c b a c ab S ++++=1；c a c b abc S ++=2；c b a c b a c b a c b a S +++=3 【例1】双控开关 有一房间，设房灯L ，希望在门1及门2处分别设开关，任意控制灯的开闭。 【例2】水泵的开停控制 水泵开停控制工作过程的分析，是一种有记忆的逻辑控制系统。增加一个描述系统在t -1时 刻状态的变量Mt -1。于是有3个变量m 、a 、Mt -1共同决定水泵的工作状态，即输出M 。 第二章 1、给水排水自动化常用仪表？ 答：过程参数检测仪表、过程控制仪表、调节控制的执行设备。

水污染控制工程实习报告

青岛农业大学 学生实习报告 实习名称：水污染控制工程实习报告 实习时间：2011年11月7日—2011年11月27日专业班级：环境工程2009级02班 姓名（学号）：孙国帅20091703 2011年 12 月 3 日

水污染控制工程实习报告 一、实习时间 2011年11月7日——2011年11月27日 二、实习地点 青岛市崂山区沙子口污水处理厂；青岛市城阳区污水处理厂；化学楼101 三、实习目的：通过前往污水处理厂参观实习，进一步深刻理解课本知 识。且通过工程师的讲解，了解污水处理各工艺构筑物的特点与设计理念，明确流程，为课程设计打好基础。并将自己在学科学习过程中遇到的问题，及时与老师和工程师沟通，借助实体构筑物解决。提升自己的实际操作能力和临场解决问题的能力。 关键词：SBR A2/O UCT 模型 四、实习内容 （一）青岛市崂山区沙子口污水处理厂 （1）青岛市崂山区沙子口污水处理厂简介 青岛市崂山区沙子口污水处理厂是由崂山区政府授权青岛海林环保科技有限公司建设的污水处理厂，位于青岛市崂山区沙子口办事处驻地，一期占地41.7亩，设计进水量2.0万吨/天；二期工程占地32.85亩，增加处理能力3.0万吨/天。沙子口目前排放污水总量可达到320万吨/年，工业废水约占总排放量的65%以上，生活污水及公建污水排放量约占总排放量的35%。主要污染物为COD、BOD、SS、N、P等，属有机耗氧型污染。沙子口污水处理厂每天处理废水约8000吨，产生含水污泥近300立方米。该地区的污水以生活类污水为主，有机质含量大，重金属成份极少。处理流程主要为电脑控制，如图1显示实时监控。污水处理厂采用UCT工艺，其英文为University of Cape Town，由南非开普敦大学研究开发。沙子口污水处理厂每天处理废水约8000吨，产生含水污泥近300立方米。该地区的污水以生活类污水为主，有机质含量大，重金属成份极少。沙子口污水处理厂每月可生产有机肥料100吨，以800元／吨的价格卖给园林绿化部门，不仅硝化了污泥，而且获得了经济效益。崂山沙子口污水处理厂投资200万元改造后，将污水处理后产生的污泥进行发酵等环节处理，使之成为优质的林业用有

给排水科学与工程专业实习报告

给排水科学与工程专业实习报告 给排水科学与工程专业实习报告（一） 一.实习目的 本次实习主要目的是要让我们初步接触专业知识的实际应用，对将要学习的专业知识有一些感性认知。通过对自来水厂、污水处理厂的参观，建立全面和系统的感性认识，熟悉自来水厂工艺流程。这也是将书本理论和实际联系相结合，进一步培养观察和分析问题的能力。 二.实习内容 本次实习为期三天，周一在本校参观水泵房、小型污水处理站以及排涝站。了解校园水运营方式。周三是参观福州西区自来水厂，实习主要内容是自来水处理工艺。周五参观福州市祥坂污水处理厂，见习污水处理工艺。以下就各个实习单位进行介绍和总结。 2.1福建工程学院水泵房、污水处理站、排涝站 水泵房内有电源箱、消防供水设备和生活供水设备。主要有消防控制柜，消防泵，喷林泵。消防稳压控制柜，稳压泵。供水控制柜，供水泵(如果有高层，还有高层专用供水设备) 泵房排污控制柜，排污泵。以及消防水箱，生活水箱、稳压罐。 平时一般只要开动一台供水泵，稳压罐内气囊和水，通过充放气达到控制水压的作用。 污水处理站设有格栅机、曝气池、控制柜。格栅机用来捞取杂物，污水处理站临近宿舍楼，所以格栅机密闭用一个大管道排气，以免影响周围空气质量。曝气池采用活性污泥法用含有微生物的污泥来分解有机物。 排涝站设在河岸旁，排涝站有三台抽水机，根据水位高低自动调节开动台数，抽出的水通过水渠排到河里。

2.2福州西区自来水厂 2.2.1 福州西区水厂概况： 西区自来水厂福州鼓楼区洋桥西路260号，金牛山公园正门以西150米。水厂占地1 00亩，一期有16有滤池，三期总共有14个滤池，处理量各为30万吨每天，过滤面积分别为108平方米和121平方米，是福州最早的水厂，也是自来水总公司的前身，建于1 956年。一期扩建于1991年，92年底投产，处理水量为30万吨，1998年和2015年进行了2次扩建，每次扩建15万吨，预计每天处理总水量60万吨，而实际日流量35 5 0万吨，每天供水量占福州市总供水量的一半以上。另外，全厂每天产生废水1万多吨，排放废水浊度1~2度。 2.2.2 水处理工艺 采用常规处理方式，处理的工艺流程：混凝沉淀过滤消毒 (1)从闽江上游取水，经一级泵把水提升通过两条管径为1.6米的管道输送，并在管道里添加混凝剂(聚合氯化铝)进行混合，怪过程须迅速，一般30秒内。 (2)输送到折板式反应池，水与药进一步进行物理化学反应，大致停留18分钟左右形成絮体(俗称黄花)的沉淀，再通过平流式沉淀池沉淀渣物、集水井收集上澄清液。 (3)把澄清液再次送到滤池(法国德利马工司设计的V型滤池)，滤池中采用直径为0.9 5毫米、厚度为1.2米的单层石英砂过滤(滤池中还设有蓄水反冲洗，隔一定时间对石英砂进行冲洗，既保证了过滤速度也保证了出水的浊度，滤后浊度为小于0.1度)。工作原理为：原水经浑水渠进入滤池，自上而下流经颗粒滤料层时，水中杂质被截留，清水由配水系统汇集流出滤池，进入清水池。随着滤层中杂质截留量的逐渐增加，当出水要求不满足时，滤池需停止过滤进行反冲洗。反冲洗时，冲洗水经配水系统自下而上穿过滤料层使其处于

《给排水工程仪表与控制》第二版 思考题与习题答案

《给排水工程仪表与控制》第二版思考题与习题答案 第一章 1.自动控制系统的作用是什么？与人工控制系统有什么共同点？有什么差别？2．自动控制系统有哪些基本组成部分?各部分的作用是什么？ 答：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。 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。 4．方块图和传递函数有什么作用？ 答：方块图和传递函数是自动化理论的重要基础。通过方块图可以直接看出各环节的联系，及环节对信号的传递过程；而传递函数可以用来描述环节或自动控制系统的特性，将输入----输出关系一目了然表示出来。 5..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。

(完整版)环境工程仪表与自动化控制

.自动控制系统：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械（被控对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（被控量）按预定要求变化。控制对象：在生产过程中被控制的反应构筑物或生产设备，可指各种装置、设备、反应器，或反应系统中某一相关部分。 被控量：被控参数y：按工艺要求对某些参数进行调节控制。 调节器输出：按照工艺规律，按一定控制算法，得到的控制调节作用的电信号或其他信号。干扰f：破坏系统平衡，引起被控参数变化的外界因素。 .传感器：直接感受被测参数变化的装置。 .变送器：将感应信号变为标准信号的原件或装置。 方框图：控制系统的元件作用图。图中每一个方框表示组成系统的一个部分（如元件或设备），称之为环节，用带箭头的直线表示信号的相互联系和传递方向。 组成：测量元件、比较元件、调节元件 自动控制系统的分类：1 闭环控制2 开环控制a按给定值控制b按干扰补偿3 复合控制 闭环特点：据被控量与给定值的偏差进行控制，最终达到消除或减少偏差；闭环；反馈控制。开环特点：受控对象是被控量，但控制装置仅接受给定值，信号只有倾向作用，无反向联系。传递函数：一个环节或一个自动控制系统输出拉氏变换与输入拉氏变换之比，称为该系统或该环节的传递函数。 过渡过程：系统在动态过程中被控量不断变化，这种随时间而变化的过程称为自动控制系统的过渡过程。 稳定的过度过程：(a)单调过程：这是一种非周期过程，被控变量在某一侧偏离给定值后．经过相当的时间又慢慢地接近给定值。(b)衰减振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动．但振幅逐渐减小，最终能回到给定值。 不稳定的过渡过程：（c)等幅振荡过程：被控变量在给定值附近上下波动且振幅不变，最终也不能回到给定值。(d)发散振荡过程：被控变量在给定值附近来回波动，且振幅逐渐变大，偏离给定值越来越远。(e)非周期发散过程：被控变量在给定值的某一侧，逐渐偏离给定值，而且随时间t的变化，偏差越来越大，永远回不到给定值。 过渡过程的5个品质指标：（1）最大偏差A：被控参数测量值与给定值的最大差值，最大偏差不能超过允许范围，希望最大偏差尽量小。第一峰值与新稳定值的偏差又称超调量B。（2）过渡时间ts：从干扰到建立新平衡所经历的时间ts过渡时间越短，稳定过程越快，控制质量越高。（3）余差C：控制调节时间结束，被控参数新的稳定值与给定值的偏差，余差的大小反应了控制系统的控制精度。（4）衰减比Ψ：相邻两个波峰值的比值，B：B’＝Ψ，定值系统低一些，随动系统高一些，一般4:1~10:1。（5）振荡周期Tp：相邻两个波峰值之间的时间成为过渡过程振荡周期，倒数为振荡频率，周期与过渡时间成正比。 传感器作用：感受被检测参数的变化，直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一相应的输出信号。 变换器作用：将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性化或转变成统一的信号，供给显示器。 仪表的性能指标1）仪表的量程2）绝对误差3）相对误差4）引用误差5）精度等级6）灵敏度（7）分辨率（8）有效度（9）响应时间 pH测量原理电极电位法的原理是用两个电极插在被测量溶液中，其中一个电极为指示电极(如玻璃PH电极)，它的输出电位随被测溶液中的氢离子活度变化而变化；另一个电极为参比电极（例如氯化银电极)，其电位是固定不变的.这两个电极在溶液中构成了一个原电池，该电池所产生的电动势E的大小与溶液的pH值有关，可用下式表示：E=E*—D*PH 式中 E —测量电池产生的电动势；E*——测量电池的电动势常数(与温度有关)pH——溶

中国地质大学(北京)水污染控制工程考研真题

去年考题 一、名词解释 1、富营养化 2、SVI 3、污泥龄 4、水环境容量 5、充氧能力 二、简答题 1、简述污泥厌氧消化机理？ 2、试简述活性污泥膨胀的产生原因及相应的对策。 3、表面曝气装置的曝气原理？ 4、工业废水可生化性的评价方法有哪些？ 5、污泥处理处置常见工艺。 三、计算题与画图说明题 1、假定以葡萄糖为碳源，以氨氮为氮源，计算好氧条件下的产率系数 和需氧量。 2、画简图说明双膜理论模型。 四、论述题 说明生物脱氮的原理，简述几种生物脱氮工艺，并讨论生物脱氮技术的最新研究进展。

五、设计题 在啤酒、制药、制革工业废水中任选一种，描述其水质特征，并讨论针对其水质特点，如何选择工艺流程？画出你推荐的工艺设计流程框图，并说明每个单元工艺的主要设计参数及对污染物的去除效率。 一·简答： 简述生物膜处理污水机理 污泥处理工艺常见流程 延时曝气活性污泥系统工艺特点？ 与好养处理相比，厌氧生物处理有哪些特点 曝气池异常现象，原因，对策 计算 以葡萄糖为碳源，以氨氮为氮源，在好氧条件下，计算产率系数和需氧量。这个题让求消化池的有效容积，具体数据忘了 画图题 1,.画图说明生物除磷原理 四论述 1 污水天然生物处理的机理，并给出几种主要的处理工艺 生物脱氮原理，工艺，发展前景 五设计题 简述你身边的工业废水有何特征，根据水质特点，设计工艺流程图，画图，并说明各种参数，计算去除效率 1.简述厌氧生物处理三阶段与四种微生物类群 2.废水可生化性判断

3.胶体混凝机理 4.活性污泥悬浮固体组成 5.土地处理系统基本工艺 画图并解释： 1、生物脱氮基本生物过程 2、活性污泥增值曲线 3、成熟生物膜净化污水图，生物膜形成过程 4、Bardenpho，AAO同步脱氮除磷工艺流程图以及特点 5、电渗析法咸化淡水原理过程 公式默写和推演：LM模式两个基本方程以及推断出X=Qc*Y*(Si-Se)/t(1+KdQc) 书上有的。 计算题：污泥含水率和平流池（论坛资料PPT上都有而且是，原题） 论述：好氧生物过程与厌氧消化过程，主要因素。 最后一题是设计。有水质指标以及工艺流程，去除效果以及进水水质，主 要参数以及尺寸等问题 1.水体自净， 2.富营养化， 3.SVI，

水工程仪表与控制

给排水工程仪表与控制 ※第一章 1、自动控制：人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（机械的、电子的、电气的、光学的装置等），使生产过程或工作机械（称被控对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（称被控量）按预定要求变化。 2、（习题2自动控制系统有哪些组成部分？各部分的作用是什么？） 自动控制装置包括：测量元件、比较元件、调节元件、执行元件。 ①测量元件：测量被控量的实际值或对被控量进行物理量的变换。 ②比较元件：将测量结果和要求的值进行比较，得到偏差。 ③调节元件：根据偏差的大小产生控制信号，调节元件通常包括有放大器和矫正装置，它能放大偏差信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。 ④执行元件：由控制信号产生控制作用，从而使被控量达到要求值。 3、自动控制系统的主要特点： ①从信号传送来看，输出量经测量后回送到输入端，回送的信号使信号回路闭合，构成闭环，此回送过程成为反馈，反馈连接方式是负反馈。由负反馈构成闭环式这种控制系统的结构特点。 ②从控制作用的产生来看，它是由偏差引起，偏差产生的控制作用使系统沿减少或消除偏差的方向运动，由偏差产生的控制作用叫做偏差控制。 具有上述两个特点的自动控制系统叫做反馈控制系统、闭环控制系统或偏差控制系统。这一系列的工作原理叫做反馈控制原理。 4、（习题3自动控制系统有哪些形式？） 控制系统从信息传送的特点或系统的结构特点来看可分为开环控制系统和闭环控制系统，以及同时具有开环结构和闭环结构的复合控制系统。 闭环控制：三大特点----封闭的、负反馈和按偏差控制。 主要优缺点----控制精确度高、抗干扰能力强。使用的元件多，线路复杂，系统 的分析和设计都比较麻烦 开环控制：包括①按给定值控制；②按干扰补偿。 控制精度低、抗干扰能力差；结构简单、成本低； 复合控制：按偏差控制与按干扰控制结合起来，对主要扰动采用适当的补偿，实现按干扰控制；同时，再组成反馈系统实现按偏差控制，以消除其他偏差的控制方式。 综上，自动控制系统是由控制器和受控对象组成的，其任务是使被控量自动跟随指令信号变化；实现方式是闭环控制、开环控制和复合控制；控制器的功能是测量、比较放大和执行。 5、（习题7自控有哪些常用控制方式？） 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。 ※第二章 1、（习题1检测仪表由哪些基本部分组成？各有什么作用？） 检测仪表：是将被检测参数与其单位比较，并得到其量值大小的实验设备或仪器。其组成：①传感器：是检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。作用：是感受被检测参数的变化， 直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一相应的输出信号。 ②变换器：作用：是将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性化或转换成统一信 号，供给显示器。 ③显示器：作用：是向观察者显示被检测参数数值的大小。 ④传输通道：作用：是联系仪表各环节，给各环节的输入与输出信号提供通路。

污水处理自动控制系统及仪器仪表管理和维护保养

污水处理自动控制系统及仪器仪表管理和维护保养 1.1、系统总体结构 自控设计方案按工艺流程及工艺特点而制定的。根据工艺流程配置完整的液位、流量、水质分析等检测仪表。从生产管理要求出发，采用集中管理、分散控制的模式，设置数据采集及监控计算机系统。整个控制系统分为二级：中央控制站（中央控制室）及现场控制站。中央控制室设在综合楼内，厂内近期设3个PLC现场控制站、1个电力监控站（工程量列入电气部分），3个现场控制站分别设在加药间控制室、变配电所控制室和出水仪表间控制室。 同时设立全厂管理信息系统，便于全厂生产优化调度。 另外，为了使经营管理人员能及时了解掌握现场情况，提前发现隐患，及时处理，以保证污水厂正常运行，设立摄像系统，监视厂内生产及安全保卫状况。在污水厂围墙设红外入侵探测系统，防止外人非法入侵。 1.1.1、中央控制室 中央控制站位于综合楼二楼的中央控制室，建筑面积约80m2。 1.1.1.1、中央控制站主要硬件 操作员站/工程师站计算机（OS01、OS02），热备冗余结构2套 网络及数据服务器（NS01）1套 24口以太网交换机（SH01）1套 投影仪（PJ01），150”电动屏幕1套 UPS不间断电源装置（UPS00)：220V AC，3KV A，60分钟1套 网络通讯柜（CP00)1套 1.1.1.2、中央控制站主要软件 一套计算机控制系统软件（SW00），包括：Microsoft Windows操作系统、监控组态软件、网络通讯、数据库。 5套管理计算机（MC01~05），分别设于厂长室、副厂长室、总工程师室、化验室、生产科室，以WEB方式对生产运行工况、工艺过程参数的实时查询。 1.1.2、现场控制站 1.1. 2.1、1＃现场控制站

水污染控制工程习题

第一篇水污染控制工程 第一章绪论 一、单项选择题 1．需氧污染物是指（）。 A.无机物 B.有机物 C.植物营养物 D.油类污染物 2．反映废水中有机污染物总量的水质指标是（）。 A B C D 3．城市污水厂目前常采用（）处理。 A 一级处理B二级处理 C 三级处理 4．废水的一级处理主要去除的是（）。 A B C N D 5. 下列水质指标中（）能反映废水中被微生物氧化分解的有机污染物的量。 A B C D 6．污水的一级处理常用（）。 A 物理法 B 化学法 C 生物法 7．生活污水适合（）处理。 A 集中处理 B 分散处理 8．污水的二级处理常用（）。 A 物理法 B 化学法 C 生物法 二、填空题 1.水体污染源有、、，其主要污染物有、、、。

2.水体的自净作用，从净化机制来看，可分为、、 。 3.水体富营养化的主要原因是、大量进入水体造 成的。 4.水体污染源有、、，其主要污染物有、、、。三．名词解释 环境工程水体污染水体自净水质指标需氧污染物 第二章污水的物理处理 一、单项选择题 1.城市污水厂第一个处理单元常采用（）。 A 格栅 B 沉砂池 C 生物处理构筑物 D 二沉池 2.下面哪一种沉砂池能防止污水的厌氧分解（）。 A 平流式沉砂池 B 竖流式沉砂池 C 曝气式沉砂池 3.初沉池设于（）工艺之前合理。 A 格栅 B 沉砂池 C 生物处理构筑物 D 二沉池 4.下列沉淀池中沉淀效率最高的是（）。 A.平流式沉淀池 B.竖流式沉淀池 C.幅流式沉淀池 D.斜板沉淀池 5.竖流式沉淀池常用于（）污水厂。 A 大型B中型 C 小型 6.一般设置在沉砂池后面，曝气池前面的处理构筑物是（）。 A 格栅B初沉池 C 二沉池 D 浓缩池

过程控制系统与仪表习题答案王再英

过程控制系统与仪表 第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点为什么说过程控制多属慢过程参数控制 解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统典型过程控制系统由哪几部分组成 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统

（3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性什么是被控对象的动态特性二者之间有什么关系 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性 稳态： 对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态： 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统