過程控制系統(tǒng)與儀表期末模擬考題

1、過程控制系統(tǒng)與儀表期末模擬考題一、判斷題:1 .過程控制系統(tǒng)中，需要控制的工藝設(shè)備（塔、容器、貯糟等）、機(jī)器稱為被控對象。（V）2 .擾動(dòng)量是作用于生產(chǎn)過程對象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。（X）答案：擾動(dòng)量是除操縱變量外作用于生產(chǎn)過程對象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。3 .在一個(gè)定值控制系統(tǒng)中，被控變量不隨時(shí)間變化的平衡狀態(tài)，也即被控變量變化率等于零的狀態(tài)，稱為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。（X）答案：在一個(gè)定值控制系統(tǒng)中，被控變量不隨時(shí)間變化的平衡狀態(tài)，也即被控變量變化率等于零的狀態(tài)，稱為系統(tǒng)的靜態(tài)，靜態(tài)是一種相對靜止?fàn)顟B(tài)。4 .對一個(gè)系統(tǒng)總是希望能夠做到余差小，最大偏差小，調(diào)節(jié)時(shí)間短，回復(fù)快。 （V）5

2、.時(shí)間常數(shù)越小，被控變量的變化越慢，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間也越長。（X）答案：時(shí)間常數(shù)越大，被控變量的變化越慢，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間也越長。6 .時(shí)間常數(shù)指當(dāng)對象受到階躍輸入作用后，被控變量達(dá)到新穩(wěn)態(tài)值的63.2 %所需要的時(shí)間。（V）7 .對干擾通道時(shí)間常數(shù)越小越好，這樣干擾的影響和緩，控制就容易。（X）答案：時(shí)間常數(shù)越大越好，這樣干擾的影響和緩，控制就容易(V)8 .放大倍數(shù)K取決于穩(wěn)態(tài)下的數(shù)值，是反映靜態(tài)特性的參數(shù)。9 .對于控制通道來說希望T越大越好，而對擾動(dòng)通道來說希望T適度小點(diǎn)好。（X）答案：控制通道T越小越好，而對擾動(dòng)通道來說希望T適度大點(diǎn)好10 .對象特性放大系數(shù)K m是

3、動(dòng)特性，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間zm是測量元件和變送器的靜 態(tài)特性。（X）答案：對象特性放大系數(shù)Km是靜特性，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間zm是測量元件和變 送器 的動(dòng)特性。11 .對純滯后大的調(diào)節(jié)對象，為克服其影響，可引入微分調(diào)節(jié)作用來克服。（X）答案：微分作用能起到超前調(diào)節(jié)的作用，但不能克服純滯后。答案：對象特性時(shí)間常數(shù)越長，則過程反應(yīng)越慢，易引起較長的過渡時(shí)間。12 .純滯后時(shí)間長，將使系統(tǒng)超調(diào)量增加，干擾通道中純滯后對調(diào)節(jié)品質(zhì)沒有影響。（V）13 .測量滯后一般由測量元件特性引起，克服測量滯后的辦法是在調(diào)節(jié)規(guī)律中增加積分環(huán)節(jié)。（X）答案：微分作用能起到超前調(diào)節(jié)的作用，因此能克服純滯后；積分作用

4、能克服余差。14 .目前國內(nèi)生產(chǎn)調(diào)節(jié)閥主要有有線性、等百分比、快開3種流量特性。（V）15 .積分作用可以消除余差，但要求用在對象時(shí)間常數(shù)較小，系統(tǒng)負(fù)荷變化較小的控制過程中。（V）、填空題：16 .調(diào)節(jié)閥的流量特性有（快開）、（等百分比）和（線性），流量特性的選擇主要是與（廣義對象特性）相匹配。17被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對流量（Q/Qmax）與閥門相對行程（I/L ）之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)閥 的（流量）特性;若閥前后的壓差保持不變時(shí)，上述關(guān)系稱為（理想）特性;實(shí)際使用中，閥 前后的壓差總是變化的，此時(shí)上述關(guān)系為（工作）特性。18 .直通雙座調(diào)節(jié)閥的不平衡力較直通單座調(diào)節(jié)閥（ ?。?，泄漏量（大）。1

5、9 .控制系統(tǒng)引入積分作用是為了（消除余差），但積分的引入會(huì)使系統(tǒng)（產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象），引 入微分作用是為了（克服容量滯后）。20 .某調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器，先用純比例調(diào)整到合適的調(diào)節(jié)輸出，在加入積分作 用的過程中，應(yīng)（減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)）。21 .自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)常用參數(shù)整定方法（經(jīng)驗(yàn)法），（衰減曲線法），（臨界比例度法）， （反應(yīng)曲線法）。22 .執(zhí)行器按其能源型式可分為（氣動(dòng)），（電動(dòng)），（液動(dòng)）三大類。23 .氣動(dòng)執(zhí)行器由（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）和（調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）兩個(gè)部分組成。24 .選擇控制方案時(shí)，總是力圖使調(diào)節(jié)通道的放大倍數(shù)（增益）（增大），干擾通道的放大倍數(shù)（增益）（減小）。25 .簡單控制

6、系統(tǒng)由（ 變送器）、（被調(diào)對象）、（調(diào)節(jié)器）和（執(zhí)行器）四個(gè)環(huán)節(jié)組成26.由于微分調(diào)節(jié)規(guī)律有超前作用，因此調(diào)節(jié)器加入微分作用主要是用（克服容量滯后）。27選擇控制方案時(shí)，總是力圖使調(diào)節(jié)通道的放大倍數(shù)（增益）大王 干擾28.某調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器，在加入微分作用的后，最大偏差A(yù)減小余差C丕變調(diào) 節(jié)時(shí) 間ts縮短穩(wěn)定性n提高。29簡單均勻控制系統(tǒng)與液位定值控制系統(tǒng)的區(qū)別是調(diào)節(jié)目的不同；調(diào)節(jié)器參數(shù)整定不同；工藝過程不同。30 .定值控制系統(tǒng)是按（偏差）進(jìn)行控制的，而前饋控制是按（干擾）進(jìn)行控制的；前者是（閉）環(huán)控制，后者是（開）環(huán)控制。前饋控制一般應(yīng)用于擾動(dòng)（可測）和擾動(dòng)（顯 著） 與擾動(dòng)

7、（頻繁）的場合。三、選擇題：31 . （ A ）在閥芯行程比較小時(shí)，流量就比較大，隨著行程的增加，流量很快地達(dá)到最大。A.快開流量特性B.線性流量特性C.拋物線流量特性D.等百分比流量特性32 .電動(dòng)調(diào)節(jié)器控制信號為（A或B ）,輸出信號為（A ） oA. 4 20mA DCB. 1 5V DCC. 0 5V D. 0.2 V DC33 . AL808調(diào)節(jié)器CF系統(tǒng)功能選擇，外部給定，反作用調(diào)節(jié)時(shí)設(shè)（C）。A. CF= 0B. CF= 1C. CF= 8D.CF= 934 .雙容對象特性與單容對象特性相比增加了（ D ）。A.純滯后B.傳送滯后C.測量滯后D,容量滯后35 . PID調(diào)節(jié)器變?yōu)?/p>

8、純比例作用，則（C）。A.積分時(shí)間置、微分時(shí)間置xB.積分時(shí)間置0、微分時(shí)間置C.積分時(shí)間置,微分時(shí)間置0D.積分時(shí)間置0,微分時(shí)間置036 .某控制系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器。某人用先比例后加積分的湊試法來整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)。若比例帶的數(shù)值已基本合適，再加入積分作用的過程中，則（B ）A.應(yīng)適 當(dāng)減 少比例帶B.適當(dāng) 增加比例帶C.無需改變比例帶D.與比例帶無關(guān)37 .控制系統(tǒng)的反饋信號使得原來信號增強(qiáng)的叫作（B ）。A.負(fù)反饋B.正反饋C.前饋D .回饋38 .過渡過程品質(zhì)指標(biāo)中，余差表示（A ）。A.新穩(wěn)態(tài)值與給定值之差B.測量值與給定值之差C.調(diào)節(jié)參數(shù)與被調(diào)參數(shù)之差D.超調(diào)量與給定值之差

9、39 . 一般認(rèn)為，經(jīng)過（B ）時(shí)間后，動(dòng)態(tài)過程便結(jié)束了。A. 2TB. 3TC. 6T D. 10T40.引起被調(diào)參數(shù)偏離給定值的各種因素稱（B)oA.調(diào)節(jié)B.擾動(dòng)C.反饋D.給定四、簡答題：41、過程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為幾類？其中閉環(huán)系統(tǒng)中按設(shè)定值的不同形式又可分 為幾種？答：過程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)和開環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，按照設(shè)定值的不同形式又可分為：（1）定值控制系統(tǒng)（2）隨動(dòng)控制系統(tǒng)（3）程序控制系統(tǒng)42、試述熱電阻測溫原理，常用熱電阻的種類有哪些？ Ro各為多少？答：熱電阻溫度計(jì)是利用 金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來進(jìn)行溫

10、度測量的，只要設(shè)法測出電阻值的變化， 就可達(dá)到溫度測量的目的。工業(yè)上常用的熱電阻有：伯電阻，銅電阻。目前工業(yè)上使用的伯電阻有兩種：一k種是Ro =10 ；另外一種是Ro=100 o工業(yè)上使用的銅電阻也有兩種：一種是Ro=5O ；另一種是Ro =100 o43、何為控制閥的理想流量特性和工作流量特性？常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有哪些？答：閥前后壓差保持不變時(shí)的流量特性稱為理想流量特性；在實(shí)際使用過程中，閥前后的壓 差會(huì)隨閥的開度的變化而變化，此時(shí)的流量特性稱為工作流量特性。常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有：直線流量特性、等百分比（對數(shù)）流量特性、快開特性。五計(jì)算題44、某化學(xué)反應(yīng)器，工藝規(guī)定操作溫度為2

11、00 ioa考慮安全因素，調(diào)節(jié)過程中溫度規(guī)定值 最大不得超過15C?，F(xiàn)設(shè)計(jì)運(yùn)行的溫度定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過 程曲線 如下圖所示，試求：該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)（最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡 時(shí)間），并問該調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否滿足工藝要求。參考答案：最大偏差 A = 230-200 = 30C余差 C= 205-200 = 5C衰減比 n = y1:y3 = 25:5 = 5:1振蕩周期 T = 20- 5=15 （min）設(shè)被控變量進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值的土 2%,就認(rèn)為過渡過程結(jié)束，則誤差區(qū)域=205 X （ 2%） =4.1C在新穩(wěn)態(tài)值（205C ）兩側(cè)以寬度為土 4.1C畫一區(qū)

12、域（陰影線）。曲線進(jìn)入時(shí)間點(diǎn) Ts =22min工藝規(guī)定操作溫度為200 10C,考慮安全因素，調(diào)節(jié)過程中溫度規(guī)定值最大不得超過15C,而該調(diào)節(jié)系統(tǒng)A=30C,不滿足工藝要求。最大偏差 A = 230-200 = 30C余差C= 205-200 = 5C衰減比 n = y1:y3 = 25:5 = 5:145、如圖所示，用差壓變送器檢測液位。已知p仁1200kg/m3, p2= 950kg/m3, h1= 1.0m, h2 = 5.0m,液位變化的范圍為03.0m,如果當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s,求差壓變送器的量程 和遷移量。當(dāng)液位在03.0m變化時(shí)，差壓的變化量為p1gHmax= 120

13、0X 9.8X 3.0= 35280 Pa根據(jù)差壓變送器的量程系列,可選差變的量程為40kPa當(dāng)H = 0時(shí)，有巾二p2g( h2- h1)= 950X 9.8X( 5.0- 1.0)= 37240 Pa所以,差壓變送器需要進(jìn)行負(fù)遷移,負(fù)遷移量為37.24kPa遷移后該差變的測量范圍為一37.242.76kPa若選用DDZ-川型儀表，則當(dāng)變送器輸出1= 4mA時(shí)，表示H = 0;當(dāng)1= 20mA時(shí)，H=40X 3.0/35.28= 3.4m,即實(shí)際可測液位范圍為03.4m。如果要求H=3.0m時(shí)差變輸出滿刻度(20mA),則可在負(fù)遷移后再進(jìn)行量程調(diào)整,使得當(dāng)Ap=37.24+ 35.28=- 1.96kPa時(shí),差變的輸出達(dá)到20mAo46、有一臺電動(dòng)差壓變送器，表量程為25000Pa對應(yīng)的最大流量為50t/h,工藝要求40t/h時(shí)報(bào)警。問：不帶開方器時(shí)，報(bào)警值設(shè)定在多少？帶開方器時(shí)，報(bào)警信號設(shè)定在多