广西大学化工仪表及自动化考试题目

⼴西⼤学化⼯仪表及⾃动化考试题⽬
1.对象(过程)的数学模型建⽴⽅法主要有机理演绎法和试验辨识法两种。
2.控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。
3.热电偶主要⽤于测较⾼温度,⽽热电阻⽤于测中低温度,热电阻与测量桥路连接时,往往采⽤三线制线圈的连接⽅式。4.⽤于测流量的节流装置之⼀是孔板,利⽤流体流经此节流设置时产⽣的压⼒差⽽实现流量测量,它与流速成定量的关系。5.被测介质为导电液体时,电容式物控计的内电阻(⾦属棒)要⽤绝缘物覆盖。
6.调节阀的理想测量特性有直线、对数和快开三种。
7.在⼯程上,简单控制系统的参数整定⽅法有临界⽐例度法、衰减曲线法和经验试凑法三种。
8.DDZ-III型仪表的供电电源为24V DC,DDZ-II型仪表的供电电源为220 V AC,DDZ-III型仪表的标准统⼀电信号为4~20 mA DC或1~5 V DC,⽽DDZ-II型的则是0~10 mA DC
9.应变器或压⼒传感器是基于应变效应进⾏测量的,即将物理变量转换成电阻值。
10.控制系统的单项性能指标有衰减⽐、超调量、残余偏差和调节时间。
11.电动调节阀由调节器和执⾏机构两部分组成,它有正转和反转两种⼯作⽅式。
12.⽤于测流量的节流装置有孔板、喷嘴和⽂丘⾥管三种标准形式。
13.温度变送器有三个品种,它们分别是:接触式变送器、⾮接触式温度变送器和智能式温度变送器。
14.基型控制器由量程单元和放⼤单元两⼤部分组成。
15.控制系统对偏差的定义是e =r(t)-y(t),⽽仪表对偏差的定义则是e = y(t)-r(t)。
16.简单控制系统主要由控制器、执⾏器、被控对象和测量变送四个基本环节组成。
17.电——⽓阀门定位器具有电⽓转换、改善阀门性能双重作⽤。
18.在确定系统的控制⽅案时,应使对象控制通道的放⼤系数增⼤,时间常数减⼩,纯滞后减⼩;对象⼲扰通道的放
⼤系数减⼩,时间常数增⼤。
19.电动薄膜执⾏机构的正作⽤是指输⼊信号压⼒增加时,推杆上移,控制阀的正装是指阀杆下移时,
阀门开度减⼩,所构
成的执⾏器为型式⽓关。
20.为了扩⼤控制阀的可调范围可采⽤分程控制系统。
21.控制器的积分时间减⼩,则积分作⽤增⼤,使控制系统的稳定性降低。
1.⼦流量计的流体流动⽅向⾃下⽽上
2.DDZ-III型电动温度变送器与热偶配合使⽤,其输⼊回路连接时,要注意使冷端温度补偿电阻置于温度恒定性。
3.某加热炉的炉温约为1100C,要求测量信号远传输⾄控制室的DDZ-III型控制器,应选⽤热电偶的温度检测元件和热电偶
变送器
4.随动控制系统的给定值随机变化。
5.设计⼀个分程控制系统,使其控制器的输出信号分成两段分别控制两个调节阀,为了提⾼系统的可
调⽐,这两个调节器
应采⽤同向分程
6.某控制系统有两个控制阀,控制器的输出送到这两个控制阀,这两个控制阀将⼯作在不同的信号段,这个控制系统是⼀
个分程控制系统
7.在串级控制系统中,主回路属于定值控制系统,副回路属于随动控制系统,副调节器⼯作在外给定状态。
8.热磁式氧⽓分析仪是利⽤氧的磁化率其他⽓体的磁化率特性来测定混合⽓体中的含氧量。 A 远⼤于
B 等于
C 远⼩于
9.电磁流量计是测量介质体积流量的仪表
A⾮导电液体B导电液体 C⾮导磁⽓体 D导磁⽓体
10.采⽤DDZ-III型差压变送器来贮槽测量液位时,若差压变送器的安装位置低于贮槽底部,则在最低液位时,差压变送器
输出X值 X值>4mA DC
11.此时差压变送器应作正迁移
12在单闭环⽐值控制系统中,从动量闭环控制系统属于随动和定值控制系统
13.转⼦流量器是采⽤节流__A__原理来测量流量,液体流动⽅向_ E ___
A.恒压降变⾯积
B. ____
C.恒⾯积变压降
D.必须⾄上⽽下 E。必须⾄下⽽上
14.选择(超驰)控制是为了实现_B___⽽设计的控制系统,它属于极限控制的⼀种
A.分程控制
B.软保护
C.硬保护
15.模拟控制器若采⽤PI 算法,请问其输出△u=Kc(e(t)+),是在__A__⼯作状态下实现
A.⾃动
B.软⼿动
C.硬⼿动
D.保持
16.若控制系统的稳定性较差时,可__B__PID 控制器的⽐例度数值。或__A__积分时间常数T,使系统稳定性提⾼。 A 增加 B 减⼩ C.不变
1. 前馈控制系统是根据被控变量与设定值的偏差⼤⼩来进⾏控制的,此说法是否正确?为什么?
错误。前馈控制系统是根据⼲扰量的⼤⼩来进⾏控制的
热电偶校验装置2. ⽐值控制系统中的流量⽐值Fu/F =K 与所需设置的仪表⽐值系数K 是不相同的。此说法是否正确?为什么?
答:正确,当流量与检测信号呈⾮线性关系,当物料流量的⽐值K ⼀定,流量与其检测信号呈平⽅关系时,⽐值器的参数与物料流量的实际⽐值和最⼤值之⽐的乘积也呈平⽅关系。
流量与检测信号呈线性关系,当物料流量的⽐值K ⼀定、流量与其检测信号呈线性关系时,⽐值器的参数与物料流量的实际⽐值和最⼤值之⽐的乘积也呈线性关系
3. 判断下列系统图的控制⽅案是否合理?若不合理,请说明指正。改正⽬的控制系统为何种控制系统?
a 原料作为被控参数反馈控制系统
b 同⼀管道上安装两个控制阀,同时调节前后两个相互⽭盾的⼯艺参数分程控制系统
C 调节阀应安装于从动量通道上即FsC 下单闭环⽐值控制系统
D 副控制器的测量变送应是测量锅炉温度⽽不是燃料流量,故FT 应安装在锅炉上串级控制系统
4. 试判断图属于何种控制系统?说明其理由,并画出相应的系统⽅框图。
前馈—反馈控制系统:
分程控制系统:系统有两个控制阀,控制器的输出送到这两个控制阀,这两个控制阀将⼯作在不同的信号段
5. 当调节器的设定值不变时,请判断以下两种说法哪个正确?为什么?(1)若流量值增加,调节器的输出也增加,则该调节器为正作⽤;(2)若流量值增加,调节器的输出减少,则该调节器为正作⽤。
(1)正确。输⼊量增加(或减⼩),输出量随之增加(或减⼩)时,调节器为正作⽤。
6. 系统在受到扰动⽽进⾏控制时,若其过滤过程不稳定,可通过增⼤积分时间Ti 或加⼤⽐例度使其尽快稳定,这种说法是否正确?为什么?
错误。增⼤积分时间,Ti 积分越弱,不利于消去余差。加⼤⽐例度会使⽐例作⽤消弱,不利于系统快速达到稳定。
1. 控制系统由哪⼏个部分组成?它们的输⼊输出分别是什么?(⽤常规符号表⽰)
控制器:输⼊e (t ),输出u (t );执⾏器:输⼊u (t ),输出q (t );
被控过程:输⼊q (t ),输出y (t );测量变送:输⼊y (t0,输出z (t )。
2. 什么是控制通道和⼲扰通道?对不同通道的特性参数(K,T, τ)要求有什么不同?
答:控制通道:q(t) 对c(t) 的作⽤途径,要求KP 适当⼤些,TP 适当,τP 尽量⼩对象
VB V A
PT
PC
扰动通道:f(t)对c (t )的作⽤途径,要求KF ⼩,TF ⼤,对τF ⽆要求。
3. 若被响应曲线来分,对象(过程)特性可分为哪⼏种?(响应曲线有四种)
4. 在电偶的参⽐端温度补偿⽅法有⼏种?
答:补偿导线法,冰浴法,查表法,补偿电桥法,机械调零法
5. ⼯程上常⽤的控制规律有哪⼏种?它们主要⽤于何种⼯况?(请写出控制P 、PI 、PD 和PID 控制算法的数学表达式,并说明它们的使⽤场合。)
答:1.⽐例控制器P 控制质量要求不⾼,允许有余差的场合
)0()()(u t e K t u C +=
2.⽐例积分控制PI 不允许有余差的场合
++=)0(])(1)([)(u dt t e T t e K t u I C 3.⽐例微分控制PD ⽤于过程容量滞后较⼤的场合 0(])()([)(u dt t de T t e K t u D
C ++= 4.⽐列积分微分控制PI
D 控制质量要求较⾼
)0(])()(1)([)(u dt
t de T dt t e T t e K t u D I C +++=? 6.简单控制系统的投运主要步骤及控制器参数⼯程整定⽅法?
投运主要步骤:1、熟悉系统的技术要求或性能指标2、建⽴控制系统的数学模型3、确定控制⽅案4、根据系统的动态和静态特性进⾏分析与综合5、系统仿真与实验研究6、⼯程设计7、⼯程安装8、控制器的参数整定
控制器参数⼯程整定⽅法:理论计算整定法、⼯程整定法、⾃整定法。
7.采⽤选择性控制系统的⽬的是什么?常⽤的选择性控制系统类型有哪些?
⽬的:当操作条件到达安全极限时,实⾏保护
两种:选择调节器的输出信号选择变送器的输出信号
8.在⼯程应⽤中,设计分程控制系统主要解决那两个⽅⾯的问题?根据调解阀的⽓开,⽓关形式分程控制系统可分为哪两种类型?
答:解决扩⼤执⾏器得可调范围和改善控制系统品质的问题
分为同向分程和异向分程
在某⼯业⽣产过程中,根据现场的⽣产特点和⼯艺要求,为了提⾼控制质量,设计⼀个前馈-反馈控制系统,已知过
程控制通道和扰动通道的传递函数分别为
请简述前馈控制的特点,试写出前馈调节器的传递函数UFF
9.试分别说明什么是调节阀的流量特性、理想流量特性和⼯作流量特性?
答:调节阀流量特性:流过阀门的调解介质相对流量q/qmax 与阀杆相对⾏程l/lmax 之间的关系;
理想流量特性:控制阀的前后压差保持不变时得到的流量特性,既ΔF=常数, q/qmax~l/lmax
⼯作流量特性:控制阀的前后压差不能恒定时得到的流量特性,既Δp ≠常数, q/qmax~l/lmax
10.被控变量选择的原则
答:1。尽量选择能反映产品质量的变量作为被控变量;
2.所选的被控变量能满⾜⽣产⼯艺稳定,安全,⾼效.所选的被控变量能满⾜⽣产⼯艺稳定,安全,⾼效的要求
3.必须考虑⾃动化仪表及装置的现状
操纵变量的选择应遵循的原则
1.⼯艺上允许调节的变量。
2.被控对象所有的输⼊变量中对被控变量影响最⼤的⼀个,即Kr 尽量⼤些,Tr 适当⼩些, τr 尽量⼩些;
3.不宜选择⽣产主要物料量作为操作量
五、计算题
1. 有⼀台DDZ 三型⽐例调器,其输⼊电流是4—20mA ,其输⼊电压范围是1—5V ,计算当⽐例度为40%时输⼊电流变化为4mA
所引起的输出电压变化变化量并计算⽐例调节器的增益Kc 。 ()()()()%
40154204min max min max =-?-=-?-?=u U U u Z Z I
P
V u 5.2=? 5.2%
4011===P K C
2、如何根据**⼯艺变量的要求来选择仪表的量程和精度?现检测出出⼝压⼒约(1.5Mpa
⼯艺要求0.05Mpa ,就地指⽰,可供选择的弹簧管压⼒的精度为:1.0,1.5,2.5,4.0级,量程为0~1.5,0~2.5,0~4.0Mpa ,试选择压⼒表的量程和精度。
解:1.6X3/2=2.4MPa 量程:0—2.5MPa 0.05/2.5*100%=2% 1.5级
1.6X2=3.2MPa 量程:0—4MPa 0.05/4*100%=1.25% 1.0级
3⽤分度值Pt50的热电阻测量,却错查了Cu50分度表,得到的温度是143°C 问实际温度是多少?要求⼀位⼩数 Cu50热电阻143度下为80.63欧
Pt=80.63
()1.15862.8063.8062
.8081.80158159158=---+
3、某⼀标尺为0~500度的温度计出⼚前经过校验,其刻度标尺各点的测量结果值为:
校验表读数/度 0 100 200 300 400 500
标准表读数/度 0 103 198 303 406 495
(1)确定仪表的允许误差及精度等级。
(2)经过⼀段时间使⽤后重新校验时,仪表最⼤绝对误差正负8度,请问仪表是否还符合出⼚时的精度等级。
解 1 %2.1%1000

本文发布于:2024-09-23 16:16:27,感谢您对本站的认可!

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