第一章 自动化控制系统概述
3 自动控制系统组成
手动控制与自动控制对比
自动控制步骤：测量→比较→执行 手动控制步骤：观察→比较→操作 自动控制系统组成
输入变量：系统设定值。 输出变量：被控制变量。
控制变量：操纵变量。由控制器改变的量或状态。
反 馈：输出变量通过检测仪表送回输入端，与输入变量进行比较。 扰 动：对系统的输出量产生不利影响的因素或信号。
控制装置
执行器
过程
检测原件、变送器
+-
设定值
r (t )
偏差e(t )测量值
y(t )
比较
控制
u(t )操纵变量q(t )
扰动 f (t )
被控变量 c(t )
=r (t )-y(t )y(t )-r (t )
控制器
广义对象给水阀门
汽包
蒸汽液位计
省煤器
软水
给水阀门
汽包
蒸汽液位传感器
省煤器
软水
LT
LT
液位控制器
4 自动控制系统分类
① 闭环控制系统(有反馈)
② 开环控制系统(无反馈)
③ 定值控制系统
④ 随动控制系统
⑤ 程序控制系统
5 自动控制系统的过渡过程
静态：系统输入(设定值和扰动)恒定不变时若整个系统建立了平衡，系统各
环节暂不动作，它们的输出处于相对静止状态，称为静态或定态。
动态：输入变化后，系统从初始的平衡状态，经过控制到建立新的平衡，系
统各环节将处于变化过程之中，这种状态称为动态。
过渡过程：输入变化后，被控制量随时间变化的过程。
6 自动控制系统的品质指标
余差e(∞)： 过渡过程终了时设定值与被控量稳态值之差。
第二章 过程特性
1过程特性类型
过程特性：被控过程的输入变量(操纵变量或扰动变量)发生变化时，输出变量随时间的变化规律。
输入变量作阶跃变化时被控变量的时间特性用图形表示为响应曲线(控制通道响应曲线、扰动通道响应曲线)。 过程特性类型：
1自衡的非震荡过程，2无自衡的非震荡过程，3自衡的震荡过程，4具有反向特性的过程
第三章 检测变送
1 概述P22
检测元件：敏感元件、传感器。将工艺变量转化成以之对应的输出信号（一次仪表）。
二次仪表：将变送器和显示装置称为二次仪表
测量误差：被测值与真实值之间的差别 ①绝对误差：仪表指示值与被测的真值之差
按系统结构特点分类
按设定值特点分类 0
x x -=?
②相对误差：引用误差。绝对误差与量程之比
③允许误差：仪表最大引用误差。 仪表性能指标： ①精确度：仪表精度
精度等级(±%) 0.005 0.002 0.05 0.1 0.2 0.4 0.5 1.0 1.5 2.5 4.0 选型：上限值=被测值×4/3~3/2，波动时×3/2~2 仪表精度计算：P23例题 ①根据仪表误差判定仪表精度 ②根据工艺要求选择仪表精度 2 温度检测 热电偶 ①测温原理：P26 ③热电偶补偿导线
用价格便宜、热电性质与热电偶相同的导线将冷端延伸到恒温、低温的地方 ④热电偶参比端补偿（冷端补偿）：将冷端电势补偿到0℃时的电势 热电阻
测温原理：导体的电阻随着温度的变化而变化
电磁流量计：基于电磁感应定律。流体在磁场中做垂直方向流动切割磁力线时，会产生感应电动势 ，电动势大小与流体流速成正比。 6 pH/ORP 检测P53 结构原理
%
100-)
(0?-±=标尺下限
标尺上限X X δ%
100-max
0max ?-±=
标尺下限
标尺上限）（X X δ玻璃电极K C l 溶液
多孔陶瓷
参比电极
Pt 电极
K C l 溶液
多孔陶瓷
参比电极
内参比电极内参比电极
7 DO 检测P54
结构原理
阳极 Ag+Cl -→AgCl+2e - 阴极 O 2+2H 2O+4e →4OH -
8 TOC 检测
紫外/过硫酸盐氧化法测定TOC 原理
①样品首先被酸化，水中的总无机碳变成二氧化碳，再用载气将二氧化碳吹出；
②在水样中加入过硫酸盐，用紫外光进行氧化，此时水中TOC 被完全氧化成二氧化碳；
③再用载气将二氧化碳带入红外检测器检测二氧化碳浓度，换算出TOC 浓度
9 COD 检测
重铬酸钾氧化法测定COD 原理。
1.水样加入硫酸汞(屏蔽Cl -干扰)、硫酸-硫酸银(酸催化剂)、重铬酸钾，加热至175℃消解20min ，重铬酸钾氧化有机物变成三价铬；
2. 通过测定剩余六价铬(420nm)或生成的三价铬(610nm) 的吸光度值与水样COD 值建立的关系，来测定水样COD 值。
)(303.2pH pH k F
RT
E E s s -+
=pH 测定用复合电极 ORP 测定用复合电极
A u阴极
A g阳极聚四氟乙烯膜
K C l 溶液+
-
0.6V
输出o
m c L
p
KnFA i =
10 变送器P62
量程迁移：
使变送器输出信号上限ymax 与测量范围上限xmax 相对应 本质：改变x-y 特性曲线的斜率 方法：调整反馈系数F 或转换系数C 零点迁移
使变送器输出信号下限ymin 与测量范围下限xmin 相对应
本质：左右平移x-y 特性曲线 方法：输入信号中叠加一个偏移量 热电阻三线制:P66
三线制作用：抵消热电阻的连接导线电阻引起的误差
第五章 执行器
1 执行器组成及分类
执行器的作用： 接收控制器输出的控制信号，改变操纵变量，使生产过程按预定要求正常进行 执行器的组成：
执行机构--将控制器输出的控制信号转换成推力或位移 调节机构--根据执行机构的输出信号去改变能量或物料输送量 执行器的分类：
①电动执行器：以电力为驱动能源。防爆差，分立结构，
执行机构分角行程和直行程，交流电机驱动+位置伺服。
V z
+-
V t
I C 1
R t
R 2R 3R 1R 4
R 5+++---V t '+
-+
-V f r r r +
+
--+-
②气动执行器：以压缩气体为驱动能源。防爆好，整体结构，执行机构分薄膜式和活塞式，气压驱动。
③液动执行器：以压力液体为驱动能源。笨重，少用
4 气动薄膜控制阀的流量特性P90
流量特性：调节介质的相对流量与相对开度之间的数学关系即Q = f (L ) 理想流量特性：控制阀的前后压差保持不变时的流量特性 ①线性流量特性 相对流量与相对开度成直线关系 ②对数流量特性 行程等差变化，相对流量等比变化 ③快开流量特性 起始快然后慢
第六章 控制器
控制器的控制规律： 控制器的输出信号u(t)随输入信号e(t)的变化规律。 控制规律种类：①双位控制 ②比例控制P ③积分控制I ④微分控制D ②比例控制：控制器的输出与偏差成正比 比例控制增益： 比 例 度：
单元组合仪表中，输入和输出都是统一标准信号： δ=1 / Kc ×100% 例1：某比例调节器输入和输出信号均为4~20mA 。当输入信号从10mA 变为 11mA 时，输出信号从8mA 变为12mA ，求比例增益Kc 和比例度δ。
解：
例2：某比例调节器输入信号为1~5V ，输出信号为4~20mA 。当输入信号从2V 变为 2.5V 时，输出信号从8mA 变为12mA ，求比例度δ
解：
)()(t e K t u c =?)(/)(t e t u K c ?=min
max min max /
u u u
Z Z e -?-=
δ输入量程
输出量程
4
)1011/()812()(/)(=--=?=t e t u K c %
25%1004/1%100/1=?=?=c K δ%
100/min
max min max ?-?-=
u u u
Z Z e δ%50%10016
4
/45.0%100420812/1525.2=?=?----=
δ
习题：某比例调节器输入信号4~20mA ，输出信号1~5V 。当比例度δ= 50% 时，输入信号变化6mA 所引起的输出信号变化量是多少？ 比例控制P 比例度δ=1 / Kc ×100%（单元组合仪表） δ越大，过渡曲线越平稳，平衡时间越长，余差越大 δ越小，振荡程度越强，平衡时间越短，余差越小 δ过小，系统持续振荡 比例积分控制PI
TI 越大，特性曲线越平坦，积分作用越弱，余差消除慢
TI 越小，特性曲线越陡峭，积分作用越强，余差消除快，振荡加剧
例题：某比例积分控制器比例增益Kc=2，积分时间T I =20s ，控制器输出为4mA 。现突然施加1mA 的阶跃信号，求经过40s 时该控制器的输出信号值 。
解：
比例微分控制PD
理想特性： TD 过小，微分作用过小，对系统控制指标影甚微；
TD 合适，微分作用适当，对系统控制指标有很大改善； TD 过大，微分作用过强，导致系统剧烈振荡；
实际特性：
K D —微分增益，T = T D / K D
比例微分控制PID
理想特性： 实际特性：
习题：某比例积分控制器比例度δ=50%，积分时间12s ，微分时间120s ，微分增益=10。控制器输出为4mA 。现突然施加0.5mA 的阶跃信号，求经过12s 时该控制器的输出信号值 。
??
?
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=??t
I c dt t e T t e K t u 0
)(1
)()(mA 6)040(20112120112)(400=??
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10640=+=?+=u u u ?
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--+=?)ex p()1()(T t K A A K t u D c ??
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c )()()(???
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?--+?+=?)exp()1(1)(D D D I C T t K K A t A T A K t u
各过程常用的控制规律： 液位：要求不高，用P 或PI
流量：时间常数小，测量信号有噪声，用PI 或加反微分 压力：时间常数中小，用P 或PI 温度：容量滞后大，用PID
5 集散控制系统
集散控制系统(Distributed Control System, DCS)：利用微处理机或微型计算机技术对生产过程进行集中管理和分散控制。
DCS 组态：①硬件组态：根据系统的规模和要求选择硬件
②软件组态：将系统提供的功能模块“连接”起来达到过程控制的要求
长动控制 ：按下启动按钮时电动机转动，直到按下停止按钮时电机停转。
启动
停止
控制电路
主电路
1KM
1QF
L1
L2
L3
M
3~
1FR
L1
1FU
N
1SB
1KM
1FR
2SB
1KM
PE
自动液位控制 ：液位高时自动启动，低时自动停止。
2 PLC 的组成
中央处理单元 （CPU ）：CPU 为整个PLC 的核心，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU 的功能：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。
存储器 （RAM 、ROM ） ：存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM 、EPROM 和EEPROM 。
输入输出单元（I/O 单元）：I/O 接口是PLC 与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O 接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O 点数是PLC 的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将超过千点。
电 源 ：电源是指为CPU 、存储器、I/O 接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源，通常也为输入设备提供直流电源。
1KM
1QF
L1L2L3
M 3~
1FR
L11FU
N
1SB
1KM
1FR
1SA
1KM
1
3
13N
1HG
PE
1FR 1HY
2SB
1LS 1KM
357
9
11
15
故障报警
运行指示手动控制
液位控制
1SA: 手动-自动切换1LS: 浮球液位开关
编 程 器 ：编程器是PLC 的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC 的存储器，还可以用编程器检查、修改程序，监视PLC 的工作状态。在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC 编程。
3 PLC 的工作原理
● PLC 是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC 运行时，CPU 根据用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行，直至程序结束。然后重新返回第一条开始下一轮扫描。
● PLC 的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，小型PLC 的扫描周期为十几至几十毫秒 。
7 PLC 的编程语言
梯形图：是一种从继电接触控制电路图演变而来的图形语言。它是借助类似于继电器的动合、动断触点、线圈以及串、并联等术语和符号，根据控制要求联接而
成的表示PLC 输入和输出之间逻辑关系的图形，直观易懂。梯形图中常用 或 图形符号分别表示PLC 编程元件的动合和动断触点；用 -( )- 表示它们的线圈。梯形图中编程元件的种类用图形符号及标注的字母或数加以区别。触点和线圈等组成的独立电路称为网络。
控制接线图与PLC 梯形图对比
内部 处理
与编程器、计 算机等通信
输入 扫描
执行用 户程序
输出 刷新
停止状态
运行状态
1SB 2SB 1KM
1KM
L1
N
PLC
I0.0
I0.11M Q0.0
1L 24V
~
220V
L
N
M L+
1SB
2SB
1KM
继电器控制接线图
PLC控制接线图
I0.0I0.1
Q0.0
梯形图
Q0.0
1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自 动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 ?? 实现化工生产过程自动化的意义： （1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 （2）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2、化工自动化主要包括哪些内容？ 一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。 1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？ 解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成？ 自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 题1-5图加热器控制流程图 解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07； TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03； FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。 6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-30 7、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07； TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03； FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。 1-7 在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？ 解测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）送往控制器； 控制器接受测量变送器送来的信号，与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号（气压或电流）发送出去 执行器即控制阀，它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度，从而改变操纵变量的大小。 7.方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。 1-8．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量、操纵介质？ 解：被控对象（对象）——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。 被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼，如温度控制系统，压力制系统等。 给定值（或设定值或期望值）——人们希望控制系统实现的目标，即被控变量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序变化的。 操纵变量（调节变量）——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节（操纵）的变量。或实现控制作用的变量。 操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 8.测量元件与变送器：用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号、电压、电流信号等）；控制器：将测量元件与变送器送来的测量信号与工艺上需要保 持的给定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号送住执行器。执行器：能自动地根据控制器送来 的信号值相应地改变流入（或流出）被控对象的物料量或能量，从而克服扰动影响，实现控制要求。 Ex9.被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做~。被控变量：被控对象
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（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；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差
《化工仪表与自动化》课程测试试题一 一、填空题（36分） 1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差 ____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。 5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__干扰通 道的放大倍数（增益）。 6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。 7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_开放器___补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号围是4~20mA；电Ⅲ型标准信号围是0~10mA。 二、综合题（54分）
1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。 答： 在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。 2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？ 答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。 ②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶 ③ 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 计算法：E AB（t，0）＝E AB（t，t0）＋E AB（t0，0） 仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0 补偿电桥法：用电桥产生E AB（t0，0）与E AB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。
《化工仪表与自动化》课程复习资料 课程测试试题一 一、 填空题（36分） 1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。 2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控制系统。 3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。 4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越差____;干扰通道的纯滞后对调节质量_有影响，纯滞后越大，质量越差__。 5、 选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于__干扰通道的放大倍数（增益）。6．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。 7．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。 8．串级调节系统,一般情况下主回路选择___PID______或__PI__调节规律调节器,副回路选用__P_调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置_开放器___补偿。 9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa；电Ⅱ型标准信号范围是4~20mA ；电Ⅲ型标准信号范围是0~10mA。 二、综合题（54分） 1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？ 举例说明。 答： 在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员 的安全。如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时， 切断燃料，保证安全。 2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？
1.如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？ 2.名词解释：相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间 3.仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差b、引用误差c、允许误差 4.测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃，下列哪支温度计最合适?（）A 0～600℃ 1.5级 B. 0～1500℃0.5级 C. 0～800℃0.5级 D. 0～400℃0.2级 5.仪表的精度级别指的是仪表的( )A 引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值 6.下列说法正确的是（）A 回差在数值上等于不灵敏区B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C 灵敏限数值越大则仪表越灵敏 7.有一个变化范围为320——360kPa的压力，如果用A、B两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？ 压力变送器A：1级，0——600kPa。压力变送器B：1级，250——500kPa。 8.一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0~1000℃。在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的最大引用误 差、允许误差、仪表的精度是否合格。 9.某台差压计的最大差压为1600mmH2O，精度等级为1级，试问该表最大允许的误差是多少？若校验点为800mmH2O，那么该点 差压允许变化的范围是多少？ 10.测量范围0～450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少? 若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格? 11.自动化仪表按能源分类及其信号形式。 12.单元组合式仪表是什么？ 第二章压力测量及变送 13.简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。 14.简述电容式差压变送器工作原理，说明变送器的两线制工作机理。 15.简述压力仪表选型原则。 16.为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的（）a、<1/3 b、1/3—2/3 c、>2/3 17.校对0--1.6MPa，1.5级的工业压力表示时，应使用标准压力表( )a.0—1.6MPa,0.5级 b.0—2.5MPa,0.35级 c.0—4.0MPa,0.25 级 18.为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的内壁应（）。A 平齐 B 插入其内C插入其内并弯 向介质来流方向 19.某容器内的压力为0.8MPa。为了测量它，应选用量程为( )A.0—1MPa B.0—1.6MPa C.0—3.0MPa D.0—4.0MPa 20.某压力变送器的输出是电流信号。它相当于一个（）。A 受压力控制的电压源 B 受压力控制的电流源 C 受电 压控制的电流源 D 受电流控制的电压源 21.某测量范围0～1.6Mpa的压力表，校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大，为0.18Mpa。试计算并判断该表是否符合精度 1.5级的要求？ 22.有一被测压力P=6.5MPa,用弹簧管压力计进行测量，仪表所处的环境温度40℃，要求测量值准确到1%，试选择一仪表的测量范围 和精度等级？ 第三章物位测量及变送 23.差压式液位计使用中为何经常需要进行迁移？如何判断迁移方向？ 24.测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计?（）a、浮筒式液位计b、差压式液位计c、法兰式差压液位 计 25.采用差压式液位计测量液位, 其差压变送器的零点( )a. 需要进行正迁移 b. 需要进行负迁移 c. 视安装情况而定 26.浮筒式液位计是基于下列哪种工作原理工作的?（）a、恒浮力b、变浮力c、压差式 27.用单法兰液位计测量开口容器液位。液位计已经校好，后因维护需要，仪表安装位置下移了一段位移，则仪表的指示（）A.上 升 B.下降 C.不变。 28.选择用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于（）A 取压点位置和容器横截面 B 取压点位置和介质密度 C 介 质密度和横截面 29.浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？（）A 介质粘度高、压力低、温度高 B 介质粘度高、压力低、温度低C 介 质粘度低、压力高、温度低 D 介质粘度高、压力高、温度低
自动化仪表试题 一、填空题 1、按误差数值表示的方法，误差可分为（）（）（）误差。 2、弹性式压力计是根据弹性零件的（）与所受压力成比例的原理来工作的。当作用于弹性元件上的被测压力越大时，则弹性元件的（）越大。 3、电容式压力器可分为（）、（）、（）三种形式。 4、流量有（）和（）两种表示方法，其间关系为（）。 5、当充满管道的液体通过节流装置时流速将在（）处发生（），从而使（）增加，而（）降低。 6、管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前后必须留有适当长度（）。 7、热电偶产生热电势的条件是（）、（）。 8、对热阻与桥路的连接要优先采用（）接法，这样可以在很大程度上减小连接导线（）变化带来的工作误差。 9、液体的密度与（）和（）有关系，其中气体的密度随（）的升高而减小，随（）的增大而增大，液体的密度则主要随（）的升高而减小，而与（）的变化关系不大。 10、一般简单的调节系统有（）单元、（）单元、（）单元、（）单元、（）单元。 11、在分辨铂铑热电偶的正负极时，是根据偶丝的软硬程度来判断的，较硬的偶丝为（）极。 12、温度越高，铂、镍、铜等测温材料的电阻越（），在热电阻温度计中，R0表示（）时的电阻值，R100表示（）时的电阻值。 二、选择题 1、工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 A、动压 B、全压C静压D绝压 2、在管道上安装孔板时，如果将方向装反将会造成（）。 A差压计倒指示B差压计指示变小C差压计指示变大D对差压计指示无影响 3、用分度号为K的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度，但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表指示为（）。 A偏大B偏小C不变D可能大也可能小 4、用电子电位差计测热电偶温度，如果热端温度升高20℃，室温冷端下降20℃则仪表的指示（） A升高20℃B下降20℃C不变 5、现有一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0－10000℃，在正常情况下进行校验，最大绝对误差为60℃，求该仪表的最大引用误差为（）。 A、0.6% B、0.6 C、±0.5% 6、现有两台压力变送器第一台为1级0－600KPa，第二台为1级250－500KPa，
浅谈过程控制与自动化仪表 摘要随着自动化仪表的更新换代，现代科学技术的发展需要自动化仪表和过程控制提供技术保障，要不断地改进生产技术，使其朝着智能化、网络化、开放性发展。 关键词自动化仪表；自动化技术；过程控制 1 引言 过程控制泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成部分。其作用体现在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。自动化仪表是用于生产过程自动化的仪器或设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。其特点是兼容性、统一标准。 2 过程控制概述 2.1 过程控制的特点、要求及任务、功能结构 过程控制的特点：系统由被控过程和检测控制仪表组成；被控过程的多样性；控制方案的多样性；控制过程大多属于慢变过程与参量控制；定值控制是过程控制的主要形式。 生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面，即：安全性、稳定性和经济性。过程控制的任务，就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上，根据工艺生产提出的要求，应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合，并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现，最终达到优质、高产、低耗的控制目标。 图1过程控制的功能结构图 过程控制的功能结构：测量变送与执行，由测量变送装置与执行装置实现；
操作安全与环保，保证生产安全、满足环保要求的设备(独立运行)；常规与高级控制，实现对过程参数的控制，满足控制要求；实时优化，实现最优操作工况(时间，成本，设备损耗)而设计的方案；决策与计划调度，对整个过程进行合理计划调度和正确决策，使企业利益最大化。 2.2 过程控制的分类 按照被控变量的给定值分类，可分成以下三类： 1. 定值控制系统，是一种被控变量的给定值始终固定不变的控制系统。如：液位控制系统； 2. 随动控制系统随动控制系统是一种被控变量的给定值随时间不断变化的控制系统，例如：锅炉的燃烧控制系统； 3. 程序控制系统(又称顺序控制系统)程序控制系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如：冶金工业中的金属热处理的温度控制。 2.3 过程控制发展概况 20世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，劳动生产率很低； 20世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个阶段，实现了仪表化和局部自动化； 20世纪60年代(综合自动化阶段)：检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统，控制目的------提高控制质量或实现特殊要求； 20世纪70年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。 3 自动化仪表概述 自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备，过程控制系统是实现生产过程自动化的平台，而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。 3.1 自动化仪表的分类 (1) 按照安装场地分 现场仪表(一次仪表)、控制室仪表(二次仪表)； (2) 按能源形式分 ①气动控制仪表：以压缩空气为能源。 优点：结构简单，性能稳定，可靠性高，易于维修，天然防爆； 缺点：气动信号传输速度极限=声速340 s，体积庞大。 ②电动控制仪表 优点：信号快速，远距离传输：易于实现复杂规律的信号处理，易 于与其他装置相连，供电用电方便，无需空压机和油泵、水泵； 缺点：不天然防爆；易受电磁干扰；功率不易大，近年的电动仪表 多采用了安全防爆措施，应用更加广泛。 ③液动仪表(以高压油和高压水为能源) 优点:工作可靠，结构简单，功率大，防爆；
热工仪表自动化复习题 一.名词解释 1.冶金生产过程自动化的概念。 答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上 自动地进行。那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。而用相应的自动化装 置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。 2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？ 答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统 3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？ 答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象 4.自动调节系统的最大偏差的概念。 答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是 第一个波的峰值。 5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是 过渡过程终了时的残余偏差。 6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同? 答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表 的读数值的差值.因为真值无法得到 7.测量仪表的相对误差的定义？ 000x x x x y -=?=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值 8.测量仪表的指示变差的概念。 答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即 被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大 偏差。 9.测压仪表主要有哪几类？ 答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计 10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？ 答：温度、压力、流量、物位 二.简答题 1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？ %100max ?-?=测量范围下限值 测量范围上限值δ相对百分误差δ
化工自动化仪表作业试题一 1、变浮力式液位计主要是沉筒式液位计,在结构上,有位移平衡式、力平衡式和带差动变压器的沉筒液面计三种类型。正确答案：对(物位计) 2、当生产装置出现危险信号时,能够输出正确的信号,阻止危险的发生、阻止事故的扩大化或减轻事故的后果,起这样作用的系统叫()。A（控制系统） A、安全仪表系统 B、计算机控制系统 C、集散控制系统 3、热电偶或补偿导线断路时,电位差计的示值是不动的;而有“断偶”保护的仪表示值为仪表上限。对（温度检测仪表） 4、()适用于大口径、大流量、低压力、不干净三介质。正确答案：C（阀门） A、单座阀 B、套筒阀 C、蝶阀 5、DCS控制站的扫描周期在组态时应设定得越短越好。错（控制系统） 6、按结构形状分类,PLC可分为整体式和分散式两种。错（可编程控制器） 整体式和模块式 7、串级控制系统利用主、副两个控制器串起来在一起来稳定()。A A、主参数 B、副参数 C、主对象 8、当测量脉动压力时,正常操作压力最高不得超过测量上限的1/2。错（检测仪表—压力） 9、导体的电阻率是与材料性质有关的物理量。对（电工学） 10、各种皮带运输机、链条机的传动部位,除安装防护罩外,还应有安全防护绳。对（机械知识） 11、强制对流传热的速率比自然对流传热速率()。正确答案：B（化工原理） A、相同 B、快 C、慢 12、熔断器的主要元件是熔体。对于工作电流稳定的电路(如照明电路),熔体的额定电流应略微小于负载的工作电流。错（电工学） 13、位置变送器是将执行机构输出轴的()转换成4~20毫安反馈信号的装置。正确答案：C（控制仪表） A、位移变化量 B、振动 C、位移 14、在实际应用中,调节阀既与管道串联又与管道并联,其工作特性曲线会发生很大变化。对（）（控制仪表） 15、转子流量计的转子是用不锈钢、铜、铝合金、有机玻璃、聚四氟乙烯、塑料等材质制作的;根据被测介质的物理化学性质和量程大小来选择不同材料及不同形状的转子。对（检测仪表—流量） 16、泵体的温度太高,将会导致输送介质在泵体内发生汽蚀现象。正确答案：对（化工原理） 17、当调节阀与管道串联时,其可调比变大。正确答案：错（控制仪表） 18、电磁流量传感器的直管段要求比大部分其他流量计的直管段要求低。对（检测仪表—流量） 19、浮球液位计的结构是一机械杠杆系统,所以平衡锤在中间时,实际液位在中间。对（检测仪表—物位） 20、浮筒式液位计属于变浮力式液位计,浮球式液位计属于恒浮力式液位计。对
自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度（直管段） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球 面，造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 （叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部 位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波 液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。
第一章 1.什么是化工自动化？它有什么重要意义？ 答:在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 实现化工自动化，能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2.化工自动化主要包括哪些内容？ 答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。 3.自动控制系统怎样构成？各组成环节起什么作用？ 答:自动控制系统主要由两大部分组成。一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。 在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等)。控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器,执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流人(或流出)被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。 什么叫操纵变量？ 受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。（或：具体实现控制作用的变量叫做操纵变量） 4.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？ 答自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。 闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。如图1-1 ( a)即是一个闭环自动控制。图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较得到偏差信号，再根据偏差的大小和方向，调整蒸汽阀门的开度，改变蒸汽流量，使热物料出口温度回到设定值上。从图1-1, (b)所示的控制系统方块图可以清楚看出，操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看，构成了一个闭合回路。 (a) (b) 图1-1 闭环自动控制基本结构 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。即操纵变量通过被控对象去影响被控变量，但被控变量并不通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看，未构成闭合回路。 开环控制系统分为两种，一种按设定值进行控制，如图1-2 (a)所示。这种控制方式的操纵变量(蒸汽流量)与设定值保持一定的函数关系，当设定值变化时，操纵变量随其变化进而改变被控变量。另一种是按扰动进行控制，即所谓前馈控制系统，如图1-2 (b)所示。这种控制方式是通过对扰动信号的测量，根据其变化情况产生相应控制作用，进而改变被控变量。 (a)按设定值进行控制的开环系统(b)按扰动进行控制的开环系统 图1-2开环控制系统基本结构 开环控制系统不能自动地觉察被控变量的变化情况，也不能判断操纵变量的校正作用是否适合实际需要。 5.根据设定值的形式，闭环控制系统可以分为哪几类？ 在闭环控制系统中，按照设定值的不同形式又可分为：(1)定值控制系统；(2)随动控制系统；(3)程序控制系统。 6.什么是控制系统的静态与动态？ 答:在自动化领域内，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为控制系统的静态。在这种状态下，自动控制系统的输人(设定值和干扰)及输出(被控变量)都保持不变，系统内各组成环节都不改变其原来的状态，它们输人、输出信号的变化率为零。而此时生产仍在进行，物料和能量仍然有进有出。因此，静态反映的是相对平衡状态。 系统的动态是被控变量随时间而变化的不平衡状态。当一个原来处于相对平衡状态的系统，受到扰动作用的影响，其平衡状态受到破坏，被控变量偏离设定值，此时，控制器就会改变原来的状态，产生相应的控制作用，改变操纵变量克服扰动的影响，力图恢复平衡状态。从扰动发生，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这段时间中整个系统都处于变动状态中。 9.控制系统运行的基本要求是什么？ 答:自动控制系统的基本要求是系统运行必须是稳定的，并应保证满足一定的精度要求或某些规定的性能指标，但最基本的要求是稳定的，也就是说系统投人运行后，被控变量不致失控而发散。 10.在阶跃扰动作用下，自动控制系统的过渡过程有哪些基本形式？哪些过渡过程能基本满足控制要求？ 答:过渡过程中被控变量的变化情况与干扰的形式有关。在阶跃扰动作用下，其过渡过程曲线有以下几种形式。①发散振荡过程；②单调发散过程；③等幅振荡过程； ④衰减振荡过程；⑤非周期衰减过程。 在上述五种过渡过程形式中，非振荡衰减过程和衰减振荡过程是稳定过程，能基本满足控制要求。但由于非振荡衰减过程中被控变量达到新的稳态值的进程过于缓慢，致使被控变量长时间偏离设定值，所以一般不采用。只有当生产工艺不允许被控变量振荡时才考虑采用这种形式的过渡过程。 11.衰减振荡过程的品质指标有哪些？ 答:衰减振荡过程的品质指标主要有：最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)等。
自动化仪表试题大全【附答案】 一、填空 1、数字电路中三种最基本的逻辑关系为（与）、（或）、（非）。 2、自动调节系统主要由（调节器）、（调节阀）、（调节对象）和（变送器）四大部分组成。 3、自动调节系统按调节器具有的调节规律来分，通常有（比例）、（比例积分）、（比例微分）、（比例积分微分）等调节系统。 4、在测量过程中，由仪表读得的被测值与真实值之间存在一定的差距称为（测量误差）。 5、系统输出的被调量和输入端之间存在着反馈回路的系统为（闭环）系统。 6、调节阀所能控制的最大流量Qmax与最小流量Qmin之比，称为调节阀的（可调比），以R表示 7、仪表测量中的五大参数是（温度）、（压力）、（物位）、（流量）、（在线分析） 8、锅炉汽包液位一般用（给水流量）、（蒸汽流量）、（汽包液位）组成三冲量液位控制系统。 9、反馈分为（正）反馈和（负）反馈。 10、为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。 11、执行器所要求的信号分为（连续的控制电压、控制电流信号）和（数字量或开关量信号）。 12、执行机构所要求的连续的控制电压、控制电流信号作用于各种（调节阀）、（显示记录仪）、（伺服机构）等。 13、在自控系统中，仪表位号首位为F代表（流量），D代表（密度）。 14、数字电路中的基本逻辑关系有（与）（或）（非）三种。 15、自动调节系统常用的参数整定方法有（经验法）、（衰减曲线法）、（临界比例度法）、（反应曲线法）。 16测量一个电路的电流，电流表必须和这个电路（串联）。为了使电流表的接入不影响电路 的原始状态，电流表本身的（内阻抗）要尽量小 17、屏蔽分为（磁场屏蔽）和（电场屏蔽）两种。 18、控制方式一般分为（手动）和（自动）两大类，如果纠正系统的偏差是由人直接操作， 这种回路称为（手动控制系统）；如果系统具有反馈通道组成的闭环回路并能自动纠正偏差， 这种系统称为（自动控制系统）。 19、单位时间内流过管道截面的流体数量，称为（流量）；流量分为（瞬时流量）和（累积 流量）又可分为（体积流量）和（质量流量）。 20、过程控制计算机软件分为（系统软件）和（应用软件）。 21、按集成块的功能分为（数字集成电路）和（模拟集成电路） 22、在自动化领域中，把被调参数不随时间而变化的（平衡状态）称为系统的静态。 23、动系统中静态是（暂时的）、（相对的）、（有条件的）。 24、为了实现微机对生产对象的控制，必须把计算结果送给相应的（执行机构）。 25、可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。 26、数字信号的另一个来源是采用各种数字式仪表测量（温度）、（压力）、（流量）、（速度）等物理量，产生数字或脉冲信号。 27、仪表主要由（传感器）、（变换器）、（显示装置）、（传输通道）四部分，其中（传感器）是仪表的关键环节。 28、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流 速等于零。 29、实际可调比取决于调节阀的（阀芯结构）和（配管状况）。 30、可编程调节器采用国际标准模拟信号，即电压（1～5V），电流（4～20mA）。 二、选择题
第一章自动控制系统基本概念 2.化工自动化主要包括哪些内容？ 答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容 3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？ 答.闭环控制系统具有负反馈到输入端的能力，它可以随时了解被控对象的情况，有针对地根据被控变量的变化情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或接近于所希望的状态。而开环控制系统，被控变量的情况是不反馈到输入端的。 4.自动控制系统主要由哪些环节组成？ 答:主要环节有，被控变量，测量元件和变送器，控制器，控制阀（执行器）。 12.什么是负反馈？负反馈在自定控制系统中有什么重要意义？ 答:把系统(或环节)的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输人端，并能够使原来的信号减弱的做法叫做负反馈。 自动控制系统由于具备负反馈作用，可以随时了解被控对象的情况，有针对地根据被控变量的变化情况使反馈信号升高，经过比较，到控制器去的偏差信号将降低，此时控制器将发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降到给定值，这样就达到了控制的目的。 15.按给定值的不同，自动控制系统可分为哪几类？ 答：定值控制系统，随动控制系统（自动跟踪系统），程序控制系统（顺序控制系统）。20.自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些？影响这些品质指标的因素是什么？ 答:衰减振荡过程的品质指标主要有：最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)等。 影响因素:很大程度上决定于对象的性质，例如温控系统中，属于对象性质的主要素有，换热器的负荷大小，换热器的结构，尺寸，材质，换热器内的换热情况，散热情况及结垢程度等。自动化装置的选择和调整不当，也会直接影响控制质量。 22.略，各自下去弄懂。
化工自动化仪表作业试题二 401、可编程序控制器是专为工业现场设计的,所以可以在任何恶劣的环境下工作。错 402、在被测压力波动较大情况下,正常操作压力值应不超过压力表满量程的2/3;最高不得超过满量程的3/4。正确答案：错 403、()是DCS的核心部分,对生产过程进行闭环控制,可控制数个至数十个回路,还可进行顺序、逻辑和批量控制。A A、过程控制单元 B、过程接口单元 C、操作站 404、串级均匀控制系统的结构是串级,但控制目的是为了协调两个变量的关系。正确答案：对405、串级控制系统的主回路是由主对象、主测量变送器、执行器、主控制器组成。正确答案：错 406、弹性元件是弹性压力计中直接感受()变化的测压敏感元件。正确答案：C A、作用力 B、压力 C、被测压力 407、电缆的屏蔽层应作屏蔽接地,屏蔽接地可与工作接地共用接地干线与接地极。正确答案：对 408、电子式电动执行机构多功能,具有自诊断系统、状态切换、信号任意切换、行程任意选定、带过载保护、带过热保护、带阀位反馈等,这些都是老式电动执行机构无法相比的。对409、对比值控制系统进行整定时,应将积分时间放置最大,将比例度()调整,直到系统处于临界过程为止。正确答案：C A、适当数值 B、由小到大 C、由大到小 410、故障关型电液调节阀的显示卡发生故障无显示后、电液调节阀()。正确答案：C A、停在全关位置 B、停在故障前位置 C、动作正常 411、计算机控制系统中,控制软件的调试步骤一般为()。正确答案：B A、修改、下装、编译、投运 B、修改、编译、下装、投运 C、编译、修改、下装、投运 412、抗溶性泡沫灭火剂可以扑灭一般烃类液体火焰,但不能扑救水溶性有机溶剂的火灾。正确答案：错 413、两种金属的接触电势,在金属固定后,就和接触点的温度有关,温度越高,金属的自由电子越活跃,电场越强,接触电势也越高。对 414、四氟填料的工作温度一般适合在()。正确答案：B A、 -60℃-450℃ B、 -40℃-250℃ C、 -60℃-250℃ 415、脱脂应在室外通凤处或有通风装置的室内进行,工作中应采取穿戴防护用品等安全措施。
工业仪表自动化复习题 一、单项选择题压力测量部分 1.测量氨气的压力表，其弹簧管应用（A ）材料 A不锈钢 B钢 C铜 D铁 2.根据化工自控设计技术规定，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的（），测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的（ B ） A. 1/3 1/2 B. 2/3,1/2 C. 1/3,2/3 D. 2/3 1/3 3.膜盒结构的差压变送器通常所测差压比工作压力小得多，由于操作或其他因素难 免会使膜盒单向受压，为了使测量元件不因此而受到影响，所以在膜盒结构中都有（ D ）。A．限位装置B．锁定装置C．泄压装置D．单向过载保护装置 4.以完全真空作为零标准表示的压力称为（ A ）。 A．绝对压力 B．差压力C．表压力D．负压力 5.差压测量管路冲洗时，应先打开（ C ）。 A．二次阀门 B．排污阀门 C．平衡阀门 D．一次阀门 6.压力表在现场的安装需（ C ）。 A．水平B．倾斜C．垂直D．任意角度 7.耐震压力表表壳有个橡胶堵死的小孔，使用时（ A ），它的作用（A ）。 A剪开橡胶，安全泄压孔B剪开橡胶，装耐压油C不剪开橡胶，安全泄压孔D不剪开橡胶，装耐压油 8.下列表达式中正确的为（ A ）。 A.P 绝=P 表 +P 大 B.P 绝 =P 表 -P 大 C.P 表 =P 绝 +P 大 D.P 大 =P 绝 +P 表 9.在弹簧管压力表中，弹簧管的自由端位移被进行了两次放大，以下说法正确的是（B ）。A．扇形齿轮进行了角位移放大，中心齿轮进行了线位移放大； B．扇形齿轮进行了线位移放大，中心齿轮进行了角位移放大； C．扇形齿轮和中心齿轮均进行了线位移放大； D．扇形齿轮和中心齿轮均进行了角位移放大； 10.应变式压力计的基本测量元件是应变片，它是根据应变效应原理进行工作的，通常采用（D ）桥路将形变引起的应变片阻止变化转化为可远传的电信号。 A．交流平衡 B．直流平衡 C．交流不平衡 D．直流不平衡 11、调校压力表用的标准表，其绝对误差应小于被校表绝对误差的( B )。 A. 1／2 B. 1／3 C. 1／4 D. 2／3 12、仪表引压管路的长度最大不应大于( B ) 米。 A. 25米 B. 50米 C. 75米 D. 40米