测控061、自动化061、2过程控制仪表答案及评分标准(B卷)
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5、（3分）
比例（P）、积分（I）、微分（D）。
6、（4分）
测量部分、杠杆系统、位移检测放大器、电磁反馈机构。
7、（4分）
待测气体必须存在红外吸收峰、待测气体与混合气体中其他气体无化学反应、若混合气体中有干扰组分，则先进行预处理、保证kcl﹤1。
8、（3分）
液动（液压）执行器、气动执行器、电动执行器。
其中 为主调节器：温度调节器； 为副调节器：压力调节器； 为主被控对象：加热炉； 副被控对象：燃料管道； 为主测量环节：温度； 为副测量环节：压力；
为被控参数：温度； 为设定值。
（3）当压力调节器的输出为0时，为了保证加热炉的安全，此时应该要关闭蒸汽，因此调节阀应该选气开型。（4分）
（4）主副调节器正反作用的确定。
《过程控制仪表》课程试题参考答案及评分标准
( B卷)
适用专业年级：测控061、自动化061-2考试时间:100分钟
命题人：文定都
一、填空题（每空1分，共30分）
1、（3分）
安全性、经济性、稳定性。
2、（3分）
系统误差、随机误差、粗大误差。
3、（2分）
热电效应、热阻效应。
4、（5分）
采用了线性集成运算放大电路、采用了通用模块与专用模块相结合的设计方法、采用了线性化电路、采用了统一的24V DC集中供电、采用了安全火花防暴措施。
三、综合题（35分）
1、（15分）
设计步骤：
（1）被控参数的选择。根据工艺要求，由于液位测量比较容易，可以直接选择温度为直接被控参数。（2分）
（2）控制参数的选择。影响锅炉液位的参数有两个，一个是给水量，一个是蒸汽的量。由工艺过程可知，生产的蒸汽量是送给用户的，它的用量大小是不可知的，因此选给水量作控制参数比较合理。（3分）
E（t，0）=E（t，30）+E（30，0）=21.995+1.023=23.198mV
再通过分度表反查，可得该电炉的温度的实际温度为560℃。
（3）控制仪表的选择。
a、测量元件及变送器的选择。可选用差压式传感器与DDZ-Ⅲ型差压变送器以实现锅炉液位的测量和变送。（2分）
第1页共2页
b、调节阀的选择。根据生产工艺、设备安全原则，宜选用气开型调节阀，选对数流量特性的调节阀即可满足要求。（2分）
c、调节器的选择。由于锅炉液位的精度要求比较高，需要消除稳态误差，因此必须选择PI调节规律。当执行器的开度增大（减小），液位高度也增加（减小），故为正作用过程， 为正；因调节阀选为气开型， 也为正；测量环节的 一般为正。因此，根据单回路系统各部分增益为正的原则，调节器的 应为正，即为反作用方式的调节器。（3分）
9、（3分）
经验法、临界比例度法、衰减曲线法。
二、分析与问答（每题10分，共20分）
1、（10分）
（1）、框图中用文字表达也可以。（共5分）
（2）（每点1分，共5分）
控制器 的输入信号是偏差 （ ），输出为控制信号 ；
执行器 的输入信号为控制信号 ，输出信号为调节阀的开度 ；
被控对象 的输入信号为调节阀的开度 ，输出信号为被控参数温度 ；
a、副调节器正反作用的确定。因调节阀选为气开型， 为正；当调节阀的开度增大（减小），燃料压力增大（减小），副被控对象的被控参数压力也增加（减小），故为正作用过程， 为正；
副测量环节的 一般为正，为了保证副环是负反馈，即 ﹥0，因此 ﹥0，即为反作用。（4分）
b、主调节器正反作用的确定。副被控对象的被控参数压力增加（减小），主被控对象的被控参数温度也增加（减小），故为正作用过程， 为正；主测量环节的 一般为正，由于副环已经校正为正，所以 ﹥0，即为反作用。（4分）
四、计算分பைடு நூலகம்(15分)
1、（8分）
答：其调整过程下如图所示。
1）首先将仪表的量程从0～500℃调整到0～800℃，使其输入在0℃时的输出为4mA，输入在800℃时的输出为20mA。
2）然后再将仪表的零点由0℃迁移到200℃，最后得到200～1000℃的测量范围。
2、（7分）
答：由分度表查得E（30，0）=1.023 mV，因为E（t，30）=21.995mV，所以
据此可画出液位控制系统的带控制点的工艺流程图，如右图。（2分）
（4）调节器参数整定。采用响应曲线法进行参数整定。（1分）
2、（20分）
（1）该系统为压力-温度串级控制系统。从带控制点的工艺流程图可知，压力调节器的设定值是温度调节器的输出值，并且有两个回路，所以是串级控制系统。（4分）
（2）该系统的框图为：（4分）
检测变送环节 的输入信号为被控参数温度 ，输出信号为检测元件得到的温度实际值 ；
整个系统的输入信号为设定值 ，输出值信号为热物料的温度 。
2、答出在大概意思即可。（10分）
热电阻工作在热体现场，而显示仪表安装在远离现场的控制室，因此二者之间的连接导线电阻必然会给热电阻工作造成误差。为了避免引线误差，工业上通常采用三线制接法，如右图所示。三线中两线同时由热电阻一端接出，并且在桥式电路中分别电桥电源回路和一个桥臂，它与热电阻另一端引线电阻形成相邻桥臂。只要引线电阻相等（均为 ），引线电阻的影响就会对消，电桥输出电压 就唯一得取决于热电阻的变化。
比例（P）、积分（I）、微分（D）。
6、（4分）
测量部分、杠杆系统、位移检测放大器、电磁反馈机构。
7、（4分）
待测气体必须存在红外吸收峰、待测气体与混合气体中其他气体无化学反应、若混合气体中有干扰组分，则先进行预处理、保证kcl﹤1。
8、（3分）
液动（液压）执行器、气动执行器、电动执行器。
其中 为主调节器：温度调节器； 为副调节器：压力调节器； 为主被控对象：加热炉； 副被控对象：燃料管道； 为主测量环节：温度； 为副测量环节：压力；
为被控参数：温度； 为设定值。
（3）当压力调节器的输出为0时，为了保证加热炉的安全，此时应该要关闭蒸汽，因此调节阀应该选气开型。（4分）
（4）主副调节器正反作用的确定。
《过程控制仪表》课程试题参考答案及评分标准
( B卷)
适用专业年级：测控061、自动化061-2考试时间:100分钟
命题人：文定都
一、填空题（每空1分，共30分）
1、（3分）
安全性、经济性、稳定性。
2、（3分）
系统误差、随机误差、粗大误差。
3、（2分）
热电效应、热阻效应。
4、（5分）
采用了线性集成运算放大电路、采用了通用模块与专用模块相结合的设计方法、采用了线性化电路、采用了统一的24V DC集中供电、采用了安全火花防暴措施。
三、综合题（35分）
1、（15分）
设计步骤：
（1）被控参数的选择。根据工艺要求，由于液位测量比较容易，可以直接选择温度为直接被控参数。（2分）
（2）控制参数的选择。影响锅炉液位的参数有两个，一个是给水量，一个是蒸汽的量。由工艺过程可知，生产的蒸汽量是送给用户的，它的用量大小是不可知的，因此选给水量作控制参数比较合理。（3分）
E（t，0）=E（t，30）+E（30，0）=21.995+1.023=23.198mV
再通过分度表反查，可得该电炉的温度的实际温度为560℃。
（3）控制仪表的选择。
a、测量元件及变送器的选择。可选用差压式传感器与DDZ-Ⅲ型差压变送器以实现锅炉液位的测量和变送。（2分）
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b、调节阀的选择。根据生产工艺、设备安全原则，宜选用气开型调节阀，选对数流量特性的调节阀即可满足要求。（2分）
c、调节器的选择。由于锅炉液位的精度要求比较高，需要消除稳态误差，因此必须选择PI调节规律。当执行器的开度增大（减小），液位高度也增加（减小），故为正作用过程， 为正；因调节阀选为气开型， 也为正；测量环节的 一般为正。因此，根据单回路系统各部分增益为正的原则，调节器的 应为正，即为反作用方式的调节器。（3分）
9、（3分）
经验法、临界比例度法、衰减曲线法。
二、分析与问答（每题10分，共20分）
1、（10分）
（1）、框图中用文字表达也可以。（共5分）
（2）（每点1分，共5分）
控制器 的输入信号是偏差 （ ），输出为控制信号 ；
执行器 的输入信号为控制信号 ，输出信号为调节阀的开度 ；
被控对象 的输入信号为调节阀的开度 ，输出信号为被控参数温度 ；
a、副调节器正反作用的确定。因调节阀选为气开型， 为正；当调节阀的开度增大（减小），燃料压力增大（减小），副被控对象的被控参数压力也增加（减小），故为正作用过程， 为正；
副测量环节的 一般为正，为了保证副环是负反馈，即 ﹥0，因此 ﹥0，即为反作用。（4分）
b、主调节器正反作用的确定。副被控对象的被控参数压力增加（减小），主被控对象的被控参数温度也增加（减小），故为正作用过程， 为正；主测量环节的 一般为正，由于副环已经校正为正，所以 ﹥0，即为反作用。（4分）
四、计算分பைடு நூலகம்(15分)
1、（8分）
答：其调整过程下如图所示。
1）首先将仪表的量程从0～500℃调整到0～800℃，使其输入在0℃时的输出为4mA，输入在800℃时的输出为20mA。
2）然后再将仪表的零点由0℃迁移到200℃，最后得到200～1000℃的测量范围。
2、（7分）
答：由分度表查得E（30，0）=1.023 mV，因为E（t，30）=21.995mV，所以
据此可画出液位控制系统的带控制点的工艺流程图，如右图。（2分）
（4）调节器参数整定。采用响应曲线法进行参数整定。（1分）
2、（20分）
（1）该系统为压力-温度串级控制系统。从带控制点的工艺流程图可知，压力调节器的设定值是温度调节器的输出值，并且有两个回路，所以是串级控制系统。（4分）
（2）该系统的框图为：（4分）
检测变送环节 的输入信号为被控参数温度 ，输出信号为检测元件得到的温度实际值 ；
整个系统的输入信号为设定值 ，输出值信号为热物料的温度 。
2、答出在大概意思即可。（10分）
热电阻工作在热体现场，而显示仪表安装在远离现场的控制室，因此二者之间的连接导线电阻必然会给热电阻工作造成误差。为了避免引线误差，工业上通常采用三线制接法，如右图所示。三线中两线同时由热电阻一端接出，并且在桥式电路中分别电桥电源回路和一个桥臂，它与热电阻另一端引线电阻形成相邻桥臂。只要引线电阻相等（均为 ），引线电阻的影响就会对消，电桥输出电压 就唯一得取决于热电阻的变化。
