化工仪表与自动化考试试题汇总及答案

可编辑修改精选全文完整版2020年化工自动化控制仪表考试题及化工自动化控制仪表试题及答案.1､【判断题】当控制阀口径一定,及其两端压差不变时,则流量不再变化｡(×)2､【判断题】在生产装置上或控制系统中使用的仪表其误差只有附加误差｡(×)3､【判断题】流量计的流量标定装置种类,按标定方法分有容积法,容积法又分为标准容积法,标准体积管法｡(√)4､【判断题】扰动量作用在对象上,使被控变量偏离给定值,并且经过一段时间的振荡后趋于稳定,这种作用称为干扰作用｡(×) 5､【判断题】一些DCS用户程序的存储采用大容量的Flash内存,控制程序可在线修改,断电不丢失｡(√)6､【判断题】在电路中,通常把参考点的电位规定为零电位｡(√) 7､【判断题】转子流量计指示值修正的原因,因为转子流量计是一种非标准化仪表,须按不同的被测介质进行刻度｡(√)8､【判断题】对于套筒阀其套筒窗口形状决定了该阀的特性｡(√)9､【判断题】集散控制系统的发展进步是和计算机技术,通信技术､网络技术的发展密切相关的｡(√)10､【判断题】多弹簧精小型执行机构当信号压力增加时,推杆向上动作的叫正作用执行机构,反之,当信号压力增加时,推杆向下动作的叫反作用执行机构｡(×)11､【判断题】一个标准大气压相当于0℃时735mm高水银柱底部的压力｡(×)12､【判断题】双位控制规律的输出是一个等幅震荡的过程｡(√) 13､【判断题】比例控制过程的余差与控制器的比例度成正比｡(√)14､【判断题】椭圆齿轮流量计的测量部分是由两个相互连接的椭圆形齿轮､轴和壳体构成｡齿轮与壳体之间形成测量室｡(×) 15､【判断题】个体防护装备从业人员为防御物理､化学､生物等外界因素伤害所穿戴､配备和使用的各种护品的总称｡(√) 16､【判断题】电子式电动执行机构调整方便,手动操作简单方便,调整方便､接线方便､伺服放大器一体化,不需考虑伺服放大器的另外安装｡(√)17､【判断题】三相电源中,任意两根相线间的电压为线电压｡(√)18､【判断题】没有反馈的控制系统无法实现自动控制,自动控制系统必须有反馈｡(×)19､【判断题】由于微分作用可以实现超前调节,因此绝大多数系统加上微分作用后都可以减小控制时间和最大偏差｡(×)20､【判断题】PLC的英文全称是ProgrammableLogicController,这说明它只能进行逻辑计算｡(×)21､【判断题】泄漏量是指在规定的试验条件下和阀门关闭情况下,流过阀门的流体流量,这里所指的试验条件包括执行机构有足够的推力,阀座和阀芯能够压紧,阀门前､后有一定压差,在室温下进行｡(√)22､【判断题】气体流量计的标定,一般采用容积法,用标准容量瓶量体积,或者用校准过的流量计作比较标定｡(√)23､【判断题】我们常讲的紧急停车系统(ESD)､安全联锁系统(SIS)､仪表保护系统(IPS)､故障安全控制系统(FSC)均可称为安全仪表系统(SIS)｡(√)24､【判断题】热继电器在异步电动机主回路的主要作用是做电动机的过载保护｡(√)25､【判断题】均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的｡(×)26､【判断题】自动控制系统的负反馈是指经过测量与变送环节的反馈信号的值小于零｡(×)27､【判断题】ESD系统的监视型输入/输出卡件可对现场回路的状态进行监视｡(√)28､【判断题】调节阀流量系数英制单位制用KV表示｡(×)29､【判断题】离心泵出现气缚现象时,可通过关小出口阀的方式来解决｡(×)30､【单选题】CENTUMCS3000系统中的回路调整画面中,I是()｡(B)A､比例度B､积分时间C､微分时间31､【单选题】漩涡式流量计的特点之一是,仪表的输出是与()流量成比例的脉冲信号,易与数字仪表配套或与计算机配用,也可与模拟仪表配用｡(C)A､总量B､质量C､体积32､【单选题】人们习惯上把()移动的方向规定为电流的方向｡(B)A､分子B､正电荷C､负电荷33､【单选题】CENTUMCS3000系统中的回路调整画面中,P是()｡(A)A､比例度B､积分时间C､微分时间34､【单选题】现有椭圆齿轮流量计､活塞式流量计､圆盘流量计,它们都属于()式流量计｡(B)A､速度式B､容积式C､差压式35､【单选题】在易燃易爆环境下,保护管要采用()｡(A)A､镀锌水煤气管B､塑料管C､电气管36､【单选题】不能够进行反正装导向的调节阀有()｡(A)A､笼式阀B､直通单座调节阀C､直通双座调节阀37､【单选题】热电阻温度计是利用金属导体的()随温度变化而变化的特性来进行温度测量的｡(A)A､电阻B､热电阻C､电势38､【单选题】当电流流过导体时,由于导体具有一定的电阻,因此就要消耗一定的电能,这些电能转变的热能,使导体温度升高,这种效应称为()｡(B)A､电流的磁效应B､电流的热效应C､电流的力效应39､【单选题】从事易燃､易爆岗位的作业人员应穿()工作服｡(A)A､防静电B､腈纶C､涤纶40､【单选题】转子流量计由两个部分组成,一个是由下往上逐渐扩大的(),另一个是放在锥形管内的可以自由运动的转子｡(A) A､锥形管B､金属管C､玻璃管41､【单选题】差压式液位计,是利用容器内的液位改变时,由液柱产生的()相应变化的原理而工作的｡(B)A､高度B､静压C､势能42､【单选题】选用密度数值时,一定要注意它的()｡(B)A､体积B､温度C､湿度43､【单选题】离心泵的汽蚀是由于输送的液体在()沸腾汽化造成的｡(A)A､叶轮入口处B､入口管线C､泵内高压区44､【单选题】零点迁移的实质就是测量范围的平移,某仪表测量范围0~200KPa;仪表量程A=200Kpa;如测量范围变为-300~-100KPa,仪表量程不变｡则迁移比()%｡(B)A､0B､150C､5045､【单选题】对于PLC的接地系统,其保护接地导线的最小截面积为()m㎡｡(B)A､ 6B､10C､846､【单选题】CENTUMCS3000R3系统中,现场控制站KFCS中节点单元的ESB总线从接口模件上的指示灯()亮时表示该模件的硬件正常｡(B)A､SELB､STATUSC､RSP47､【单选题】溶解度的定义中,溶剂量是()g｡(A)A､100B､200C､100048､【单选题】延长电缆联接在()之间,并使整个系统的电长度成为5米或9米｡(B)A､前置器和安全栅B､探头和前置器C､探头和监视器49､【单选题】浮标式液位计的量程和工作压力都较大,造成翻板翻转的原因是()｡(A)A､浮子内有磁钢B､光电转换C､力矩拉力50､【单选题】对于正弦交流电来说,最大值等于有效值的()｡(B) A､B､C､。

2024年化工自动化控制仪表理论考试试题及答案1、【单选题】()决定了电磁阀的密封结构。

(B)A、工作压力B、介质性质C、工作温度2、【单选题】CENTUMCS3000系统中的回路调整画面中，HH是()。

(8)A、给定值B、高高报警设定值C、输出值3、【单选题】ECS700系统是()公司的DCS产品。

(B)A、H oneywelB、浙江中控C、F0XB0R04、【单选题】“？/h;L/h”这些符号都是表示流量的单位,它们表示的是()流量的单位。

(B)A、质量B、体积C、速度5、【单选题】一般情况下,控制器参数整定不合理会产生周期性的激烈振荡。

其中()引起振荡周期最短。

（八）A、积分时间过小B、比例度过小C、微分时间过大6、【单选题】下列叙述中，正确的是()。

（八）A、阀杆行程与阀门定位器的输入信号大小成正比B、阀门定位器的输出信号大小与输入信号的大小成正比C、阀杆行程与阀门定位器的输出信号大小成正比7、【单选题】下列热电偶中热电势最大,灵敏度最高的是。

型热电偶。

(C)A、KB、SC、E8、【单选题】下面关于分程控制回路的描述中错误的是()。

(D)A、一台控制器的输出可以同时控制两台甚至两台以上的控制阀B、控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段C、输出信号的分段一般是由控制阀来实现的D、由每一段信号去控制一台控制阀9、【单选题】下面是关于绝对压力的表达式,其中正确的表达式是()。

(C)A、P绝=P表-P大B、P绝二P大+P负。

C、P绝=P大-P负10、【单选题】串级控制系统中，副控制器的作用方式与以下哪个无关()。

（八）A、主对象特性B、副对象特性C、执行器的气开、气关形式11、【单选题】串级控制系统能克服调节对象的纯滞后,在串级控制系统中,有纯滞后的对象应放在()。

（八）A、主回路B、副回路C、主、副回路12、【单选题】为减小压力损失,节省能源,较合适的S值应为Oo(B)A、S>0.6B、S=O.1C、S=O.3-0.613、【单选题】关小与调节阀串联的切断阀,会使可调比和流量特性变()。

《化工仪表及自动化》练习题及参考答案一、填空题1.阀门直线理想流量特性的方程为（）2.某微分控制器控制规律为t D e p 39-=∆，已知阶跃干扰值为3，其微分时间为（）3. 如图所示过渡过程，其超调量为（）4.差压式流量计的流量方程为（）5. 如图所示过渡过程，其衰减比为（）6.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其放大系数为（）7.转子式流量计的流量方程为（）8.热电偶温度计工作时，热端温度为t ，冷端温度为t0，该热电偶回路的热电势为（）9.某一阶对象其方程为ady/dt +by=cx ，其时间常数为（）10.热电阻温度计测温热电阻变化值与温度变化值的关系方程式为（）二、简答及论述题1.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.2.用单法兰电动差压变送器来测量敞口罐中硫酸的密度，利用溢流来保持罐内液位H 恒为1m 。

如下图。

已知差压变送器的输出信号为0～10mA ，硫酸的最小和最大密度分别为1.32g/cm3和1.82g/cm3。

（1）计算差压变送器的测量范围；（2）如加迁移装置，请计算迁移量；（3）如不加迁移装置，可在负压侧加装水恒压器（图中虚线），以抵消正压室附加压力的影响，计算出水恒压器所需高度h 。

3.如图：用差压变送器测量密闭容器的液位，已知，ρ1=850kg/m3ρ2=1000kg/m3 h1=0.5m h2=2m h3=1.4m 求液位变送器的测量范围，判断迁移方向，计算迁移值。

4.试写出下图梯形图相对应的助记符号语言.参考答案一、填空题1.Q/Qmax=1/R+(1-1/R)l/L2. 1.53. 304. ΔP5. 3:1或者5:16. a/c7. ΔP8. E=e(t)-e(to)9. a/b 10. ΔR t =αR 0Δt二、简答及论述题1.(1)LD 00000OR 00003LD NOT 00001OR NOT 00004AND LDAND 00002OUT 01000(2)LD 00000LD 00002OR 00005LD 00003OR NOT 00006AND LDOR LDAND 00001OUT 010002. 1）若不考虑零点迁移,那么就要以ρmax 来计算差压变送器的测量范围。

2024年化工自动化控制仪表证考试题及答案1、【单选题】CENTUMCS3000R3系统中，现场控制站FCS中处理器卡上的指示灯()绿色时表示系统软硬件均正常。

(A)A、RDYB、HRDYC、CTR12、【单选题】CENTUMCS3000系统中，在控制分组画面上不可以进行()操作。

(C)A、修改控制模式MoDEB、修改SP值C、将过程点打校验状态3、【单选题】CENTUMCS3000系统中，每个域最多可以定义()个HIS。

(B)A、8B、16C、48D、654、【单选题】CENTUMCS3000系统中，每个域最多可以定义()个站。

(A)A、16B、8C、48D、655、【单选题】CENTUMCS3001系统中，最多可以定义()个域。

(A)B、8C、646、【单选题】“硬水”是指水中所溶的。

离子较多的水。

（B）A、钙和钠B、钙和镁C、镁和铁7、【单选题】一次仪表、电缆护套管、电缆的安装尽可能地远离高温工艺设备和工艺管道、对它们的影响较大的为（）。

（B）A、温差B、温度C、热量8、【单选题】下面关于串级控制系统副变量的描述错误的是O。

（B）A、在主变量确定后,选择的副变量应与主变量间有一定的内在联系B、在串级系统中，副变量的变化应尽量不影响主变量的变化C、选择与主变量有一定关系的某一中间变量作为副变量9、【单选题】严禁在（）使用化学过滤式防毒面具。

（C）A、毒气泄漏区B、罐区C、设备内部10、【单选题】串级控制系统主控制器的输出作为副控制器的O。

（B）A、测量值B、给定值C、输出值11、【单选题】串级控制系统能克服调节对象的纯滞后,在串级控制系统中,有纯滞后的对象应放在（）。

（A）A、主回路B、副回路C、主、副回路12、【单选题】以O为基准且高于它的压力叫表压。

（A）A、大气压B、绝对零压C、地球表面13、【单选题】化工用塔设备按内部构件可分为填料塔和（）。

（C）A、常压力塔B、浮阀塔C、板式塔14、【单选题】单位体积物体所具有的（）称为物体的密度。

化工仪表及自动化基础知识单选题100道及答案解析1. 下列哪种仪表不属于压力检测仪表（）A. 液柱式压力计B. 弹性式压力计C. 差压式液位计D. 压力变送器答案：C解析：差压式液位计是用于测量液位的，不属于压力检测仪表。

2. 热电偶的测温原理是基于（）A. 热阻效应B. 热电效应C. 热胀冷缩D. 电磁感应答案：B解析：热电偶的测温原理是热电效应。

3. 以下哪个不是自动化控制系统的组成部分（）A. 控制器B. 被控对象C. 测量变送装置D. 电源答案：D解析：自动化控制系统通常由控制器、被控对象、测量变送装置组成，电源不属于其组成部分。

4. 调节阀的流量特性主要与下列哪个因素有关（）A. 阀芯形状B. 阀杆长度C. 阀座直径D. 执行机构答案：A解析：阀芯形状决定了调节阀的流量特性。

5. 下列哪种仪表精度最高（）A. 1.0 级B. 0.5 级C. 0.2 级D. 2.5 级答案：C解析：仪表精度等级数字越小，精度越高。

6. 热电阻温度计是基于导体或半导体的（）特性来测量温度的。

A. 热电效应B. 热阻效应C. 电阻温度D. 电磁感应答案：C解析：热电阻温度计是基于导体或半导体的电阻温度特性来测量温度的。

7. 自动控制系统中，滞后时间越大，系统的稳定性（）A. 越好B. 越差C. 不变D. 不确定答案：B解析：滞后时间越大，系统响应越慢，稳定性越差。

8. 智能仪表的核心是（）A. 微处理器B. 传感器C. 变送器D. 显示器答案：A解析：微处理器是智能仪表的核心，负责数据处理和控制。

9. 下列哪种执行机构动作速度最快（）A. 电动执行机构B. 气动薄膜执行机构C. 气动活塞执行机构D. 液动执行机构答案：D解析：液动执行机构动作速度通常最快。

10. 测量范围为0 - 100℃的温度计，其最大绝对误差为1.5℃，则其精度等级为（）A. 1.0 级B. 1.5 级C. 2.0 级D. 2.5 级答案：B解析：精度等级= 最大绝对误差/ 测量上限- 测量下限×100% ，即1.5 / 100 ×100% = 1.5 级。

化工自动化控制仪表证考试题库（含答案）1、【单选题】()故障模式(失效一危险型模式)是指故障并不会立即表现出来,只有在生产装置出现异常,需要停车时,安全仪表系统因隐性故障存在而无法动作,使生产装置和整个工厂陷入危险境地。

（ B ）A、显性故障B、隐性故障C、随机故障2、【单选题】()阀门在开度小时流量相对变化值大,灵敏度高,不易控制,甚至发生振荡,而在大开度时,流量相对变化值小,调节缓慢,不够及时。

（ C ）A、快开特性B、等百分比特性C、线性3、【单选题】1EC61158是()。

（ A ）A、现场总线国际标准B、局域网标准C、广域网标准4、【单选题】3300系列涡流传感器系统借助于探头顶端与被观察的导体表面之间的间隙来测量振动及相对位置,并转换成与之成()信号送至监视器。

（ B ）A、正比例的正电压B、正比例的负电压C、反比例的正电压5、【单选题】CENTUMCS3000R3系统中,一个域是一个逻辑控制网部分。

用户可以用()连接不同域。

（ A ）A、总线转换器BCVB、现场控制站FCSC、通讯网关单元CGW6、【单选题】CENTUMCS3000系统中,()可以将多个CENTUMCS3000系统相联,也可以把以前的CENTUM系统无缝联接到CENTUMCS3000系统上。

（ A ）A、总线转换器BCVB、通讯门路单元ACGC、现场控制站FCS7、【单选题】CENTUMCS3000系统中,在控制分组画面上不可以进行()操作。

（ C ）A、修改控制模式MODEB、修改SP值C、将过程点打校验状态8、【单选题】CENTUMCS3000系统的现场控制单元FCU中,处理器卡执行控制计算并监视CPU及供电单元,其上的状态指示灯COPY在()情况下会亮。

（ C ）A、备用时B、软硬件都正常时C、复制数据时9、【单选题】DDZ-Ⅲ型仪表采用了集成电路和()型防爆结构,提高了防爆等级、稳定性和可靠性。

（ B ）A、隔爆B、安全火花C、增安D、无火花10、【单选题】MYT40型1211灭火器的灭火射程在()m。

2024年化工自动化控制仪表考试题及答案1、【单选题】1EC61158是()。

（A）A、现场总线国际标准B、局域网标准C、广域网标准2、【单选题】CENTUMCS3000系统中,某回路的报警状态显示为LL,可知该回路发生了()报警。

（C）A、MV值低低B、SV值低低C、PV值低低3、【单选题】DDZ-Ⅲ型仪表采用了集成电路和()型防爆结构,提高了防爆等级、稳定性和可靠性。

（B）A、隔爆B、安全火花C、增安D、无火花4、【单选题】ECS700系统是()公司的DCS产品。

（B）A、HoneywelB、浙江中控C、FOXＢORO5、【单选题】Intouch被广泛用做各种控制系统的人机界面软件,其强大的I/0SEVER功能支持与多种计算机控制系统的数据交换,它是()公司的产品。

（C）A、SIEMENSB、INTELLUTIONC、WONDERWARE6、【单选题】O型球阀的节流元件是带圆孔的球型体,常用于()。

（A）A、两位调节B、连续调节C、快速切断7、【单选题】“?/h;L/h”这些符号都是表示流量的单位,它们表示的是()流量的单位。

（B）A、质量B、体积C、速度8、【单选题】一个平置的双金属片,如果上面膨胀系数大,下面膨胀系数小,温度升高时,如何变化()。

（A）A、向下弯曲B、向上弯曲C、延长9、【单选题】一台差压变送器的使用量程为20KPa、测量范围为-10~10KPa,迁移量为()%。

（B）A、10C、-1010、【单选题】不同溶质在同一种溶剂中的溶解度()。

（C）A、完全不同B、基本相同C、可能相同11、【单选题】两相触电比单相触电()。

（B）A、更安全B、更危险C、一样12、【单选题】串级控制系统中,副控制器的正反作用取决于工艺要求和()。

（B）A、调节阀B、副对象C、副控制器13、【单选题】以下()表决逻辑适用于安全性很高的场合。

（B）A、二选二2oo2B、三选一1oo3C、三选二2oo314、【单选题】信号压力增加阀杆向下移动的执行机构叫()执行机构。

《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？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。

化工自动化控制仪表考试题库及答案一、单选题1. 金属导体的电阻与其()成反比。

A. 长度B. 横截面积C. 加在导体两端的电压答案：B2. 从事易燃、易爆岗位的作业人员应穿()工作服。

A. 防静电B. 腈纶C. 涤纶答案：A3. HART协议的通信方式是一种()通信方式。

A. 模拟B. 模拟、数字混合C. 数字答案：B4. 超声波流量计用来测量气体流量的频率通常在()KHz。

A. 10-100B. 100-200C. 100-300答案：C5. 转子流量计是根据被测介质的物理化学性质和()大小来选择不同材料及不同形状的转子。

A. 测量误差B. 测量上限C. 量程答案：C6. DCS系统大多采用冗余配置的10M/100M()作为其控制网络。

A. X25分组交换网B. DDNC EthernetC. TCP/IP答案：B7. 机泵更换润滑油应以()为准。

A. 定期B. 目测C. 分析报告答案：C8. 三相四线制供电线路中，端线与端线之间的电压是()V。

A. 311B. 380C. 220答案：B9. 以()为基准且高于它的压力叫表压。

A. 大气压B. 绝对零压C. 地球表面答案：A10. 根据连通器原理而工作的液位计是()A. 电磁流量计B. 压力式液位计C. 超声波液位计答案：B二、多选题1. 以下哪些属于化工自动化控制仪表的测量范围？A. 温度B. 压力C. 流量D. 液位答案：ABCD2. 以下哪些属于DCS系统的特点？A. 分布式控制B. 冗余配置C. 高可靠性D. 易于操作答案：ABCD3. 以下哪些属于化工自动化控制仪表的执行机构？A. 电动调节阀B. 气动调节阀C. 液动调节阀D. 电动执行器答案：ABCD4. 以下哪些属于化工自动化控制仪表的安全装置？A. 安全阀B. 压力表C. 温度计D. 液位计答案：A5. 以下哪些属于化工自动化控制仪表的检测仪表？A. 电磁流量计B. 压力变送器C. 温度变送器D. 液位变送器答案：ABCD三、判断题1. 金属导体的电阻与其长度成正比。

第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成,了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语,了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式,掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下,过渡过程的形式和过渡过程的品质指标;二、常用概念1.化工自动化的主要内容：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;2.自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置测量元件与变送器、控制器、执行器;3.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对象,简称对象;4.被控变量：过程内要求保持设定数值的物理量;5.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;6.干扰作用：指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作用;7.设定值：被控变量的设定值;8.偏差：个别测定值与测定的平均值之差;9.闭环系统：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;10.开环系统：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;11.控制系统的过渡过程：一个控制系统在处界干扰或给定干扰作用下,从原有的稳定状态过渡到新的稳定状态的过程称为过渡过程;12.反馈：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的做法叫做反馈;13.负反馈：反馈信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反馈叫做负反馈;14.正反馈：反馈信号的作用方向与设定信号相同,反馈信号使原来的信号增强,这种反馈叫做正反馈;三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类简述每种形式的基本含义;答：开环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量,但被控变量对操纵变量没有影响;闭环自动控制系统：操纵变量可以改变被控变量,被控变量又对操纵变量产生影响;定值控制系统：给定值为常数；随动控制系统：给定值为变数,要求跟随变化；程序控制调节系统：按预定时间顺序控制参数;2.在阶跃扰动作用下,控制系统的过渡过程有哪几种形式其中哪些形式能基本满足控制要求答：发散振荡过程非振荡发散过程等幅振荡过程衰减振荡过程非振荡衰减过程;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;3.试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义;答:最大偏差超调量：在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值;衰减比：表示衰减程度的指标;余差：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;过渡时间：从干扰作用发生的时刻起,直到系统重新建立新的平衡时止,过渡过程所经历的时间;振荡周期振荡频率：过渡过程同向两波峰之间的间隔时间;4.什么是控制系统的方块图它与工艺管道及控制流程图有何区别答：自动控制系统的方块图是由传递方块、信号线带有箭头的线段、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形;其中：每一个方块代表系统中的一个组成部分,方块内填入表示其自身特征的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向;采用方块图可直观的显示出系统中各组分部分以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进行分析和研究;而工艺管道及控制流程图则是在控制方案确定以后,根据工艺设计给出的流程图,按其流程顺序标注有相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号、连锁保护系统的图;在工艺管道及控制流程图上设备间的连线是工艺管线,表示物料流动的方向,与方块图中线段的含义截然不同;5.在自动化系统中,仪表符号由哪几部分组成,各表示什么意义答：仪表位号由字母组合和回路编号组成：字母组合：首字母――被侧变量,尾字母――仪表功能,中字母――修饰词; 回路编号：首位数――工序号,后续数――顺序号;四、选择题：1．反馈调节系统 C 闭环系统;A. 不一定是B. 肯定不是C. 肯定是D、无法判断2．定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统是按什么来划分的C;A. 按自动调节系统的结构B. 按自动调节系统的特性C. 按给定值变化的规律D. 调节系统的结构3. 在研究动态特性时可以将 C 看作系统对象环节的输入量;A. 干扰作用；B. 控制作用；C．干扰作用和控制作用；D．测量仪表的信号4.在下列仪表号位中表示有报警作用的字母为 CA、“C”B、“H”C、“A”D、“I”5.控制系统在阶跃干扰作用下的几种过渡过程中,那种震荡过程是最希望出现的震荡过程 BA、非周期衰减过程B、衰减震荡过程C、等幅震荡过程D、发散震荡过程6.下列哪些参数不是表示过渡过程品质好坏的指标 AA、变差B、余差C、最大偏差D、衰减比7.关于调节系统方块图的说法,不正确的是 B ;A.一个方块代表一个设备；B.方块间的连线代表的是方块间物料关系；C.方块图上的线条及箭头方向不一定与流体流向一致D.方块间连线只代表信号关系8.控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做 B ;A.负反馈B.正反馈C.前馈D.回馈9. 某换热器的温度控制系统设定值是 40 ℃在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图6所示;则该系统的余差、衰减比、最大偏差是 B ;A、1、4: 1、4B、1、4:1、5C、1、5:2、5D、1、5:1、4五、填空题：1. 自动化装置是由测量元件与变送器、自动控制器、执行器、等环节组成;2．描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差或超调量、衰减比、余差、过渡时间、震荡周期或频率等;六、综合题：1. 某发酵过程工艺操作温度为402C;考虑到发酵效果,控制过程中温度偏离设定值最大不能超过6C;先设计一定值控制系统,在阶跃扰动系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间按被控变量进入2%新稳态值即达到稳定来确定和振荡周期等过渡过程指标,并回答该系统能否满足工艺要求图5解：由反应曲线可知：最大偏差：℃=A-45=405余差：℃=-C14041=衰减比：第一个波峰值℃-B=44145=第二个波峰值℃=-B41142'=过渡时间：由题要求,被控变量进入新稳态值的%2±就可以认为过渡过程已经结束,那么限制范围应是℃82.0241±=±⨯由图可看出,过渡时间min 23=s T振荡周期：min 13518=-=T作业21． 某化学反应器工艺规定操作温度为900士 10℃;考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过 80℃;现设计的温度定值控制系统, 在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图 1-19 所示;试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期,并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求解：最大偏差：℃50900950=-=A超调量：℃42908950=-=B由于℃10908918'=-=B所以,衰减比2.41042'===B B n 余差℃8900908=-=C振荡周期min 36945=-=T所以,该控制系统能满足题中所给的工艺要求;第二章 过程特性及数学模型一、基本要求1. 了解建立被控对象数学模型的意义及数学模型的建立方法；2. 掌握用机理建模的方法,建立简单对象的数学模型；3. 掌握表征被控对象特性的三个参数——放大倍数K 、时间常数T 、滞后时间τ的物理意义及其对控制质量的影响；4. 了解被控对象特性的实验测定方法;二、常用概念1.被控对象的数学模型：被控对象的动态特性的数学表达式,即被控对象的输出被控量在输入量控制量和扰动量作用下变化的数学函数关系式;2. 通道：由对象的输入变量至输出变量的信号联系;3.被控对象的放大倍数：如果有一定的输入变化量1Q ∆,通过对象就被放大了K 倍变为输出变化量h ∆,则K 称被控对象的放大倍数;4.被控对象的时间常数：对象受到干扰后,被控变量达到新的稳态值所需要的时间;5.被控对象的滞后时间：纯滞后输出变化落后于输入变化的时间与容积滞后因物料或能量传递需要一定时间而引起的输出变化迟缓之和;三、选择题1.一般认为,经过 A 时间后,动态过程便结束了;A. 3T ；B. T ；C. 5T ； D ．10T2.在描述对象特性参数的滞后时间时,下列说法错误的是 C ;A. 传递滞后又称为纯滞后；B. 容量滞后一般是由于物料和能量传递需要通过一定的阻力引起的；C. 容量滞后是有些对象在受到阶跃输入后,再经过一段时间时间后被控变量才开始变化；D. 滞后时间包括可分为容量滞后和纯滞后时间;四、填空题1. 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,通过物料和能量平衡关系,用机理建模的方法求取过程的数学模型;2.描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数 和滞后时间 ,如果时间常数越大,系统的响应速度越慢,系统的稳定性越好;3.过程特性是指被控过程的被控对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间变化的规律;4.由于物料或能量的传递需要通过一定的阻力导致的滞后称为容量滞后;五、综合题：1. 为了测量某物料干燥筒的对象特性,在T ＝0时刻突然将加热蒸汽量从25m 3/h 增加到28m 3/h,物料出口温度记录仪得到的阶跃响应曲线如图所示;试求出该对象的特性;已知流量仪表量程为0～40m 3/h,温度仪表为0～200℃图 干燥筒的阶跃响应曲线解：由阶跃应曲线可看出该回想具有一阶纯滞后特性： 放大倍数2402528200120150=--=K 时间常数min 4=T滞后时间min 2=τ作业11.已知一个对象特性是具有纯滞后的一阶特性,其时间常数为5,放大系数为10,纯滞后时间为2,试写出描述该对象特性的一阶微分方程;解：根据题意可知则起一阶微分方程为:第三章 检测仪表与传感器一、基本要求1．掌握仪表精度的意义与测量误差的关系;2．了解仪表的性能指标;3．初步掌握各种压力检测仪表的基本原理及压力表的选用方法;4．了解各种流量计的测量原理;重点是差压式流量计及转子流量计;5．了解各种液位测量方法;初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法;6．掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理;熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法;7．了解DDZ-Ⅲ型显示仪表的基本结构及原理;二、常用概念1.精度：测量值与真值的接近程度;2.绝对误差：指仪表指示值i x 与被测量的真值t x 之间的差值,可表示为t i x x -=∆;3.相对误差：某一点的绝对误差∆与标准表在这一点的指示值之比0x ,可表示为0x x -=∆;4.相对百分误差：绝对误差折合成仪表测量范围的百分数,可表示为%100max ⨯-∆=测量范围下限值测量范围上限值δ; 5.允许相对误差：在正常情况下允许的最大误差,可表示为%100⨯-±=测量范围下限值测量范围上限值差值仪表允许的最大绝对误允δ; 6.仪表精度等级：用来统一规定仪表的精确度等级;7.灵敏度：仪表指针的线位移或角位移,与引起这个位移的被测参数变化量的比值,可表示为xa S ∆∆=; 8.灵敏限：指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量;9.分辨力：指数字显示器的最末位数字间隔所代表的被测参数变化量;10.线性度：表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度;11.反应时间：用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标;三、问答题：1. 工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型试简述各种压力计的工作原理; 答:（1）液柱式压力计：根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱高度进行测量的；（2）活塞式压力计：根据液压原理,将被测压力转换成活塞上所加平衡祛码的质量来进行测量的；（3）弹性式压力计：将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的；（4）电气式压力计：通过机械和电气元件将被测压力转换成电量来进行测量的;2.试述压力计选型的主要内容及安装注意事项;答：（1）仪表类型选择：类型选用必须满足工艺生产要求;（2）量程与盘面选择：根据操作中需测量的参数大小来确定;（3）精度选择：根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定;注意：取压位置与隔离;3.试述流量计的分类及其工作原理;答：（1）速度式流量计：以测量流体在管道内的流速作为测量的依据来计算流量;（2）压差流量计：基于流体流动的节流原理,在节流面积不变的情况下,以压差变化来反应流量的大小;（3）转子流量计：以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小;（4）电磁流量计：根据电磁感应定律,在非磁性管道中,利用测量导电流体平均速度而显示流量;（5）超声波流量计：利用声学原理来测定流过管道的流体的流速;（6）涡轮流量计：利用在一定流量范围内,对一定的流体介质黏度,涡轮旋转的角速度与流体的流速成正比来反应流量;（7）容积式流量计齿轮流量计、活塞流量计：利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量;（8）质量流量计：以流体流过的质量M为依据计算流量;（9）间接质量流量计：通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量,这种方式又称为推导式;（10）直接质量流量计：由检测元件直接检测出流体的质量流量;4.试述物位计的分类及其工作原理;答：（1）直读式物位计：主要有玻璃管液位计,玻璃板液位计;（2）浮力式物位计：利用浮子高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子的浮力随液位高度而变化的原理工作;（3）压差式物位计：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理工作;（4）电磁式物位计：使物位的变化转换为一些电量的变化,通过测量这些电量的变化来测知物位;（5）核辐射式物位计：利用辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度而变化的原理工作;（6）超声波物位计：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波的反射距离的不同,测出这些变化就可测知物位;（7）光电式物位计：利用物位对光波的遮断和反射原理工作;5.试述温度测量仪表的种类及其工作原理;答：1接触式温度计：测温元件与被测介质直接接触,两者进行充分的热交达测温目的;①膨胀式温度计：根据物体受热时体积膨胀的原理工作;②玻璃液体温度计：当温度变化时,玻璃球中的液体体积会发生膨胀或收缩,使进入毛细管中的液柱高度发生变化,从刻度上可指示出温度的变化;③双金属温度计：利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的;④压力式温度计：根据在封闭系统中的液体、气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化的原理工作;⑤热电偶温度计：根据热电效应原理工作;⑥热电阻温度计：根据导体或半导体电阻值随温度的变化关系的原理工作;2非接触温度计：测温元件与被测介质不接触,通过辐射或对流实现热交换来测温;①辐射温度计：根据物体辐射的能量来测量温度;②红外温度计光电温度计、热电温度计：一切温度高于零度的物体都在不停向周围四周发出红外辐射能量;四、选择题：1．级仪表的精度等级可写为： AB. ±级C. +级D.2. 下列不属于节流装置的是 D ;A、孔板；B、喷嘴；C、长径喷嘴D、阿纽巴管3．温度越高,铂、镍、铜等材料的电阻值越 A ;A. 大B. 小C. 不变D. 不一定4．双金属温度计的感温元件,测量温度时必须是 BA 浸液1/2；B 全部浸液；C 浸液2/3；D 浸入任何长度5.关于压力计安装的描述错误的是 AA. 要选择测量介质拐弯处安装；B. 测量流动介质时,应使取压点与流动方向垂直安装；C. 测量液体压力时,取压点应安装在管道下部；D. 测量蒸汽压力时应安装凝液管;6.下列仪表中属于恒压降的仪表是 D ;A.孔板流量计B.文丘里管式流量计C.电磁流量计D.转子流量计7.在下列物位检测仪表中,能够检测出两种不同液体界面的仪表是 CA.压差式物位仪表B.压力式物位仪表C.电容式物位仪表D.称重式液罐计量仪8.在下列物位检测仪表中,不与被测物体发生实际接触并可以检测物位的仪表是B ;A.称重式液罐计量仪B.核辐射物位仪表C.压差式物位仪表D.电容式物位仪表9.在下列工业用流量计中,属于容积式流量计的是 C ;A. 转子流量计B. 电磁流量计C. 椭圆齿轮流量计D. 科里奥利力式流量计10.测量稳定压力时,被测介质的最大工作压力不得超过仪表量程的 C ;／2；／3；／3；／511.关于压力测量仪表的下列描述中,错误的是 D ;A. 液柱式压力计是根据流体静力学的原理,将被测压力转换成为液柱高度进行测量的；B. 弹性式压力计利用弹性元件变形的位移进行测量的；C. 电气式压力计是将压力转换为电量来进行测量的；D. 活塞式压力计是将压力转换为活塞位移来进行测量的;12. 热电偶信号,在采集过程中,实质上是 C ;A 电流信号；B 热电阻信号；C 电压信号；D 数字信号;13.关于温度检测仪表的下列描述中错误的是 C ;A. 玻璃管温度计属于膨胀式温度计的一种；B. 测量的温度大于600度的温度计为高温计；C. 热电偶是由两种不同的金属材料构成的,不同材料构成的热电偶在相同的触点温度下所产生的电势相同；D.在热电偶回路中引入第三种导线对热电偶所产生的电势无影响;14.热电偶输出电压与 B 有关;A. 热电偶两端温度B. 热电偶两端温度和电极材料C.热电偶热端温度D.热电偶两端温度、电极材料及长度15.镍铬－镍硅热电偶的分度号是 C ;A、EB、SC、KD、B16.关于用热电偶与补偿导线配接进行温度测量时,以下说法不正确的是 CA、热电偶与补偿导线应该配接B、补偿导线也有极性C、采用了补偿导线后可以不进行冷端温度补偿D、在一定温度范围内,热电偶与补偿导线有近似相同的热电特性17.一台安装在设备内最低液位下方的压力式液位变送器,为了测量准确,压力变送器必须采用 A ;A、正迁移B、负迁移C、无迁移D、不确定18. 差压式液位计进行负向迁移后,其量程 C ;A、变大B、变小C、不变D、视迁移大小而定19. 用电容式液位计测量导电液体的液位时,介电常数是不变的,那么液位变化相当于 C 在改变;A、电极电容B、电极电感C、电极面积D、电极能量20. 一台1151压力变送器量程范围为0～3OOkPa,现零位正迁50％,则仪表的量程为 B ;A．150kPa B．300kPa C． 450kPa D．250kPa五、填空题1. 某温度表的精度为级,其测量下限是50℃,上限是850℃;则此表的量程是 800℃；测量范围是 50~850 ℃；允许相对百分误差是±%；最大绝对误差是4℃;2.热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持0℃、冷端温度修正法、校正仪器零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法五种;3.弹簧管压力表是利用输入压力产生_位移量与被测压力相平衡来测量的;4.差压式流量计是利用节流_原理测量流量的;5.电容式差压变送器的测量部分是先将压差转变成位移 ,然后再变成_电容量变化作为转换部分的输入;6.液位变送器测量进行零点迁移时只改变_ 测量范围_,不改变量程;7. 在常用的热电偶温度计中,精度较高的是S热电偶,线性最好的是K热电偶,灵敏度较高的是E热电偶;8．常用的热电阻材料是金属铜和铂,分度号是cu-50、cu-100,pt-10、pt-100,线性好的是铜热电阻,它适于测量较低温度;9.热电偶是基于热点效应原理工作的;六、综合题：1. 热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么它能否进行冷端温度补偿如不能应如何处理答：由热电偶测温原理知道,只有当热电偶冷端温度保持不变时,热电势才是被测温度的单值函数;但实际应用中,由于热电偶的工作端与冷端离得很近,而且冷端又暴露在空间,易受到周围环境温度波动的影响,因而冷端温度难以保持恒定;当然也可以把热电偶做得很长,使冷端远离工作端,但是这样做会多消耗许多贵重金属材料;解决这一问题的方法是采用一种专用导线,将热电偶的冷端延伸出来,这种专用导线称为“偿导线”;补偿导线不能进行冷端补偿,因为把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方,延伸到温度较低和比较稳定的操作室内,冷端温度还不是0摄氏度;进行冷端温度补偿的方法有以下几种：(1)冷端温度保持为0℃的方法；2冷端温度修正方法；3校正仪表零点法；4补偿电桥法；5补偿热电偶法;2.某压力仪表的测量范围是100～1100Pa,其精度为级,则这台表的量程是多少允许相对百分误差是多少最大绝对误差是多少解：量程为Pa-1100=1000100基本误差有仪表的精度可知%5.0最大绝对误差为：Pa±⨯=%1000±55.0允许误差为%5.03.一台测温仪表,其测温范围为0～300 ℃,已知其最大绝对误差为±2℃,则其精度等级为多少解：依题意得,仪器的相对百分误差为：因此,其精度等级为级4.有一台测压仪表,其标尺范围为0～400 KPa,要求测量时最大绝对误差不超过5 KPa ,则应该选择精度等级为多少的仪表才能满足要求;解：依题意得,仪器的相对百分误差为：所以应该选择级的仪表才能满足要求;作业20．某压力表的测量范围为 0~1MPa,精度等级为 1 级,试问此压力表允许的最大绝对误差 是多少若用标准压力计来校验该压力表,在校验点 时,标准压力计上读数为,试问被校压力表在这一点是否符合 1 级精度,为什么解:最大绝对误差()MPa 01.0%101max =⨯-=∆在校验点为处,校验得到的绝对误差为：在MPa 01.0±范围之内,所以被校验压力表在这一点符合1级精度;第四章 自动控制仪表一、基本要求1．掌握各种基本控制规律及其特点;2．熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响;3．了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特点和基本组成;二、常用概念1.基地式控制仪表:由检测器和显示器组装成的一个整体,同时具有检测,控制,显示等功能的仪表;2.单元组合式控制仪表：根据其功能不同分成若干单元,每个单元只完成其中一种功能;3.控制器的控制规律：控制器的输入信号与输出信号之间的关系;4.双位控制：控制器只有两个输出值,相应的控制机构只有开和关两个极限位置,又称开关控制;5.放大倍数K P ：是一个可调的放大倍数,它决定了比例控制作用的强弱;6.比例度δ：指控制器输入变化相对值和相应的输出变化相对值之比的百分数;7.无干扰切换：指在自动-手动切换时,控制器输出不变,因此生产过程不会有扰动;三、问答题1. 控制系统按控制规律可以分为哪几类各类控制规律的特点是什么答：（1）双位控制系统：控制器只有两个输出值,相应的控制机构只有开和关两个极限位置;（2）比例控制系统：即输出信号与输入信号之间成比例关系的控制系统,一种最简单的控制方式,仅有比例控制时系统输出存在稳态误差;（3）积分控制系统:反应慢,控制不及时,但能消除余差;（4）微分控制系统：动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳.其原因是由于存在有较大惯性组件环节或有滞后delay 组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化;（5）比例积分控制系统：积分作用使控制器的输出和偏差的积分成比例,故过度过程结束时无余差,但是加上积分作用,稳定性降低;积分作用时增大比例度,可保持稳定性,但超调量和振荡周期增大,过度时间增长. 此控制器是适用最多的,它适用于调节通道滞后较小,负荷变化不大,工艺要求不能有余差的系统;（6）比例微分控制系统：它所产生的控制作用不仅反映了系统的静态误差, 同时还反映了误差信号的变化率,因此微分使控制信号提前作用,使系统的响应振荡减 轻,过渡过程加快,对系统的稳定性有利;（7）比例积分微分控制系统：这种控制器既能快速进行控制,又能消除余差,具有较好的控制性能;2. 试述PID 控制的数学模型及参数意义;答：比例积分微分控制规律为：p 为输出变化量；p K 为放大倍数即比例增益；e 为输入信号的偏差；I T 为积分时间即控。