过程控制与自动化仪表(复习要点)

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

工作特性：（1）检测仪表的工作特性（2）零点调整与迁移（3）量程调整

变送器的构成原理：

（1）模拟式变送器的构成原理

模拟式变送器完全由模拟试元器件构成，它将输入的各种被测参数（如温度、压力、流量、液位、成分等）转化成统一标准的模拟信号，其转换性能完全取决于所采用的硬件。 模拟变送器主要有测量、放大、反馈、零点调整与零点迁移、量程调整等及部分组成。

测量部分

i K 零点迁移

x 放大器K

反馈回路

f K y

0z i z f z ＋＋－

（2）数字式变送器的构成原理

数字式变送器是由以微处理器（CPU ）为核心构成的硬件电路和由系统程序，功能模块构成的软件两大部分构成。

数字式变送器的硬件主要包括传感器组件、A/D 转换器、微处理器、存储器和通信电路等。数字式变送器的软件分为系统程序和功能模块两部分。 存储器

x 传感器组件A/D

转换器CPU 通信电路

FSK 信号

D/A

转换器

五大参数的检测方法：1、温度T ：热电阻PT100、热电偶、热电效应、补偿

热电阻的接线方式P28

2、压力Pa ：压力变送器、零点漂移

3、液位：液位变送器

4、流量

5、........

各类变送器的组成、应用：注意零点迁移，量程调整

氧气成分的检测及仪表：

1、热磁式氧气分析仪表 P64

原理：物质处于磁场被磁化，磁化率不同；氧气的磁化率远高于其他气体（参见P64表2－7），且对温度特别敏感。

热磁式氧气分析仪的构成及工作原理：

样气中无氧气→中间通道中气体不流动，桥路输出为零；样气中含有氧气时，氧气受磁场作用进入中间通道并被加热，顺磁性能下降→“磁风”→电阻之差→桥路输出不为零。含氧量↑→磁风↑→电阻之差↑→桥路输出↑。从而实现对氧气的连续测量。

2、氧化锆氧量分析仪P66

公式内容都比较多

第三章：

调节器正、反作用的选择：工程上，通常将调节器的输出随反馈输入的增大而增大时，称为正作用调节器；而将调节器的输出随反馈输入的增大而减小时，称为反作用调节器。

DDZ-III型模拟式调节器的组成特点，各部分作用

比例积分微分调节规律的选择，正反作用的确定

DDZ-III型PID基型调节器的选择

执行器的类型：有自动调节阀门、自动电压调节器、自动电流调节器、控制电机等。其中自动调节阀门是最常见的执行器，种类繁多。

执行器的组成：执行器由执行机构和调节机构（调节阀）两部分组成。

执行器的构成原理：执行器由执行机构和调节机构（调节阀）两部分组成。接受调节器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流通面积，以控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。

气动执行器的应用：

1、执行器的气开、气关选择原则：调节阀气开、气关的选择，主要从工艺生产的安全来考虑。换句话说，当发生断电或其他故障引起控制信号中断时，执行器的工作状态应避免损坏设备和伤害操作人员。

2、调节阀的流量特性：被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系称为调节阀的流量特性。

max ()q

l f q L q/qmax —相对流量 l/L — 相对开度

电/气转化器的作用：为了使气动调节阀能够接收电动调节器的输出信号，必须把标准电流信号转换为标准气压信号。其将4～20mA 的电流信号转换成20～100KPa 的标准气压信号。 阀门定位器的作用：气动调节阀中，阀杆的位移是由薄膜上气压推力与弹簧反作用力平衡确定的。为了防止阀杆处的泄漏要压紧填料，使阀杆摩擦力增大，且个体差异较大，这会影响输入信号P 的执行精度。在调节阀上加装阀门定位器，引入阀杆位移负反馈。使阀杆能按输入信号精确地确定自己的开度。

电/气阀门定位器：实际应用中，常把电/气转换器和阀门定位器结合成一体，组成电/气阀门定位器。

安全栅的特性、组成、选择原则

第四章：

建立被控过程数学模型的方法主要有三种：1、机理演绎法2、试验辨识法3、机理演绎与实验辨识相结合的混合法

第五章：

简单控制系统的设计的方法 1、传感器、变送器、仪表、测控选择

2、调节器

3、执行器的选择（电动、气动）

一、被控参数的选取：1）对于具体的生产过程，应尽可能选取对产品质量和产量、安全生产、经济运行以及环境保护等具有决定性作用的、可直接参数作为被控参数 。2）当难以用直接参数作为被控参数时，应选取与直接参数有单值函数关系的所谓间接参数作为被控参数。3）当采用间接参数时，该参数对产品质量应具有足够高的控制灵敏度，否则难以保证对产品质量的控制效果。4）被控参数的选取还应考虑工艺上的合理性和所用测量仪表的性能、价格、售后服务等因素 。

控制参数的选取：1）选择结果应使控制通道的静态增益K0尽可能大，时间常数T0选择适当。2）控制通道的纯时延时间应尽可能小, 和的比值一般应小于0.3。3）干

扰通道的静态增益应尽可能小；时间常数应尽可能大，其个数尽可能多；扰动进入系统的位置应尽可能远离被控参数而靠近调节阀。这样选择对抑制扰动对被控参数的影响均有利。4）当广义被控过程由几个一阶惯性环节串联而成时，应尽量设法使几个时间常数中的最大与最小的比值尽可能大，以便尽可能提高系统的可控性。5）在确定控制参数时，还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性等因素

二、仪表的选择（变送器、执行器）为了减小测量信号与被控参数之间的动态偏差，应尽可能选择快速测量仪表，并且注意以下几点问题：1) 应尽可能做到对测量仪表的正确安装，这是因为安装不当会引起不必要的测量误差，降低仪表的测量精度；2) 对测量信号应进行

滤波和线性化处理；3) 对纯滞后要尽可能进行补偿；4) 对时间常数的影响要尽可能消除。为了克服其影响，在系统设计时，可以尽量选用快速测量仪表，也可以在测量变送环节

的输出端串联微分环节，若选择则在理论上可以完全消除的影响。

三、执行器的选择：1. 执行器的选型: 在过程控制中，使用最多的是气动执行器，其次是电动执行器。应根据生产过程的特点、对执行器推力的需求以及被控介质的具体情况和保证安全等因素加以选择并且确定。2. 气动执行器气开、气关的选择: 气动执行器分气开、气关两种形式，它的选择首先应根据调节器输出信号为零时使生产处于安全状态的原则确定；其次，在保证安全的前提下，还应根据是否有利于节能、是否有利于开车、停车等进行选择。

3. 调节阀尺寸的选择: 调节阀的尺寸主要指调节阀的开度和口径，它的选择对系统的正常运行影响很大在正常工况下一般要求调节阀开度应处于15%-85%之间，具体应根据实际需要的流通能力的大小进行选择。

4. 调节阀流量特性的选择: 通过选择调节阀的非线性流量特性来补偿被控过程的非线性特性，以达到系统总的放大倍数近似线性的目的

四、流量特性的选择

五、调节器参数（整定方法）PID组成：参数整定的方法可以分为三类，即理论计算整定法、工程整定法和自整定法

六、调节器正反作用的选择（方框图）

确定各调节器正负的基本原则: 构成系统开环传递函数静态增益的乘积必须为正

调节器正反作用类型的确定方法：首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定的正负；然后根据被控过程特性确定其属于正、反哪一种类型，以确定的正负；最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积必须为正这一原则确定调节器正负，进而确定调节器的正反作用类型。

第六章

串级控制系统的组成、特点及应用

组成：两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。特点：1）对进入副回路的干扰有很强的抑制能力；2）能改善控制通道的动态特性，提高系统的快速反应能力；3）对非线性情况下的负荷或操作条件的变化有一定的适应能力。

应用（看作业）：1. 适用于容量滞后较大的过程 2. 适用于纯滞后较大的过程 3. 适用于干扰变化剧烈、幅度大的过程4. 适用于参数互相关联的过程：5. 适用于非线性过程

前馈控制系统的特点及局限性：1.前馈控制的特点1）开环控制；2）比反馈控制及时；3）补偿器为专用 2. 前馈控制的局限性：无法实现对干扰的完全补偿1）只能抑制可测干扰；2）不能对每个干扰实现补偿；3）补偿器难以精确得到，即使得到有时物理上也难以实现应用

静态补偿与动态补偿：一般用静态补偿

引入前馈控制的原则及应用（ 1）系统存在频率高、幅值大、可测不可控的干扰，反馈控制难以克服、控制要求高时；2）控制通道时常大于干扰通道时常，反馈控制不及时，控制质量差；3）主要干扰无法用串级控制使其包含于副回路或副回路滞后过大时；4）尽可能采用静态补偿而不采用动态补偿。）

前馈的特点：1）前馈控制是一种开环控制，2）前馈控制比反馈控制及时，3）前馈补偿器为专用调节器

前馈-反馈控制系统的特点及应用：

（1）蒸发过程的浓度控制 50％→73％←溶液沸点与水沸点之

温差（被控量）←进料溶液浓度、温度、流量，加热蒸汽压力、流量

方案：蒸汽流量为前馈信号、温差为反馈信号、进料溶液为控制参数的复合控制

（2）锅炉汽包水位控制（作业）

水位控制的重要性。。。影响因素：蒸汽用量（不可控）、给水流量

（选为控制参数）问题：“虚假水位”。。。→影响控制效果。

解决方案：蒸汽流量为前馈信号，给水流量为副参数，水位为主参数→前馈－反馈串级控制(图6－20）

PS:书本P203 设计题（2）某加热器那个。会做的话，设计分析题就没问题了。这些内容集中在5、6章。课后作业什么的也要会做。

过程控制系统习题答案

什么是过程控制系统？其基本分类方法有哪几种？ 过程控制系统通常是指连续生产过程的自动控制，是自动化技术中最重要的组成部分之一。基本分类方法有：按照设定值的形式不同【定值，随动，程序】；按照系统的结构特点【反馈，前馈，前馈-反馈复合】。 热电偶测量的基本定律是什么？常用的冷端补偿方式有哪些 均质材料定律：由一种均匀介质或半导体介质组成的闭合回路中，不论截面和长度如何以及沿长度方向上的温度分布如何，都不能产生热电动势，因此热电偶必须采用两种不同的导体或半导体组成，其截面和长度大小不影响电动势大小，但须材质均匀； 中间导体定律：在热电偶回路接入中间导体后，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响； 中间温度定律：一支热电偶在两接点温度为t 、t0 时的热电势，等于两支同温度特性热电偶在接点温度为t 、ta和ta、t0时的热电势之代数和。只要给出冷端为0℃时的热电势关系，便可求出冷端任意温度时的热电势,即 由于冷端温度受周围环境温度的影响，难以自行保持为某一定值，因此，为减小测量误差，需对热电偶冷端采取补偿措施，使其温度恒定。冷端温度补偿方法有冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法和补偿导线法。 为什么热电阻常用三线制接法？试画出其接线原理图并加以说明。 电阻测温信号通过电桥转换成电压时，热电阻的接线如用两线接法，接线电阻随温度变化会给电 桥输出带来较大误差，必须用三线接法，以抵消接线电阻随温度变化对电桥的影响。 对于DDZ－Ⅲ型热电偶温度变送器，试回答： 变送器具有哪些主要功能？ 变送器的任务就是将各种不同的检测信号转换成标准信号输出。 什么是变送器零点、零点迁移调整和量程调整？ 热电偶温度变送器的输入电路主要是在热电偶回路中串接一个电桥电路。电桥的功能是实现热电偶的冷端补偿和测量零点的调整。

管理基础知识重点复习

管理基础知识复习资料对管理定义的理解：管理是以管理者为主体进行的活动；管理是在一定环境下进行的管理是为了实现特定的目标；管理需要动员和配置有效资源；管理具有基本的职能管理是一种社会实践活动管理的特性： （1）管理具有两重性：生产力属性和生产关系属性；科学性和艺术性（2）管理具有目标性（3）管理具有组织性（4）管理具有创新性 管理的职能：计划、组织、领导、控制管理职能的发展：决策和创新 管理的类型： （1）公共管理—以公共利益的实现为目标，以公共组织为依托，公共管理过程是公共权力的运用过程公共管理具有独占性 公共管理接收公众监督 （2）企业管理—管理目标相对单一管理具有竞争性 管理具有典型的经济理性 管理权力来源于生产资料的所有权以及由此委托的经营管理权 管理者的角色： （1）人际关系—挂名领导、联络者、领导者（2）信息传递—信息监听者、传播者、发言人 （3）决策制定—企业家、故障处理者、资源分配者、谈判者 管理者的类型：

按层次分—高层管理者、中层管理者、基层管理者、作业人员 按领域分—综合管理者、专业管理者 管理者应具备的技能：技术技能、人际技能、概念技能 管理环境：一般或宏观环境、具体或微观环境、组织内部环境 （1）组织的一般环境：政治、社会文化、经济、技术、自然 （2）波特认为，影响企业内竞争结构及其强度的主要有：现有企业、潜在竞争者、替代品制造商、原材料供应商、产品用户等5种环境因素。 两种环境分析方法介绍：1、识别环境不确定程度的方法 2、内部环境综合分析：SWOT分析是最常用的内外部环境分析技术。 管理理论的发展：国外早期的管理思想—威尼斯兵工厂马基艾维利-《王子》-领导者原则 中国早期的管理思想—儒家：仁义礼智信 道家：无为而治 法家：法治 商家：积著之理-范蠡；治生之学-白圭 产业革命后的管理思想—查尔斯.巴贝奇（科学管理者的启蒙者） 亨利.普尔提出三条基本管理措施

检测技术与自动化仪表复习资料简答题

检测技术与自动化仪表复习 资料简答题 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

、如何校验一台测量范围为0~200KPA的绝对压力变送器 答：校验时，先要了解当时的大气压力，设为Po，然后按以下方法校验； ①用真空泵向变送器内抽真空，当真空表的真空度为Po时，变送器输出为4mA; ②打开放空截止阀，当真空表的指示为Po-50KPa时，变送器输出为8mA; ③继续打开截止阀，使真空表的读数为Po-100KPa，如果此值<0，则把真空泵换成压力活塞式压力计，此时变送器输出应为12mA; ④用活塞式压力计送150KPa-Po和200KPa-Po的压力，此时变送器输出应为16mA和20 mA。 2、对运行中的联锁保护系统进行维修时应注意那些问题？ 答：（1）、检查、维修联锁系统的元件和主机时，应有两人参加；（2）、维修前必须征得该岗位操作人员的同意，并填写《在线运行仪表工作票》和《联锁保护系统作业票》，履行会签手续；（3）、必须在切断（解除）联锁后再进行维修；（4）、维修后应及时通知操作人员，经操作人员现场核实和复原后方可结束工作。 3、简述启动和停运带隔离液或冷凝液的仪表三阀组步骤 答：三阀组的启动步骤：先打开正压阀，然后关闭平衡阀，最后打开负压阀。 三阀组的停运步骤：先关闭负压阀，然后打开平衡阀，最后关闭正压阀。 4、怎样判断现场运行中差压变送器的工作是否正常？答：在现场判断运行中差压变送器的工作是 否正常，只要检查变送器的零点和变化趋势既可。（1）零点检查。（2）变化趋势检查。（3）对蒸 汽测量表注意冷凝。（4）带隔离液的仪表注意少排。（5）必要时，检查导压管路是否睹塞。 5、简述检修后仪表联校的内容 答：1、模拟一次仪表输出信号、观察二次仪表变化情况； 2、从控制器输出信号，观察执行机构的动作情况；3、带报警的回路要检查报警设定点设置、观察报警情况； 4、带联锁的回路要检查联锁设定点设置、观察联锁声屏动作情况；查看现场电磁阀及执行机构动作情况； 5、做好记录。 6、在爆炸危险场所进行仪表维修时，应注意那些问题？答：（1）、应经常进行检查维护，检查时，应察看仪表的外观、环境（温度、湿度、粉尘、腐蚀）、温升、振动、安装是否牢固等情况。（2）、对隔爆型仪表，在通电时进行维修，切不可打开接线盒和观察窗，需要开盖维修时必须先切断电源，绝不允许带电开盖维修。 （3）、维修时不得产生冲击火花，所使用的测试仪表应为经过鉴定的隔爆型或本安型仪表，以避免测试仪表引起诱发性火花或把过高的电压引向不适当的部位。 7、信号报警联锁保护系统中，执行器故障产生拒动的原因有那些？ 答：（1）、电气回路断线、短路、绝缘不好、接地或接触不良。 （2）、气源不清洁或可动机构润滑不好，使电磁阀卡住或动作失灵。（3）、连接导线断路、短路或接地。 8、阀门定位器的作用有哪些（5分） 答：改善调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度；改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后； 改变调节阀的流量特性；改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制；使阀门动作反向。 9、比例、积分、微分控制规律各具什么特点？答案：比例控制规律控制及时、快速，有余差存在；积分控制规律能消除余差，但控制时间加长，系统稳定性变差；微分控制规律具有超前控制作用，适应容量滞后较大的对象。 10、EJA智能变送器的调零方法有几种启动以后输出不变化该如何检查 答：可以在手持终端上调，也可用外调螺钉进行调零。①连接手持终端，并让它进行自诊断。②检查导压管连接情况，包括导压管连接、阀门连接和开断是否正确，以及有无泄漏、堵塞等情况。 11、在什么情况下差压式流量计要加冷凝器、集气器、隔离器 答：①当导压管内的液体受环境温度的影响而冷却，或与测量管内的状态不一样，如测量蒸汽流量时，则应在差压管路内装冷凝器；②当被测介质为液体时，则应在导压管的各最高点安装集气器，以便收集液体中析出的各种气体。③当测量有腐蚀性或高黏度、易凝结、析出固体的流体时，则要加隔离器。 12、调整质量流量计零位时应注意什么？①仪表先通电预热，一般需30分钟；②启动流体运行，直至传感器温度等于流体的操作温度；③切断下游阀，并确保无泄漏；④保证流体满管。 13、为什么电磁流量计的接地特别重要电磁流量计为什么不能在负压情况下使用

自动控制原理基本知识测试题

第一章自动控制的一般概念 一、填空题 1.（稳定性）、（快速性）和（快速性）是对自动控制系统性能的基本要求。 2.线性控制系统的特点是可以使用（叠加）原理，而非线性控制系统则不能。 3.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（定值）控制系统、（随动）控制系统和（程序）控制系统。 4.自动控制的基本方式有（开环）控制、（闭环）控制和（复合）控制。 5.一个简单自动控制系统主要由（被控对象）、（执行器）、（控制器）和（测量变送器）四个基本环节组成。 6.自动控制系统过度过程有（单调）过程、（衰减振荡）过程、（等幅振荡）过程和（发散振荡）过程。 二、单项选择题 1.下列系统中属于开环控制的为（ C ）。 A.自动跟踪雷达 B.无人驾驶车 C.普通车床 D.家用空调器 2.下列系统属于闭环控制系统的为（ D ）。 A.自动流水线 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用电冰箱 3.下列系统属于定值控制系统的为（ C ）。 A.自动化流水线 B.自动跟踪雷达 C.家用电冰箱 D.家用微波炉 4.下列系统属于随动控制系统的为（ B ）。 A.自动化流水线 B.火炮自动跟踪系统 C.家用空调器 D.家用电冰箱 5.下列系统属于程序控制系统的为（ B ）。 A.家用空调器 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.火炮自动跟踪系统 6.（ C ）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。 A.连续控制系统 B.离散控制系统 C.随动控制系统 D.线性控制系统 7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（ B ）。 A.稳定性 B.复现性 C.快速性 D.准确性 8.下列不是自动控制系统基本方式的是（ C ）。 A.开环控制 B.闭环控制 C.前馈控制 D.复合控制 9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（ B ）。 A.被控对象 B.被控变量 C.控制器 D.测量变送器 10.自动控制系统不稳定的过度过程是（ A ）。 A.发散振荡过程 B.衰减振荡过程 C.单调过程 D.以上都不是 第二章自动控制系统的数学模型 一、填空题 1.数学模型是指描述系统（输入）、（输出）变量以及系统内部各变量之间（动态关系）的数学表达式。 2.常用的数学模型有（微分方程）、（传递函数）以及状态空间表达式等。 3.（结构图）和（信号流图），是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。 4.线性定常系统的传递函数定义：在（零初始）条件下，系统的（输出）量的拉氏变换与（输入）量拉氏变换之比。 5.系统的传递函数完全由系统的（结构、参数）决定，与（输入信号）的形式无关。 6.传递函数的拉氏变换为该系统的（脉冲响应）函数。 7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（零）点。 8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（极）点。 9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（特征）方程。 10.方框图的基本连接方式有（串联）连接、（并联）连接和（反馈）连接。 二、单项选择题 1.以下关于数学模型的描述，错误的是（ A ） A.信号流图不是数学模型的图示 B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式 C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等 D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类 2.以下关于传递函数的描述，错误的是（ B ） A.传递函数是复变量s的有理真分式函数 B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关 C.传递函数是一种动态数学模型

过程控制工程复习要点

1、被控变量的选择原则： （1）应当尽量选择质量指标参数作为被控变量；（2）当不能选择质量指标参数作为被控变量时，应当选择一个与产品质量指标有单值对应关系的间接指标参数作为被控变量； （3）所选择的间接指标参数应具有足够大的灵敏度，以便反映产品质量的变化； （4）选择被控变量时需考虑到工艺的合理性和国内、外仪表生产的现状。 2、控制变量的选择原则： （1）所选择控制变量必须是可控的； （2）所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数； （3）所选控制变量应使扰动通道时间常熟越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些，但不易过小；（4）所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好；（5）所选择控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀； （6）在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。3、控制阀气开、气闭形式的选择原则： （1）首先要从生产安全出发。 （2）从保证产品质量出发。但控制阀处于无能源状态而回复到初始位置时，不应降低产品的质量。 （3）从降低原料、成品、动力损耗来考虑。 （4）从介质的特点考虑。 4、控制阀的选择原则： （1）开、闭形式的选择（2）口径大小的选择 （3）流量特性的选择（4）结构形式的选择 5、图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些？如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用？ 答：影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。后者工艺不合理，因而只能选蒸汽流量作为操纵变量。控制阀应选择气关阀，控制器选择正作用。 7、串级控制系统的特点： （1）串级控制系统具有更高的工作频率。 （2）串级控制系统具有较强的抗干扰能力。 （3）串级控制系统具有一定的自适应能力。 8、串级控制系统在选择具体控制方案时，应考虑的主要问题：（1）所选用的仪表信号必须互相匹配。（2）所选用的 副控制器必须具有外给定输入接口，否则无法接受主控 制器来的外给定信号。（3）应考虑除串级和副环单独 控制外，是否还有“主控”要求。（4）实施方案应力 求简洁实用。（5）实施方案应便于操作。 9、均匀控制系统有些什么特点? 答：(1)结构上无特殊性,均匀控制是指控制目的而言， 而不是由控制系统的结构来决定的。 (2)参数应变化，而且应是缓慢地变化 (3)参数应限定在允许范围内变化 10、前馈控制与反馈控制的比较 前馈控制：扰动可测，但不要求被控量可测，超前调节，可实现系统输出的不变形，开环调节，无稳定性问题， 系统仅能感受有限个可测扰动，对于干扰与控制通道的 动态模型，对时变与非线性对象的适应性弱。 反馈控制：被控量直接可测，按偏差控制，存在才能调节，闭环调节，存在稳定性问题，系统可感受所有影响 输出的扰动，对通道模型要求若，大多数情况无需各道 模型，对时变与非线性对象的适应性与鲁棒性强。 11、锅炉设备主要控制系统有哪些？ 答：①锅炉汽包水位控制。②锅炉燃烧系统的控制。 ③过热蒸汽系统的控制。④锅炉水处理过程的控制。 12、汽包水位的假液位现象是怎么回事?它是在什么情 况下产生的?具有什么样的危害性? 答：当蒸汽量加大时，虽然锅炉的给水量小于蒸发量， 但在一开始，水位不仅不下降反而迅速上升，然后再下降；反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后 上升。这种现象称之为"虚假水位"。虚假水位现象属于 反向特性，给控制带来一定的困难，在控制方案设计时，必须引起注意。 13、何谓离心式压缩机的喘振?喘振产生的原因是什么? 答：离心式压缩机在运行过程中，当负荷低于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量发生强烈 振荡，此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅 度波动。随之,压缩机将会发出周期性间断的吼响声,这 种现象就是离心式压缩机的喘振，或称飞动。 喘振是由离心式压缩机的固有特性――特性曲线呈驼 峰型而引起的。正由于特性曲线极值点的存在，一旦工 艺负荷下降，使工作点移入极值点左侧，成为不稳定的 工作点。此时，系统稍有扰动，就不能稳定下来，出现 气体排量强烈振荡而引起的喘振现象。引起离心式压缩 机喘振的直接原因是负荷的下降，使工作流量Q1 小于 极限流量QP ，从而工作点进入到喘振区内。 14、在选择性控制系统中，选择器的类型是如何确定的? 答：选择器的类型可以根据生产处于非正常情况下控制 器的输出信号高、低来确定。如果在这种情况下它的输 出为高信号，则应选高选器；如果在这种情况下它的输 出为低信号，则应选低选器。

自控仪表试题与答案

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）。

自动化仪表基础知识

第十二章自动化仪表基础知识 第一节测量误差知识 一、测量误差的基本概念 冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点，为了有效地进行工艺操作和生产控制，需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值。虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误。但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。 二、测量仪表的误差。 误差的分类方法多种多样，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的。 1、绝对误差 绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。用公式表示为： △C=Cm-Cr 式（1-1） 试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值)，△C代表绝对误差。事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量，其测量结果当作被测变量的真实值。 绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。绝对误差符号相反的值称为修正值。 2、相对误差 相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。用公式表示为 式（1-2） 式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值。 由上式可见，相对误差C0是一个比值，它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。 如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃。 求得测量的绝对误差 测量的相对误差 3、引用误差(相对折合误差或相对百分误差) 测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对值与测量范围上限或测量表量程的比值，以非分比表示：

自动控制系统分类

1-3自动控制系统的分类 本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点，介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多，这里主要介绍其中比较重要的几种： 一、按描述系统的微分方程分类 在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类： 1．线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数，则称为定常线性自动控制系统；相反，如系数不是常数而是时间t的函数，则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理，因此数学上较容易处理。 2．非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理，因此数学上处理比较困难，至今尚没有通用的处理方法。 严格地说，在实践中，理想的线性系统是不存在的，但是如果对于所研究的问题，非线性的影响不很严重时，则可近似地看成线性系统。同样，实际上理想的定常系统也是不存在的，但如果系数变化比较缓慢，也可以近似地看成线性定常系统。 二、按系统中传递信号的性质分类 1．连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数，则称为连续系统。 2．采样系统系统中至少有一处，传递的信号是时间的离散信号，则称为采样系统，或离散系统。 三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1．镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2．程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3．随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统，或跟踪系统，如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。

过程控制复习重点

过控复习重点 第一章 1.过控的定义：过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。 2.过程控制的特点：①连续生产过程的自动化②过程控制系统由过程检测、控制仪表组成③被控过程是多种多样的、非电量的④过程控制的控制工程多属慢过程、而且多半为参量控制⑤过程控制方案十分丰富⑥定值控制是过程控制的一种常用形式 3.过程控制系统的组成：测量元件、变送器、调节器、调节阀（过程检测控制仪表）和被控对象 4.过程控制的分类：按过程控制系统的结构特点分①反馈控制系统②前馈控制系统③前馈—反馈控制系统 按给定值信号的特点分①定值控制系统②程序控制系统③随动控制系统 5.过程控制的任务在了解、熟悉、掌握生产工艺流程与生产过程静态和动态特性的基础上，根据工艺要求，应用控制理论、现代控制技术，分析、设计、整定过程控制系统。 第二章 1.过程的数学建模:是设计过程控制系统，确定方控制案、分析质量指标、整定调节器参数等等的重要依据。 2.建模的目的：①设计过程控制系统和整定调节器参数②指导设计生产工艺设备③进行仿真实验研究④培训运行操作人员 3.被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道 4.控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道 5.建模的方法：①机理分析法建模②实验法建模③最小二乘法建模 6.自衡建模 （1）单容过程：单容过程是指只有一个贮蓄容量的又具有自平衡能力的过程。 传递函数：1)(000+=s T K s W （2）多容过程：在工业生产过程中，被控过程往往由多个容积和阻力构成的过程称为多容过程 传递函数：)1)(1()(2100++= s T s T K s W 7.非自衡过程建模 （1）单容过程： 传递函数：s T s W a 1)(0= (2) 多容过程： 传递函数：) 1(1)(0+=Ts S T S W a

过程控制与自动化仪表(复习要点)

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

过程控制复习资料

过程控制系统课后习题解答（不完全版注：红色为未作答题目） 1.1过程控制系统中有哪些类型的被控量？答：被控量在工业生产过程中体现的物流性质和操作条件的信息。如：温度、压力、流量、物位、液位、物性、成分。 1.2过程控制系统有哪些基本单元组成？与运动控制系统有无区别？答：被控过程或对象、用于生产过程参数检测的检测仪表和变送仪表、控制器、执行机构、报警保护盒连锁等其他部件构成。 过程控制系统中的被控对象是多样的，而运动控制系统是某个对象的具体控制。 1.3简述计算机过程控制系统的特点与发展。答：特点：被控过程的多样性，控制方案的多样性，慢过程，参数控制以及定值控制是过程控制系统的主要特点。发展：二十世纪六十年代中期，直接数字控制系统（DDC ），计算机监控系统（SCC ）；二十世纪七十年代中期，标准信号为4~20mA 的DDZ Ⅲ型仪表、DCS 、PLC ；八十年代以来，DCS 成为流行的过程控制系统。 1.4衰减比η和衰减率Ψ可以表征过程控制系统的什么性能？答：二者是衡量震荡过程控制系统的过程衰减程度的指标。 1.5最大动态偏差与超调量有何异同之处？答：最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量，一般表现在过渡过程开始的第一个波峰，最大动态偏差站被控量稳态值的百分比称为超调量，二者均可作为过程控制系统动态准确性的衡量指标。 2.2通常描述对象动态特性的方法有哪些？答：测定动态特性的时域方法；测定动态特性的频域方法；测定动态特性的统计相关方法。 2.4单容对象的放大系数K 和时间常数T 各与哪些因素有关，试从物理概念上加以说明，并解释K ，T 的大小对动态特性的影响？答：T 反应对象响应速度的快慢，T 越大，对象响应速度越慢，动态特性越差。K 是系统的稳态指标，K 越大，系统的灵敏度越高，动态特性越好。 2.5对象的纯滞后时间产生的原因是什么？答：由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一段距离，产生纯滞后时间。附：常见的过程动态特性类型有哪几种？各可通过什么传递函数来表示？答：（1）单容对象动态特性（有自平衡能力），用一阶惯性环节表示传递函数(s)1 K G s τ= +；（2）无自平衡能力

自动化仪表期末复习重点1

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

过程控制复习题

一、填空题 1.被控过程的数学模型，是指过程在各个输入量作用下，其相应输出量变化函数关系的数学表达式。 2.过程的数学模型有两种，非参数模型和参数模型。 3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量 是、、、 、和等这样的一些过程变量的系统。 4.表示过程控制系统控制关系的方框图，两个框之间的带箭头连线表 示，但是不表示。 5.一种测量体与被测介质接触，测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量，再用仪表加以显示，通常把前一种过程叫做，所用的仪表称 为，后面的计量显示仪表称为。 6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时，只要接入第三种导体的两个接点温度相同，回路中总电动势值。 7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成的仪表。 8.正作用执行机构是指。 反作用执行结构是指。 9.流通能力定义为。 10.执行器的流量特性是指与的关系。 11.接触式测温时，应保证测温仪表与被测介质，要求仪表与介质成状态，至少是，切勿与介质成安装。 12.干扰通道存在纯时间滞后，理论上（影响/不影响）控制质量。 13.扰动通道离被控参数越近，则对被控过程影响。 14.正作用调节器的测量值增加时，调节器的输出亦，其静态放大倍数取。 反作用调节器的测量值增加时，调节器的输出，其静态放大倍数取。 15.气开式调节阀，其静态放大倍数取，气关式调节阀，其静态放大倍数取。 16.常见复杂控制系统有、、、 和等。 17.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个，形成了两 个。 18.一般认为纯滞后时间τ与过程时间常数T之比大于0.3，则称该过程为。 19.凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为。20．分程控制系统从控制的平滑性来考虑，调节阀应尽量选用调节阀，可采用法来控制调节阀开度。 21．选择性控制系统的特点是采用了。它可以接在两个和多个调节器的输出端，对进行选择，也可以接在几个变送器的输出端，对 进行选择。 22．常见DDZ-III型温度变送器有温度变送器、温度变送器、温度变送器。 23．绝对误差是指。 24．典型的过程控制系统由、、、和等环节构成。 25．按过程控制系统结构特点来分类可分为、、。26．按过程控制系统给定值来分类可分为、、。27．被控过程输入量与输出量的信号联系称为。控制作用与被控量之间的信号通道联系称为。 28．当阶跃扰动发生后，被控过程能达到新的平衡，该过程称为过程，如果不能达到新的平衡，则称该过程为过程。 29．研究建模过程的目的主要有、、

仪表自动化培训大纲

化工自动化控制仪表特种作业人员安全生产培训大纲及考核标准1 范围 本标准规定了化工自动化控制仪表特种作业人员培训的要求，培训和再培训的内容及学时安排，以及考核的方法、内容，再培训考核的方法、要求与内容。 本标准适用于化工自动化控制仪表特种作业人员的培训与考核。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》（国家安全生产监督管理总局30号令）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 《气体防护急救管理规定》 GB/T 16483 化学品安全技术说明书内容和项目顺序 GB/T 13861-92 生产过程危险和有害因素分类与代码 GB 18218 重大危险源辨识 GB 11651 劳动防护用品选用规则 GB 50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范 ～15 爆炸性气体环境用电气设备 AQ3009-2007 危险场所电气安全防爆规范 AQ3021-2008 化学品生产单位吊装作业安全规范 AQ3022-2008 化学品生产单位动火作业安全规范 AQ3025-2008 化学品生产单位高处作业安全规范 AQ3026-2008 化学品生产单位设备检修作业安全规范 AQ3027-2008 化学品生产单位盲板抽堵作业安全规范 AQ3028-2008 化学品生产单位受限空间作业安全规范 HG/T 20507-2000 自动化仪表选型设计规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 化工自动化控制仪表作业特种作业人员Special operator of chemical industry automation control instrument 指化工自动化控制仪表系统安装、维修、维护的作业人员。 4 基本条件 取得化工自动化控制仪表作业上岗资格证； 无色弱、色盲等禁忌症； 培训前需在相应岗位实习3个月以上。 5 培训大纲 培训要求

过程控制系统简答题复习重点

名词解释： 衰减比 答：衰减比n 定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 B1,B2为前两个峰顶与稳定值的差值。其中4 ：1 常作为评价过程动态性能指标的一个理想指标。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统DCS ，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系统。 DCS 的设计思想是“控制分散、管理集中” 4、串级控制系统 将两个控制器串联在一起工作、各自完成不同任务的系统结构，就称为串级控制结构。 主控制器的输出作为副控制器的设定值，再用控制器的输出去操纵调节阀，从而对主被控变量具有更好的控制效果。 流量：单位时间内流过工艺管道某截面的流体数量称为瞬时流量，而把某一段时间内流过工艺管道某截面的流体总量称为累计流量。 简答题： 1.简述串级控制系统的设计原则。 答：（1）副回路的选择必须包括主要扰动，而且应包括尽可能多的扰动；（2）主、副对象的时间常数应匹配；（3）应考虑工艺上的合理性和实现的可能性；（4）要注意生产上的经济性。 2.电气阀门定位器有哪些作用 答：①改善阀的静态特性 ②改善阀的动态特性 ③改变阀的流量特性 ④用于分程控制 ⑤用于阀门的反向动作 3. 简单控制系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：简单控制系统由一个被控对象，一个检测元件和变送器，一个调节阀和一个调节器组成。检测元件和变送器用于检测被控变量，并将检测到的信号转换为标准信号，输出到控制器。控制器用于将检测变送器的输出信号与设定值进行比较，得出偏差，并把偏差信号按一定的控制规律运算，运算结果输出到执行器。执行器是控制系统回路中的最终元件，直接用于改变操纵量，以克服干扰，达到控制的目的。 4. 前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？ 答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰 有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质. 5、PID 调节器的参数对控制性能各有什么影响？ 答：(1)比例增益 反映比例作用的强弱， 越大，比例作用越强，反之亦然。比例控制克服干扰能力较强、控制及时、过渡时间短，但在过渡过程终了时存在余差； 21B B n

过程控制复习资料 (2)

1、试述串级控制系统的的工作原理,它有哪些特点? 2、某加热炉出口温度控制系统，经运行后发现扰动主要来自燃料流量波动，试设计控制系统克服之，如果发现扰动主要来自原料流量波动，应如何设计控制系统以克服之？画出带控制点工艺流程图和控制系统框图。 3、为什么一些液位控制系统中，减小控制器的增益反而使系统出现持续震荡，是从理论角度分析之。 4、液位均匀控制系统与简单液位控制系统有什么异同？那些场合需要采用液位均匀控制系统？ 5、某加热炉出口温度控制系统中，副被控变量是炉膛温度，温度变送器的量程都选用0--500℃，控制阀选用气开阀。经调试后系统已经正常运行，后因副回路的的温度变送器损坏，该用量程为200--300℃的温度变送器，问对控制系统有什么影响？ 6、题5中，如果损坏的是主回路温度变送器，问改用量程为200--300℃的温度变送器，对控制系统有什么影响？如何解决？ 7、某反应器由A和B两种物料参加反应，已知，A物料时供应有余，B物料可能供用不足，他们都可测可控。采用差压变送器和开方器测量它们的流量，工艺要求正常工况时，Fa=300Kg/h,Fb=600Kg/h,拟用DDZ-III型仪表，设计双闭环（相乘方案）控制系统，确定乘法器的输入电流，画出控制系统框图和带控制点的工艺流程图。 8、题7中，控制系统已正常运行，后因两台差压变送器均损坏，改用相同量程的变送器（注：量程能够满足工艺要求），试问控制系统应作什么改动？为什么？ 9、什么情况下前馈控制系统需要设置偏置信号？应如何设置？ 10、某加热炉出口温度控制系统，原采用出口温度和燃料油流量的串级控制方案，为防止阀后压力过高造成脱火事故，是设计有关控制系统，说明该控制系统是如何工作的？ 1． 调节器的Kc值愈大，表示调节作用（），Ti值愈大，表示积分作用（），Td值愈大表示微分作用（）。答案：越强;减弱;增强。 2． 选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）（），干扰通道的放大倍数（增益）（）。答案：增大;减小。 3． 过程控制系统设置的目的，有（）、（）和（）三类。 答案：定值调节;随动调节;程序调节。 4． 简单控制系统由（）、（）、（）和（）四个环节组成。 答案：调节对象;调节器;调节阀;检测变送器 5． 由于微分调节规律有超前作用，因此调节器加入微分作用主要是用来（）。 答案：克服调节对象的惯性滞后（时间常数T）。 6． 调节系统中调节器正、反的作用的确定是依据( )。 答案：实现闭环回路的负反馈 二、是非题 1. 对纯滞后大的调节对象，为克服其影响，可以引入微分调节作用来克服。 答案：╳ 2．