过程控制复习题

1、1、什么是自动控制?自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称为过程控制仪表或装置），使被控对象的工作状态或参数（压力、物位、流量、温度、PH值等）自动地按照预定的规律运行。2、根据下图说明贮罐液位控制系统的工作原理。分析:贮罐液位由液位变送器转换成相应的标准信号送到控制器，与给定值相比较，控制器按比较得到的偏差，以一定的控制规律发出控制信号，控制执行器的动作，通过改变贮罐液体出料的流量，从而使贮罐液位保持在与给定值基本相等的数值上。3、过程控制仪表的分类按能源形式分： 1.气动控制仪表 2.电动控制仪表 3.液动控制仪表按信号形式分： 1.模拟控制仪表 2.数字控制仪表

2、4、信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。目的：达到通用性和相互兼容性的要求，以便不同系列或不同厂家生产的仪表能够共同使用在同一控制系统中，实现系统的功能。5、防爆仪表的标准标准：国家标准GB3836.1爆炸性环境用防爆电气设备通用要求标志： iaIICT5，iaIICT6（本质安全型），dIIBT3(隔爆型)按照国标GB3836.1规定，防爆电气设备分为两大类： I 类：煤矿井下用电气设备 II类：工厂用电气设备过程控制仪表主要有: 隔爆型防爆仪表 本质安全型防爆仪表 6、要使整个测量或控制系统的防爆性能符合安全火花防爆要求，必须满足：1.在危险场所使用本质安全型防爆仪表

3、2.在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅7、DDZ-型仪表各单元的型号由三部分组成，各部分之向用短横线隔开，格式如下。D-第一部分由三个汉语拼音大写字母所组成。第一个字母均为D，表示属于电动单元组合仪表。第二个字母代表仪表大类，字母含意如下： B-变送单元； T-调节单元；X-显示单元； J-计算单元；Z-转换单元； K-执行单元； G-给定单元； F-辅助单元。第三个字母代表各大类中的产品小类，同一字母在不同大类中有不同的含义，8、对于一只仪表，可以采用由整体到局部的方法分析，即首先对仪表作总体概貌性了解，然后将仪表划分成几个部分，再对各划分部分逐一进行分析，最后综合出整机的特性。其具体

4、步骤可以如下： 1.了解仪表作用和结构框图； 2.按照结构框图将整机线路划分成相应的部分； 3.根据信号的传递方向，对各部分逐一进行分析； 4.综合仪表的整机特性；9、控制仪表和控制系统有什么关系？答：过程控制系统是实现生产过程自动化的平台,而过程控制仪表是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。10、什么是信号制？控制系统仪表之间采用何种连接方式最佳？为什么？答：信号制即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。控制系统仪表之间采用420mADC直流电流信号传送，现场变送器和控制室仪表之间采用串联连接方式。电流信号便于远距离传送，不仅节省电缆、布线方便，而且还便于使用安全栅，有利于安全防

5、爆。采用15VDC直流电压信号实现控制室内部仪表间联络。用电压信号传送的信息可以采用并联连接方式，使同一个电压信号为多个仪表所接收。在控制室内，各仪表之间的距离不远，适合采用15VDC直流电压作为仪表之间的互相联络信号；任何一个仪表拆离信号回路都不会影响其它仪表的运行；各个仪表既然并联在同一信号线上，当信号源负极接地时，各仪表内部电路对地有同样的电位，这不仅解决了接地问题，而且各仪表可以共用一个直流电源。11、变送器主要有哪些仪表？各有何用途？答：变送器主要包括压力变送器、差压变送器、流量变送器、液位变送器、温度变送器等；各自将被测工艺参数，如压力、差压、流量、液位、温度等物理量转换成相应的统

6、一标准信号，并传送到指示记录仪、运算器和控制器，供显示、记录、运算、控制、报警等。12、变送器是基于什么原理构成的？如何使输入信号与输出信号之间呈线性关系？答：变送器都是基于负反馈的原理来工作的；保证放大器的放大系数和反馈系数为常数可使输入信号与输出信号之间呈线性关系。13、何谓零点迁移？为什么要进行零点迁移？零点迁移有几种？答：使变送器输出信号的下限值ymin与测量范围的下限值xmin相对应,即在xmin0时，使Y=ymin的调整，为零点迁移；零点迁移是为了保证变送器的在不同的输入范围时其输出仍是标准信号；零点迁移有正迁移和负迁移。14、何谓量程调整和零点调整？答：量程调整是使变送器输出信号

7、的上限值ymax与测量范围的上限值xmax相对应。零点调整是使变送器输出信号的下限值ymin与测量范围的下限值xmin相对应,即在xmin=0时，使Y=ymin。15、采用热电偶测量温度时，为什么要进行冷端温度补偿？一般有哪些冷端温度补偿方法？答:热电偶产生的热电势Et，与热电偶的冷端温度有关。当冷端温度不固定时，Et也随之变化，从而带来测量误差。因此，需对热电偶的冷端温度进行补偿，以减小热电偶冷端温度变化所引起的测量误差。冷端温度补偿方法，在输入回路增加了由Rcu电阻组成的热电偶冷端补偿电路16、采用热电阻测量温度时，为什么要进行引线电阻补偿？一般有哪些引线电阻补偿方法？答:采用热电阻测量温

8、度时，若不考虑引线电阻补偿，引线电阻的压降会带来测量误差，考虑引线电阻补偿，热电阻与桥路之间采用三线制的连接方式。17、对照右图说明差变器开启和停表时应注意的问题：开启表时：应打开平衡阀2,再开高低截止阀1、3， 当阀1、3全开后，再关平衡阀2。停表时： 应先打开平衡阀2，再关闭阀1、3。 18、(1)工业上常用控制器的控制规律有哪几种？答：工程上常用的控制器的控制规律有比例（P）、比例积分（PI）、比例微分（PD）以及比例积分微分（PID）四种，由此产生相应的四种常用控制器。19、试述DDZ型控制器的功能。答： DDZ型控制器的作用是将变器送来的15VDC测量信号与15VDC给定信号进行比较

9、得到偏差信号，然后再将其偏差信号进行PI D运算，输出420mADC信号，最后通过执行器，实现对过程参数的自动控制。20、基型控制器由哪几部分组成？ 答：基型控制器由控制单元和指示单元两大部分组成。控制单元包括输入电路、比例微分（PD）电路与比例积分（PI）电路、软手动与硬手动操作电路和输出电路等，指示电路包括测量信号指示电路和给定信号指示电路。21、DDZ型控制器有哪几种工作状态？什么是软手动状态和硬手动状态？答： DDZ型控制器有自动（A）、软手动（M）和硬手动（H）三种工作状态，软手动操作又称速度式手操，是指控制器的输出电流随手动输入电压成积分关系而变化。硬手动操作又称比例式手操，是指控

10、制器的输出电流随手动输入电压成比例关系而变化。22、什么是控制器的无扰动切换？为什么从软手动方式向硬手动方式切换需要事先平衡？答：所谓无扰动切换是指在切换时控制器的输出不发生变化，对生产过程无扰动。凡是向硬手动方向的切换，从自动到硬手动或从软手动到硬手动（A、MH），均为有平衡的无扰动切换。即要做到无扰动切换，必须事先平衡。因为硬手动操作拨盘的刻度（即VH值），不一定与控制器的输出电流相对应，因此在由其它方式向硬手操方式切换前，应拨动硬手动拨盘（即调WH电位器），使它的刻度与控制器的输出电流相对应，才能保证切换时不发生扰动。23、执行器在过程控制中起什么作用？ 答： 执行器是过程控制系统中一个

11、重要的组成部分，它的作用是接受来自控制器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移来改变调节阀的流通面积，以改变被控参数的流量，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，使生产过程满足预定的要求。24、执行器由那两个部分组成？ 执行机构 调节机构按能源形式，执行器分为哪些种类？ 气动执行器、电动执行器、 液动执行器25、以140kP的压缩空气为能源，以20 100kP气压信号为输入控制信号的是哪种执行器？其特点有哪些？气动执行器，启动执行器具有结构简单、动作可靠、性能稳定、输出推力大、维修方便、本质安全防暴和价格低廉等特点。26、 请说明左图所示执行机构是何种类型并说明执

12、行过程。反作用式气动薄膜控制阀。其工作过程是：压力信号进入气室，阀芯被向上推，阀门打开。压力消失，阀芯下移，阀门关闭。27、 说明上图阀门的工作原理气关式 气开式 气开式 气开式压力信号进入气室，阀芯被向下压，阀门关闭。压力消失，阀芯上移，阀门开启。28、说明阀的类型 角形 直通 分流 合流29、确定调节阀的气开、气关作用方式有哪些原则？试举例说明。答： 执行器分气开式和气关式两种。它的选择主要根据调节器输出信号为零（或气源中断）时使生产处于安全状态的原则确定。如果发生断电或其他事故引起供气系统发生故障信号压力中断时，调节阀的开闭状态应避免损坏设备和伤害操作人员。调节阀处于全开位置造成的危害较

13、小，则选用气关式，反之选用气开式。例如：一般蒸汽加热器选气开式，一旦气源中断，阀门处于全关状态，停止加热，使设备不致因温度过高而发生事故或危险。锅炉进水的调节阀则选用气关式，当气源中断时，仍有水进入锅炉，不致产生烧干或爆炸事故。 30、什么是调节阀的流通能力？确定流通能力的目的是什么？答： 流通能力为：当调节阀全开时，阀前后压差P为0.1Mpa、流体重度为1g/cm3时，每小时通过调节阀流体的流量数，以m3/h或kg/h计。调节阀口径的大小决定于流通能力C。所以确定流通能力的目的是合理的选择调节阀的口径，31、自动化设备中为什么要使用阀门定位器？ 答： 工业企业中自动控制系统的执行器大都采用气

14、动执行器。由于执行机构部分的薄膜和弹簧的不稳定性和各可动部分的摩擦力，例如为了防止阀杆引出处的泄漏，填料总要压得很紧，致使摩擦力可能很大，此外，被调节流体对阀芯的作用力，被调节介质粘度大或带有悬浮物、固体颗粒等对阀杆移动所产生的阻力。所有这些都会影响执行机构与输入信号之间的准确定位关系，影响气动执行器的灵敏度和准确度。因此在气动执行机构工作条件差或要求调节质量高的场合，都在气动执行机构前加装阀门定位器。32、控制阀的流量特性，在生产中常用的是直线、等百分比和快开三种。气动执行机构常用的有薄膜执行机构和活塞执行机构。33、执行器的正常工作与维护检修有很大关系。定期检修能够及时发现问题并更换零件，

15、维护检修时重点检查的部位有哪些？阀体内壁、阀座、阀芯、膜片和“O”形密封、密封填料 34、安全栅有哪些作用？ 答：安全栅是控制室仪表和现场仪表之间的关联设备，安装在控制室内，作用是：一方面是系统正常工作时保证信号的正常传输：如把变送器检测来的信号送控制室仪表，把控制器产生的控制信号送给现场执行器等；另一方面故障时限制进入危险场所的能量，确保系统的安全火花性能。35、看图说明齐纳式安全栅的工作原理。答：工作原理为： 系统正常工作时，安全侧电压U1低于齐纳二极管的击穿电压U0，齐纳二极管截止，安全栅不影响正常的工作电流。但现场发生事故，如短路，利用电阻R进行限流，避免进入危险场所的电流过大；当安全

16、侧电压U1高于齐纳二极管的击穿电压U0时，齐纳二极管击穿，进入危险场所的电压被限制在U0上，同时安全侧电流急剧增大，快速熔断器FU很快熔断，从而将可能造成危险的高电压立即和现场断开，保证了现场的安全。 36、说明电源分配器的作用。 答：对多个仪表供电。37、说明信号分配器的的作用。 答：信号分配器的作用是将一路输入转换成两路或多路输出，实现信号的转换、分配和隔离功能。38、什么是SLPC*E的用户程序？它起什么作用？答：选用若干条指令按照一定规则依次排列，即可组成一个用户程序。用户程序用来完成应用系统的控制功能。39、DCS操作员站的典型功能一般包括哪些方面？答：DCS操作员站的典型功能一般包括：显示功能、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能。40、DCS软件系统包括哪些部分？各部分的主要功能是什么？答：DCS软件系统包括系统软件、应用软件、通信软件和组态软件。系统软件为用户提供高可靠性实时运行平台和功能强