自动化仪表试题及答案

【篇一：《自动化仪表》习题答案】1）简述过程控制的特点。q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。（2） 什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。q：1）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按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。过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。2）组成框图：（3） ）单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。1）模拟仪表的信号：气动0・02~0・1mpa、电动III型：4~20madc或1~5vde。2）数字式仪表的信号：无统一标准。（4） 试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。q：是串级控制系统。方块图：（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。2）略（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。q：1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈仮馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。2）略（10） 只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？q：1）不是这样。2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。（11） 构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？q：1）是。2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。2、综合练习题简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。q：1)图为液位控制系统，由储水箱(被控过程)、液位检测器(测量变送器)、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节q1(流量)来实现液位控制的作用。2)框图：3)控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e(t、控制量u(t)执行器输入输出分别为：控制量u(t、操作变量q1(t)被控对象的输入输出为：操作变量q1(t)扰动量q2(t)被控量h;所用仪表为：控制器(例如Pid控制器)、调节阀、液位测量变送器。什么是仪表的信号制？通常，现场与控制室仪表之间采用直流电流信号、控制室内部仪表之间采用直流电压信号，这是为什么？q：1)自动化仪表的信号制是指在成套系列仪表中，各个仪表的输入/输出信号均采用某种统一的标准形式，使各个仪表间的任意连接成为可能。2)略某化学反应过程规定操作温度为800C，最大超调量小于或等于5%,要求设计的定值控制系统，在设定值作阶跃干扰时的过渡过程曲线如下图所示。要求：计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间。说明该系统是否满足工艺要求。q:1)由上图可得y(8)=810,设定值r=800C,b1=850?810=40,b2=820?810=10稳态误差e(8)=r?y(8)=80S100=?100衰减比：n?b140??4:1,b210y(tp)?y(?)y(?)?100%?850?810?100%?4.938%810最大超调量：??过渡过程时间ts:大概在17min左右2)虽然该系统最大超调满足要求,然而在规定操作温度为8000,而最后趋于稳定的值却为8100,因此不满足工艺要求。图1-13所示为一类简单锅炉汽包水位控制流程图,试画出该控制系统框图,并说明其被控过程、被控参数、控制参数和干扰参数各是什么？q：1)控制系统框图：被控过程：加热器+汽包被控参数：汽包水位控制参数：上水流量干扰参数：蒸汽流量变化第2章（p70）1、基本练习题q：仪表的引用误差??？为0.4级。最大绝对误差2?100%???100%??0.4%，其精度等级1000?500q：工艺允许的仪表引用误差为?允??允许的最大绝对误差2?100%=??100%??0.22%1000?100应选0.2级的仪表才能满足。（5）有一台ddz-III型两线制差压变送器，已知其量程为20~100kpa，当输入信【篇二：自动化仪表与过程控制考试题】题（每小题1分,共10分）1自动调节系统方块图中，给定值、测量值m和偏差e三者之间的关系是。可用一阶微分方程式描绘其动态特性的对象称为。弹性式压力计是根据弹性元件的和所受压力成比例的原理工作的。ddz-I调节仪表表现传输信号为O-TOmadc,ddz—III型调节仪表现场传输信号为。调节阀所能控制的的比值称为调节阀的可调比。6电动执行器有行程（djk型）和直行程两钟。比例积分调节规律的显著特点是结束时无余差。应用最为广泛的调节规律是,它适用于调节通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统。9一种前馈作用能够克服种干扰。10最广泛的应用是在开关逻辑运算和顺序控制领域。单项选择题（每小题1分，共15分）控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做（）a负反馈b.正反馈c.前馈d.回馈2过度过程品质指标中，余差c表示（）a新稳态值与给定值之差b・测量值与给定值之差C调节参数与被调参数之差d・超调量与给定值之差一般认为，经过（的）时间，动态过程就基本结束了。a・3tb・tC・5td・10t级为（。）a・0・5级b・1・0级c・1・5级d・2・5级5・工业过程中可实现压力自动控制和报警,并可与工业控制机联用的压力计是（压）力计。a・液柱式b・弹性式c・电气式d・活塞式a・1•（级b・1・5级c・1・2级d・2・5级7・某显示仪表不带冷端温度补偿器,用来配热点偶测温,若热电偶热端温度升高2C,室温冷端温度）下降2匕，则仪表指示约（。a升高2Cb・下降2Cc・不变d・升高4C8・下列表达式中，（表）示比例积分调节规律。a・p=kpeb.p二kpe+（kp/t1）Jedtc・p=kpe+kptd（de/dt）d・p=kpe+td（de/dt）9・下列切换中，（不）是无平衡无扰动切换。a・ddzdl型调节器，手动到自动b・ddzTII型调节器，自动到软手动c・ddz-II型调节器，软手动到自动d・ddz*II型调节器，硬手动到软手动10.并联管路中x为（时，阀门理想流量特性与工作流量特性一致。a・0・618b・1c・0・01d・0・511・分程调节系统，通常有（调）节阀。a・一只b・二只c・三只d・四只12・通常情况下，如图1-1系统阀门气开气关形式和调节器正反作用应选（。）a气开阀正作用调节器b・气开阀反作用调节器c气关阀正作用调节器d・气关阀反作用调节器13・串联调节系统中，副调节器通常采用（调）节规律。a・pib・pidc・pdd・p14・通常，串级调节系统中主调节器正反作用的选择取决于（。）a调节阀b・副调节阀c・副对象d・主对象15・集散控制系统中（的）作用是实现过程数据的采集和实时控制。a操作站b・过程管理站c・历史模件d.网络接□模件多项选择题(每小题1分，共15分)典型控制系统方块图由()()()(等)环(节)组成。a调节器b・测量元件c・调节对象d・调节阀e・比较机构参数整定时，衰减比常数值可以是()()()(。)()a・1:1b・9:1c・18:1d・50:1e・5:13・二阶对象可用()()()(来)近(似)描述。a・积分对象加一阶对象b・带有滞后的一阶对象d微分对象e积分对象4・下列元件属于标准节流装置的有()()()(。)()a标准孔板b・标准喷嘴c・双重孔板d・圆缺孔板e・标准文丘里管5某生产设备介质为氧化性介质，温度约为800C，可用于测量此温度的热电偶有()()()(。)()a・b热电偶b・s热电偶c・热电偶d・xl热电偶e・热点偶6下述关于ddz-III型调节仪表的叙述，正确的有()()()。)()a采用线性集成电路b・各单元由24vdc统一供电c・可构成安全火花型防爆系统d调节器只有偏差指使e信号传输方式为电流传送电压接收7・气动执行机构与电动执行机构相比，有哪些优点?()()()()()a价格低廉b・结构简单c・动作可靠d・安全性好e・维修方便8・自动控制系统常用参数整定方法有()()()(。)()a衰减曲线法b临界比例度法c经验试凑法d・频率特性法e根轨迹法9・被调参数的选择应遵循的原则有()()()(。)()a能代表工艺操作指标或能反映工艺操作状态b・可测并有足够大的灵敏度c独立可调d尽量采用直接指标e必须采用工程指标10.串级调节系统的方快图中有()()()(。)()•两个调节器b・两个变送器c・两个调节阀d・两个被调对象e・两个给定值11・下述关于前馈的表述，正确的有()()()(。)()a是开环调节b・一种前馈只能克服一种干扰c是按偏差大小进行调节的d・有动态和静态前馈e・不需要解对象的特性12・()()()是(自)(动)控制领域出现的新型控制系统。a自适应控制b・自学习控制c・模糊控制d・人工神经网络e・预测控制13・选择性调节系统中，防止积分饱和的方法有()()()(。)()限幅法b・内反馈法c・限频法d・积分切初法e・外反馈法14・工业控制计算机的硬件部分由()()()(等)构(成)。a主机b・外部设备c・过程输入输出设备d・人机联系e・通信设备15・现场总线控制系统具有()()()(等)特(点)。a系统的升级性b互可操作性与互用性c现场设备的智能化d・系统结构的高度分散性e对现场环境的适应性四、判断改错题(每小题2分，共10分)1・生产上不允许被调参数有波动的情况下，可采用非周期衰减形式的过渡形式的过渡过程。()2・间常数越大，表示对象受到干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越短。()3・只压力差的绝对误差相等，标尺范围较小的表精度较高。()4・电子电位差计与自动平衡电桥都可以配用热电偶测温。()5・采用阀门定位器可以改善阀门的工作特性。()五．计算分析题(每小题10分，共50分)1对于其始为0匕的电子电位差计，当输入端短路肘，仪表指针指向何处？为什么？若要仪表指向0C,怎么办？简述工业过程控制中，为什么不用单纯的前馈调节，而采用前馈-反馈调节系统？【篇三：《自动化仪表》习题答案-复制】、基本练习题（1）简述过程控制的特点。q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。（2） 什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。q：1）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按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。过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。2）组成框图：（3） ）单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。1）模拟仪表的信号：气动0・02~0・1mpa、电动III型：4~20madc或1~5vde。2）数字式仪表的信号：无统一标准。（4） 试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。q:是串级控制系统。方块图：（5） 过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。2）略（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。q：1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈仮馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。2）略（10） 只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？q：1）不是这样。2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。（11） 构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？q：1）是。2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。2、综合练习题简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。q：1)图为液位控制系统，由储水箱(被控过程)、液位检测器(测量变送器)、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节q1(流量)来实现液位控制的作用。2)框图：3)控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e(t、控制量u(t)执行器输入输出分别为：控制量u(t、操作变量q1(t)被控对象的输入输出为：操作变量q1(t)扰动量q2(t)被控量h;所用仪表为：控制器(例如Pid控制器)、调节阀、液位测量变送器。什么是仪表的信号制？通常，现场与控制室仪表之间采用直流电流信号、控制室内部仪表之间采用直流电压信号，这是为什么？q：1)自动化仪表的信号制是指在成套系列仪表中，各个仪表的输入/输出信号均采用某种统一的标准形式，使各个仪表间的任意连接成为可能。2)略某化学反应过程规定操作温度为800C，最大超调量小于或等于5%,要求设计的定值控制系统，在设定值作阶跃干扰时的过渡过程曲线如下图所示。要求：计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间。说明该系统是否满足工艺要求。q:1)由上图可得y(8)=810,设定值r=800C,b1=850?810=40,b2=820?810=10稳态误差e(8)=r?y(80O=8-8100=?100衰减比：n?b1b2?4010?4:1,最大超调量：??y(tp)?y(?)y(?)?100%?850?810810?100%?4.938%过渡过程时间ts:大概在17min左右2)虽然该系统最大超调满足要求，然而在规定操作温度为800C,而最后趋于稳定的值却为810C，因此不满足工艺要求。图1-13所示为一类简单锅炉汽包水位控制流程图，试画出该控制系统框图，并说明其被控过程、被控参数、控制参数和干扰参数各是什么？q：1)控制系统框图：被控过程：加热器+汽包被控参数：汽包水位控制参数：上水流量干扰参数：蒸汽流量变化第2章(p70)1、基本练习题q：仪表的引用误差??？级。最大绝对误差量程?100%??21000?500其精度等级为0.4?100%??0.4%，?允??允许的最大绝对误差量程?100%=?21000?100?100%??0.22%应选0.2级的仪表才能满足。有一台ddz-III型两线制差压变送器，已知其量程为20~100kpa，当输入信号为40kpa和80kpa时，变送器的输出分别是多少？q：1)8ma；2)16ma.设有某ddz-III型毫伏输入变送器，其零点迁移值umin=6mvde,量程为12mvde。现已知变送器的输出电流为12made。试问:被测信号为多少毫伏？q：12mvdc0.41000.4200?100%??0.4，0.5级精度不可以满足；2)使用0~200匕的仪表，则？允?？?100%??0.2，0.5级精度不可以满足；(13)热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？其补偿方法常采用哪几种？q：1）采用补偿导线可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，但冷端温度还不是0匕,而工业上常用热电偶的et-t关系曲线是在冷端温度t0=0C情况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的。而操作室的温度往往不是0匕，这样测量结果就会有误差，因此需要进行冷端温度的校正。（解决冷端温度不为零的问题）2）常用的有查表法、电桥补偿法。（14）热电阻测温电桥中的三线制接法为什么能减小环境温度变化对测温精度的影响？q：因为用热电阻测温时，热电阻要安装在被测温度的现场，而电桥中的其它电阻连同仪表一起则安装在控制室。现场