过程控制技习题解

过程控制技术习题解答各章习题思考题的解答第一章~节第七章共101道习题1第一章1-1读图1-1，试回答下列问题：（1）该流量控制图中有几套控制系统？各系统的位号是什么？控制变量是什么？（2）图中T1-101、FR-103、PdI-104、LRCA-101分别是何含义？（3）图都有哪些检测系统？哪些是现场指示？哪些在控制室的仪表盘上指示？2精馏塔控制示意FRC104精馏段PRC105LRCA103FRC106FRC101TRC109FRC102HL3答：1.以上图精馏塔为例有下列控制系统:

名称位号压力控制系统PRC-103温度控制系统TRC-109流量控制系统FRC-104;FRC-102液位控制系统LRCA-103;FRC-106其中被控变量名称与工艺参数相同.冷凝器：LRCA-101；回流罐、泵:LRCA-102；FRC-105。共九处。4

了解自动控制系统1。FRC-101为进料单回路均匀控制系统。2。LRCA-102、FRC-105为串接-均匀控制。3。LRCA-103、FRC-106为串接-均匀控制。4。TRC-109、FRC-102为串接控制系统。5。PRC-105单回路压力(分程)控制系统。6。LRCA-101冷凝器液位控制系统。7。FRC-104为回流量控制系统。5

FRC104精馏段PRC105LRCA103FRC106FRC101TRC109FRC102HL再沸器E18LRCA101LRCA1021.均匀控制FRC1052.均匀控制3.均匀控制4.串接控制5.定值控制液现烯7.定值控制6.定值62.答(2.)图中符号含义位号TI-101温度显示进料口FR-103流量记录回流罐尾气流量PdI-104压差显示塔底、顶压差LRCA-101液位记录、回流罐液位控制、高低限位报警7脱丙塔再沸器脱丙烷塔回流罐回流泵精馏段再沸器E18TI102PI101PI102PI107PI106PI108PI110TI1118脱丙塔再沸器脱丙烷塔回流罐回流泵精馏段再沸器E18TI101TI108TI107TI103TI106TI104PI107TI105PI1099答（3）图中检测系统最为广泛：功能符中有功能符的为检测；带有指示、记录、控制的都将有检测系统。现场指示控制室的仪表盘上指示TRC109TI102PI102TI10810第二章习题与思考题1~222-1自动检测系统由哪几部分构成？答：检测系统由检测对象、检测元件或环节、信号转换与处理、显示环节组成。2-2自动检测系统如何进行分类？答：工艺参数:压力、物位、流量、温度、成分五大类检测系统。显示地点：就地式；远传式。远传式中以可分为：

1/非统一信号系统。例：霍尔压力变送器。

2/统一信号远传自动检测系统。标准变送器系列。112-3自动控制系统如何进行分类？答：1.按结构分1/开环系统系统无反馈,信号不构成回路.2/闭环系统有反馈、信号组成合回路。

2.由设定值而分类1/定值系统x=x0

设定值恒定.2/随动系统x=x(z)设定值为随机的变化值.3/程序系统x=x(t)设定值为事先设定的程序.12

其它分类按参数:P、L、F、T、A。按控制规律P、PI、PD、PID。按复杂程度简单控制系统；复杂控制系统。132-4自动控制系统主要有哪些环节组成？各部分的作用是什么？答：是由测量元件及变送器、控制器、控制阀、控制对象，旨在稳定被控变量的闭环系统。例:人工控制自动控制眼晴及感官:观察液位变送器:检测液位大脑:判断与手联动控制器:运算并发出指令手(脚):开关阀门控制调节阀:流量大小嘴:“不好了”报警：风鸣声、电铃声。由此：自动控制系统各部分是模仿、代替人工操作。14自动调节系统的组成例：液位调节调节器调节阀调节对象差压变送器zxe=x-z-pqy干扰152-5什么是自动控制系统的过渡过程？在阶跃扰动作用下，其过渡过程的基本形式有哪些？在正常控制过程中希望出现哪种形式？答：1.过渡过程是指系统产生阶跃干扰后在控制作用下,从平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程.四种过渡形式:发散振荡、等幅振荡、衰减振荡、单调过程。最佳过程为4：1的衰减振荡稳定过渡过程。16172-6评价自动控制系统的品质指标有哪些？各自的含义是什么？答：最大偏差A(超调量度B)A=B+C

衰减比n=B/B'

余差C=e(∞)

荡振周期T峰值间的时间(分或min).

过渡时间tS

被控变量进入稳定状态

(5%B)所需时间.182-7图1-1中，FRC-101是一个什么样的系统？其控制对象、被控变量、操纵变量各是什么？答：是流量控制系统，均匀控制：既要满足脱乙塔的出料量又要与本塔的进料之间协高调。被控变量是进料量；操纵变量是其本身。精馏段FRC101来自脱乙塔192-8图2-36所示，是某温度记录仪上面画出的曲线图，试写出最大偏差、衰减比、余差、振荡周期，如果工艺上要求控制温度为（40±20C），哪么该控制系统能否满足要求？4041424551823t/min0C20解：emax=45－40=50C最大偏差

n=B/B’=4/1.衰减比

C=41－40=10C余差

振荡周期:T=18－5=13min

终值在410C,误差±10C,符合要求.212-9控制器有哪些基本规律?答:位式调节即开关调节规律;

比例调节是一种以偏差为依据的连续调节，快速但有余差。积分调节是一种以偏差对时间累积调,能消除余差与无定位输出。微分调节是一种以据偏差变化率的超前调节，能克服滞后。实际使用时是组合规律:PI、PD、PID。222-10什么是双位式控制？有何特点？答：位式控制（开关调节）结构简单、控制方便。但对被控变量的波动性大，故使用在精度要求不高的场合。运行过程中控制器操作频繁，易引起开关的损坏及操纵变量的冲击性变化，所以，使用很少。232-11比例控制、积分控制、微分控制规律的输入/输出关系表达式是什么？各自的阶跃响应曲线如何？各有何特点？答：yt0PDI24

1.比例控制，是一种以偏差为依据的连续调节，快速但有余差。2.积分控制,能消除余差,但不能单独使用.3.微分控制是超前控制,不能克服偏差.252-12比例度、积分时间、微分时间对系统的过渡过程有何影响？答：比例控制作用与δ成反比；并对积分、微分均匀产生影响。比例度大，稳定性越好，余差越大；反之则余差小，易振荡。积分作用与积分时间成反比，Ti大，积分作用弱，消除余差慢，稳定性好。微分作用与Td成正比，Td大作用强，稳定性差；Td小作用弱，稳定性好。262-13图2-37所示的两条不同比例度的过渡过程曲线，试比较两曲线所对应的比例度大小。答：

a控制作用强、余差小、周期短；δ小。

b控制作用弱；余差大、周期长；δ大。ytytab272-14图2-38为两条不同的积分时间过渡过程曲线，试比较两条曲线所对应的积分时间的大小。答：

a控制作用强、消除余差快、周期短；Ti小。

b控制作用弱；余差消除慢、周期长；Ti慢。ytytab282-15什么是简单控制系统？试画出其组成框图。图1-1中有哪些简单控制系统？答：是由一个测量元件及变送器、一个控制器、一个控制阀、一个控制对象，旨在稳定一个被控变量的闭环系统，也称单回路系统。在图1-1中：釜底温度-蒸汽单回路控制系统、塔顶压力-冷凝液控制系统、塔顶回流量-自身两定值控制系统为简单控制系统。余则为复杂系统。29简单自动调节系统的组成例：液位调节调节器调节阀调节对象差压变送器zxe=x-z-pqy干扰302-16图2-39为某炼油厂加氢精制装置的加热炉，工艺要求严格控制加热炉的出口温度θ，如果以燃料为操纵变量，试画出其简单控制系统流程图。答：首先是对出口温度的检测TT，

再对燃料流量的控制TC。组成负反馈的闭环控制系统。控制系统流程图见下一张。31出口温度对燃料流量简单控制工艺图原油燃料TTTC出口烟道322-17什么是串接控制系统？试画出串接控制系统的框图。图1-1中有哪些是串接控制系统？答：对复杂对象有二个因素对被控变量的影响时,以相互影响的关联关系、决定了信号的串联形式的控制方法。实现主、副双环双回路的控制方法。图1-1中有如下：塔底液位-塔底采出液的均匀控制、回流罐液位-塔顶馏出液控制、塔进料量-

自身均匀控制都是串接控制。框图如下：33一.串接控制系统原理图调节器1执行器对象1、2变送器、检测元件设定值+e（t）

比较机构测量值r（t）c（t）y（t）干扰

f（t）u（t）主环调节器2变送器+-外给定+-342-18串接控制的目的是什么？常用于哪些场合？它有哪些特点？答：依次克服次、主干扰，兼顾两者变化、达到控制精度的目的。对复杂对象有二个因素对被控变量的影响时,以相互影响的关联关系、决定了串联形式的控制方法。简单系统无法解决的系统。其特点是：

①主回路为定值系统,副回路为随动系统.②主、副控制器构成串联，主控制器输出为副控制器的外设定。而成为外、内环，系统通过副控制器操纵执行器。③抗扰动能力强，副回路快速、滞后小、精度高；特别适合温度对象及对象滞后大的场合。352-19均匀控制的目的是什么？有什么特点？适用于何种场合，图1-1中有哪些是均匀控制系统？答：满足工艺要求二者有相关关系时:塔A的液位、塔B的流量控制。相互兼顾、协调操作。特点：非定值系统，使两个变量在允许的范围内变化。应用在物料、能量在生产设备中的因果关连的地方使用串接均值控制。图1-1中塔底液位-塔底采出液的均匀控制、回流罐液位-塔顶馏出液控制、塔进料量-自身是串接、均匀控制。362-20什么是比值控制、分程控制、前馈控制、选择控制？答：比值控制系统二种物料的配比控制.分程控制系统一个控制器的输出,带动二个或二个以上工作范围不同的调节阀进行工作.

前馈控制系统按扰动变化大小进行控制的系统.常组成前反馈系统.选择控制系统有二套控制方案可供选择.

即,正常与不正常的二套方案,以供生产政党进行与自动保护.也叫取代控制.372-21报警信号系统有哪些环节组成？各环节的安装地点在哪里？其作用各是什么？答：信号报警系统：声光信号：蜂鸣器、电动喇叭；信号灯、闪光灯。组成:检测元件（与检测仪表相连）、电器线路（盘后）按钮、信号灯（盘面）等。功能：一般报警;

第一类原因报警;

瞬时报警三大类.382-22联锁保护系统有哪些种类？答：一种软保护即选择控制系统;另一种为硬保护系统.按其功能可分为：1/工艺联锁由工艺超限位而引起.如超压、超液位等。2/机组联锁运行设备本身或机组之间的联锁。如开停车联锁。3/程序联锁以确保预定程序或时间顺序对工艺设备进行自动联锁。

4/各种泵机的开停车单机受联锁触点的控制。39第三章过程变量检测及仪表1~393-1测量误差有哪几种分类方法？答：表示方法绝对误差仪表的测量值与真实值之差。Δ=X－Xt≈X－X0

X0为约定真值：精度高一级仪表的示值。

引用误差δ=

M——仪表的量程M=Xmax－Xmin402/误差的规律随机误差测量的结果各不相同。系统误差多次测量的分布，确定其大小与方向。粗大误差测量值远离正常分布范围的偶发性误差。3/测量条件基本误差正党条件下仪表所具有误差。附加误差仪表在偏离政党条件下附加的误差。41

3-2测量仪表如何进行分类？答：检测仪表的分类有测量方法、使用场合、工艺参数三大类。接触式与非接触式仪表.标准表(计量室);范型表(实验室)；实用表(现场).

按工艺参数分:

压力(P)、物位（L）、流量（F）、温度（T）、成分（A）。

423-3检测仪表的品质指标有哪些？分别表示什么意义？答：仪表的品质指标有精确度(准确度)衡量仪表精密度与正确度的综合指标.变差(回差)衡量仪表正、反之差。造成变差原因传动机构的间隙、摩擦力、弹性滞后、磁性滞后。灵敏度仪表示值的变化量与输入变量之比。灵敏度限能引起仪表示值变化的最小输入变化量。仪表的分辨率不能小于绝对误差。433-4某压力表的测量范围为0~4MPa，精确度为1级，如果用标准压力表来校验该表，当该表的读数为2.0MPa时,标准表读数为2.03MPa,试问被校压力表在这一点是否合格?并说明理由.解:Δ=X-X0=0.03MPaδ==0.75%<1.0%

所以,该表在2.0MPa点上合格.443-5一台平衡式温度计的精确度为0.5级,测量范围为0~5000C,经校验发现其最大绝对误差为40C,问该表是否合格?应定为必级?解:δ==0.8%

由于:0.5%<0.8%<1.0%

对照精度等级,应定为1.0级.453-6某反应器工作压力为15MPa,要求测量误差不超过±0.5MPa,现选用一只2.5级、0~25Pa的压力表进行压力测量，是否能满足工艺上对误差的要求？如不满足，应选用几级的表？解：Δ=δ×M=2.5%×25=0.625MPa>0.5MPa不合格

=2.0%

精度小于允许误差,应选用1.5级的压力表.463-7测量压力的仪表分为哪几类?分别依据什么原理工作的?答:液柱式:

液体静力平衡原理弹性式:弹性元件变形原理活塞式:液体静力平衡电气式:将压力信号转换成相应的电信号.如：电压、电流、电阻、电容、电感、频率等信号，或再变换成统一标准的电、气信号。47

3-8DDZ-Ⅲ差压变送器、电容式差压变送器的供电电源多大？统一标准信号多大？为几线制连接？为何种防爆仪表？该表的作用是什么？零点、量程调整的含义是什么？答：DDZ—Ⅲ、电容式差压变送器的输入电源为24VDC、输出信号4~20mADC。为二线制，压源流信。二表均属安全火花型防爆仪表（HⅢe——H指安全炎花型，

Ⅲ指最小引烛电流小于70mA，e为自燃温度最高700C组）48作用是将被测差压信号线性地转换成标准直流电信号：4~20mADC。零点迁移是差压变送内产生附加压差时所使用的反映真实值的方法。方法是有零点调整镙钉。量程调整是出厂量程与实际测量有差值时的调整。量程镙钉为细调；大范围要改变表内短路片。两者相关连，动一牵二，必须反复调整方成。49

3-10试根据下列要求选择一只压力表（1）测量15MPa氨气压力，工艺要求测量误差不超过±0.05MPa.

（2）所没压力较为平衡,要求就地显示.解:由所测压力上限占量程上限的2/3得:Pmax=22.5MPa应选择量程0~25MPa

=0.2%综合要求:应选用精度为0.2级的氨用表.503-11压力表安装时应注意哪些问题？答：压力表的安装1/测压点的选择直管段;避免弯关、死角及易形成涡流的地方。流动介质取压点与管道垂直，；连接平滑。取压口以液下、气上的方法。

2/导压管的铺设管径6~10mm；长度≤50m。当被测介质易冷凝、冻结时应安装伴热管。取压口与表之间应安装切断阀。

513/安装易观察、易检修的地方。避免振动与高温。蒸汽使用冷凝管、腐蚀性介质应使用隔离罐；振动压力可使用阻尼器。安装的密封垫片低温：<800C橡、塑垫片。中温：4000C石棉、铝片。高温：>6000C紫铜、铅垫、不锈钢、石棉垫。52

3-12物位检测仪表分哪些类型？分别根据什么原理进行工作的？答：直读式：连通器原理差压式：液柱、物料的压力与高度成正比浮力式：浮子位置、沉筒浮力随液面变化电气式：将液位信号转换成电信号辐射式：利用介质对辐射的吸收超声波：声波在介质中衰减或往返波数光学式：利用物位对光线的遮拦或折射53

3-13利用差压变送器测量液位，在什么情况下会出现零点迁移？何为正迁移？何为负迁移？零碎点迁移的实质是什么？答：当变送器低于液相引压管内或引压管内有隔离液时：则会产生液位是零时有正压或负压的情况，则需要作零点迁移。

H=0：△P＞0作正迁移，迁移量为△P+=ρgh1零点右移

H=0：△P＜0作负迁移。迁移量为△P­

=－ρ2g（h2-h1）零点左移其实持质是：测量范围的平移、显示真实液位。54

3-14用差压变送器测量某容器内的液位，如图3-52所示，已知被测介质密度ρ1=0.83g/cm3；

隔离液刻度ρ2=0.96g/cm3；最高液位Hmax=2000mm;h1=4000mm;h2=1000mm.问:(1)差压变送器的零点出现正迁移还是负迁移?(2)零点迁移后,测量的上、下限分别是多少？55隔离液：ρ1PB△P+-PAHmaxh1△PP00420ρ2ρ2h256解：需要负迁移，迁移后检测的差压为:P上

=ρ1gHmax+（h2－h1）ρ2g=830×2g+(－3×950)g=－11956Pa=－11.956kPaH=0时:是测压的下限又是迁移量

P下=－（h2－h1）ρ2g=－28224Pa=－28.224kPa测压范围:－28.224kPa~－11.956kPa573-15用差压变送器测量某高温液体(基蒸汽在常温下会冷凝)的液位,如图3-53所示.负压管上装有冷凝罐.问:有无零点迁移?正迁移还负迁移?迁移量是多大?解:负迁移.迁移量:ΔP’=－（h2－h1)ρ2gρ1PB△P+-PAHmaxh1△PP00420ρ2ρ2h2583-16浮力式液位计包括哪几种?沉筒式液位计的工作原理是什么?答:浮力式有浮子式称为恒浮力式;变浮力式又称沉筒式.

液位变化时,作用在沉筒上的浮力变化,通过杠杆作用在支点扭力管上,通过芯轴输出角位移.通过其它转换装置,将液位信号转换成标准信号.593-17电容式、超声波式和光学式液位计分别依据什么原理工作？解:当电容中有介质时：C=C1+△C

△C=光学式：利用物位对光线的遮拦或折射超声波：利用声波探头发出声波，经气液分界面反射回探险头的时间t，速度r为定值时

H=rt/2;也可利用近处设一固定档板用参照进行测量；或直接测量往返行程的波数。603-18常用的流量检测仪表有哪些几种类型？答：差压式、转子式、容积式、速度式、靶式、电磁式、漩涡式流量计。3-19差压式流量计由哪几部分组成？常用的节流元件有哪几种？简述差压式流量计的工作原理。答：由节流元件、差压变送器、开方器及显示仪表组成。常用元件有：孔板、喷嘴、文丘里管.流量大小与差压的算术平方根成正比。613-20差压式流量计安装时应注意什么问题？答:取压口：气上液下；孔板与管道同轴。

1/满：液体充满管道。

2/牛：单相液体，不能有多相或临界状态；节流元件前后不相变。

3/慢：速度变化慢，不能有脉动。

4/平：流束与管道平行、不得旋转等；节流元件前后有足够的长直管道。并注意到开启顺序、关闭顺序的相反性。623-21转子流量计是依据什么原理工作的？答：是一种恒差压;变节流面积的流量计.由于转子恒重力与浮力、差压力之和相等。所以是一种恒压差可得出是恒流速。转在园锥形流量计管中的高度不同，流通面积不同。流通面积与转子的高度成正比。所以流量大小由转子高度来显示的。633-22容积式流量计有哪几种？简述椭圆齿轮流量计的工作原理、特点是什么？答：椭圆齿轮；腰轮；刮片式（旋转活塞式）皮囊式。椭圆齿轮流量计是由二个相互啮合的椭圆齿轮；椭圆齿轮与流量计外壳之间构成计量室容积V0

。在液体的推动下，椭圆齿轮旋转将液体一室一室地输送到另一侧。椭圆齿轮流量计具有一定泄漏量，与进出口差压和间隙的三次方成正比。是一种小流量、洁静介质的流量，精度可达0.2级。643-23电磁流量计、涡轮流量计各涡街式流量计分别依据什么工作原理工作的。答：导电的液体在磁场中运动切割磁力线而产生感应电势。电势的大小与液体流速成正比。流速与涡轮转速成正比，采用磁电耦合输出、整形后数显。流量公式qV=Q0n。涡街原理：从旗帜飘扬至漩涡街。

f=Stv/d涡频与斯特罗哈尔系数、流速成正比；与涡街特征长度成反比。653-24温度检测仪表分为哪几类？各有哪些主要特点？答：膨胀式温度计：结构简单、价低，不能远传。电子式热电偶、热电阻测量精度高可远传。非接触式温度计中的光学、光电、辐射式温度计测量范围大、反应快、成本高用于难易测量的高温场合。663-25热电偶测温系统由哪些部分组成？各起什么作用？简述热电偶的测温原理。答：由热电偶、补偿导线、温度显示仪表等组成。热电偶是将温度转换成热电势；补偿导线将冷端引入温度较恒定的控制室；仪表显示温度高低。当二种金属互相接触时由于电子密度不同而产生电势称接触电势，是温度的函数，加入补偿手段，成了电子高精度测温仪表。673-26常用热电偶有哪几种类型？与之配套的补偿导线是什么材料？补偿导线起什么作用？使用补偿导线时应注意什么问题？答：常用热电偶、分度号、补偿导线、极性铂铑-铂镍铬-镍硅镍铬-铜镍铁-铜镍铜-铜镍

BKEJT铜-铜镍

铜-铜镍

镍铬-铜镍

铁-铜镍

铜-铜镍负极：绿

蓝

棕

紫

白补偿导线是以廉价金属代替贵金属、百度电势与热电偶相同，将冷端引到温度较恒定操作室。683-27什么是热电偶的冷端补偿？常用的补偿方法有哪几种？答：由于补偿导线引入仪表处，冷端温度仍不为零且不稳定时，可使用下列冷端补偿法。

1）冰浴法2）查表法3）零点校正法

4）补偿电桥法。693-28用镍铬-镍硅热电偶测量炉温时，如果冷端温度为200C，测得热电势为

35.866mV,求被测炉温是多少度?解:EK(t,t0)=eK(t,0)－eK(t0,0)eK(t,0)=EK(t,t0)+eK(t0,0)=35.866+0.798=36.664mVtk(e=36.664mV)=8840C答:炉温为8840C.703-29用镍铬-康铜热电偶测温时,如果冷端温度为00C,测得热电热为37.808mV,问被测温度是多少?当参比端为300C时,如测得电热仍然为37.808mV,求被测温度为多少?解:EE(t,t0)=eE(t,0)－eE(t0,0)eE(t,0)=EE(t,t0)=37.808mVtE9(37.808mV)=5100C300C时:eE(t,0)=EE(t,t0)+eE(30,0)=39.609mVt=5320C713-30热电阻测温系统有哪几部分组成?热电阻测温的工作原理是什么?常用热电阻有哪几种?答:热电阻、连接导线、电桥、显示器组成。原理：金属电阻随温度上升而电阻上升；温度系数：Δt=10C，ΔR=0.4~0.6%；半导体：Δt=10C，ΔR=－３～－８％。常用热电阻铂电阻：Pt100，Pt50

铜电阻：Cu100，Cu50。723-31温度变送器起什么作用？用温度变送器如何构成温度检测系统？答：是一种电动单元组合式仪表，配套测量元件为热电偶、热电阻。将温度、温差信号输入后，以标准电信号输出。作为显示、记录或调节器的输入信号，实现自动显示或调节。733-32显示仪表的显示方式有哪几种？答：模拟式ER180(为有效记录宽度)信号4——20mA或（1~5VDC）伺服式平衡可逆电机，以集成电路为主的电子放大电路.数字显示：数码显示。速度快、精度高、直观无误差、便于与计算机联接，已成为普遍应用的仪表。3.图像显示仪以CPU为核心的显示记录仪,无纸无笔可分析、处理仪表。743-33ER180系列仪表可对哪些变量进行显示记录？通常有几个型号各是几笔几点记录？答：输入信号4~20mA或（1~5VDC）记录笔式181单笔;182双笔;183三笔.

打印式184~188为:双点;3点;6点;12点;24点.753-34为会么热电阻与各类显示仪表配套时都要采用三线制接法？答：为减小连接导线的电阻随环境温度的变化对测温造成的影响.

是一种在电桥连接过程中巧妙地将连线电阻分布在电桥的上、下两支路，使得连线电阻对电势的影响互相抵消。763-35数字式显示仪表可接受哪些信号？以何方式进行显示？答：信号：电压（电流）型连续信号。频率型变频繁、脉冲、开关、显示形式：单点、多点显示；显示报警、显示记录。显示方式:三位半、LED发光二极管数码管。773-36无纸无笔记录仪具有什么特点？其输入信号有几种？可以显示、记录哪些工艺变量？答：采用液晶显示屏和图像处理功能仪表。使用屏幕各显示区功能。输入信号：热电偶、热电阻、有其它传感器；标准电信号、对各工艺变量进行数字记录与显示。从功能键看：单通道趋势、八通道棒图、八通道数据、双曲线比较、双通道追忆、单通道PID调节显示。783-37简述热导式气体分析器的基本原理。答：不同的气体具有不同的导热系数，当检测气与背景气有明显差别时，测得混合气的热导系数，便可检测样气的成分含量。热导池是测量混合气体的基本元件：金属制成的4~7mm的细长气室，内绝缘安装电极丝（铂、钨）检测池有进、出气口。参比池封装样气。通入一定电流时，将检测气的导热性能转换成电阻信号。通过检测桥路输出一个与成分含量相对应的电信号。793-38氧化镐为什么能测量氧气的成分含量？氧化镐氧分析器的主要用途是什么？答：1.氧化镐ZrO2陶瓷是一种固体电解质，在高温下有一定导电能力，加入一定量的氧化钙CaO或氧化钇Y2O3后，晶型不随温度变化；同时四价镐Zr+4被Ca+2、Y+3置换，产生氧离子空穴。当温度高于6000C后氧化镐成了氧离子导体。富氧获电子移至贫氧区，构成氧浓度差电池。

2.ZO—112型、CY—2D型。对氧气含量的测量，对燃烧过程的控制、对工作状态的测定具有快速、自诊断功能。803-39简述红外气体分析器的基本工件原理。它不适合分析什么样的气体？为什么？答：不同组分的气体，对不同波长的红外线具有选择吸收的特点，用这特性进行工作的。吸收气室:窗口材料氟化锂、氟化钙；气室使用铜、合金铝、玻璃（微量分析）内壁镀金、抛光，减小辐射；内径20~30mm。粗了滞后；细了辐射减弱。对单原子气体、双原子气体不吸收2~10μm的红外线，所以不能分析这类气体。81第四章过程控制仪表4-1DDZ-Ⅲ控制仪表的供电电源、信号制都是什么？答：电源为24VDC、信号采用先进的二线制传输。标准电信号：1~5VDC或4~20mADC。控制器内设定与输入通过250Ω转换成

1~5VDC；输出为4~20mADC。824-2DDZ-Ⅲ控制器接收多大信号？输出多大信号？一般来说信号从哪里来？往哪去？答：控制器内设定与输入：来自变送器的4~20mADC通过250Ω转换成1~5VDC；也可接收4~20mADC的外设信号。输出为4~20mADC通往执行器。834-3DDZ-Ⅲ控制器有哪些几种工作状态？分别用什么符号表示？答：工作状态：自动A、硬手动H、软手动M和保持状态R。4-4什么是控制器无扰动切换？DDZ-Ⅲ控制器的各种状态之间都是如何进行切换的？答：在内-外设定、手-自动、软-硬切换中，不产生干扰信号、切换后能保持切换前的状态。除在自动切换到硬手动位置时需平衡外，其余均为无扰动切换。844-5一个具有PID三作用DDZ-Ⅲ控制器可否实现纯比例控制？如何实现？答：纯比例控制是DDZ-Ⅲ控制器切除积分、微分的控制。将积分时间置于“×10”档、时间置于最大值（∞）时即为切除。将微分时间置于“0”时，即为切除。854-6已知一台DDZ-Ⅲ比例积分控制器，在输入偏差为单位阶跃信号（幅值为1mA）时的输出响应曲线如图4-16所示。试计算出该控制器的比例度与积分时间。解:δ=e/ΔP=200%t:[ΔPI=ΔPP]Ti=t=1.0mint0e/mAt0ΔP/mAmin0.51.01.52.00.51.01.5864-7某温度控制系统,使用DDZ-Ⅲ比例作用控制器,测温范围0~10000C.当输入变化为1000C,输出变化2mA,问控制器此时的比例度是多大?解:80%

ΔP=2mA;ΔPmax=16mAe=1000C;emax=10000C874-8PMK调节器有何特点?答:特点是日本富士电机公司FC系列的核心仪表.1.面板采用等离子体与发光二极管显示,高精度、无可动部件。2.采用空栏式编程语言,使用侧面的操作键即可完成.3.用户程序采用在线编制的方法.4.用不挥发性永久存贮器,停电不丢失,改编不用擦除.5.备有软、硬手操器，硬手操可脱机工作。6.具有自诊断功能,显示故障且保持输出.7.最多可输出7个模拟量与10个数字量信号;

输出5个模拟量与16个数字量信号.884-9PMK调节器侧面面板上有哪些操作单元?答:有开关单元与数据设定单元两部分.4-10PMK调节器正面面板上有哪些部件?试说明各自的作用.答:正面面板上有:切换手柄、显示器、按键、指示灯。894-11气动执行部分有哪二部分组成?答:气动执行机构与调节部分组成，即，气室组成的动作机构与调节阀二部分组成。904-12控制阀主要有哪些结构形式?各有什么特点?适用于什么场合?答:直通单座用于小口径、低差压。直通双座用于大口径、大差压。角形阀用于高差压、大口径、混合液体。三通阀用于全流与分流调节。蝶形阀用于低压、大口径气体。隔膜阀用于强腐蚀、高粘度有悬浮物介质。笼式阀用于关压差较大、降低噪声的场合。凸轮挠曲阀用于粘度大及一般场合。球阀用于高粘度和污秽介质场合。914-14什么是控制阀的正作用、反作用？从外表如何区分？答：气信号压力增大时称作有气。有气推杆下移为正作用；有气推杆上移为反作用。从外表来看：上部进气为正作用；下部朝气为反作用。924-15什么是气开阀、气关阀？气开阀就是正作用、气关阀就是反作用吗？答：气开阀：有气即开。Dg>25mm的执行器在多为气开式.

气关阀：有气则关。Dg<25mm的调节阀只能通过气动部分的改变耒实现气开、气关。同样的正作用，可实现气开阀或气关阀；反作用也一样。气开、关是气信号与流量的关系。934-16控制阀的开关形式根据什么选择？答：是从工艺要求出发，即控制系统中控制器环节的正、反作用而选用控制阀。是从安全角度考虑，即在事故状态下，根据需要使控制阀全开或全关来确保人员及装置的安全。944-17有一蒸汽锅炉，通过进水量来保证汽包液位。试确定下面两种情况下进水管线上控制阀的气开气关式。（1）要求锅炉液位不能太低，否则易烧干锅。（2）产生的蒸汽用来驱动透平机，如果液位太高，会导致蒸汽带水，损坏透平机。答：1选用气关式，无气则开，保证进水；

2选用气开式，无气则关，确保蒸汽不带水。954-18试述电/气阀门定位器在控制系统中的作用。答：是电号转换成气信号的调节阀，对调节阀的线性度、快速、正确起到了很大作用，即起到了电-气转换器与阀门定位器的两种作用。适用于高压、高温、或低温的场合；大口径、分程控制的场合。

964-19什么是变频调速器？其功能是什么？答：将电网提供的380V50Hz的交流电变换为与控制信号相对应频率的交流电，实现交流电动机的无极调速。控制信号：1~5V、4~20mA、1~10V等等标准信号接口。发展有PID运算功能和齐全的保护功能及自适应编程控制。变频风机、空调、冰箱、泵机等对节能、控制带来极大的变革。97第五章计算机控制系统1~65-1计算机控制系统分为哪几类，各有何特点？答：操作指导控制系统，作为操作人员的参考。直接数字控制系统DDC，对一个或多个变量控制。监督计算机控制系统SCC，可获最佳的设定值。集中分散控制系统DCS，集中管理、分散控制。可编程序控制器PLC，广泛用于控制领域985-2什么是集散控制系统，什么是4C技术？答：DCS是以微处理机为核心,利用4C(Computer、Communication、CRT、Control)实现过程控制、管理的计算机系统。即集中管理、分散控制的系统。

4C技术是：计算机、通讯、显示、控制四大技术。995-3FB-2000由哪几部分构成？答：采用现场总线FBFieldBus,具有容错功能的RS-485作为I/O总线。简化结构、可靠性增强。1.控制级由现场控制站、现场操作站、I/O单元、现场冗余站台等组成2.监控站分操作站和工程师站,根据口令不同,操作权限不同,实现生产现场的监视\控制参数的修改,完成系统组态.3.管理级系统的最高级.实现整个企业的生产监控经营管理任务.可通过系统网络SNET,通过增加现场控制站FCS、监控站OPS向较大系统调整。1005-4台FB-2000DCS如何调显画面?答:画面调显B-90的执行机构为操作员与过程控制站之间的界面.在很大程度上是对流程图及其它画面进行监视操作.提供下列操作1.接调用方式主菜单操作方式2.相关画面调显1~8幅相关画面定义在F1~F8键位中,按动即弹出显示画面.3.流程图中按键调显流程图中设置按键.通过按键盘或鼠标点击响应.弹出相关画面,形象、直观。1015-5TDC-3000由哪几部分构成？答：美国霍尼威尔（Honeywell）推出多级分散控制与管理系统。推出万能操作站UWS、过程管理器PM、多功能控制器AMC、智能变送器ST3000等产品。使得系统在控制功能、现场变送智能化、开放式通讯网络、综合信息管理更为发展。其中：TDC-3000SSC是由单回路调节器及相应接口；TDC-3000BASIC计算机系统；TDC-3000LCN工厂管理局域网；

TDC-3000UCN过程控制层（站）。1025-6将下列指令表语言转换成梯形图。（按从上到下、从左到右的规则）。其指令如下所示：

地址指令操作数0000LD00000001OR05000002ANDNOT05010003ANDNOT05020004OUT05000005LD00010006OR05010007ANDNOT0501地址指令操作数0008ANDNOT05020009OUT05010010LD05020011OR05020012ANDNOT05000013ANDNOT05010014OUT05020015END（01）103地址指令操作数0000LD00000001OR05000002ANDNOT05010003ANDNOT05020004OUT05000005LD00010006OR05010007ANDNOT0501地址指令操作数0008ANDNOT05020009OUT05010010LD05020011OR05020012ANDNOT05000013ANDNOT05010014OUT05020015END（01）1045-6梯形图：三人抢答器000005000501050205010001050105000502050005020002050205000501END（01）105第六章典型过程控制单元1-106-1离心泵有几种控制方案？各有何优缺点？答：1.离心泵出口节流法应用广泛,机械效率低。2.回流法节流元件安装在出口处，回流比在20%左右，效率低。3.变频调速以流量控制器送来4~20mADC，调整电机的电源频率.以控制流量.节电效果好.1066-2往复泵有哪些控制方案？各有