过程装备控制技术与应用

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1、一、一、 填空题（25分）1、1、工业生产对过程装备的基本要求是（）、（）和（）等。2、2、压差式流量计的核心部件是（），常见的节流装置有（）、（）和（）等。3、3、液位是指（），常用的液位计有（）、（）、（）等。4、4、在PID调节器中，需要整定的参数为（）、（）和（）。5、5、调节阀的选型主要包括（）、（）、（）和（）等内容。6、6、计算机在过程控制中的应用类型一般可分为（）、（）、（）、（）等几种类型。7、7、PLC的程序表达方式常采用（）、（）和（）等方法。 二、二、判断改正题（10分）1、1、一单纯比例控制的液位对象，只要比例度选择的合

2、适，系统就能跟踪并最终稳定到设定值。()2、2、自动调节系统中，滞后的存在总不利于调节的。（）3、3、时间常数越大，表示对象受干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越短。（）4、4、控制系统中直接产生控制作用的是控制信号。（）5、5、串联管路中，随S值下降，调节阀的等百分比流量特性畸变趋近于直线特性。 三、三、简答题（20分）1、1、何为调节器参数的工程整定法，并简述临界比例度法进行参数整定的过程。2、2、试简要分析计算机控制系统与常规模拟控制系统的异同点。3、3、试简要分析本质安全防爆系统的防爆原理。4、4、 何为单容液位对象的自衡作用，并简要分析

3、产生自衡作用的原因。四、四、分析计算题（45分）1、1、如图为一简单水槽液位控制系统，要求：（10分）（1）（1）   画出本控制系统方框图。（2）（2）   系统被控变量、控制变量和检测变送环节各是什么？（3）（3）   系统调节机构的输入、输出量各是什么，属哪种调节规律，并推导出调节规律的数学表达式。1、2、聚合釜温度与流量的串级控制系统，如图所示，(10分)（1）（1）   画出控制系统方框图。（2）（2）   说明该系统的主、副对象，主、副变量，主、副调节器各是什么？（3）（3）   分析系统不采用简单温度控制而采用串级温度、流量控制的原

4、因。2、3、如图为一牛奶干燥过程流程图，要保证产品质量，需严格控制干燥器的温度，试分析：（15分）（1）（1）   影响干燥器温度的因素有哪些？（2）（2）   合理选择系统控制变量，并说明原因。（3）（3）   画出控制系统方框图。3、4、检定一只量程为5A的电流表，结果如下：（10分）输入量/A12345示值/A1.101.983.014.085.02(1)(1)  试求仪表各示值的绝对误差、实际相对误差、示值相对误差和引用误差。(2)(2)  确定仪表的精度等级             题3图标准答案 一、一、           填空题（

5、25×1）1、1、安全性；经济性；稳定性2、2、节流装置；孔板；喷嘴；文都利管3、3、容器内液体介质液面的高低；浮力式；静压式；电容式；光纤式；1、4、比例度；积分时间；微分时间2、5、阀的口径选择；型式选择；固有流量特性选择；材质选择3、6、直接数字控制系统；监督控制系统；分级控制系统；集散控制系统4、7、梯形图；语句表；逻辑功能图一、二、           判断改正题（5×2）——判断1分，改正1分1、1、错误。单纯的比例控制不可能消除余差。2、2、错误。控制通道的滞后总是不利的，但干扰通道中的容量滞后可以缓和干扰的影响，对控制系统有利。3

6、、3、错误。时间常数越大，表示对象受干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越长。4、4、错误。控制系统中直接产生控制作用的是操纵变量。5、5、正确。二、三、           简答题（4×5）1、1、所谓的工程整定法，就是避开被控对象的特性和数学描述，在被控对象运行时，直接在控制系统中，通过改变调节器参数，观察被控变量的过渡过程，来获取调节器参数的最佳数值。临界比例度法整定参数的步骤是：首先将调节器的积分、微分作用全部去除，在纯比例作用调节比例度，直至得到等幅振荡的阶跃干扰过渡过程，此时的比例度和振荡周期称为临界比例度和临界周期，最后按照相应的经验

7、公式计算出调节器各参数的整定数值。临界比例度法参数整定是以闭环系统得到4:1衰减比，且有合适的超调量为目标的。2、2、             计算机直接控制系统与常规模拟控制系统的基本结构相同，有关调节原理和调节过程也相同，都是基于“检测偏差、纠正偏差”的控制原理。不同之处在于计算机控制系统中，控制器对控制对象的参数、状态信息的检测和控制结果的输出在时间上是断续的，对检测信号的分析计算是数字化的，而在模拟控制系统中则是连续的。3、3、本质安全防爆型是指在正常和故障状态下，电路及设备产生的火花能量都不足于引起爆炸的防爆类型。它由两种场所、两种电路

8、组成，即安装在危险场所的本质安全电路及安装在非危险场所的非本质安全电路，两者间采用防爆安全栅隔离。仪表的防爆性能是靠电路设计来实现和保证