2010-2011过程控制试卷a答案和评分标准

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1、南阳理工学院电子与电气工程系2010-2011学年第一学期期末考试卷课程名称过程控制工程试卷编号A考试方式_闭卷满分分值100分题号—-二三四五总分得分得分评卷人一、填空题(共20分，每空1分)1、“过程变量”的英文全称是ProcessVariable，PV2、“测量值”的英文全称是Measurement3、“设定值”的英文全称是SetpointValue，SV4、“操作变量”的英文全称是ManipulatedVariable，MV5、“扰动变量”的英文全称是DisturbanceVariables，DVs6、“直接数字控制”的英文全称是DirectDi

2、gitalControl，DDC7、“分布式控制系统”的英文全称是DistributedControlSystem，DCS8、“前馈控制”的英文全称是FeedforwardControl9、“反馈控制”的英文全称是FeedbackControl10、“定值控制”的英文全称是RegulatoryControl11、S7-300PLC中FB41的“FB”的英文全称是FunctionBlockFC105中“FC”的英文全称是FunctionCall在本次过程控制课程设计中：12、你所在的设计组的S7-300PLC配置的模拟量输入模块的型号是SM331(SM33

3、4)，它的分辨率是12(8)位。采用电流输入时，输入电阻是50欧姆。13、温度信号变送输出是4-20(0-20)mA。14、输入模拟量通道的地址是PIW288。15、A/D转换对应的转换结果范围是。0-27648（约5530-27648），转换数字量的数据最高位是_符号位，采用左对齐格式。得分评卷人二、问答题（共25分，第16、17、18题5分，第19题10分》16、自动控制系统主要由哪些环节组成？各环节各起什么作用？答：1,被控对象（也称被控过程）指在控制系统中被控制的生产设备或装置。2、测量变送器用于测量被控变量，并按一定的规律将其转换为标准信号作为

4、输出。3、执行器常用的是控制阀，它接受来自控制器的命令信号lb用于自动改变控制阀的开度。4、控制器（也称调节器）它将被控变量的测量值与设定值进行比较，得出偏差信号e（t），并按一定的规律给出控制信号U（t）o17、在本次过程控制课程设计中，S7-300PLC中调用FC105进行标度变换时，转换数据上下限应如何设置？转换结果的上下限应如何设置？答：转换数据上下限0-27648（0-20mA信号）或约5530-27648（4-20mA信号）转换结果的上下限：0.0—100.018、画出本次过程控制课程设计中，你所在的设计组的控制系统的管道仪表流程图。19、在

5、S7-300PLC程序屮PID运算模块FB41放在什么地方？控制周期设为多少？控制周期选择的依据是什么？FB43屮PER-TM如何设置？PER-TM定时是如何实现的？答:PID运算放在0B35定时中断服务程序中。控制周期设为Is（或2s,3s,5s等），控制周期应该按比滞后时间、对象的时间常数小1-2个数量级来考虑。对于我们的控制过程来说，可以将对象全功率加热10分钟，然后计算温度每升高0.1度需要的时间作为控制周期设置的依据。PER-TM应该和FB41的cycle设置一样。定时的实现是靠对时基信号的循环计数实现的。设置计数器cntl,为了实现PER-T

6、M=5s=5000ms的定时，须设计数器的初值为5000/100=50。每个0B35周期，cntl减一计数，直至为0,本PER_TM=5s周期结束，重装计数初值，开始下一个周期计数。得分评卷人三、计算题（共25分，第20题15分，第21题10分）20、如下图所示，液位过程的输入量为流出量为込，23。液位H为被控变量，A为截面积，并设代，/?2，R均为线性液阻。（1）列写过程的微分方程组；（2）画出过程的方框阁；i（3）求过程的传递函数％⑴=^。:Q⑴；S_iRlQiAdH(t)tf(t)tf(t)(1)d(t)丨(’)_R2_R3(3)经拉氏变换:ASH

7、(t)H、S)_R2R3(2(5)A/?R^S+/?■,+/?321、某水槽的阶跃响应实验数据如下，其中阶跃扰动量M=20%。(1)画出水位的阶跃响应曲线；(2)若该水位对象用一阶惯性环节近似，试确定其增益K和时间常数T。解：(1)水位的阶跃响应曲线如右图⑵增益K=Ay(ymax-yminAw(99-0)mm400"而=1.2375;t/s01020406080100150200300400500h/nin09.518334555637886959899时间常数r=9以得分评卷人0.9V55^+1,温度调节器使用n规律。试求该前馈-反控制系统中四、控制系

8、统设计题(共20分，第22题5分，第23题15分)22、冷凝器温度前馈-反馈控制