控制仪表与计算机控制装置周泽魁化学工业出版社课后答案

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1、第一章1-1控制仪表和自动控制系统有什么关系？（P1自动控制系统和控制仪表）控制仪表与装置是实现生产过程自动化必不可少的工具。为了提高控制系统的功能，还可以增加一些仪表，如显示器、手操器等。而为了改善控制质量还可以采用串级控制等其他更复杂的控制方案，显然，这将需要更多仪表。实际所采用的仪表，可以是电动仪表，气动仪表等各种系列的仪表，也可以是各种控制装置，所有这些仪表或装置都属于控制仪表与装置范畴。显而易见，如果没有这些仪表或装置，就不可能实现自动控制。1-3单元组合式控制仪表有哪些单元？各有哪些功能？（P2书上有各单元功能以及品

2、种）单元组合仪表分为八类：变送单元执行单元控制单元转换单元运算单元显示单元给定单元辅助单元变送单元：它能将各种被测参数，如温度、压力、流量、液位等变换成相应的标准统一信号传送到接收仪表，以供指示、记录或控制。转换单元：转换单元将电压、频率等电信号转换为标准统一信号，或者进行标准统一信号之间的转换，以使不同信号可以在同一控制系统中使用。控制单元：将来自变送单元的测量信号与给定信号进行比较，按照偏差给出控制信号，去控制执行器的动作。运算单元：它将几个标准统一信号进行加、减、乘、除、开方、平方等运算，适用于多种参数综合控制、比值控制、

3、流量信号的温度压力补偿计算等。显示单元：它对各种被测参数进行指示、记录、报警和积算，供人员监视控制系统和生产过程工况之用。给定单元：它输出统一标准信号，作为被控制变量的给定值送到控制单元，实现定值控制。给定单元的输出也可以供给其他仪表作为参考基准值。执行单元：它按照调节器输出的控制信号或手动操作信号，操作执行元件，改变控制变量的大小。辅助单元：辅助单元是为了满足自动控制系统某些要求而增设的仪表，如操作器、阻尼器、限幅器、安全栅等。操作器用于手动操作，同时又起手动/自动的双向切换作用；阻尼器用于压力或流量等信号的平滑、阻尼；限幅器

4、用于以限制信号的上下限值；安全栅用来将危险场所与非危险场所隔开，起安全防爆作用。1-4何谓集散控制系统？他是如何构成的？（P3）集散控制系统就是DCS系统。DCS系统是一种以微型计算机为核心的计算机控制装置。其基本特点是分散控制、集中管理。构成：控制站（下位机）——可由DCS系统的基本控制器（包括控制卡、信号输入/输出卡电源等）构成，也可以由PLC（包括CPU、I/O、电源等模块），或带有微处理器的数字式控制仪表构成。操作站（上位机）——工业控制计算机、监视器、打印机、鼠标、键盘、通信网卡等。过程通信网络1-5何谓现场总线和现场

5、总线控制系统？它们具有哪些优点？（P3）现场总线：是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线控制系统（FCS系统）是基于现场总线技术的一种新型计算机控制装置。其特点是现场控制和双向数字通信，即将传统上集中于控制室的控制功能分散到现场设备中，实现现场控制，而现场设备与控制室内的仪表或装置直接为双向数字通。优点：全数字化、全分散式、可互操作、开放式以及现场设备状态可控。1-6什么是信号制？控制系统仪表之间采用何种连接方式最佳？为什么？（P4）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

6、值。控制系统仪表之间采用4～20mADC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，有利于安全防爆。采用1～5VDC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1～5VDC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

7、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。1-7防爆仪表与易燃易爆气体或蒸汽之间有何对应关系？iaIICT6和dIIBT3含义是什么？（P6）防爆仪表的分级和分组，是与易燃易爆气体或蒸汽的分级和分组相对应的。仪表的防爆级别和组别，就是仪表能适应的某种爆炸性气体混合物的级别和组别，即对于教材表1-6中相应级、组之上方和左方的气体或蒸汽的混合物均可以防爆。iaIICT6——表示II类本质安全型ia等级C级T6组dIIBT3——表示II类隔爆型B级T3组1-8怎样才能构成一个安全火花型防爆控制系统？构成安全火花防爆

8、系统要求：①在危险场所使用安全火花型防爆仪表；②在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅。（安全栅的作用是限制由控制室至现场的能量）另外还应注意安装和使用上：（1）必须正确地安装安全栅和布线；（2）安全火花型现场仪表在危险场所时，虽然允许打开表壳进行检查，但携带