化工仪表及自动化期末考试

1、过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。

2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有__压力__、_流量___、_温度__、_液位_等控

制系统。

3、描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。

4、仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.1MPa；电动型标准信号范围

是4~20mA。

5、常用的标准节流件有孔板和喷嘴。

6、检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。

7、按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、偶然误差及疏忽误差。

8．常用的热电阻材料是____铜、铂_______，分度号是_Cu50、Cu100_、Pt50、Pt100 _，线

性好的是__铜_热电阻，它适于测量__低___温度。

9、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为__定值控制系统__、_随动控制系统_____、__

程序控制系统_等控制系统。

10、温度是表征物体及系统冷热程度的物理量。

11、常用的复杂控制系统有＿＿分程控制＿、串级控制＿和＿比值控制＿＿。

12、液位控制一般采用＿比例＿＿调节规律，温度控制一般采用＿比例积分微分调节规律。

1、D CS控制系统是______________________的简称。

2、D CS控制系统基本是由____________,____________以及____________组成。

1、某压力仪表的测量范围是100～1100Pa，其精度为0.5级，则这台表的量程是多少？最

大绝对误差是多少？

答：①1000Pa ②±5Pa

2、某化学反应器工艺规定的操作温度为(900±10)℃。考虑安全因素，控制过程中温度偏

离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图A所示。试求最大偏差、衰减比和振荡周期等过渡过程品质指标，并说明该控制系统是否满足题中的工艺要求。

图A 过渡过程曲线

解：由过渡过程曲线可知

最大偏差A=950-900=50℃

衰减比第一个波峰值B=950-908=42℃

第二个波峰值B'=918-908=10℃

衰减比n=42:10=4.2

振荡周期T=45-9=36min

余差C=908-900＝8℃

过渡时间为47min。

由于最大偏差为50℃，不超过80℃，故满足题中关于最大偏差的工艺要求。

2.锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高，会使蒸汽带液，降低了蒸汽的质量和产量，甚至会损坏后续设备。而水位过低，轻则影响汽液平衡，重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此，必须对汽包水位进行严格的控制。图B是一类简单锅炉汽包水位控制示意图，要求：

(1)画出该控制系统方块图；

(2)指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么？

图B 锅炉汽包水位控制示意图

答：(1)锅炉汽包水位控制系统方块图:

锅炉汽包水位控制系统方块图

注：h为锅炉汽包水位；h0为锅炉汽包水位设定值

(2)被控对象：锅炉汽包。

被控变量：锅炉汽包水位。

操纵变量：锅炉给水量。

扰动量：冷水温度、压力，蒸汽压力、流量，燃烧状况等。

3.图B为一组在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线。

(1)指出每种过程曲线的名称；

(2)试指出哪些过程曲线能基本满足控制要求？哪些不能？为什么？

(a) (b) (c) (d)

图1-31 过渡过程曲线

答：

(1) (a)等幅振荡；(b)衰减振荡；(c)非振荡衰减；(d)发散振荡。

(2) (b)，(c)能基本满足控制要求，(a), (d)不能。因为(b), (c)对应的过渡过程是稳定的。

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