工业过程控制考试知识点总结
工业过程控制考试知识点总结
⼯业过程控制考试知识点总结第1章1. 系统动态性能的常⽤单项指标有哪些？这些指标那些分别属于稳定性、准确性和快速性？会计算给定值单位阶跃响应下的性能指标。
P8，9，10解：单项性能指标主要有：衰减⽐n 、超调量与最⼤动态偏差A 、静差C 、调节时间T S 、振荡频率w 、振荡周期T 和峰值时间T P 等。
稳定性：衰减⽐，最⼤动态偏差。
准确性：静差，最⼤动态偏差。
快速性：调节时间，振荡频率。
1y 为第⼀个波峰值，y 3为与1y 相邻的同向波峰值，y （∞）为最终稳态值,X 1为设定值。
n=1y ：y 3；1100%()y y σ=?∞；A=最⾼峰-设定值；C=⼁X 1-y （∞）⼁;T 为相邻两个同向波峰之间的时间间隔。
2. 典型过程控制系统由哪⼏部分构成，并画出典型过程控制系统⽅框图？解：测量变送器、控制器、执⾏器和被控对象.第2章1. 热电偶的中间温度定律及中间导体定律？什么是热电偶冷端补偿？常⽤补偿⽅法的应⽤场合？补偿导线的作⽤？解：中间温度定律：E AB (t ，t o )=E AB (t ，t n )+E AB (t n ，t o )中间导体定律：在热电偶回路中接⼊中间导体后，只要中间导体两端的温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响。
接⼊多种导体时亦然。
热电偶冷端补偿：实际应⽤时热电偶冷端温度波动较⼤给测量带来误差，为降低影响，通常⽤补偿导线作为热电偶的连接导线。
补偿导线的作⽤：将热电偶的冷端延长到距热源较远且温度⽐较稳定的地⽅。
常⽤补偿⽅法的应⽤场合：（1）查表法。
只能⽤于临时测温。
（2）仪表零点调整法。
适宜冷端温度稳定的场合。
（3）冰浴法。
⼀般⽤于热电偶的检定。
（4）补偿电桥法。
⼴泛⽤于热电偶变送电路中。
（5）半导体PN结补偿法。
2.常⽤热电偶分度号有那些，每种热电偶主要的优缺点是什么？解：3.什么是基本误差？精度的定义？从经济和实⽤的⾓度选择仪表的精度等级？解：基本误差：基本误差⼜称引⽤误差或相对百分误差，是⼀种简化的相对误差。
过控简答题总结
过控简答题总结1、什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？过程控制系统：一般指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成分等这样一些变量的系统。
组成：过程控制系统=检测和控制仪表+被控过程2、过程控制的主要任务是什么？过程控制有哪些特点？任务：对生产过程中的重要参数（温度、压力、流量、物位、成分、湿度等）进行控制，使其保持恒定或按一定规律变化。
特点：1.控制对象复杂、控制要求多样2．控制方案丰富3．控制对象大多属于慢过程4．大多数工艺要求定值控制5．大多使用标准化的检测、控制仪表及装置。
3、过程控制系统的分类？按设定值的形式分类：1）定值控制系统——设定值恒定不变。
2）随动控制系统——设定值随时可能变化。
3）程序控制系统——设定值按预定的时间程序变化。
按系统的结构特点分类：1）反馈控制系统（闭环控制系统）2）前馈控制系统（开环控制系统）3）复合控制系统4、什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？稳态—把被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的稳态（静态）。
静态特性—静态时系统各环节的输入输出关系。
动态—把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。
动态特性—在动态过程中系统各环节的输入输出变化关系。
静态特性和动态特性都是反映被控参数与控制变量之间的关系，不同点是一个处于静态一个处于动态过程，而这两种过程又是控制系统正常运行中的两种不同状态，只有综合两种性能指标才能反映出一个系统的特性与品质。
5、为什么常选用阶跃信号进行系统分析？阶跃信号的输入突然，对被控变量的影响也最大。
如果一个控制系统能够有效地克服这种干扰，那么对其它比较缓和的干扰也能很好地克服。
阶跃信号的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。
故更多使用阶跃信号。
6、什么是控制器的控制规律？控制器有哪些基本控制规律？控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。
基本控制规律有：位式控制、P调节、PI调节、PD调节、PID调节。
过程控制知识点总结
过程控制知识点总结第一篇：过程控制知识点总结绪论气动控制：仪表信号的传输标准：0.02-0.1Mpa 电动控制：DDZ-2信号的传输标准：0-10mADCDDZ-3信号的传输标准：4-20mADC 计算机控制:DCS、PLC（模拟量4-20mA、1-5V）FCS（标准协议）稳定性指标：衰减比（衰减率）准确性指标：残余偏差，最大动态偏差，超调量快速性指标：调节时间（振荡频率）第一章1、被控对象：即被控制的生产设备或装置被控变量－被控对象需控制的变量2、执行器：直接用于控制操纵变量变化。
执行器接收到控制器的输出信号，通过改变执行器节流件的流通面积来改变操纵变量。
常用的是控制阀。
3、控制器（调节器）：按一定控制规律进行运算，将结果输出至执行器。
4、测量变送器：用于检测被控量，并将检测到的信号转换为标准信号输出。
稳态：系统不受外来干扰，同时设定值保持不变，因而被调量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况动态：系统受外来干扰或设定值改变后，被控量随时间变化，系统处于未平衡状态。
过度过程：从一个稳态到达另一个稳态的过程。
过渡过程的形式：非周期过程（单调发散和单调衰减）；振荡过程（发散、等幅振荡、衰减振荡）评价控制系统的性能指标：稳定性、准确性、快速性稳定性：稳定性是指系统受到外来作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。
准确性：理想情况下，当过渡过程结束后，被控变量达到的稳态值（即平衡状态）应与设定值一致。
快速性：快速性是通过动态过程持续时间的长短来表征的。
多数工业过程的特性可分为下列四种类型：自衡的非振荡过程；无自衡的非振荡过程；有自衡的振荡过程具有反向特性的过程放大系数K对系统的影响：控制通道（放大系数越大，控制作用对扰动的补偿能力强，有利于克服扰动的影响，余差就越小）。
扰动通道（当扰动频繁出现且幅度较大时，放大系数大，被控变量的波动就会很大，使得最大偏差增大；）滞后时间τ对系统的影响：控制通道（滞后时间越大，控制质量越差）扰动通道（扰动通道中存在容量滞后，可使阶跃扰动的影响趋于缓和，对控制系统是有利的）工业过程动态特性的特点（1）对象的动态特性是不振荡的（2）对象动态特性有迟延。
过程控制考试提纲复习总结
第一章1.过程控制是指工业生产过程中连续的或按一定周期程序运行的生产过程自动化。
2.所谓过程，就是采用化学和物理方法将原料加工成产品的过程，她涉及到（过程操作）和（设备运行）两个方面。
根据过程特性，可以将其划分为（连续）、（间歇）两种形式。
3.过程变量可以划分为三类：（1）被控量：被控制的过程变量，被控制量的期望值称为设定值。
（2）操作量：用来保持被控量等于或接近设定值的过程变量。
（3）干扰量：能够影响被控量的过程变量。
4.过程控制的性能要求：稳定性、快速性、准确性是一个控制系统性能好坏的集中反映。
5.时域控制性能指标主要包括：衰减比、最大动态偏差与超调量、余差、振荡频率和调节时间、偏离度等。
（1）衰减比：相邻同方向两个波峰的幅值之比（控制系统的稳定性指标，用来衡量一个振荡过程的衰减程度）建议随动控制系统的衰减比为10:1，定制控制系统的衰减比为4:1.（n=y1/y2>1 系统稳定；<1，系统不稳定；=1，系统临界稳定（2）最大动态偏差与超调量：系统瞬时偏离给定值的最大程度（最大动态偏差）（3）余差：（静差）衡量控制系统稳态准确性。
余差：是指过渡过程结束后，被控量稳态值与设定值r之间的最终稳态偏差e（无穷）（4）振荡频率和调节时间（5）偏离度6.过程控制系统框图：7.按过程控制系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3)前馈—反馈复合控制系统按设定值信号的特点分类：（1）定制控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统第二章1.自衡特性过程：原平衡状态出现干扰时，无需外加任何控制作用，被控过程能够自发地趋于新的平衡状态的过程。
2.无自衡特性过程：原平衡状态出现干扰时，没有外加任何控制作用，被控过程就不能重新达到新的平衡状态的过程。
3.建立数学模型的目的：设计过程控制系统，整定控制器参数；指导生产工艺及其设备的设计；被控过程及新型控制策略的仿真分析和研究；工业过程的故障检测与诊断系统设计。
过程控制复习知识点
第一章1.过程控制系统的组成调节器、调节阀、被控过程、检测变送2.过程控制系统的分类1）按系统的结构特点分类反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统2)按给定值信号的特点分类定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统3.过程控制系统的质量指标系统是衰减震荡的过程、衰减比和衰减率、余差、调节时间，峰值时间第二章1.数学模型的建立方法解析法：根据过程的内在机理，通过静态与动态物料平衡关系，建立数学模型的方法自衡过程和无自衡过程。
2.实验法a.阶跃响应法，试验时需要注意的问题1)试验测定前，被控过程应处于相对稳定的工作状态2)输入阶跃信号的幅值不能过大，也不能过小3)分别输入正负阶跃信号，并测取其响应曲线作对比4)在相同的条件下重复测试几次b.矩形响应法3.混合法第三章1.变送器的类型和特点差压变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器温度变送器的分类是直流毫伏变送器、热电隅温度变送器（热电效应）、热电阻温度变送器温度变送器的特点：（1）采用低漂移，高增益的运算放大器作为主要放大器，具有线路简单和良好的可靠性，稳定性及各项技术性能。
（2）在配热电隅和热电阻的变送器中采用线性化电路，使其输出电流I与被测温度呈线性关系，测量精度高（3）线路中采用了安全火花防暴技术措施，可用于易燃易爆场合（4）采用DC24V集中供电，实现了二线制接线方式液位变送器迁移的原因：差压变送器安装位置与容器液相取压点不在同一个平面上。
2.仪表的选择1)量程的选择2）仪表等级的选择3.仪表的应用1）零点的调整：将变压器的测量起始点由零点迁移到某一点正值或负值2)量程的调整的目的：使变压器输出的信号的上限值Ymax与输入测量信号上限值Ymax相对应。
意义：工程应用中变送器进行零点迁移与量程调整可以提高其灵敏度。
第四章1.理解调节器在控制系统的工作原理2.调节器的分类1）按使用的能源：气动调节器和电动调节器2）按结构形式来分：基地式调节器、单元组合调节器、组装式调节器3）按信号类型：模拟调节器和数字式调节器3.调节器作用方式的选择4.调节规律对控制系统的影响PID调节器参数对系统的影响1）比例度是反映比例控制作用强弱的一个参数。
过程控制系统考试知识点总结
过程限制系统知识点总结考试题型一, 推断题（共10分） 二, 单选（20分） 三, 填空（10分）四, 简答题（5小题，共20分）五, 分析计算题（4小题，共40分，每题10分）一, 概论1, 过程限制概念：五大参数。
过程限制的定义：工业中的过程限制是指以温度, 压力, 流量, 液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动限制。
2, 简单限制系统框图。
限制仪表的定义：接收检测仪表的测量信号，限制生产过程正常进行的仪表。
主要包括：限制器, 变送器, 运算器, 执行器等，以及新型限制仪表及装置。
限制仪表的作用：对检测仪表的信号进行运算, 处理，发出限制信号，对生产过程进行限制。
3, 能将限制流程图（工程图, 工程设计图册）转化成限制系统框图。
4, DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制，电流信号制。
QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。
它们之间联用要采纳电气转换器。
5, 电信号的传输方式，各自特点。
电压传输特点：1). 某台仪表故障时基本不影响其它仪表； 2). 有公共接地点；3). 传输过程有电压损耗，故电压信号不相宜远传。
电流信号的特点：1).某台仪表出故障时，影响其他仪表；第一个字母：参数类型 T ——温度（Temperature ） P ——压力（Pressure ） L ——物位（Level ） F ——流量（Flow ） W ——重量（Weight ） 第二个字母：功能符号 T ——变送器（transmitter ） C ——限制器（Controller ） I ——指示器（Indicator ） R ——记录仪（Recorder ） A ——报警器（Alarm ）加热炉2).无公共地点。
若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入, 输出端实行直流隔离措施。
6, 变送器有四线制和二线制之分。
区分。
1, 四线制：电源及信号分别传送，对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。
2, 两线制：节约电缆及安装费用，有利于防爆。
过程控制 考试要点总结
过程控制1、测量：所谓测量就是利用一个已知的单位量与被测的同类量进行比较，通过比较可知被测量是已知单位量的若干倍。
过程变量检测和变送是实现过程变量显示和过程控制的前提。
2、线性化电路：把线性电路的特性曲线分成几段折线（一般用四段折现即可满足线性化要求）来近似热电偶的特性曲线。
3、被控参数的选择：选择被控参数是控制方案设计中的重要环节，对于稳定生产，提高产品质量和产量、节能，改善劳动条件，保持环境卫生等具有重要意义。
选择被控参数的两种方法：直接参数法：选择直接反映生产过程中产量和质量，又易于测量的参数作为被控参数间接参数法：……4、选取被控参数原则：1）选择对产品产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用，可直接测量的工艺参数。
2）不能用直接参数应选一与直接参数有单值函数关系的间接测量工艺参数。
3）被控参数必须有足够高的灵敏度4）被控参数的选取，必须考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。
5、过程静态特性的选取：1）过程静态特性对控制质量的Kf 好坏有很大的影响，是重要的依据。
2）扰动通道静态放大系数K0愈大，则系统的稳态误差就越大。
3）控制通道的静态放大系数越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动作用能力越强， 控制效果越明显。
4）要使K0大于Kf,若不能满足，可通过Kc 来补偿，K0*Kc 远大于Kf6、过程动态特性分析1）扰动通道的时间常数越大，容积越多，则扰动对被控参数的影响也越小，控制质量也越好。
2）干扰通道存在滞后时，不影响控制质量，只是使响应时间推迟。
3）当扰动引入系统的被控参数越接近时，影响越大。
7、控制通道动态特性对控制系统的影响：1）控制通道时间常数太大，则控制作用太弱，被控参数变化缓慢，控制不及时；控制质量下降；2）太小，作用太强，克服扰动太快，过渡过程短，易引起震荡。
所以适当小些，既能控制及时，欧能获得比较好的控制质量。
3）开环传递函数中的几个时间常数数值错开，减小中间的时间常数可提高系统的工作频率，减小过渡时间和最大偏差，改善质量。
过控考试知识点汇总
1、过程控制系统概念？根据工业生产过程特点，采用测量仪表、执行机构、计算机等工具，应用控制理论，设计生产过程控制系统，实现生产过程的自动化。
2、被控对象？（温度、压力、液位、流量）3、过程控制的组成结构图？被控对象：控制过程中被控制的生产设备及装置；测量变送:检测被控过程的输出参数，并且传送到控制器；控制器：根据输入信号和给定信号的偏差发出动作；执行器：将电动或气动量转换成被控过程或控制阀的信号模式。
常见执行器：控制阀。
4、建模的目的？（机理分析法和试验法）①设计过程控制系统和整定调节器参数。
②指导设计生产工艺设备。
③进行仿真实验研究。
④培训运行操作人员。
5、机理分析法建模？根据生产过程中实际发生的物化机理，写出各有关平衡过程，消去中间变量，写出输入与输出间的关系。
6、自平衡能力？过程再输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人及机器的干预，依靠自身能力，逐渐恢复到另一新的平衡状态。
7、试验法建模？试验法建模是实际的生产过程中，根据过程输入、输出的实验数据，即通过过程辨识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。
8、时域分析法建模方法？及其对试验结果的处理过程？时域分析法建模：给被控对象施加矩形脉冲信号作为输入信号，得到脉冲响应后再将其转换成一条阶跃响应曲线。
根据曲线的形状选定数学模型的结构，然后根据实验曲线确定模型中的参数：放大系数9、最小二乘法参数估计的基本原理：最小二乘法建模基本思想：利用离散模型描述系统，采样，得到输入、输出序列，推算结构模型中的参数值。
最小二乘法参数估计原理：在一类模型中找出参数向量的估计值，能使模型误差尽可能小的模型。
10、热电偶保持冷断温度恒定的方法有：热点效应、补偿导线、补偿电桥、计算校正11、热电偶原理？热电偶的测温原理是以热点效应为基础的。
将两种不同的导体A、B组成一闭合回路，只要接触点1、2温度不同，在回路中产生热电动势，这种现象称为热点效应。
12、控制参数选择原则（从静态特性分析，动态特性分析）？答：（1）控制通道的放大系数K0 要适当大一些；时间常数T0要适当小一些；纯滞后τ o愈小愈好，在有纯滞后τ o的情况下，τ o和T0之比应小一些，若其比值过大，则不利于控制（2）扰动通道的放大系数Kt 应尽可能小。
过程控制知识点整理
第一章1、自动化仪表：是实现工业生产过程自动化的重要工具，它被广泛地应用于石油、化工等各工业部门。
在自动控制系统中，自动化仪表将被控变量转换成电信号或气压信号后，除了送至显示仪表进行指示和记录外，还需送到控制仪表进行自动控制，从而实现生产过程的自动化，使被控变量达到预期的要求。
2、过程控制仪表包括：检测仪表、调节仪表（也叫控制器）、执行器，以及可编程调节器等各种新型控制仪表及装置。
3、过程控制系统的主要任务是：对生产过程中的重要参数（温度、压力、流量、物位、成分、湿度等）进行控制，使其保持恒定或按一定规律变化。
4、标准信号制度：国际电工委员会规定：过程控制系统的模拟标准信号为直流电流4-20mA ，直流电压1-5V 。
我国DDZ 型仪表采用的标准信号：DDZ- Ⅰ型和DDZ- Ⅱ型仪表：0-10mA 。
DDZ- Ⅲ型仪表：4-20mA 。
5、我国的DDZ 型仪表采用的是直流电流信号作为标准信号。
6、采用电流信号的优点：电流不受传输线及负载电阻变化的影响，适于远距离传输。
动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成，使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力。
对于要求电压输入的受信仪表和元件，只要在回路中串联电阻便可得到电压信号。
7、采用直流信号的优点：a.直流信号传输过程中易于和交流感应干扰相区别，且不存在移相问题；b.直流信号不受传输线中电感、电容和负载性质的限制。
8、热电偶是以热电效应为原理的测温元件，能将温度信号转换成电势信号（mV ）。
特点：结构简单、测温准确可靠、信号便于远传。
一般用于测量500～1600℃之间的温度。
9、热电偶的测温原理：将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，若两个连接点温度不同，回路中会产生电势。
此电势称为热电势，并产生电流。
10、对于确定的热电偶，热电势只与热端和冷端温度有关。
11、热电偶的基本定律:均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律。
12、热电阻：对于500℃以下的中、低温，热电偶输出的热电势很小，容易受到干扰而测不准。
过程控制考试重点
1—1简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要的特点第一阶段50年代前后，一些工厂和企业的生产过程实现仪表化和局部自动化特点：过程检测控制仪表普遍采用基地式仪表和部分单元组合式仪表。
过程控制系统大多是单输入单输出系统。
第二阶段60年代以来，随着工业生产的不断发展，对过程控制提出了新的要求；随着电子技术的迅速发展，也为自动化技术工具的完善创造了条件特点：在仪表方面采用了大量的气动和液动单元组合式仪表。
开发了组装仪表。
它将各个单元划分为更小的功能块，以此适应更复杂的需求。
第三阶段70年代以来随着微机的开发，应用和普及，使生产过程自动换达到了一个全新的水平。
特点：对全共厂或整个工艺的流程集中控制、应用计算机系统进行多参数综合控制，或者由多台计算机对生产过程进行控制和经营管理，以微处理器为核心的智能单元组合仪表的开发和广泛应用如DDZ-S DDZ-III型仪表1—2 与其他自动控制相比，过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制的过程多属慢过程。
1）过程控制一般是指连续生产过程的自动控制，而且是连续可调的。
2）过程控制由过程检测、控制仪表组成，包括电动仪表和气动仪表，模拟仪表和智能仪表，和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。
3）被控过程是多种多样的、非电量的。
现代工业生产过程中、工业过程很复杂。
由于生产规模大小不同，工艺要求各异、产品多种多样，因此控制过程中的被控过程是多种多样的。
4)过程控制多属慢过程，而且多半为参量控制。
由于被控过程具有大惯性、大滞后（大延时）等特性，因此决定了过程控制多属慢过程，另外在石油、化工、电力、等工业生产过程中，往往用一些物理和化学量来表征其生产过程是否正常，故过程控制多半为参量控制。
5）过程控制方案十分丰富1—3 什么是过程控制系统？其基本分类方法有哪几种。
过程控制系统通常指的是在工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、ph和湿度等这样一些过程变量的系统。
过程控制知识点总结
过程控制知识点总结工业过程控制的基础知识过程控制的基础知识涉及到控制系统的组成、控制原理和控制方法。
控制系统由控制器、执行器和传感器组成，通过操纵执行器来达到对被控制对象的控制目的。
传感器用于将被控制对象的状态信息转换成电信号，送入控制器进行处理。
控制系统的基本原理是根据被控对象的状态信息，通过控制器对执行器进行调节，实现对被控对象的控制。
控制方法包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据被控对象的状态信息直接进行调节，而闭环控制则需要不断地对被控对象的状态信息进行反馈和调节。
PID控制PID控制是目前工业生产中应用最为广泛的一种控制方法。
PID控制是基于被控对象的状态信息反馈，利用比例、积分和微分三种控制算法进行控制。
比例控制算法通过比较被控对象的实际值和期望值的差异，来实现对执行器的调节。
积分控制算法通过对被控对象状态的积分来对执行器进行调节，从而消除长期的稳态误差。
微分控制算法通过对被控对象状态的微分来对执行器进行调节，从而提高系统的动态响应性。
PID控制可以根据被控对象的特性进行调节，以适应不同的工艺过程需求。
过程控制的现代化技术随着科学技术的不断发展，过程控制领域也不断涌现出一些现代化的技术。
例如，现代化的控制系统往往集成了大量的信息技术、通信技术和自动化技术，能够实现控制系统的智能化和网络化。
传感器技术的不断进步也为过程控制提供了更为精确的信息反馈，从而提高了控制系统的性能。
同时，现代化的控制系统还可以通过远程监控和远程操作实现对生产过程的远程控制，大大提高了生产过程的安全性和可靠性。
过程控制的应用领域过程控制技术在工业生产中有着广泛的应用领域。
例如，在化工、石油、化肥、冶金、电力等行业中，过程控制技术被广泛应用于控制生产过程的各个环节。
在食品、医药等行业中，过程控制技术也被广泛应用于保证产品质量和安全。
在环保、能源等领域中，过程控制技术被应用于实现资源的有效利用和环境的保护。
过程控制技术还在交通、建筑、通信等领域中得到了应用。
过程控制必考点,期末复习必备
过程控制必考点,期末复习必备17．什么是串级控制系统？它有什么特点？什么情况下采⽤串级控制？答：串级控制系统是由其结构上的特征⾯得出的。
它是由主、副两个控制器串接⼯作的，主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出操纵控制阀，以实现对主变量的定值控制。
它的特点有：①能迅速克服进⼊副回路的⼲扰。
②能改善被控对象的特征，提⾼了系统克服⼲扰的能⼒。
③主回路对副对象具有“鲁棒性”，提⾼了系统的控制精度。
串级控制系统主要就⽤于：对象的滞后和时间常数很⼤，⼲扰作⽤强⾯频繁，负荷变化⼤，对控制质量要求较⾼的场合。
18．串级控制系统中⼼副回路和主回路各起什么作⽤？为什么？答：在系统结构上，串级控制系统是由两个串联⼯作的控制器构成的双闭环控制系统。
⼀个闭环系统在⾥⾯，称为副环或副回路，在控制系统中起“粗调”的作⽤；⼀个闭环在外⾯，称为主环或主回路，⽤来完成“细调”的任务，以保证被控变量满⾜⼯艺要求。
由于串级控制系统由两套检测变送器、两个调节阀、两个被控对象和⼀个调节阀组成，其中两个调节阀器串联起来⼯作，前⼀个调节器的输出作为后⼀个调节器的给定值，后⼀个调节器的输出才送给调节阀。
因此⼀个是粗调，⼀个是细调。
1.串级控制系统的主要特点及其应⽤场合①能迅速克服进⼊副回路的⼲扰②能改善被控对象的特性，提⾼系统克服⼲扰的能⼒③主回路对副对象具有“鲁棒性”，提⾼了系统的控制精度“鲁棒性”⼜称“强壮性”，系统的控制品质对对象变化越不敏感，则称该系统的“鲁棒性”越好。
凡可利⽤上述特点之⼀来提⾼系统的控制品质的场合，都可以采⽤串级控制系统，在被控对象的容量滞后⼤、⼲扰强、要求⾼的场合，采⽤串级控制可以获得明显的效果。
2.简述串级控制系统的设计原则。
答：（1）副回路的选择必须包括主要扰动，⽽且应包括尽可能多的扰动；（2）主、副对象的时间常数应匹配；（3）应考虑⼯艺上的合理性和实现的可能性；（4）要注意⽣产上的经济性。
3、什么是串级控制系统? 试画出其典型⽅框图。
过程控制系统考试知识点复习和总结终极版
第五章复杂控制系统（串级、比值、均匀、分程、选择、前馈、双重控制）串级控制系统定义：采用不止一个控制器，而且控制器间相串接，一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值的系统。
调节过程：当燃料气压力或流量波动时，加热炉出口温度还没有变化，因此，主控制器输出不变，燃料气流量控制器因扰动的影响，使燃料气流量测量值变化，按定值控制系统的调节过程，副控制器改变控制阀开度，使燃料气流量稳定。
与此同时，燃料气流量的变化也影响加热炉出口温度，使主控制器输出，即副控制器的设定变化，副控制器的设定和测量的同时变化，进一步加速了控制系统克服扰动的调节过程，使主被控变量回复到设定值。
当加热炉出口温度和燃料气流量同时变化时，主控制器通过主环及时调节副控制器的设定，使燃料气流量变化保持炉温恒定，而副控制器一方面接受主控制器的输出信号，同时，根据燃料气流量测量值的变化进行调节，使燃料气流量跟踪设定值变化，使燃料气流量能根据加热炉出口温度及时调整，最终使加热炉出口温度迅速回复到设定值。
特点：能迅速克服进入副回路扰动的影响串级控制系统由于副回路的存在，改善了对象特性，提高了工作频率串级控制系统的自适应能力设计：⑴主、副回路副回路应尽量包含生产过程中主要的、变化剧烈、频繁和幅度大的扰动，并力求包含尽可能多的扰动。
设计副回路应注意工艺上的合理性；应考虑经济性；注意主、副对象时间常数的匹配⑵串级控制系统中主、副控制器控制规律主控制器起定值控制作用，副控制器对主控制器输出起随动控制作用，而对扰动作用起定值控制作用。
主被控变量要求无余差，副被控变量却允许在一定范围内变动。
主控制器可采用比例、积分两作用或比例、积分、微分三作用控制规律，副控制器单比例作用或比例积分作用控制规律。
⑶主、副控制器正、反作用的选择先依据控制阀的气开、气关形式，副对象的放大倍数,决定副控制器正反作用方式,即必须使的Kc2KvKp2Km2乘积为正值，其中Km2通常总是正值。
工业流程常考知识点
工业流程常考知识点一、原料预处理。
1. 研磨（粉碎）- 目的：增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
例如，在矿石冶炼前将矿石粉碎，有利于后续的化学反应进行。
2. 酸浸（碱浸）- 酸浸：- 常用酸：硫酸、盐酸等。
- 目的：溶解金属、金属氧化物等物质，将其转化为离子形式进入溶液。
例如，用硫酸浸取氧化铜矿石，反应方程式为CuO + H_2SO_4=CuSO_4+H_2O。
- 碱浸：- 常用碱：氢氧化钠等。
- 目的：溶解某些两性金属（如铝）及其氧化物、氢氧化物等。
例如，用氢氧化钠溶液浸取氧化铝，反应方程式为Al_2O_3+2NaOH = 2NaAlO_2+H_2O。
3. 加热。
- 目的：- 加快反应速率，对于吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动。
- 促进某些物质的溶解或分解。
例如，加热促进碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳CaCO_3{}{=}CaO + CO_2↑。
4. 搅拌。
- 目的：使反应物充分混合，加快反应速率，使反应进行得更完全。
二、反应条件的控制。
1. 温度控制。
- 低温：- 防止某些物质分解，如H_2O_2、NH_4HCO_3等受热易分解，在涉及这些物质的反应中可能需要控制低温。
- 抑制某些反应的进行，例如在一些水解反应中，降低温度可以抑制水解。
- 高温：- 加快反应速率，对于大多数化学反应，升高温度能提高反应速率。
- 使反应向生成目标产物的方向进行，根据勒夏特列原理，对于吸热反应，高温有利于反应正向进行。
例如，工业合成氨反应N_2(g)+3H_2(g)⇌ 2NH_3(g) H<0，高温不利于氨的合成，但在实际工业生产中采用高温是为了提高反应速率，同时通过高压等其他条件来提高氨的产率。
2. pH控制。
- 目的：- 使某些金属离子沉淀而分离。
例如，在含有Fe^3 + 和Cu^2+的溶液中，调节pH到一定范围，可以使Fe^3+先沉淀为Fe(OH)_3而与Cu^2+分离。
- 控制反应的进行方向，不同的反应在不同的pH条件下进行的程度不同。
工业过控复习要点
1热电阻三线制：目的是为防止由于远距离接线而造成桥臂不平衡。
2过程控制的目的是抑制外界扰动的影响，确保过程的稳定性，使生产过程的工况最优化。
具体来说：包括保证质量、提高产量、节能降耗、安全运行、保护环境、改善劳动条件、提高管理水平等。
3比较分析阶跃响应与偏差积分性能指标的异同和优缺点。
答：阶跃响应性能指标中各单项指标清晰明了，但如何统筹（兼顾偏差和时间），则比较困难。
偏差积分性能指标可综合偏差和时间关系，即可以兼顾衰减比、超调量和过渡过程时间等各单项指标，属于综合性能指标。
一般来说，阶跃响应性能指标便于工程整定，在工程应用中使用广泛；而偏差积分性能指标则更便于计算机仿真和理论分析。
4压力的表示有哪三种，用图示和语言描述绝对压力Pa ，物体所承受的实际压力，其零点为绝对真空。
表压力P ，指高于大气压力时的绝对压力与大气压力之差。
真空度（负压） Ph ，大气压力与低于大气压力时的绝对压力之差。
5简述扩散硅式压力传感器的工作原理和主要优点。
在半导体材料的基片上（硅片或锗片）利用集成电路工艺制成扩散电阻，受外力作用时，扩散电阻的电阻率变化而导致阻值改变。
主要优点：体积小，结构简单，良好的动态响应，易集成，价格便宜。
6.简述控制器的参数的整定方法。
答：整定控制器参数的方法很多，归纳起来可分为两大类，即理论计算整定法和工程整定法； 理论计算整定法有对数频率特性法、根轨迹法等； 工程整定法有现场试凑法、临界比例度法和衰减曲线法等。
7常用数字滤波及目的数字滤波及程序滤波，通过计算机滤去干扰信号，提高信号的真实性。
在计算机中常采用数字滤波消除低频干扰。
常用：算术平均值；程序判别；中位值法；一阶惯性8简述现场总线：现场总线实现了控制技术、计算机技术与通信技术的集成 ，特点：现场设备已成为以微处理器为核心的数字化设备，彼此通过传输媒体（双绞线、同轴电缆或光纤）以总线拓扑相连；摒弃了DCS 中的I/O 控制站，将这一级功能分配给通信网络完成；分散的功能模块，便于系统维护、管理与扩展，提高可靠性；开放式互连结构，既可与同层网络相连，也可通过网络互连设备与控制级网络或管理信息级网络相连；互操作性，在遵守同一通信协议的前提下，可将不同厂家的现场设备产品统一组态。
过程控制系统考试要点
第一章1. 过程控制的特点：系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；控制过程大多属于慢变过程与参量控制；定制控制是过程控制的主要形式。
2. 过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表两部分组成,其中自动化仪表负责对被控过程的工艺参数进行自动测量、自动监视和自动控制等。
3. 分类——按结构不同：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同：定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统；4. 单项时域性能指标：（1）衰减比：两个相邻的同向波峰值之比（4:1--10:1 ）衰减率：一个周期后波动幅值衰减的程度（0.75 —0.9）；（2）超调量：最大动态偏差占被控量稳定值的百分比二阶系统：Q —_1 xioo %（3 ）余差：过渡过程结束后，设定值与被控参数稳定值之差，静态指标，一般要求余差不超过预定值或为零。
5. 单元组合式仪表的统一规定：模拟直流电流信号4-20mA DC,模拟直流电压信号1-5V DC.6. 误差积分指标存在的缺点是不能保证控制系统具有合适的衰减率。
通常先确定衰减率，然后再考虑使某种误差积分最小。
第二章1. 温度仪表的选用原则：精度符合误差要求；操作方便、运行可靠、经济合理、统一品种与规格；量程略大于实测范围（90%；高温-热电偶，低温-热电阻；保护套管的耐压等级不低于所在管线或设备的耐压等级。
2. 热电偶冷端温度补偿：为了消除冷端温度t o不为零或变化时对测量精度的影响。
查表校正法（t o=o）和电桥补偿法（t 0随环境温度变化）。
3. 电桥补偿法原理：利用电桥中某桥臂电阻因环境温度变化而产生的附加电压来补偿热电偶冷端温度变化而引起的热电动势的变化。
5.简述热电阴的测温原理。
答：绝大弄数金屆的电阴伉随温度的升窩血增加.护导休的电阴则髓温似的升高而减少=热电阻就尼畢于这亍电阴值与温度呈一定的函数黄系的特性制威感温元件，川来测虽温4. DDZH H型温度变送器工作原理：热电偶的热电势V与调零调量程回路的信号V z和非线性反馈回路的信号V进行综合后，输入放大单元进行处理，变送器输出为4〜2OmAD（或I〜5VDC标准统一信号。
过程控制考试资料
1、过程装备是指在工程装备上，配上一些自动化装置以及合适的自动控制系统来代替操作人员的部分或全部劳动，使设计、制造、装配、安装等在不同程度上自动的进行。
这种利用自动化装置来管理生产过程的方法就是生产过程自动化。
2、工业生产对过程装备控制的要求是多方面的，最终可归纳为三项要求：即安全性、经济性和稳定性。
3、自动控制系统有两大部分组成：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，它包括测量仪表、变送器、控制仪表以及执行器。
另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象如锅炉、反应器和换热器等。
4、调节器的参数：即调节器的比例度6、积分时间T1和微积分时间TD，调节器参数的整定方法：理论计算整定法和过程整定法。
调节器参数整定的目的就是按照已定的控制系统，求取控制字体质量最好的调节器参数。
5、压差式流量计的核心装置时节流装置，它包括：节流元件、取压装置以及其前后管段。
常用的节流装置有孔板、喷嘴和文都利管等。
6、液位计按工作原理可分为直读式、浮力式、静压式、电容式、光纤式、激光式以及核辐射式。
广泛应用的有浮力式、静压式、电容式以及利用光纤技术制成的新式光纤液位计。
7、本质安全防爆型是指在正常状态下和故障状态下，由电路及设备产生的火花能量和达到的温度都不能引起易燃易爆气体或蒸汽爆炸的防爆类型。
8、本质安全防爆系统的性能只要有三个措施来保证;A、本质安全防爆仪表采用低的工作电压和小的工作电流。
B、用防爆安全栅将危险场所和非危险场所的电路隔离。
C、在现场仪表到控制仪表之间的连接导线不得形成过大的分布电感和电容。
9、与模拟控制系统相比，计算机控制系统具有很多优点。
A、由于数据的采样处理、控制都是离散的，因此一个控制器可以实现分时对多个对象、多个回路的控制。
B、对计算机而言，实时数据采样、实时判断、实时控制实际上只是执行了算数、逻辑运算和输入输出的操作，所有这些操作都是由编制相应的计算机程序完成的，故对系统功能的扩充修改极为方便，只要修改程序即可，一般不必或很少做硬件连接的改动。
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第1章1. 系统动态性能的常用单项指标有哪些？这些指标那些分别属于稳定性、准确性和快速性？会计算给定值单位阶跃响应下的性能指标。
P8，9，10解：单项性能指标主要有：衰减比n 、超调量与最大动态偏差A 、静差C 、调节时间T S 、振荡频率w 、振荡周期T 和峰值时间T P 等。
稳定性：衰 减 比，最大动态偏差。
准确性：静 差，最大动态偏差。
快速性：调节时间，振 荡 频 率 。
1y 为第一个波峰值，y 3为与1y 相邻的同向波峰值，y （∞）为最终稳态值,X 1为设定值。
n=1y ：y 3；1100%()y y σ=⨯∞；A=最高峰-设定值；C=丨X 1-y （∞）丨;T 为相邻两个同向波峰之间的时间间隔。
2. 典型过程控制系统由哪几部分构成，并画出典型过程控制系统方框图？解：测量变送器、控制器、执行器和被控对象.第2章1. 热电偶的中间温度定律及中间导体定律？什么是热电偶冷端补偿？常用补偿方法的应用场合？补偿导线的作用？解：中间温度定律：E AB (t ，t o )=E AB (t ，t n )+E AB (t n ，t o )中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体后，只要中间导体两端的温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响。
接入多种导体时亦然。
热电偶冷端补偿：实际应用时热电偶冷端温度波动较大给测量带来误差，为降低影响，通常用补偿导线作为热电偶的连接导线。
补偿导线的作用：将热电偶的冷端延长到距热源较远且温度比较稳定的地方。
常用补偿方法的应用场合：（1）查表法。
只能用于临时测温。
（2）仪表零点调整法。
适宜冷端温度稳定的场合。
（3）冰浴法。
一般用于热电偶的检定。
（4）补偿电桥法。
广泛用于热电偶变送电路中。
（5）半导体PN结补偿法。
2.常用热电偶分度号有那些，每种热电偶主要的优缺点是什么？解：3.什么是基本误差？精度的定义？从经济和实用的角度选择仪表的精度等级？解：基本误差：基本误差又称引用误差或相对百分误差，是一种简化的相对误差。
精度定义：将仪表的基本误差去掉正负号及%号，便可套入国家统一的仪表精确度等级系列。
4.铂电阻的特性及应用场合？铜电阻特性和应用场合？ Pt100的含义？Cu50含义？解：铂电阻特性：易于提纯；柔韧性好；纯度高时，其化学和物理性能稳定。
铂电阻可以作为温度基准使用。
Pt100表示热电阻的材料为铂，其0℃时的阻值为100欧姆。
铜电阻特性：易于提纯；柔韧性好；电阻值与温度的关系是线性的。
价格便宜；电阻温度系数大；熔点低，易氧化，测温范围小。
常用铜电阻的结构是用直径0.1mm的绝缘铜线采用无感双线绕法分层绕在圆柱形塑料骨架上。
Cu50表示热电阻的材料为铜，其0℃时的阻值为100欧姆。
5.热电阻的常见接线方法及应用场合？解：热电阻必须用三线制接法。
热电阻用三根导线引出，一根连接电源，不影响桥路的平衡，另外两根被分别置于电桥的两臂内，使引线电阻值随温度变化对电桥的影响大致抵消。
6.什么是表压？解：表压是指被测压力与大气压力之差。
7.弹性式压力计的原理、种类和其主要用途？电接点压力表的功能？解：原理：弹性式压力计是利用弹性元件受压时产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。
种类和用途：单簧管---测较高压力。
多簧管---增加弹簧管自由端的位移。
膜片---测较低压力。
膜盒---提高测压范围。
波纹管---易变形，位移大，测微低压。
电接点压力表的功能：能在压力超出规定范围时及时发出声光报警信号，并通过中间继电器启动安全措施。
8.压力表安装时测气体和液体的注意事项？测气体时安装在管道上方防止冷凝水进去；测液体时安装在管道侧面或者下面。
9.能看懂DDZⅢ型电容式差压变送器的工作原理图？P4010.标准节流装置使用时的注意要点？流量和测得的压差的关系？使用时要查阅相关手册，按照规定的标准设计，制造和安装。
流体的流量与节流元件前后的压差平方根成正比。
11.电磁流量计的适用场合及优缺点？电磁流量计常用于测量导电液体流量，不能测量油或气体的流量。
优点是在管道中不设任何节流元件。
12.涡街流量计的基本原理？在管道内径向设置一根非流线形的阻流体，当流体遇到阻流体时产生附面层分离现象，在阻流体两侧形成两排内旋的，相互交替的漩涡列，漩涡在行进过程中逐渐衰减直至消失。
13.什么是零点迁移？迁移的目的？抵消固定压差实现零点对齐的措施称为零点迁移。
目的是为了使液位的零点和满点能与变送器输出的上下限值对应。
第3章1.增量型PID算式数学表达式？与位置式PID控制器相比的优点？PID控制器的数学表达式? P、I、D的作用？2.比例度的定义？物理意义？其大小对控制效果的影响？比例度就是指控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比。
物理意义就是使控制器的输出变化满量程时相应的输入测量值变化占仪表输入量程的百分比。
它不但表示控制器输入输出间的放大倍数，还表示符合这个比例关系的有效输入区间。
3.DDZ—Ⅲ型仪表的标准电流信号是？能够推导出电流信号和仪表量程之间的关系？4.数字仪表中组态的概念？第4章1.常用的调节阀调节机构种类、特点及应用场合？直通单座阀特点是结构简单，泄漏量小，易于保证关闭，甚至完全切断。
应用在小口径，低压差的场合。
直通双座阀特点是不平衡力小，对执行机构的驱动力要求低，适宜于大压差和大管径的场合，但是泄漏量较大。
2.掌握阀门气开和气关选择原则？P112 上部分3.电气转换器的用途？将电信号转换为气信号。
4.什么是串联管道的阀阻比S，它的大小对阀门流量特性的影响？表示存在管道阻力的情况下，阀门全开时，阀门前后的最小压差占总压力的比值。
阀阻比的值愈小，流量特性的变形程度愈大。
S不要低于0.3。
5.构成安全火花防爆系统的二要素?安全火花防爆仪表和安全栅是构成安全火花防爆系统的二要素，缺一不可。
6.齐纳安全栅的限流限压原理？P120 中间图第5章1.建模的方法及其定义？写出一阶惯性＋纯滞后的数学表达式？机理法：根据生产过程的内部机理，列写出有关的平衡方程，从而获取对象的数学模型。
测试法：通过对被动过程的输入、输出的实测数据进行数学处理后求得其数学模型。
KG（s）= ———e-tsTs+12.滞后的分类？容量滞后，纯滞后。
第6\7章1.大滞后采样控制核心思想？①是一种定周期的断续PID控制方式，即控制器按周期T进行采样控制。
在两次采样之间，保持该控制信号不变，直到下一个采样控制信号信号到来。
这样重复动作，一步一步地校正被控参数的偏差值，直至系统达到稳定状态。
②采样控制是以牺牲速度来获取稳定的控制效果，如果在采样间隔内出现干扰，必须要等到下一次采样后才能作出反应。
③保持的时间T与必须大于纯滞后时间τ0。
2.史密斯预估补偿的原理？补偿器的传函？补偿后的系统传函？对系统稳定性的影响？①设计一个模型加入到反馈控制系统，提早估计出对象在扰动作用下的动态响应，提早进行补偿，使控制器提前动作。
②对干扰的抑制效果不理想，对过程模型误差敏感P230 图3.P209，以管式加热炉串级控制系统为例，学习分析串级控制系统？串级控制系统的特点？串级控制系统的方框图？串级控制系统仪表流程图？串级控制系统的副回路的选择应注意什么问题？串级控制系统整定方法（两步法）？4.前—反馈控制系统的特点？前反馈控制系统的稳定性分析（P225）？5.前馈控制系统的特点是什么？根据扰动补偿原理推导前馈控制器的表达式（P223）？6.什么被控变量和控制变量？7.过程（通道）动态特性对控制品质有那些影响？过程（通道）静态特性对控制品质有那些影响？8.比值控制系统的分类和相应的特点？主副流量的确定？仪表比值系数的计算？P231-2329.选择控制系统分类和方框图？以书上例题（P245）为例分析选择控制系统？选择器类型的确定原则？系统仪表流程图？10.临界比例度法的整定过程？11.什么是分程控制系统？分类？能绘制调节阀的分程关系曲线？调节阀的平滑连接？分程控制系统是如何实现的？分程控制系统的应用场合？系统仪表流程图？掌握书中和幻灯片上的例题？P23912.控制器的正反作用选择？第9章1.典型的DCS的构成？每部分的功能？现场控制站：实现对生产过程数据的采集与实时控制。
相关信息上传到操作站，并接受操作站下传的控制指令。
通过通信总线实现现场控制站之间的数据交换。
操作站：以系统生成、维护为主的工程功能；以监视、运行、记录为主的操作功能；与现场控制站和上位计算机交换信息的通信功能；运行数据文件的存储、管理功能。
高速通信总线：实现现场控制站和操作站及操作站和操作站之间的信息交换2.现场总线通信结构模型通常为哪几层？物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。
第10章1.锅炉燃烧控制系统的被控变量和控制变量分别是什么？被控：汽包水位，过热蒸汽压力，过热蒸汽温度，炉膛负压，燃-空配比。
控制：锅炉给水，燃料量，减温水流量，送风量。
2.什么是虚假水位？什么是双冲量汽包水位控制？会绘制其控制框图及流程图？压力下降而非水量增加（水量实际上在减少）导致汽包水位上升的现象称为虚假水位现象。
P319下3.蒸汽锅炉控制系统中有三个基本调节系统是？①汽包水位控制系统②过热蒸汽温度控制系统③燃烧控制系统。