过程控制与自动化仪表 3
自动化仪表与过程控制练习题及参考答案
一、填空题1、过程控制系统一般由 控制器 、 执行器 、 被控过程 和测量变送等环节组成。
2、仪表的精度等级又称 准确度级 ，通常用 引用误差 作为判断仪表精度等级的尺度。
3、过程控制系统动态质量指标主要有 衰减比n 、 超调量σ 和过渡过程时间s t ；静态质量指标有 稳态误差e ss 。
4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用 约定真值 或 相对真值 来代替。
5、根据使用的能源不同，调节阀可分为 气动调节阀 、 电动调节阀 和 液动调节阀 三大类。
6、过程数学模型的求取方法一般有 机理建模 、 试验建模 和混合建模。
7、积分作用的优点是可消除 稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统 稳定性 下降。
8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为 单闭环比值控制 、 双闭环比值控制 和 变比值控制 三种。
9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的 数学模型 ，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的 纯滞后 进展补偿。
10、随着控制通道的增益K 0的增加，控制作用 增强 ，克制干扰的能力 最大 ， 系统的余差 减小 ，最大偏差 减小 。
11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后， 不影响 系统的控制质量。
12、建立过程对象模型的方法有 机理建模 和 系统辨识及参数估计 。
13、控制系统对检测变送环节的根本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。
14、控制阀的选择包括 构造材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。
15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分局部的输出和 积分切除法。
16、如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ，最大偏差 增大 。
17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是 通过旁路控制 。
二、名词解释题1、衰减比答：衰减比n 定义为：衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。
为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。
过程控制与自动化仪表
16、量程调整的目的是使变送器输出信号的上限值������������������������ 与测量范围的上限值������������������������ 相对应。 17、零点调整和零点迁移的目的都是使变送器输出信号的下限值 ������������������������ 与测量信号的下限值 ������������������������ 相对应。 18、物位是指设备和容器中液体或固体物料的表面位置。 19、电容式物位计适用各种导电、非导电液体的液位或粘性料位的远距离连续测量和指示，也 可用于导电和非导电液体之间及两种介电常数不同的非导电液体之间的界面测量。它不受真空、 压力及温度等环境的影响，安装方便，结构牢固，易维修，价格较低，但选型时应根据现场实际 情况，即被测介质的性质（导电性、粘性） 、容器类型（规则 /非规则、金属/非金属）选择合适 的电容式物位计。
6
第四章
1、过程参数检测与变送作为过程控制技术的一个重要组成部分，是实现过程控制的基础。 能感受规定的被测量，并按照一定规律将其转换为可用电量的器件或装置就是传感器。 2、敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元件。 3、传感元件的作用是将传感元件输出的非电量转换为电参量。 4、测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换为便于传输和处理的电量。 5、变送器是把传感器的输出信号转变为可被空啊在其识别的信号的一种转换器。 6、信号制是指在成套仪表系列中，各个仪表的输入/输出之间采用何种统一的标准信号进行联络 传输的问题。 7、过程控制仪表使用的联络信号一般可分为气压信号和电动信号。 8、电动模拟信号有直流电流、直流电压、交流电流和交流电压四种。 9、检测仪表的信号传输方式一般有两种：串联型和并联型。 10、变送器信号传送和供电的方式有三种。 11、绝对误差是指仪表的实测示值 X 与真值������������ 的差值。 12、相对误差是绝对误差△X 与真值������������ 的比值。 13、引用误差是绝对误差△X 与检测仪表量程������������ 之比的百分数。 14、准确度又称为精度，主要用于反映仪表的准确程度。 15、仪表的校表是指如何确定仪表的准确度等级，而仪表的选表是指如何选择仪表的准确度等 级。 根据仪表的校验数据来确定仪表的准确度等级， 仪表的允许误差应大于或等于仪表校验所得的最 大相对误差的百分数； 根据工艺要求选择仪表准确度等级时， 仪表的允许误差应小于或等于工艺 上所允许的最大相对误差的百分数。
自动化仪表与过程控制重点
第一章1、简单控制系统由（控制器）、（执行机构）、（被控对象）和（检测变送仪表）四个环节组成。
检测元件和变送器用于检测被控变量，并将检测到的信号转换为标准信号，输出到控制器。
控制器用于将检测变送器的输出信号与设定值进行比较，得出偏差，并把偏差信号按一定的控制规律运算，运算结果输出到执行器。
执行器是控制系统回路中的最终元件，直接用于改变操纵量，以克服干扰，达到控制的目的。
控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。
2、过程控制系统分类：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。
按被控参数名称分类：温度，压力，流量，液位，成分等控制系统。
按被控量的多少：单变量和多变量控制系统。
按完成特定工艺要求：比值，均匀，分程和自动选择性等控制系统3、Ⅲ型电动单元组合仪表的电压信号标准是1-5V DC电流信号标准是4-20mA DC，气动仪表输入输出模拟信号统一使用1.02-0.1M Pa的气压信号。
4、衰减率的计算：若衰减比n（n=B1除以B2）为4：1，，则衰减率ψ为0.75. 第二章1、仪表精度等级=最大绝对误差÷（上限值—下限值），值乘以100为多少就是多少级2、HART协议传输方式HART协议是数字式仪表实现数字通信的一种协议，遵循HART协议的变送器可以在一条电缆上同时传输4-—20mADC的模拟信号和数字信号。
其数字信号的传输是基于频移键控方法，即在4—20mADC基础上叠加幅度为正负0.5mA的不同频率的正弦调制波作为数字信号，1200HZ频率代表逻辑“1”，2200HZ频率代表逻辑“0”传输速率为1200bit/s3、热电阻的测温原理：是基于电阻的热—阻效应进行温度测量的，因此只要测出感温热电阻的阻值变化，即可测出被测温度，目前，测温元件主要由金属热电阻和半导体热敏电阻两类；4、热电偶及其测温原理：将两种材质不同的导体或半导体A、B连接成闭合回路就构成了热电偶，热电偶的测温原理是基于热点效应，即只要热电偶两端的温度不同，则在热电偶闭合回路中就产生热电动势，这种现象就成为热点电效应；5、热电阻为何采用三线制？这种接法可利用电桥平衡原理较好的消除导线电阻的影响。
过程控制与自动化仪表重点
第一章1.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2.结构不同的控制系统：反馈/前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统3.设定值作阶跃变化时的过渡过程特性衰减比：超调量：4.综合性能指标：只适用于衰减、无静差系统5.自动化仪表分类：（1）安装场地分：现场类/控制室类仪表；（2）能源形式分：液动、气动和电动，一般用电动和气动；（3）信号类型分：模拟式和数字式；（4）结构形式分：基地式/单元组合式仪表6.模拟仪表的信号制：气动仪表/电动仪表的模拟信号；气动仪表的输入/输出使用0.02-0.1MPa的模拟气压信号；电动仪表采用直流电流和直流电压作为统一标准信号，模拟直流信号为4-20mA DC，负载电阻为250Ω，模拟直流电压信号为1-5V DC7.电动仪表采用直流集中供电的优点是：(1)每块仪表省去了各自的电源变压器、整流及稳压部分，缩小了仪表体积，减轻了重量，降低了温升；（2）便于采用备用电源，增强了防停电能力；（3）仪表内部不存在220V交流电，为仪表的安全防爆创造了必要条件8.气动/液动仪表具有本质安全防爆性能；传统安全防爆仪表是把可能产生危险火花的电路从结构上与爆炸气体隔离开来，属于结构型防爆，安全火花型防爆则具有本质安全防爆性能9.安全火花型防爆等级：电压限制在30V DC；DDZ-Ⅲ型压力变送器等级标志为H Ⅲe，表示30V DC，内部电流限制在70mA DC以下，表面温度低于100℃第二章10.检测仪表是过程控制系统的重要组成部分，系统的控制精度首先取决于检测仪表的检测精度，检测仪表的基本特性和各项性能指标又是权衡检测精度的基本要素11.变送器是将输出信号变成标准信号的传感器12.检测误差：检测仪表的测量值与被测物理量的真值之间的差值13.检测仪表的基本特性：固有/工作特性，固有特性是确定其性能指标的依据14.仪表的精准度一般不宜用绝对误差和相对误差来表示，由最大引用误差来度量，根据引用误差的定义，仪表的精准度不仅与它的绝对误差有关，而且还与它的测量范围有关；按照这种度量方法，当仪表的测量范围一定，最大绝对误差最小，则最大引用误差也越小，仪表的精准度越高15.科学实验用的仪表精度等级数小于0.05，DDZ-Ⅲ型仪表精度等级为0.516.具有零点迁移、量程调整功能的仪表使它的使用范围得到了扩大，并增加了它的适用性和灵活性17.电动模拟式变送器一般采用四线制或二线制方式传输电源和输出信号；数字式变送器则采用双向全数字二线制传输方式，目前广泛采用HART协议通信方式18.HART协议：在4-20mA DC基础上叠加幅度为±0.5mA的不同频率的正弦调制波作为数字信号，1200Hz频率代表逻辑“1”，2200Hz频率代表逻辑“0”，传输速率为1200bit/s19.温度检测方法：（1）接触式测温：热电阻<500℃，铜/铂电阻，热电偶500℃-2000℃；非接触式测温>2000℃20.热敏电阻按温度系数分为：负温度系数（NTC）型，正温度系数（PTC）型和临界温度系数（CTB）型21.热电偶测温原理：（1）将两种材质不同的导体或半导体A、B链接成闭合回路就构成热电偶；（2）热电偶基于热电效应，热电偶两端温度不同；（3）则在热电偶闭合回路中产生热电动势22.热电偶：（1）若组成热电偶的电极材料相同，总热电动势总为零；（2）若冷热两端的温度相同，则总热电动势总为零；（3）热电偶的热电动势与冷热两端的温度和电极材料有关23.热电偶的第三导体定律：热电偶回路中接入第三种导体时，只要第三导体的两个接点温度相同，回路中热电动势值不变24.冷端延伸与等值替换原理：制作热电偶的热电材料价格昂贵，不可能将热电偶的电极做得很长，结果导致冷端温度受被测温度的影响较大而不断变化，工程上常用专用的“补偿导线”与热电偶的冷端相连，补偿导线是由两根不同性质的廉价金属线制成的25.冷端温度校正常用查表校正法和电桥补偿法26.热电偶具有测温精度高、在小范围线性度与稳定性好、测温范围宽（500-2000℃）、响应时间快等优点，因此在工业生产过程中应用非常广泛27.压力的概念：压差Δp，绝对压力Pabs，表压Pg，负压Pv；一般压力仪表所指示的压力即为表压或真空度28.流量：在工程上，常把单位时间内流过工艺管道某截面的流量数量成为瞬间流量，而把某一段时间内流过工艺管道某截面的流量总量称为累积流量29.流量的检测方法：（1）体积流量检测法，（2）质量流量检测法=4nV，n为齿轮转速，V为月牙腔体30.典型流量检测仪表：（1）容积式流量计qv积。
《过程控制与自动化仪表》第3章 过程控制仪表上
3 、比例微分控制（PD）
对于惯性较大的对象，常常希望能加快控制速度，此时可增 加微分作用。 按偏差变化速度来产生调节作用，“超前”克服预 计的偏差，采取过量调节方法。它能较有效地改善过渡滞后较大 的调节对象的调节质量。
（1） 微分控制（D）
理想微分
u(t)
TD
de dt
式中：TD — 微分时间
例 某比例控制器，温度控制范围为400～800℃，
输出信号范围是4～20mA。当指示指针从450℃变
到550℃时，控制器相应的输出从8mA变为16mA。
求设定的比例度。
/ 100% e emax emin
u umax umin
/ 550450 168
800400 204
100% 50%
电；温度高于T2时，继电器1、2都断开。
进水
出水
J1
2
21
整理课件
T1 T2
J2 220V
比例积分微分调节规律
理想PID的数学表达式 ：
u(t)Kce(t)T 1I e(t)dtTDde d(tt)
u ( t ) 为调节器的输出值，
为被控参数与给定值之差。
写成传递函数形式：Gc(s)U E((ss))Kc1T1IsTDs
3、微分：根据偏差变化速度输出，有“超前”调节 作用，对过渡滞后大的对象有较好效果，可使最大偏 差减小，过渡时间减小，余差减小。TD增大，调节作 用增大，太大引起振荡。
整理课件
二、DDZ-Ⅲ型PID基型调节器
将PV值与SV值进行比较，得出DV后根据调节规律进行运算 输出MV信号，控制执行器消除偏差量，使PV值保持在给定值 附近或按预定规律变化的控制器
输出变化量与偏差的积分成正比 积分作用具有保持功能，故积分 控制可以消除余差。 积分输出信号随着时间逐渐增强 ，控制动作缓慢，故积分作用不单独 使用。 若将比例与积分组合起来，既 能控制及时，又能消除余差 。
过程控制与自动化仪表知识点
1.过程控制系统由被控过程和自动化仪表两部分组成。
2.自动化仪表按能源形式分为：液动、气动和电动。
按信号类型分为：模拟式和数字式。
3.模拟仪表的信号可分为气动仪表的模拟信号与电动仪表的模拟信号。
4.气动仪表的输入/输出模拟信号统一使用0.02~0.1MPa 的模拟气压信号。
5.按照国际电工委员会规定，过程控制系统的模拟直流电流信号为4~20mA DC ，负载电阻为250Ω；模拟直流电压信号为1~5V DC 。
DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表就是这种信号标准。
6.气动仪表与电动仪表的能量供给分别来自于气源和电源。
1.过程参数检测仪表通常由传感器和变送器组成。
2.引用误差计算公式：%100x x minmax ⨯-∆=γ（其中△为最大绝对误差，等于实测值x 减真值a x 的最大差值，即a1x x -=∆，min max x x 与为测量表的上下限值）3.精确度及其等级：最大引用误差去掉“±”与“%”。
例：±5%的精度等级为0.5。
4.热电阻在500℃以下的中、低温度适合作测温元件（理解公式()()[]00t t 1t -+=αR R ，其中R(t)为被测温度t 时的电阻值；R 0为参考温度t 0时的电阻值，通常t 0=0℃，α为正温度系数）；金属热电阻适用于-200℃~500℃；热敏电阻为-50~300℃。
5.热电阻接线有二线制、三线制、四线制三种接法，其中三线制可利用电桥平衡原理消去导线电阻。
6.热敏电阻由于互换性较差，非线性严重，且测温范围在-50~300℃左右，所以通常较多用于家电和汽车的温度检测和控制。
7.由于热电偶具有测温精度高、在小范围内线性度与稳定性好、测温范围宽、响应时间快等优点，因此在工业生产过程中应用广泛。
当温度高于2000℃时热电偶不能长期工作，需采用非接触式测温方法。
8.当被测为运动物体时，采用非接触式测温方法。
体积流量表示瞬时流量与累积流量：瞬时：A A A υυ==⎰d q v 累积：⎰=t 0v v dt q Q 质量流量表示瞬时流量与累积流量：瞬时：v m q q ρ= 累积：v m Q Q ρ=（ρ为流量密度）标准状态下的体积流量：n v n m vn /q /q q ρρρ==（n ρ为标准状态下气体密度）9.典型流量检测仪表有容积式流量计、速度式流量计、直接式质量流量计。
自动化仪表与过程控制部分课后习题答案
绪论0-1自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表0-2 P5 第二段0-3 P5~60-4 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=0.5% x=1摄氏度1-4定义：第十五页第二段工业上会出现共模干扰是因为现场有动力电缆，形成强大的磁场。
造成信号的不稳。
共模干扰是同时叠加在两条被测信号线上的外界干扰信号，是被测信号的地和数字电压表的地之间不等电位，由两个地之间的电势即共模干扰源产生的在现场中，被测信号与测量仪器间相距很远。
这两个地之间的电位差会达到几十伏甚至上百伏，对测量干扰很大使仪表不能正常工作有时会损坏仪表共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，共模干扰幅度大、频率高、还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。
消除共模干扰的方法包括：（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)1-6硅：被测介质的压力直接作用与传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应与这一压力的标准测量信号。
差：电容式压力变送器主要由完成压力/电容转换的容室敏感元件及将电容转换成二线制4-20mA电子线路板构成，当进程压力从从测量容室的两侧（或一侧）施加到隔离膜片后，经硅油灌充液传至容室的重心膜片上，重心膜片是个边缘张紧的膜片，在压力的作用下，发生对应的位移，该位移构成差动电容变化，并经历电子线路板的调理、震荡和缩小，转换成4-20mA信号输入，输入电流与进程压力成反比。
优点：他们不存在力平衡式变送器必须把杠杆穿出测压室的问题1-9 1、热导分析仪的工作原理热导式气体分析仪多采用半导体敏感元件与金属电阻丝作为热敏元件，将其与铂线圈烧结成一体，而后与对气体无反应的补偿元件，共同形成电桥电路，也就是热导式气体分析仪的测量回路，对热导系数进行测量。
自动化仪表与过程控制题库
自动化仪表与过程控制题库一、选择题（每题3分，共30分）1. 自动化仪表按照功能分类，以下不属于的是（）A. 检测仪表B. 显示仪表C. 执行仪表D. 超级仪表答案：D。
解析：自动化仪表按照功能分为检测仪表、显示仪表、执行仪表等，没有超级仪表这种分类。
2. 过程控制系统中，最常用的控制算法是（）A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例 - 积分 - 微分控制答案：D。
解析：比例 - 积分 - 微分控制（PID控制）综合了比例、积分、微分三种控制作用的优点，是过程控制系统中最常用的控制算法。
3. 自动化仪表的精度等级是根据（）来划分的。
A. 基本误差B. 回程误差C. 引用误差D. 绝对误差答案：C。
解析：自动化仪表的精度等级是根据引用误差来划分的，引用误差越小，精度等级越高。
4. 以下哪种传感器可以用来测量温度（）A. 压力传感器B. 电容传感器C. 热电偶D. 电感传感器答案：C。
解析：热电偶是一种常用的温度传感器，它基于热电效应工作，能够将温度转换为电势信号。
5. 在过程控制系统中，被控对象的特性不包括（）A. 放大系数B. 时间常数C. 滞后时间D. 采样时间答案：D。
解析：被控对象的特性包括放大系数、时间常数和滞后时间等，采样时间是与控制系统的采样有关，不属于被控对象特性。
6. 显示仪表按照显示方式分类，不包括（）A. 模拟式显示仪表B. 数字式显示仪表C. 图像式显示仪表D. 混合式显示仪表答案：C。
解析：显示仪表按照显示方式分为模拟式显示仪表、数字式显示仪表和混合式显示仪表，没有图像式显示仪表这种分类。
7. 自动化仪表的信号传输方式中，以下哪种传输距离较短（）A. 电流信号传输B. 电压信号传输C. 数字信号传输D. 脉冲信号传输答案：B。
解析：电压信号传输时，由于电压容易受到线路电阻的影响，传输距离较短，而电流信号传输抗干扰能力强，传输距离相对较长。
8. 以下关于执行器的说法错误的是（）A. 执行器是过程控制系统中的终端控制元件B. 执行器根据控制信号来改变被控对象的操作变量C. 执行器只有气动执行器一种类型D. 电动执行器也是常见的执行器类型答案：C。
《过程控制与自动化仪表》习题答案
第1章（P15）1、基本练习题（1）简述过程控制的特点。
Q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。
（2）什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。
Q：1）过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。
2）组成框图：（3）)单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？Q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa、电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。
Q：是串级控制系统。
方块图：（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？Q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2）略（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。
Q：1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2）略（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？Q：1）不是这样。
2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
（11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？Q：1）是。
2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。
2、综合练习题（1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
《过程控制与自动化仪表(第2版)》课后答案
V / cm3
P / ( Pa / cm2 )
54.3 61.2
61.8 49.5
72.4 37.6
88.7 28.4
118.6 19.2
194.0 10.1
试用最小二乘一次完成算法确定参数 α 和 β 。要求： （1） 写出系统得最小二乘格式。 P / ( Pa / cm 2 ) （2） 编写一次完成算法得 MATLAB 程序并仿真。 解： （1） 因为 PV
（2）该过程的框图如下：
−
−
Q1 (s )
−
1 C1S
H 1 (s )
1 R12
Q12 (s )
−
1 C2S
H 2 (s )
Q2 (s )
1 R2
Q3 (s )
1 R3
（3）过程传函： 在（1）中消去中间变量 ∆q2 、 ∆q3 、 ∆q12 有：
∆h1 ∆h1 ∆h2 d∆h1 ⎧ ⎪ ∆q1 − R − R + R = C1 dt (1) ⎪ 2 12 12 ⎨ ⎪ ∆h1 − ∆h2 − ∆h2 = C d∆h2 (2) 2 ⎪ R3 dt ⎩ R12 R12
H (s )
Q1 (s )
。
R1 q1 h
R2
q2
R3
q3
解：假设容器 1 和 2 中的高度分别为 h1 、 h2 ， 根据动态平衡关系，可得如下方程组：
d ∆h1 ⎧ (1) ⎪∆q1 − ∆q2 = C dt ⎪ ⎪∆q − ∆q = C d ∆h2 ( 2 ) 3 ⎪ 2 dt ⎪ ∆h ⎪ ( 3) ⎨∆q2 = R2 ⎪ ⎪ ∆h (4) ⎪∆q3 = 2 R3 ⎪ ⎪∆h = ∆h − ∆h (5) 1 2 ⎪ ⎩
过程控制与自动化仪表(第3版) 第5章 思考题与习题
第5章 思考题与习题1．基本练习题（1）过程控制系统方案设计的主要内容有哪些？一般应怎样选择被控参数？答：1）主要内容有:熟悉控制系统的技术要求和性能指标；建立控制系统的数学模型；确定控制方案；根据系统的动态和静态特性进行分析与综合；系统仿真与实验研究；工程设计；工程安装；控制器参数整定。
2）被控参数的选择：对于具体的生产过程，应尽可能选取对产品质量和产量、安全生产、经济运行以及环境保护等具有决定性作用的、可直接进行测量的工艺参数作为被控参数。
当难以用直接参数作为被控参数时，应选取直接参数有单值函数关系的所谓间接参数作为被控参数。
当采用间接参数时，该参数对产品质量应该具有足够高的控制灵敏度，否则难以保证对产品质量的控制效果。
被控参数的选择还应考虑工艺上的合理性和所用测量仪表的性能、价格、售后服务等因素。
（2）控制通道0/T τ的大小是怎样反映控制难易程度的？举例说明控制参数的选择方法？答：1）一般认为，当/0.3o T τ≤时，系统比较容易控制；而当/0.5o T τ>时，则较难控制，需要采取特殊措施，如当τ难以减小时，可设法增加o T 以减小/oT τ的比值，否则很难收到良好的控制效果。
2）控制参数的选择方法：选择结果应使控制通道的静态增益o K 尽可能大，时间常数o T 选择适当。
控制通道的纯时延时间o τ应尽可能小，o τ与o T 的比值一般应小于03。
干扰通道的静态增益f K 应尽可能小；时间常数f T 应尽可能大，其个数尽可能多；扰动进入系统的位置应尽可能远离被控参数而靠近调节阀（执行器）。
当广义被控过程（包括被控过程、调节阀和测量变送环节）由几个一阶惯性环节串联而成时，应尽量设法使几个时间常数中的最大与最小的比值尽可能大，以便尽可能提高系统的可控性。
在确定控制参数时，还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性等因素。
（3）调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应怎样确定调节器的正反作用方式？1）定义：当被控过程的输入量增加（或减少）时，过程（即被控对象）的输出量也随之增加（或减少），则称为正作用被控过程；反之称为反作用被控过程。
过程控制与自动化仪表刘波峰课后答案第一章
过程控制与自动化仪表刘波峰课后答案第一章1、调节器正反作用方式的定义是什么？在方案设计中应该怎样确定调节器的正反作用方式？P157-P158答：（1）当被控过程的输入量增加（或减小）时，过程的输出量（即被控参数）也随之增加（或减小），则称为正作用被控过程，反之称为反作用被控过程；（2）①首先根据生产工艺要求及安全等原则确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负；②然后根据被控过程特征确定其属于正、反哪种类型，以确定Ko的正负；③最后根据系统开环传递函数中各环节静态增益的乘积α必须为正这一原则确定调节器Ko的正负，进而确定调节器的正反作用类型。
2、P、I、D调节规律各有何特点？P152答：P调节（比例调节规律）特点：1) 有差调节，不可避免地存在稳态误差：2) 稳态误差随比例度的增大而增大；；3) 不适用于给定值随时间变化的系统；4) 增大Kc，不仅可以减小稳态误差，还可以加快响应速率I调节（积分调节规律）特点：1) 可以提高系统的无差度，也即提高系统的稳态控制精度：2) 过渡过程变化相对缓慢，系统的稳定性差D调节（微分调节规律）特点：1) 单纯的微分调节器是不能工作的；2) 能预测偏差变化趋势，防止系统被调量出现较大动态偏差；3、调节器的参数有哪些工程整定方法？各有什么特点？P159答：（1）反应曲线法，临界比例度法，衰减曲线法（2）特点：a) 反应曲线法是一种开环整定方法，是得到被控过程的典型参数之后，再对调节器参数进行整定的；b) 临界比例度法是一种闭环整定方法，不需测试动态特征，方便简洁，使用方便；c) 衰减曲线法与临界比例度法类似，都是依赖系统在某种运行状况下的特征信息对调节器进行参数整定的，无需单据被控的数学模型，但不同的是无需出现等幅振荡过程4、微分控制为什么不能单独作用调节规律？P154答：因为任何实际的调节器都有一定的不灵敏区（或称死区），在不灵敏区内，当系统的输出产生变化时，调节器并不动作，从而导致被调节的偏差有可能出现相当的数值而得不到校正5、控制方案确定中为了减小或消除控制通道中纯时延时对系统控制品质不良影响，怎样设计一种补偿措施？答：在系统设计时，应使控制通道的时间常数To既不能太大也不能太小。
过程控制与自动化仪表_第二版_课后答案__机械工业出版社_(潘永湘_杨延西_赵跃_编着_着)
7.992 Y (s ) = 2 F ( s ) 12.5s + 2.5s + 11.96
⎧ ⎪Y1 ( s ) = G ( s ) ⋅ F1 ( s ) ⎪ ⎨Y2 ( s ) = G ( s ) ⋅ F2 ( s ) ⎪ 7.992 10 79.92 ⎪TF = ∆Y = Y1 − Y2 = G ( s )( F1 − F2 ) = G ( s ) ⋅ ∆F = ⋅ = 2 3 ⎩ 12.5s + 2.5s + 11.96 s 12.5s + 2.5s + 11.96s
ρ=
3.(1) 解: 1、 被控参数：热水温度 2、 控制参数：蒸汽流量 3、 测温元件及其变送器选择：选取热电阻，并配上相应温度变送器。 4、 调节阀的选择：根据实际生产需要与安全角度的考虑，选择气开阀；调节器选 PID 或 PD 类型的调节器；由于调节阀为气开式（无信号时关闭） ，故 K v 为正，当被控过 程输入的蒸汽增加时，水温升高，故 K 0 为正，测量变送 K m 为正，为使整个系统中 各环节静态放大系数乘积为正，调节器 K c 应为正，所以选用反作用调节器。 第 6 章 常用高性能过程控制系统 1.(12) 解: 1）画出控制系统的框图 温度控制器 流量控制器 调节阀 蒸汽管道 再沸器 精馏塔
图为液位控制系统由储水箱被控过程液位检测器测量变送器液位控制器调节阀组成的反馈控制系统为了达到对水箱液位进行控制的目的对液位进行检测经过液位控制器来控制调节阀从而调节q1流量来实现液位控制的作用
第一章 绪论 2.（1） 解： 图为液位控制系统，由储水箱（被控过程） 、液位检测器（测量变送器） 、液位控制器、 调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过 液位控制器来控制调节阀，从而调节 q1 （流量）来实现液位控制的作用。 系统框图如下：
过程控制与自动化仪表第三版课后答案
答：
各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa；电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用方框图表示。
答：
加热炉控制系统流程图的方框图如图1-3所示：
答：
由题可得：被测信号为12毫伏。
（7）智能温度变送器有哪些特点？简述TT302温度变送器的工作原理。
答：
1）智能温度变送器特点为：
a）通用性强；
b）使用灵活；
c）多种补偿校正功能；
d）控制功能；
e）通信功能；
f）自诊断功能；
2)TT302温度变送器的工作原理：
a)在结构上，它由输入模板、主电路模板和显示器三部分组成。其中，输入模板由多路转换器（MUX）、信号调理电路、A/D转换器和隔离部分组成。主板由微处理器系统、通信控制器、信号整形电路、本机调整和电源等组成，它是变送器的核心部件。显示器为液晶式微功耗数字显示器，可显示四位半数字和五位字母。
答：
直流毫伏信号与热电偶信号的两点区别是输入信号由直流毫伏信号变为热电偶的热电动势信号，该信号会随热电偶冷端温度的变化而变化，因而需要对其进行矫正，其矫正电压由铜电阻变化的阻值来提供。而热电阻信号由于其他不同：它用三限制接入电路取代了冷端温度补偿电路。对铂电阻测温进行了非线性校正。非线性校正不是采用折线拟合方法而是采用正反馈方法。
（2-1）
相对误差：相对误差一般用百分数给出，记为 ，如式（2-2）所示：
（2-2）
引用误差：引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。它是相对仪表满量程的一种误差，一般也用百分数表示，记为 ，如式（2-3）所示：
《过程控制与自动化仪表(第3版)》第4章 思考题与习题
第4章思考题与习题1．基本练习题（1）什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？为什么要研究过程的数学模型？目前研究过程数学模型的主要方法有哪几种？答：1）过程控制特性指被控过程输入量发生变化时，过程输出量的变化规律。
2）被控过程的数学模型是描述被控过程在输入（控制输入与扰动输入）作用下，其状态和输出（被控参数）变化的数学表达式。
3）目的：○1设计过程控制系统及整定控制参数；○2指导生产工艺及其设备的设计与操作；○3对被控过程进行仿真研究；○4培训运行操作人员；○5工业过程的故障检测与诊断。
4）机理演绎法和实验辨识法。
（2）响应曲线法辨识过程数学模型时，一般应注意哪些问题？答：1）合理地选择阶跃输入信号的幅度，幅值不能过大以免对生产的正常进行产生不利影响。
但也不能太小，以防其他干扰影响的比重相对较大而影响试验结果。
一般取正常输入信号最大幅值的10%；2）试验时被控过程应处于相对稳定的工况；3）在相同条件下进行多次测试，消除非线性；4）分别做正、反方向的阶跃输入信号试验，并将两次结果进行比较，以衡量过程的非线性程度；5）每完成一次试验后，应将被控过程恢复到原来的工况并稳定一段时间再做第二次试验。
（3）怎样用最小二乘法估计模型参数，最小二乘的一次完成算法与递推算法有何区别？答：1）最小二乘法可以将待辨识过程看作“黑箱”。
利用输入输出数据来确定多项式的系数利用)hke=θ来确定模型参数。
k T+)((y k()2）区别：一次完成要知道所有的输入输出数据才能辨识参数，即只能离线辨识。
递推算法可以只知道一部分数据即进行辨识，可用于在线辨识。
（4）图4-1所示液位过程的输入量为1q ，流出量为2q 、3q ，液位为h 被控参数，C 为容量系数，并设1R 、2R 、3R 均为线性液阻。
要求：1）列写过程的微分方程组； 2）画出过程的方框图；3）求过程的传递函数01()()/()G s H s Q s =。
过程控制与自动化仪表第三版课程设计
过程控制与自动化仪表第三版课程设计一、设计背景与意义随着现代工业的飞速发展，过程控制与自动化仪表的应用在工业生产中变得越来越普遍，技术的更新换代也要求掌握这方面的知识是现代化生产必不可少的一部分。
因此，针对这一需求，我们决定设计一门《过程控制与自动化仪表》的课程，以培养具备相关专业知识和技能的工程技术人才。
二、课程设计思路本课程设计以国内外先进课程为基础，紧密结合国内过程控制与自动化仪表行业的需求，和学生们的实际情况，制定一套科学系统的教学计划，通过理论讲解、案例分析和实践操作等形式，培养学生的实际操作能力和分析问题的能力，让学生们逐步了解和掌握过程控制和自动化仪表的原理和设计方法，推动他们在今后的学习和工作中不断提高。
三、课程教学内容1. 过程控制基础通过本章节的学习，学生们将了解控制系统的概念，基本组成部分和基本控制原理，学习一些过程控制的基本概念，如静态误差、动态响应等，同时引入PID控制，让学生们初步了解和掌握PID调节器。
2. 自动化仪表本章节主要介绍自动化仪表的原理和设计方法，包括温度测量、压力测量、流量测量等，让学生们通过理论学习和实验操作来了解仪表参数和调整方法，同时也重点讲解了仪表的灵敏度和稳定性等相关问题。
3. 控制器的选型通过本章节的学习，学生们将了解到不同的控制器类型和特点，如PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等，让学生们了解如何根据实际情况选择合适的控制器。
4. 控制系统的设计在本章节中，我们将介绍控制系统的设计流程，包括控制系统的选型，系统参数的确定和控制策略的选择等，同时也通过实例讲解如何设计一个完整的控制系统，让学生们学以致用。
四、教学方法与考核本课程采用理论授课和实验实践相结合的教学方法，采用小组讨论、案例分析和实验操作等方式进行教学。
期末考核由理论考核和实验实践考核两部分组成，其中理论考核占40分，实验实践考核占60分。
五、师资队伍本课程的教学团队由多位有丰富教学经验、掌握核心技术的工程师和教授组成，他们将会为学生们提供最专业的指导，让学生们掌握更多新的知识。
《过程控制与自动化仪表》习题答案
《过程控制与自动化仪表》习题答案篇一：2012过程控制及其自动化仪表A卷参考答案：号学：名姓：级班业专装：院学安徽农业大学2011~2012学年第二学期试卷 (A卷)考试形式:闭卷笔试，2小时，满分100分适用专业:09电气一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分)(注意：第一大题答案请写入下面的答题卡中)1、控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做( B ) A、负反馈 B、正反馈 C、前馈2、某测温仪表范围为200~1000℃，根据工艺要求，温度指示值不允许超过±6℃，则应选仪表的精度等级为( A )A、级B、级C、级 3、常见的自动控制系统是一个( C )系统。
A、开环控制B、前馈控制C、反馈控制 4、积分作用可用来( A )A、消除余差B、克服纯滞后C、克服容量滞后 5、下列表达式中，表示比例积分调节规律的是( A ) A、?MV?K1p(DV?TDVdt)B、?MV?Kp(DV?TdDVD)C、?MV?KpDV I?dt6、压力表的测量使用范围一般为其量程的( A )处。
A、1/3~2/3B、1/37、常见的调节阀按其工作方式分有气动、电动和液动，其中加工、安装和维护工作量大，但动力强劲，常用于航空航天、矿山机械的是 ( C ) A、电动调节阀 B、气动调节阀 C、液动调节阀8、如图所示直通双座阀，下列表述正确的是( A )A、适于大压差场合B、不适于大管径场合C、泄漏量较小9、对象受到阶跃输入后，输出达到新的稳态值的％所需的时间，就是( B ) A、放大倍数 B、时间常数 C、纯滞后时间10、有些工艺对象不允许长时间施加较大幅度的扰动，在实验法建立其数学模型时应采用( B )A、阶跃响应曲线法B、方波响应曲线法C、最小二乘法二、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)( ×)1、工业过程控制系统大部分是随动系统。
( ×)2、被调参数为温度的对象，时间常数和滞后都比较小。
(完整版)《自动化仪表与过程控制》课程标准
《自动化仪表与过程控制》课程标准课程代码课程类别专业课程课程类型理实一体课程课程性质必修课程课程学分3学分课程学时48学时修读学期第4学期适用专业电气自动化技术合作开发企业一汽轿车有限公司、长春轨道客车股份有限公司执笔人杨华、陈刚审核人杨华1．课程定位与设计思路1．1课程定位自动化仪表与过程控制课程是电气自动化技术专业的一门专业核心课程，专业必修课程。
本课程的作用是通过学习性的工作任务教学方式，采取情境教学方法培养学生具有相应的构建过程控制系统和综合分析能力。
本课程通过前修课程高等数学、电工基础、传感器与自动检测的学习，将传感器在过程控制系统中应用和电学相关的简单电路知识融合在本课程的教学中，使复杂的理论知识变的简单，便于学生理解和掌握；通过前修课程自动控制系统中反馈控制系统、前馈控制系统等控制方案的学习，应使学生了解自动控制系统方框图的原理，并能进行初步设计。
为后续的生产过程自动控制实训、毕业设计的学习打下必要的理论知识和实践基础。
1．2设计思路整个课程设计一个大的总体项目——电加热锅炉自动控制系统开发与实施。
设计自动化仪表与过程控制系统的认识与描述、检测变送仪表、控制仪表、执行器及安全栅、被控过程的数学模型、简单控制系统的设计、提高控制质量的控制系统、满足特定要求的过程控制系统共计六个教学环节，通过“教、学、做”一体化的教学方法，熟悉过程控制系统组成原理、学会仪表的使用、掌握系统调试方法，综合应用知识与各种方法，最终具备能够分析设计符合各种要求的综合过程控制系统的能力。
学习项目一预计参考学时为4学时，学习项目二预计参考学时为12学时，学习项目三预计参考学时为4学时，学习项目四预计参考学时为12学时。
学习项目五预计参考学时为10学时，学习项目六预计参考学时为6学时。
达到本学习领域的能力培养目标可获3学分。
2．课程目标在掌握过程控制基本理论和常用控制仪表知识的基础上，能熟练地使用与维护常用控制仪表，能熟练地运行与维护常用过程控制系统，较熟练地掌握简单控制系统的开发与组织实施能力。
过程控制与自动化仪表(第3版) 第3章 思考题与习题
3） S 1 ~ S 2 为自动、软手动、硬手动联动切换开关。 （4）图 3‐1 所示输入电路的输入/输出关系为Vo 1 2(Vs Vi )，试问：推导这一关系 的假设条件有哪些？当输入导线电阻不可忽略时，还有上述关系吗？请证明你的结论。
图 3-1 输入电路图
答： 假设运算放大器是理想的即输入阻抗无穷大，T 点和 F 点同电位， VT V F 。 当输入导线电阻不可忽略时： 1 VF V01 VB Vi -VF 0 VF 2 （3-2） Rr Rr Rr 0-VT VS VT VT VB （3‐3） Rr Rr Rr
图 3-2 加法运算的实现过程
加法运算程序为 LD X 1 ；读取 X 1 数据 LD X 2 ；读取 X 2 数据 + ；对 X 1 、 X 2 求和 ST Y1 ；将结果存入 Y1 ； END ；运算结束 （9）执行器由哪几部分组成？它在过程控制中起什么作用？常用的电动执行器与气 动执行器有何特点？
q V A 0
2g (p1 p 2 ) r
（3-4）
式中， 为流量系数，它取决于调节阀的结构形状和流体流动状况，可从有关手册查 A 阅或由实验确定； 0 为调节阀接管截面积； g 为重力加速度； r 为流体重度。 （15）什么是调节阀的流量特性？调节阀的理想流量特性有哪几种？它们各是怎样 定义的？调节阀的工作流量特性与阻力系数有关， 而阻力系数又是怎样定义的？它的大小 对流量特性有何影响？ 答： 1）理想流量特性：在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性称为固有流量特 性，也叫理想流量特性。 2）常用理想流量特性：直线流量特性、等百分比（对数）流量特性、快开特性。 3）直线流量特性是指流过调节阀的相对流量与阀门的相对开度成直线关系。等百分 比流量特性是指单位行程变化所引起的相对流量变化与该点的相对流量成正比关系。 快开
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过程控制与自动化仪表·396· ·396·1. 均热炉控制均热炉控制系统包括对均热炉温度上升速率控制和温度控制、高炉和焦炉煤气的流量控制、空气流量控制及燃烧控制、炉内压力控制、排气温度控制、均热炉加热周期的确定、同流热交换器的温度控制等。
均热炉的控制系统如图6.78所示。
图6.78 均热炉控制系统2. 轧制控制轧制控制包括：(1) 根据在线数据，对各钢锭计算最佳道次规程。
(2) 根据热金属检测器和压力传感器信息，进行图形识别和顺序控制。
自动轧制规程控制系统根据接受的定单确定初轧时间最短的规程，它也通过适当分配总道次的压下量，选择能够提高初轧收得率的轧制规程。
因此，它可以以效率为中心或以收得率为中心来确定轧制规程，进行压下补偿，压下的补偿量可根据压下规程，对不同的道次取不同的数值。
3. 烧成预测控制烧成预测控制是预测钢锭在均热炉内热完成的时刻，它是调度控制的基础。
正确的均热完成时刻可以降低能量单耗，提高均热能力，减少成品的表面缺陷。
通常，烧成预测控制系统采取零次、一次、二次三个阶段并按各自方式计算。
零次预测是调度系统按编号输入炼钢车间各炉出钢预定时，根据预定出钢时刻，用线性方程式计算均热炉内钢锭的在炉时间。
一次预测在钢锭装入均热炉时进行，根据钢锭从浇铸完成到装炉为止的情况及刚装完后的状况计算出炉时间。
二次预测在钢锭装入均热炉后，根据精第6章 过程控制系统的应用实例·397··397·确的数学模型，定时计算一次，用动态的燃料流量、炉壁温度、钢锭规格和装入量等计算温度分布、判断出炉时间。
数学模型大多数采用均热炉自动燃烧控制时燃料流量的指数函数构成的数学模型。
钢锭内部温度分别根据钢锭动态吸热量、钢锭吸热量，对热平衡方进行在线模型修正。
其中，钢锭吸热量则根据钢锭周围的热辐射关系式确定。
思考题与习题1．精馏塔控制的基本要求有哪些？2．影响精馏塔操作的干扰因素有哪些？哪些是可控的？哪些是不可控的？ 3．精馏塔的物料平衡和能量平衡关系是什么？4．在什么情况下采用精馏段温度控制？在什么情况下采用提馏段温度控制？ 5．什么是灵敏板? 为什么用灵敏板温度作为被控量？ 6．什么是温差控制和双温差控制？各适用于什么场合？ 7．图6.79中精馏塔再沸器采用蒸汽进行加热，进料量为F ，为保证塔底产品质量指标，要求对塔底温度进行控制，但是由于受到前面工序的影响，F 经常发生波动，又不允许对其进行定值控制，在这种情况下，你认为应该采用何种控制方案较好？画出系统的结构图与框图，选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用。
8．锅炉设备有哪几个主要控制系统？9．汽包水位的假液位现象是在什么情况下产生的？具有什么危害？ 10．锅炉汽包水位有哪三种控制方案？说明它们分别适用在何种场合。
11．为什么采用串级控制系统实现过热蒸汽温度控制？12．简述锅炉燃烧控制系统中炉膛负压控制系统的工作原理。
13．图6.80为一物料与蒸汽换热的热交换器，要求出口温度达到规定的要求。
试分析下述情况下应采用何种控制较好，并画出系统的结构图和评与框图。
图6.79 习题7图 图6.80 习题13图(1) 物料流量F 比较稳定，而蒸汽压力波动较大。
(2) 蒸汽压力比较平稳，而物料流量F 波动较大。
(3) 物料流量F 比较稳定，而物料入口温度0T 及蒸汽压力p 波动都比较大。
14．比较加热炉的三种串级控制方案的优、缺点以及它们适用的场合。
过程控制与自动化仪表·398· ·398·15．化学反应器控制的目标和要求是什么？16．什么是化学反应速度？影响化学反应速度的因素有哪些？它们是如何影响的？ 17．化学反应器以温度作为控制指标的控制方案主要有哪几种形式？18．今有一放热化学反应器，如图6.81所示，由于化学反应的热效应比较大，必须考虑反应过程中的除热问题。
然而该化学反应需在一定的温度下方能进行，因此，在反应前必须考虑给反应器预热。
为此，给反应器配备了冷水和热水两路管线，热水是为了预热，而冷水则是为了除热。
根据这些要求，给该反应器设计一合适的控制系统，画出该系统的结构图，确定控制阀的开、关形式以及控制器的正反作用。
图6.81 习题18图19．生化过程的主要特点是什么?附录 常用管道仪表流程图设计符号管道仪表图(Piping and Instrument Diagram，P&ID)，有时称为带控制点工艺流程图。
在P&ID设计时，需要采用标准的设计符号用于表示在工艺流程图中的检测和控制系统。
设计符号分为文字符号和图形符号两类。
本附录对有关内容作简单介绍。
1. 文字符号文字符号是用英文字母表示仪表位号。
仪表位号由仪表功能标志字母和仪表回路的顺序流水号组成。
字母的功能标志如附表1所示。
附表1 字母的功能标志例如：PSV表示压力安全阀，P表示被测变量是压力，S表示具有安全功能，V表示过程控制与自动化仪表·400· ·400·控制阀；TT 表示表示温度变送器，第一个字母T 表示被测变量是温度，第二个字母T 表示变送器；TS 表示温度开关，第一个字母T 表示温度，S 表示开关；ST 表示转速变送器， S 表示被测变量是转速，T 表示变送器。
后续字母Y 表示该仪表具有继电器、计算器或转换器的功能。
例如，可以是一个放大器或气动继电器等，也可以是一个乘法器，或加法器，或实现前馈控制规律的函数关系等，也可以是电信号转换成气信号的电气转换器，或频率-电流转换器或其他的转换器。
在P&I D 中，一个控制回路可以用组合字母表示。
例如，一个温度控制回路可表示为TIC ，或简化为T 。
它表示该控制回路由TT 温度变送器、TE 温度检测元件、TC 温度控制器、TI 温度指示仪表、TY 电气阀门定位器和TV 气动薄膜控制阀组成。
2. 图形符号图形符号用于表示仪表的类型、安装位置、操作人员可否监控等功能。
基本图形符号如附表2所示。
附表2 基本图形符号当后续字母是Y 时，仪表的附加功能图形符号如附表3所示。
信号转换是指信号类型的转换。
例如，模拟信号转换成数字信号用A/D 表示；电流信号转换成气信号，用I/P 表示等。
信号切换是对输入信号的选择。
附加的功能图形符号通常标注在仪表图形符号外部的矩形框内。
当仪表具有开关、联锁(S)的输出功能，或具有报警(A)功能时，应在仪表基本图形符号外标注开关、连锁或报警的条件。
例如，高限(H)、低限(L)、高高限(HH)等。
当仪表以分析检测(A)作为检测变量时，应在仪表基本图形符号外标注被检测的介质特性。
例如，用于分析含氧量的仪表图形符号外标注O 2，用于pH 值检测的仪表图形符号外标注pH 值等。
根据规定，所有的功能标志字母均用大写字母。
但本教材中，为简化，有时也将一些修饰字母用小写字母表示。
例如，T d T 等同于TDT ，表示温差变送器。
附 录 ·401·附表3 附加功能图形符号3. 仪表位号仪表位号由仪表功能标志字母和仪表回路的顺序流水号组成。
例如，PIC-101中PIC 表示该仪表具有压力指示和控制功能，101是该仪表的控制回路编号。
在P&I D中，通常，图形符号中分子部分表示该仪表具有的功能，分母部分表示该仪表的控制回路编号。
在本教材中，为了简化，有时也将仪表顺序流水号标注在功能字母中，例如，P1T等同于PT-1。
·401·参考文献[1] 孙优贤，邵惠鹤．工业过程控制技术[M]．北京：化学工业出版社，2006．[2] 邵裕森，巴筱云．过程控制系统及仪表[M]．北京：机械工业出版社，2003．[3] 王对青．先进控制技术及应用[M]．北京：化学工业出版社，2001．[4] 翁维勤，周庆海．过程控制系统及工程[M]．北京：化学工业出版社，1996．[5] 王再英，刘淮霞．过程控制系统与仪表[M]．北京：机械工业出版社，2006．[6] 王对青．工业过程控制工程[M]．北京：化学工业出版社，2002．[7] 林锦国．过程控制[M]．南京：东南大学出版社，2006.[8] 邵裕森，戴先中．过程控制工程[M]．北京：机械工业出版社，2000．[9] 蒋慰孙，俞金寿．过程控制工程[M]．北京：中国石化出版社，2004．[10] 王爱广，王琦．过程控制技术[M]．北京：化学工业出版社，2005．[11] 王桂增，王诗宓．高等过程控制[M]．北京：清华大学出版社，2002．[12] 居滋培．过程控制系统及应用[M]．北京：机械工业出版社，2005．[13] 俞金寿．过程控制系统和应用[M]．北京：机械工业出版社，2003．[14] 金以慧．过程控制[M]．北京：清华大学出版社，1999．[15] 何离庆．过程控制与装置[M]．重庆：重庆大学出版社，2003．[16] 何衍庆，俞金寿．工业生产过程控制[M] 北京：化学工业出版社，2004．[17] 郭爱民．冶金过程检测与控制[M]．北京：冶金工业出版社，2004．[18] 万百五．工业大系统优化与产品质量控制[M]．北京：科学出版社，2003．[19] 邵裕森，戴先中．过程控制工程[M]．北京：机械工业出版社，2003．[20] 施仁，刘文江．自动化仪表及过程控制[M]．北京：电子工业出版社，2004．[21] 王对青．工业过程控制工程[M]．北京：化学工业出版社，2003．。