自动化仪表专业工程培训课题及答案

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5、有两台测温仪表其测量范围分别是0～ 800℃和600～1100℃，已知其最大测量误差 均为±6℃，试分别确定它们的精度等级？
答：根据基本误差δm＝△Max/(AMaxAMin)×100% 可得： δm＝6/(800－0)×100%＝0.75% δm＝6/(1100－600)×100%＝1.2% 根据仪表的精度等级系列，测量范围是0～ 800℃的测温仪表应定为1级精度，测量范围 是600～1100℃的测温仪表应定为1.5级精度。
8、说出J41H-25阀门型号的意义？并说出一 般使用在什么场合？ 答：J41H-25法兰连接钢制截止阀，适用介质 为水、蒸汽、油品。
9、在DCS中 PV、SP、OP分别表示什么意 思？ 答：PV是测量值、SP是设定点、OP输出。
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10、信号回路接地和屏蔽地以及保护地可以 共用吗？
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4、有一气动差压变送器量程为20KPa，对应 流量为40t/h，当流量为30t/h时，差压变送器 的输出为多少？
解：因为流量与差压变送器是平方根关系， 所以已知流量求差压变送器用平方。 (30/40)2×100%=56.25% 差压变送器输出信号：56.25%×80+20=65 KPa
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16、调节阀的结构一般由哪两部分组成？简 述一下调节阀的工作原理。
答：调节阀一般由阀体部件与执行机构两大 部分组成。阀体部分是调节阀的调节部分， 它直接与介质接触，由执行机构推动其发生 位移而改变节流面积，达到调节的目的
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17、压力表的使用范围一般在量程的哪一段 为宜，为什么？
4．什么是开环控制系统和闭环控制系统?
答：开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有 顺向控制而没有反馈联系的控制系统。即操纵变量 通过被控对象去影响被控变量，但被控变量的变化 没有通过反馈作用去改变控制作用。从信号上看， 这时没有形成闭合回路，称为开环控制系统。开环 控制系统不能自动觉察被控变量的变化情况，也不 能判断操纵变量的校正作用是否适合实际需要而自 动改变操纵变量。闭环控制系统是指控制器与被控 对象之间既有顺向控制又有反馈联系的控制系统。 从信号关系来看，闭环控制系统构成一个闭合回路。
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3、用K型热电偶测量炉温，其冷端温度30℃， 测得的热电势E(t，t0)=12.21mv，求炉温的 实际温度(注：Et30=1.203 mv)
解：Et =E(t，t0)+ Et30 Et =12.21+ 1.203=13.413 mv ，热电势为 13.413 mv 炉温的实际温度为329℃
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1.简答题 1、DCS在生产过程中正常运行不需要维护， 对吗 答：不对。还需要定期删除其中的一些无用 文件，以免这些无用文件占用硬盘空间，而 影响机器的运行速度。另外对于一些重要的 操作参数的历史记录要进行归档处理，并拷 入磁带机作为资料。
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13、什么叫集散控制系统？集散控制系统由 哪些部分组成？
答：集散控制系统（Distributated Control System, DCS）是以微型计算机为基础、将 分散型控制装置、通信系统与信息管理系统 综合在一起的新型过程控制系统。 集散控制系统的基本结构可以由分散控制装 置、集中操作与管理系统和通信系统三部分 组成。
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14. 简述现场控制站的基本功能。
答：现场控制站是多功能型的，其基本功能 包括反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量 控制、数据采集与处理和数据通信等功能。
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14.什么是均匀控制？常用均匀控制方案有哪 几种？试述设置均匀控制的目的与要求。 答：1）均匀控制是将两种控制统一在一个控 制系统中，从系统内部解决两种工艺参数供 求之间的矛盾的控制系统。 2）常用的均匀控制方案有：简单均匀控制系 统、串级均匀控制系统。 3）设置均匀控制的目的是使前后设备的工艺 参数相互协调、统筹兼顾，以确保生产的正 常进行；要求是完成生产工艺所要求的特殊 控制任务。
19、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》 GB50093 综合控制系统设备安装前应具备哪 些条件？
答：1）基础底座安装完毕； 2）地板、顶棚、内墙、门窗施工完毕； 3）空调系统已投入运行； 4）供电系统及室内照明施工完毕并已投 入运行； 5）接地系统施工完毕，接地电阻符合设 计规定。
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5．什么是反馈?什么是正反馈和负反馈?负 反馈在自动控制系统中有什么意义?
答：在自动控制系统中，控制器和被控对象构成一 个回路。回路中，把系统的输出信号直接或者经过 一些环节后引回到输入端，称为反馈。反馈信号的 作用方向与设定值的信号相反，用来缓解对象中的 不平衡，这种反馈称为负反馈。反之，若反馈信号 的作用方向与设定值信号相同，加剧被控对象流人 量与流出量的不平衡，导致控制系统不稳定，则是 正反馈。负反馈是自动控制系统中的一个重要特征， 只有负反馈才能实现正确的控制作用。
15、PID调节中P、I、D分别代表什么，其定 义是什么?
答： 比例（P）控制 。比例控制是其控制器 的输出与输入误差信号成比例关系。积分（I） 控制 。在积分控制中，控制器的输出与输入 误差信号的积分成正比关系。微分（D）控 制 。在微分控制中，控制器的输出与输入误 差信号的微分（即误差的变化率）成正比关 系。
答：压力表的使用范围一般在它量程的1/3～ 2/3处。超过2/3长时间使用弹性元件会产生弹 性后效，引起仪表零漂和量程改变，加速元 件老化减少使用寿命。低于1/3相对示值误差 增大，精度降低。
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18、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》 GB50093规定现场仪表的安装位置应符合设计文件 的规定，当设计文件未明确时，应符合哪些规定？
答：1）光线应充足，操作和维护应方便； 2）仪表的中心距操作地面的高度宜为 （1.20～1.50）m； 3）显示仪表应安装在便于观察示值的位置； 4）仪表不应安装在有振动、潮湿、易受机械 损伤、有强电磁场干扰、高温、温度变化剧烈和有 腐蚀性气体的位置； 5）检测元件应安装在能真实反映输入变量的 位置。 Page 19 of 83
2、智能变送器的零点和量程都可以在手持通 信器上进行设定和修改，那么智能变送器还 是否需要通压力信号进行校验? 答：智能变送器的零点(含零点正负迁移)和 量程都可以在手持通信器上进行设定和修改。 但是，远方设定是否正确，在手持通信器上 是看不出来的，因而也是无法调整的。但若 智能变送器原先是不合格的，则改量程后仍 不会合格，必须进行校准后才可使用。
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6、某智能温度测量仪器采用8位A/D转换器，仪器的测量范 围为10—100℃。且实际温度值与A/D转换器输出的数据之 间为线性关系。当A/D转换器输出的数据为00H时，显示的 温度值应为10℃；当A/D转换器输出的数据为FFH时，显示 的温度值应为100℃，当A/D转换器输出的数据为28H时，显 示的温度值为多少？
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8、一台精度为0.5级，测量范围为0～600℃ 的温度表，测量时仪表指示496℃，标准表指 示为500℃，问温度表是否合格？
解：△x=x-x0=496-500=-4℃ δ基=△max/Am×100%=-0.66% ∵ 温度表为0.5级，∴ 允许误差为 ±0.5% 由于基本误差的绝对值大于允许误差的绝 对值，所以此温度表不合格。
答：A Am A0 N A x x 0
Nm
=（40/255）(100-10)+10 =24.1℃.
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7、有一台温度变送器，量程为400－600℃， 输出为4－20mA，当温度从500℃变化到 550℃时，变送器从多少变为多少？ 答： 500℃时输出为：（20－4）×［（500 －400）/（600－400）］＋4＝12mA 550℃时输出为：（20－4）×［（550 －400）/（600－400）］＋4＝16mA 即：当温度从500℃变化到550℃时，变送 器从12mA变为16mA。
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6、什么叫集散型控制系统（简称DCS系统）， 一个基本的DCS系统由哪几部分组成？
答：分散控制、集中操作和管理的计算机控 制系统就称为集散型控制系统；一个基本的 DCS系统由现场控制站、操作员站、工程师 站和系统网络等四部分组成。
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7、体积流量、质量流量、瞬时流量和累积流 量的含义各是什么？ 答：体积流量是以体积表示的瞬时流量。 质量流量是以质量表示的瞬时流量。 瞬时流量和累积流量可以用体积表示，也可 以用重量或质量表示。 瞬时流量：单位时间内流过工艺管道某截面 积的流体数量。 累积流量：某一段时间内流过工艺管道某截 面积的流体总量。 Page 8 of 83
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2、某测量仪表的测量范围是+200~+500℃精 度等级为为5.0，求当其示值为200℃和500℃ 时,被测点的真实温度（真值）大约为多少？ 答：△max=±5.0%（500-200）=±15 示值为200℃时真值在185和215℃之间，示 值为500℃时真值在485和515℃之间。
答：信号回路地（工作地）和屏蔽接地可以 共用同一接地网，但不应与保护接地网相连， 应单独设置地网，其接地电阻不应超过10欧 姆。
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11、分别计算下面2块压力表的基本误差？ 1）0 - 0.1MPa 0.25 级 2）0 - 6MPa 0.4 级
答：1）△ = ±0.1×0.25% = 0.25kPa 2）△ = ±6×0.4% = 24kPa
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3、前馈控制与反馈控制各有什么特点？为什 么采用前馈-反馈控制系统能改善控制品质？
答：前馈控制的特点：开环控制、比反馈控制及时、 可以作为专用调节器。 反馈控制的特点：属于闭环控制、可以抑制干扰对 被控对象的影响、能够使被控参数稳定在设定值上 保证系统的较高控制质量。 采用前馈－反馈控制系统能改善控制品质是因为该 复合控制系统一方面利用前馈控制制及时有效的减 少干扰对被控参数的影响；另一方面则利用反馈控 制使参数稳定在设定值上，从而保证系统有较高的 控制质量。 Page 4 of 83
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2.计算分析 题
1、下图为工艺管道截面。请在图在图上标出液体、气体和 蒸气的引压口位置。并说明其原因？
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答：测量气体时，为了使气体内的少量凝结液能顺利地流回工艺管道， 而不流入测量管路和仪表内部，取压口在管道的上半部分，如图1处。 测量液体时，为了让液体内析出的少量气体能顺利地返回工艺管道， 而不进入测量管路和仪表内部，取压口最好在与管道水平中心线以下成 0～45。内，如图上的2处。 对于蒸气介质，应保持测量管路内有稳定的冷凝液，同时也防止工艺 管道底部的固体介质进入测量管路和仪表内，取压口最好在管道水平中 心以上或0～45。夹角内，如图3处。
20、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》 GB50093规定安装电源设备前应检查其外观 及技术性能，其性能应符合哪些规定？
答： 1）继电器、接触器和开关的触点，接触应紧密可靠,动 作应灵活,无锈蚀、损坏； 2）固定和接线用的紧固件、接线端子应完好无损，且无 污物和锈蚀； 3）防爆电气设备及附件的密封垫、填料函，应完整、密 封； 4）设备的电气绝缘性能、输出电压值、熔断器的容量应 符合设计文件规定； 5）设备的附件应齐全。
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12、DCS的组态软件一般包括哪几方面的内 容？
答：（1）系统配置组态（完成DCS的各站设备信 息的组态）； （2）数据库组态（包括测点的量程上下限、单位 及报警组态信息等）； （3）控制算法组态； （4）流程显示及操作画面组态； （5）报表组态； （6）编译和下装等。
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