上海大学过控(1)复习要点和习题答案.

课程掌握要点

第一章绪论

1．过程控制定义？掌握术语DCS，FCS，DDZ，QDZ

2．常规仪表过程控制系统的组成？

3．过程控制系统的性能指标。尤其是单项指标。

4．自动化仪表的分类，信号体制：掌握气动仪表之间的联络信号是什么？电动模拟仪表的联络信号是什么？

5．掌握单元组合仪表中设置活零点有什么好处？

6．安全火花防爆系统

第二章检测仪表

1．传感器，变送器的作用。检测变送的功能：转化为标准型号：24V DC电源供电，4~20 mA 电流信号，1~5V DC 电压信号. 气动执行器20~100 KPa 2．掌握仪表的性能指标（误差，精度，特性曲线，零点，量程），掌握精度计算。

3．了解变送器与控制室仪表之间的信号四线制、三线制、二线制传输接线方式？

4．掌握工业常用热电阻类型，热电阻的测温范围，注意事项及热电阻的接线方式。

5．掌握热电偶测温原理，范围，注意事项及冷端补偿和补偿导线。

6．掌握D D Z-I I I热电偶的特点。

7．了解热电偶变送器的作用，组成结构、各部分功能，实现原理。

8．掌握压力测量的弹性元件有哪几种？各种压力之间的关系。

9．掌握流量测量方法有那些，分类？节流式流量计测量流量原理，节流元件起什么作用？

10．了解靶式流量计和其他流量计的工作原理。

11．掌握转子流量计的工作原理。与差压流量计比较异同！涡街流量计测量原理。

12．了解液位测量仪表有哪几种？它们如何实现测量的原理？

13．掌握利用压力或差压变送器来测量液位的原理？零点迁移。

课后作业答案：

第一章 P15

1.（10）错

（11）对

2. （１）

（用下图代替吧，手头无画图工具）其中控制器为LC，执行器为ＬＶ，检测变送可写为ＬＴ，对象为水槽，被控变量为液位

（２）DDZ-III 采用的电模拟信号体制:

采用24V DC 电源供电，4~20mA DC 电流信号作为工业现场和控制室之间各仪表之间的联络信号，1～5V DC 电压信号作为控制室内各仪表之间的联络信号。 模拟气动信号标准：20KPa ～100KPa （0.02MPa~0.1MPa ） （３）（以该题为参考）某化学反应器工艺规定操作温度为400+15℃，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值不得超过60℃。现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。试求该过渡过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间（按被控变量进入新稳态值的+2%为准）和振荡周期，并说明该调节系统能否满足工艺要求。

第二章P70 1（3）

解： 该仪表的基本误差为： 2

100%04%

1000-500

δ±⨯=±＝

．

去掉“±”号与“％”号，其数值为0.4。由于国家规定的精度等级中有0.4级仪表， 故：这台测温仪表的精度等级为0.4级。

（4）解： 根据工艺要求，仪表的允许基本误差为：

去掉“±”和“％”号后，0.22介于0.2～0.4之间。若选精度为0.4级的仪表，其允许的最大绝对误差为±3.6，超过了工艺允许的数值。若选精度为0.2级的仪表，其允许的最大绝对误差为±1.8， 故： 应选择0.2级的表。

（5）

代入量程：100-20，输出范围20-4，以及对应压力40和80，分别得到输出为8mA ,16mA (6)

（10）压力之间的关系： (12)

2(1) 最大误差6 (min)

y o (max)

y (min)

x (max)x x

y

2100%022%1000-100

δ±⨯=±＝．204

I x-6I 12

-＝（）+4，当=12mA 时，得x=12mV

0.5%*1000100% 1.25%1%

400.5%*000100% 1.25%1%

80-⨯=>-⨯=>（）因为：（2）且：所以两个表都不满足要求(第一个表在50~80内满足)。6100% 1.2%600100

7

100% 1.4%600100

δδ=⨯=-=⨯=-所以精度等级为1.5级

所以精度等级为1.5级

（5）

2

2

48,, 2.51610048,,16016320

I P

I mA so P KPa KPa I Q I mA so Q -∆==∆=-=== 第三章 调节器

14． 掌握P 、PI 、PD ，PID 调节的特点，各调节规律定义公式，其阶跃响应。积分

时间的大小相应的积分作用怎样？微分时间的大小其作用怎样？比例度如何求取？了解为什么在实际应用中不用理想的微分作用？ 15． 无扰动切换是指什么？ 16． 了解微分先行的PID 算法主要用于解决什么问题？对什么有微分作用？ 17． 了解比例先行的PID 算法有什么特点？ 18． 掌握PID 微分方程及差分方程？ 尤其是PI 输出的特点，影响。 19． 掌握调节器的正反作用判断。 执行器 20． 掌握解执行器的作用、类型、由哪两部分组成？各部分的作用是什么？ 21． 了解气动执行器和电动执行器各有什么特点？ 22． 掌握什么是气开阀，什么是气关阀。按什么原则、如何来选择气开或气关方式？ 23． 掌握调节阀流量特性的定义；理想流量特性的定义、分类和特点； 24． 工作流量特性的定义，串联管道中调节阀流量特性的变化 25． S 值的大小对流量特性的影响？ 26． 掌握选择调节阀的流量特性的三原则？ 27． 了解电－气转换器起什么作用？为什么要用阀门定位器？ 28． 掌握构成一个安全火花型防爆系统的充要条件是什么？安全火花型防爆系统

的组成结构。 29． 了解防爆栅有哪几种类型？ 30． 了解危险场所分为哪几类？危险程度最高的是哪一类？第一类危险场所又分

为哪几级？

第四章 控制对象的特性测试

1. 掌握利用机理法建立单容/双容对象的数学模型。

2. 掌握什么是具有自衡能力的对象？具有滞后的一阶二阶特性的表示式；什么是无自

衡能力的对象？具有滞后的一阶二阶特性的表示式。

3. 掌握什么是飞升曲线？单容对象或多容对象的飞升曲线可用哪些参数来表征？

4. 掌握如何转换飞升曲线和方波响应曲线？转换的原理和方法。

5. 掌握由飞升曲线来确定一阶对象特性参数的方法。

6. 掌握测定对象动特性的方法分类

第五章 系统的设计

1． 掌握什么是调节通道？什么是干扰通道？ 2． 掌握调节过程常用的品质指标，定义！

3． 掌握干扰通道的放大系数、时间常数及纯滞后的影响！干扰进入位置的影响。