《自動化儀表》

1、1、什么是過程控制系統(tǒng)？他的基本組成有哪些？（P3/4）以表征生產(chǎn)過程的參量做為被控量（控制對象），例如溫度、壓力、流量等，使之接近給泄 值或者保持在給左范圍內（控制目標）的自動控制系統(tǒng)，成為過程控制系統(tǒng)。2、請畫出一個過程系統(tǒng)的調節(jié)方框圖（p3/4）3、DDZ-111型儀表采用直流信號作為標準信號的優(yōu)點有哪些？ （p4/5）4、DDZ-111型儀表采用電流流制的優(yōu)點有哪些？（p4/5）5、兩線制變送器的兩線制是指將供電的電源線與信號的傳輸結合起來，一共只有2跟導線。 （p4/5）6、標準電流信號中，使用1MA表示0信號，而不用0信號，這樣做的好處是有利于識別儀 表斷電、短線等故障，且為現(xiàn)場變

2、送器實現(xiàn)兩線制提供了可能（P4/5）7、（p6/7）的題 0-4 答：100- （-100） *0. 5%=1°C8、溫度檢測儀表根據(jù)檢測途徑的不同，可分為哪幾類，并分別居處至少兩例，（p7/8）9、請簡述熱電偶的工作原理（P8./9）10、適合用作電阻敢問原件的材料應滿足什么要求？ （pll/12）11、熱電偶溫度變送器的作用是什么？核心結構是什么？大體上可分為哪里部分（P12/13）12、彈性式壓力測量元件是利用彈性原件受壓產(chǎn)生變形來測量壓力的，采用的彈性測壓原件 有彈簧管、波紋管、膜片。（P19/20）13、請給岀圖1-19所示力平衡式壓力變送器輸出與輸入之間的關系，并說明如何

3、才能保證 變送器的精度。（p20/21）14、固態(tài)測壓儀表是利用某些原件固有的物理特性進行測壓，如利用壓電效應、壓磁效應、 壓阻效應等直接將壓力轉換為電信號（P27/26）15、請簡述差壓流量計的工作原理。（P29/28）差壓流量計主要由肖流裝宜和差壓計組成，通過在管道中設置節(jié)流裝置，使得流體通 過管道中這一位宜時前后產(chǎn)生壓力差，可建立流疑與該壓差之間的對應關系：Q二 ,因此將流量測量轉換為差壓測量，于是使用差壓計測量該差壓，也就間接獲得了所要測的流 量16、容積式流量計（P32/31）橢圓齒輪流量計作為一種容積式流量計，英內部由A、B兩個橢圓形齒輪組成，流體通過 時，會使A、B齒輪分別做順時

4、針和逆時針轉動，齒輪轉過一周時，通過該流量計的流量為 4個半月形，于是測量橢圓齒輪的轉速便可知道液體的體積流量，累訃齒輪轉動的圈數(shù)，便 可知道一段時間內液體流過的總量。17、電磁流量汁相比于其他流呈:計的優(yōu)點是不在管逍中設巻檢測元件，缺點是只能測導電液 體的流量（P33/33）18、對漩渦發(fā)生體的要求是什么？（35/35）19、電容式液位計的工作原理是什么？ （37/37）在電容器的極板間充以不同的介質時，由于介電系數(shù)的差別，電容量也會不同。以液體 代替空氣作為介質時，由于液體的介電系數(shù)比空氣大得多，電容量將變大。因此，測量電 容量的變化可知道液而的髙低。20、熱導式氣體分析儀的工作原理是根據(jù)

5、不同種類氣體具有不同的熱傳導能力這一特性，通 過測泄混合氣體的導熱系數(shù)，推算出其中某些組分的含疑。（39/39）21、紅外線分析儀的工作原理是根據(jù)不同的組分對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特征 制成的（P41/41）22、調節(jié)器的作用是什么？ （49/49）23、在PID三作用調節(jié)器中，比例作用是,微分作用是積分作用是（50/50）24、簡述P、I、D三種調節(jié)方式的優(yōu)缺點。（P49：課件）P：優(yōu)點：一旦被調量偏離其給定值，調節(jié)器便會產(chǎn)生信號減小偏差。缺點：存在靜態(tài)誤差。I：優(yōu)點：消除偏差。缺點：動作過于遲緩，使調節(jié)的動態(tài)品質變壞，過渡過程時間延長，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)左。 D：優(yōu)點：在偏差信號出

6、現(xiàn)或變化的瞬間，立即根據(jù)變化的趨勢，產(chǎn)生強烈的調肖作用，使 偏差盡快地消除于蔭芽狀態(tài)之中。缺點：對靜態(tài)偏差亳無抑制能力。25、簡述圖2-10所示的PID調節(jié)器的階躍響應過程。（P57）若Td«Ti,在階躍信號剛加入一段時間內，微分起主要作用，積分作用很小，可忽略。 隨著時間的推移，積分作用越來越強，最后微分作用可忽略?？梢婋A躍響應曲線為“ J ” 型曲線。整個曲線由比例項、積分項和有限制的微分項三部分組成，K：限制了初始瞬間驟 變的幅度：K的有限性限制了最終幅度。26、臺完整的調節(jié)器通常由哪幾部分組成，各部分的主要作用是什么？請畫出DDZ-III型 調節(jié)器的結構方框圖，并簡述各部分的

7、主要作用。（P60）一臺完整的調節(jié)器主要由輸入電路、給左電路、PID運算電路、自動和手動切換電路、 輸岀電路及指示電路等組成。輸入電路接受變送器送來的被調量所對應的標準電信號，給左 電路提供給定值對應的電信號，PID運算電路根據(jù)偏差給出調肖命令，自動和手動切換電路 用于選擇調節(jié)器的控制方式，輸出電路將1-5v的調右命令轉為電源，輸出給執(zhí)行器，指示 電路顯示岀測量值和給定值得參數(shù)。27、請分析DDZ-III型調節(jié)器中輸入電路的作用（課件2.4-5為）要點：（1）提髙輸入阻抗（1分）（2）求出測量值與給左值的偏差（1分）（3）將偏差 放大兩倍（1分）（4）消除傳輸線上降壓的影響（1分）（5）進行電

8、平轉移，保證輸入電壓 在運放允許范圍之間，能正常放大。28、請簡單表示出DDZ-III型調節(jié)器的切換特性（P67/65）。29、對比模擬儀表和數(shù)字儀表，請列出前者以及后者的優(yōu)點（課件2. 5-2）數(shù)字儀表的優(yōu)點：（1）功能豐富，由軟件實現(xiàn)，更改靈活（2）具有自診斷功能，可提 高系統(tǒng)安全性（3）具有數(shù)據(jù)通信功能，可以組成測控網(wǎng)絡（4）在尺寸功耗價格等比模擬儀 表更具有優(yōu)勢30、基本PID調節(jié)器的離散表達式有哪幾種（P68/66 ）31、請通過數(shù)字表達式說明PI-D算法相對基本PID算法做了哪些改進（P71/68 ）32、PI-D 算法:MV(s)=-PO英中微分作用只針對測量值,其中不對設左值起

9、作用。消除微分沖擊：I-PD算法：MV（s） =丄PP和D只針對測量值，不對設定值起作用，消除微分沖擊和比例沖擊。33、對于混合過程中使用的PID算法，它的控制目標是什么？（P75/73）SLPC主要由CPU、存儲器ROM和RAH,、D/A轉換器、I/O接口、雙向數(shù)據(jù)通信接口、人 機接口幾部分組成。CPC是調丹器的核心處理器：ROM存放系統(tǒng)管理程序及各種運算控制子 程序塊，RAM存放現(xiàn)場設泄數(shù)據(jù)及中間計算結果：D/A轉換器完成現(xiàn)場和調B器間模數(shù)轉換 和數(shù)模轉換：I/O接口實現(xiàn)與現(xiàn)場儀表的交互信息：雙向數(shù)據(jù)通信接口與上位機交換信息。34、SLPC是按照100ms或200ms的定周期節(jié)拍工作的。（

10、P79/77）35、SLPC調節(jié)器的指令可分為數(shù)據(jù)傳輸類指令、結朿指令和功能指令，其中功能指令又分 為運算指令和控制指令。（P83/81）36、SLPC有三種控制模塊，分別是、。P88-9037、SLPC的控制模塊中有哪幾類功能擴展寄存器，并自作用是什么？ （P93/91）38、SLPC中控制模塊的確建，通常按什么程序進行？首先，根據(jù)控制需要，選擇對應的回路結構（BSC、CSC、SSC）：苴次，通過設左控制字, 選擇不同的控制回路算法和控制周期：然后，設置運行方式字，指龍與運行方式有關的項目； 最后，根據(jù)需要選擇是否進行參數(shù)整立，或由人工確定P、I、D整圧參數(shù)。39、簡述5個運行方式字各自的功

11、能。（課件）40、YSS-1000型SLPC提供兩種編程方法，一種是,另一種是。（P102/99）41、集散控制系統(tǒng)是指集中，分散。（P105/102）42、典型的DCS由那幾部分組成，各自作用是什么？（P106/103）答：典型的DCS主要由操作站、現(xiàn)場控制站以及通信網(wǎng)絡三大部分組成。操作站作為人機接 口，進行系統(tǒng)的集中監(jiān)視、操作、維護與工程組態(tài)，現(xiàn)場控制站一種控制功能與操作監(jiān)視功 能分離的多回路控制器，用于分散執(zhí)行控制功能，通信網(wǎng)絡術語起連接作用的中間層，組成 計算機局域網(wǎng)絡。43、CENTUM CS3000綜合控制系統(tǒng)基本組成包括哪些？ （P110/107）44、CENTUM CS300

12、0 中 HIS、ENG 和 FCS 的主要作用是什么？ （P110/107）答：1，人機界而站主要用于操作和監(jiān)視。2,工程師站是具有工程組態(tài)功能的PC,可進行 系統(tǒng)組態(tài)或在線維護，通常它同時具備HIS功能，使苴即可進行工程組態(tài)又可對過程進行操 作和監(jiān)視。3,現(xiàn)場控制站主要用于信號輸入和輸出處理。完成模擬量調節(jié)、順序控制、邏 借運算、批量控制等實時控制運算功能，同時實現(xiàn)與上位操作站，以及PLC等1/0子系統(tǒng), 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡等的實時數(shù)據(jù)通信。45、CENTUM CS3000子系統(tǒng)的一體化功能的實現(xiàn)有和兩種方式。（P116/U3）46、CENTUMCS3000中現(xiàn)場控制站的基本控制功能包括、等（P1

13、18/115）47、集散控制系統(tǒng)的操作站主要由三大功能，即 ,以及 。（P136/113）48、什么事現(xiàn)場總線，現(xiàn)場總線技術與從傳統(tǒng)的4-20mA的模擬傳輸技術相比，有哪些優(yōu)勢？ 答：現(xiàn)場總線是用于智能現(xiàn)場儀表與控制室系統(tǒng)之間的一種全開放，全數(shù)字化、雙向、多節(jié) 點的互連通信系統(tǒng)，是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡與控制系統(tǒng)的結合。特點：1，雙向數(shù)字通信，實時性 好，實現(xiàn)遠程組態(tài)與維護。2,網(wǎng)絡化結構可大大節(jié)省連接電纜，降低安裝費用。3,使控制 功能比DCS更加分散，減少硬件設備，降低控制系統(tǒng)的總成本。4,與國際標準的一致性， 保證子系統(tǒng)的開放性和不同廠商設備的互換性。49、執(zhí)行器的作用是什么？ 一般由哪幾部分組成

14、？ P177-17950、執(zhí)行器按使用的能源種類分為哪幾類，各自的特點是什么？ P177-179答：（1）氣動：結構簡單，可靠，便宜，維護方便，防火防爆，但需氣源（2）電動： 能源取用方便，信號傳輸快，傳輸距離遠：結構復雜，推力小，價格貴（3）液動：推力最 大，使用不多。51、什么情況下需要使用電-氣轉換器，它的作用是什么，試分析圖4-9所示電-氣轉換器的 工作原理。P182-184答：當電動調節(jié)儀表配合使用氣動執(zhí)行器時，要使用電-氣轉換器。它的作用是使氣動 執(zhí)行器能夠接受電動凋節(jié)器的命令，把調廿器輸出的標準電流信號轉換為20-lOOkPa的標準 氣壓信號。 工作過程：標準電流信號進入處于磁鐵

15、中的線圈，會產(chǎn)生電磁感應，并產(chǎn)生 電磁力作用于杠桿一端，使杠桿轉動，改變擋板與噴嘴間距離，于是噴嘴擋板機構的背壓室 輸岀壓力P，經(jīng)氣動功率放大器后作用于波紋管，波紋管自由端產(chǎn)生位移，使杠桿力矩平衡, 構成閉環(huán)系統(tǒng)，于是輸入I與輸出P成比例。52、安全火花防爆的實質是限制火花的能量。53、構成安全火花防爆系統(tǒng)的充分和必要條件有哪些？ P18854、使用閉路測世法測泄對象動態(tài)特性，有哪些優(yōu)缺點？ P21055、干擾通道的放大系數(shù)，時間常數(shù)及純滯后對系統(tǒng)調肖品質有什么影響? P288答：K，愈大，系統(tǒng)的靜差也愈大。希望&越小越好，這樣可使靜差減小，控制精度提 高。干擾通道的時間常數(shù)7的增加，可以使最大動態(tài)偏差減小，這也是希望的，干擾通道 出現(xiàn)純滯后并不影響調節(jié)質量。56、何謂單回路調節(jié)系統(tǒng)，單回路調節(jié)系統(tǒng)適用于哪些場合？答：單回路調盯系統(tǒng)，一般指在一個調節(jié)對象上用一個調節(jié)器來保持一個參數(shù)恒泄，而 調節(jié)器只接收一個測量信號，英輸出也只控制一個執(zhí)行機構，可應用于一般的工業(yè)生產(chǎn)過程, 尤其適用于被控過程的純延時和慣性小、負荷和擾動變化比較平緩，或者對被控質疑要求不 高的場合。57、如圖所示石油工業(yè)中的管式加熱爐，試分析如何使用串級調節(jié)系統(tǒng)，使原油或重油加熱 到一定的程度，以保證下道工序的順利進