過程控制技習題解

過程控制技術(shù)習題解答各章習題思考題的解答第一章~節(jié)第七章共101道習題1第一章1-1讀圖1-1，試回答下列問題：（1）該流量控制圖中有幾套控制系統(tǒng)？各系統(tǒng)的位號是什么？控制變量是什么？（2）圖中T1-101、FR-103、PdI-104、LRCA-101分別是何含義？（3）圖都有哪些檢測系統(tǒng)？哪些是現(xiàn)場指示？哪些在控制室的儀表盤上指示？2精餾塔控制示意FRC104精餾段PRC105LRCA103FRC106FRC101TRC109FRC102HL3答：1.以上圖精餾塔為例有下列控制系統(tǒng):

名稱位號壓力控制系統(tǒng)PRC-103溫度控制系統(tǒng)TRC-109流量控制系統(tǒng)FRC-104;FRC-102液位控制系統(tǒng)LRCA-103;FRC-106其中被控變量名稱與工藝參數(shù)相同.冷凝器：LRCA-101；回流罐、泵:LRCA-102；FRC-105。共九處。4

了解自動控制系統(tǒng)1。FRC-101為進料單回路均勻控制系統(tǒng)。2。LRCA-102、FRC-105為串接-均勻控制。3。LRCA-103、FRC-106為串接-均勻控制。4。TRC-109、FRC-102為串接控制系統(tǒng)。5。PRC-105單回路壓力(分程)控制系統(tǒng)。6。LRCA-101冷凝器液位控制系統(tǒng)。7。FRC-104為回流量控制系統(tǒng)。5

FRC104精餾段PRC105LRCA103FRC106FRC101TRC109FRC102HL再沸器E18LRCA101LRCA1021.均勻控制FRC1052.均勻控制3.均勻控制4.串接控制5.定值控制液現(xiàn)烯7.定值控制6.定值62.答(2.)圖中符號含義位號TI-101溫度顯示進料口FR-103流量記錄回流罐尾氣流量PdI-104壓差顯示塔底、頂壓差LRCA-101液位記錄、回流罐液位控制、高低限位報警7脫丙塔再沸器脫丙烷塔回流罐回流泵精餾段再沸器E18TI102PI101PI102PI107PI106PI108PI110TI1118脫丙塔再沸器脫丙烷塔回流罐回流泵精餾段再沸器E18TI101TI108TI107TI103TI106TI104PI107TI105PI1099答（3）圖中檢測系統(tǒng)最為廣泛：功能符中有功能符的為檢測；帶有指示、記錄、控制的都將有檢測系統(tǒng)?，F(xiàn)場指示控制室的儀表盤上指示TRC109TI102PI102TI10810第二章習題與思考題1~222-1自動檢測系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成？答：檢測系統(tǒng)由檢測對象、檢測元件或環(huán)節(jié)、信號轉(zhuǎn)換與處理、顯示環(huán)節(jié)組成。2-2自動檢測系統(tǒng)如何進行分類？答：工藝參數(shù):壓力、物位、流量、溫度、成分五大類檢測系統(tǒng)。顯示地點：就地式；遠傳式。遠傳式中以可分為：

1/非統(tǒng)一信號系統(tǒng)。例：霍爾壓力變送器。

2/統(tǒng)一信號遠傳自動檢測系統(tǒng)。標準變送器系列。112-3自動控制系統(tǒng)如何進行分類？答：1.按結(jié)構(gòu)分1/開環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)無反饋,信號不構(gòu)成回路.2/閉環(huán)系統(tǒng)有反饋、信號組成合回路。

2.由設(shè)定值而分類1/定值系統(tǒng)x=x0

設(shè)定值恒定.2/隨動系統(tǒng)x=x(z)設(shè)定值為隨機的變化值.3/程序系統(tǒng)x=x(t)設(shè)定值為事先設(shè)定的程序.12

其它分類按參數(shù):P、L、F、T、A。按控制規(guī)律P、PI、PD、PID。按復雜程度簡單控制系統(tǒng)；復雜控制系統(tǒng)。132-4自動控制系統(tǒng)主要有哪些環(huán)節(jié)組成？各部分的作用是什么？答：是由測量元件及變送器、控制器、控制閥、控制對象，旨在穩(wěn)定被控變量的閉環(huán)系統(tǒng)。例:人工控制自動控制眼晴及感官:觀察液位變送器:檢測液位大腦:判斷與手聯(lián)動控制器:運算并發(fā)出指令手(腳):開關(guān)閥門控制調(diào)節(jié)閥:流量大小嘴:“不好了”報警：風鳴聲、電鈴聲。由此：自動控制系統(tǒng)各部分是模仿、代替人工操作。14自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成例：液位調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)對象差壓變送器zxe=x-z-pqy干擾152-5什么是自動控制系統(tǒng)的過渡過程？在階躍擾動作用下，其過渡過程的基本形式有哪些？在正?？刂七^程中希望出現(xiàn)哪種形式？答：1.過渡過程是指系統(tǒng)產(chǎn)生階躍干擾后在控制作用下,從平衡狀態(tài)過渡到另一個平衡狀態(tài)的過程.四種過渡形式:發(fā)散振蕩、等幅振蕩、衰減振蕩、單調(diào)過程。最佳過程為4：1的衰減振蕩穩(wěn)定過渡過程。16172-6評價自動控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標有哪些？各自的含義是什么？答：最大偏差A(超調(diào)量度B)A=B+C

衰減比n=B/B'

余差C=e(∞)

蕩振周期T峰值間的時間(分或min).

過渡時間tS

被控變量進入穩(wěn)定狀態(tài)

(5%B)所需時間.182-7圖1-1中，F(xiàn)RC-101是一個什么樣的系統(tǒng)？其控制對象、被控變量、操縱變量各是什么？答：是流量控制系統(tǒng)，均勻控制：既要滿足脫乙塔的出料量又要與本塔的進料之間協(xié)高調(diào)。被控變量是進料量；操縱變量是其本身。精餾段FRC101來自脫乙塔192-8圖2-36所示，是某溫度記錄儀上面畫出的曲線圖，試寫出最大偏差、衰減比、余差、振蕩周期，如果工藝上要求控制溫度為（40±20C），哪么該控制系統(tǒng)能否滿足要求？4041424551823t/min0C20解：emax=45－40=50C最大偏差

n=B/B’=4/1.衰減比

C=41－40=10C余差

振蕩周期:T=18－5=13min

終值在410C,誤差±10C,符合要求.212-9控制器有哪些基本規(guī)律?答:位式調(diào)節(jié)即開關(guān)調(diào)節(jié)規(guī)律;

比例調(diào)節(jié)是一種以偏差為依據(jù)的連續(xù)調(diào)節(jié)，快速但有余差。積分調(diào)節(jié)是一種以偏差對時間累積調(diào),能消除余差與無定位輸出。微分調(diào)節(jié)是一種以據(jù)偏差變化率的超前調(diào)節(jié)，能克服滯后。實際使用時是組合規(guī)律:PI、PD、PID。222-10什么是雙位式控制？有何特點？答：位式控制（開關(guān)調(diào)節(jié)）結(jié)構(gòu)簡單、控制方便。但對被控變量的波動性大，故使用在精度要求不高的場合。運行過程中控制器操作頻繁，易引起開關(guān)的損壞及操縱變量的沖擊性變化，所以，使用很少。232-11比例控制、積分控制、微分控制規(guī)律的輸入/輸出關(guān)系表達式是什么？各自的階躍響應曲線如何？各有何特點？答：yt0PDI24

1.比例控制，是一種以偏差為依據(jù)的連續(xù)調(diào)節(jié)，快速但有余差。2.積分控制,能消除余差,但不能單獨使用.3.微分控制是超前控制,不能克服偏差.252-12比例度、積分時間、微分時間對系統(tǒng)的過渡過程有何影響？答：比例控制作用與δ成反比；并對積分、微分均勻產(chǎn)生影響。比例度大，穩(wěn)定性越好，余差越大；反之則余差小，易振蕩。積分作用與積分時間成反比，Ti大，積分作用弱，消除余差慢，穩(wěn)定性好。微分作用與Td成正比，Td大作用強，穩(wěn)定性差；Td小作用弱，穩(wěn)定性好。262-13圖2-37所示的兩條不同比例度的過渡過程曲線，試比較兩曲線所對應的比例度大小。答：

a控制作用強、余差小、周期短；δ小。

b控制作用弱；余差大、周期長；δ大。ytytab272-14圖2-38為兩條不同的積分時間過渡過程曲線，試比較兩條曲線所對應的積分時間的大小。答：

a控制作用強、消除余差快、周期短；Ti小。

b控制作用弱；余差消除慢、周期長；Ti慢。ytytab282-15什么是簡單控制系統(tǒng)？試畫出其組成框圖。圖1-1中有哪些簡單控制系統(tǒng)？答：是由一個測量元件及變送器、一個控制器、一個控制閥、一個控制對象，旨在穩(wěn)定一個被控變量的閉環(huán)系統(tǒng)，也稱單回路系統(tǒng)。在圖1-1中：釜底溫度-蒸汽單回路控制系統(tǒng)、塔頂壓力-冷凝液控制系統(tǒng)、塔頂回流量-自身兩定值控制系統(tǒng)為簡單控制系統(tǒng)。余則為復雜系統(tǒng)。29簡單自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成例：液位調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)對象差壓變送器zxe=x-z-pqy干擾302-16圖2-39為某煉油廠加氫精制裝置的加熱爐，工藝要求嚴格控制加熱爐的出口溫度θ，如果以燃料為操縱變量，試畫出其簡單控制系統(tǒng)流程圖。答：首先是對出口溫度的檢測TT，

再對燃料流量的控制TC。組成負反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)流程圖見下一張。31出口溫度對燃料流量簡單控制工藝圖原油燃料TTTC出口煙道322-17什么是串接控制系統(tǒng)？試畫出串接控制系統(tǒng)的框圖。圖1-1中有哪些是串接控制系統(tǒng)？答：對復雜對象有二個因素對被控變量的影響時,以相互影響的關(guān)聯(lián)關(guān)系、決定了信號的串聯(lián)形式的控制方法。實現(xiàn)主、副雙環(huán)雙回路的控制方法。圖1-1中有如下：塔底液位-塔底采出液的均勻控制、回流罐液位-塔頂餾出液控制、塔進料量-

自身均勻控制都是串接控制。框圖如下：33一.串接控制系統(tǒng)原理圖調(diào)節(jié)器1執(zhí)行器對象1、2變送器、檢測元件設(shè)定值+e（t）

比較機構(gòu)測量值r（t）c（t）y（t）干擾

f（t）u（t）主環(huán)調(diào)節(jié)器2變送器+-外給定+-342-18串接控制的目的是什么？常用于哪些場合？它有哪些特點？答：依次克服次、主干擾，兼顧兩者變化、達到控制精度的目的。對復雜對象有二個因素對被控變量的影響時,以相互影響的關(guān)聯(lián)關(guān)系、決定了串聯(lián)形式的控制方法。簡單系統(tǒng)無法解決的系統(tǒng)。其特點是：

①主回路為定值系統(tǒng),副回路為隨動系統(tǒng).②主、副控制器構(gòu)成串聯(lián)，主控制器輸出為副控制器的外設(shè)定。而成為外、內(nèi)環(huán)，系統(tǒng)通過副控制器操縱執(zhí)行器。③抗擾動能力強，副回路快速、滯后小、精度高；特別適合溫度對象及對象滯后大的場合。352-19均勻控制的目的是什么？有什么特點？適用于何種場合，圖1-1中有哪些是均勻控制系統(tǒng)？答：滿足工藝要求二者有相關(guān)關(guān)系時:塔A的液位、塔B的流量控制。相互兼顧、協(xié)調(diào)操作。特點：非定值系統(tǒng)，使兩個變量在允許的范圍內(nèi)變化。應用在物料、能量在生產(chǎn)設(shè)備中的因果關(guān)連的地方使用串接均值控制。圖1-1中塔底液位-塔底采出液的均勻控制、回流罐液位-塔頂餾出液控制、塔進料量-自身是串接、均勻控制。362-20什么是比值控制、分程控制、前饋控制、選擇控制？答：比值控制系統(tǒng)二種物料的配比控制.分程控制系統(tǒng)一個控制器的輸出,帶動二個或二個以上工作范圍不同的調(diào)節(jié)閥進行工作.

前饋控制系統(tǒng)按擾動變化大小進行控制的系統(tǒng).常組成前反饋系統(tǒng).選擇控制系統(tǒng)有二套控制方案可供選擇.

即,正常與不正常的二套方案,以供生產(chǎn)政黨進行與自動保護.也叫取代控制.372-21報警信號系統(tǒng)有哪些環(huán)節(jié)組成？各環(huán)節(jié)的安裝地點在哪里？其作用各是什么？答：信號報警系統(tǒng)：聲光信號：蜂鳴器、電動喇叭；信號燈、閃光燈。組成:檢測元件（與檢測儀表相連）、電器線路（盤后）按鈕、信號燈（盤面）等。功能：一般報警;

第一類原因報警;

瞬時報警三大類.382-22聯(lián)鎖保護系統(tǒng)有哪些種類？答：一種軟保護即選擇控制系統(tǒng);另一種為硬保護系統(tǒng).按其功能可分為：1/工藝聯(lián)鎖由工藝超限位而引起.如超壓、超液位等。2/機組聯(lián)鎖運行設(shè)備本身或機組之間的聯(lián)鎖。如開停車聯(lián)鎖。3/程序聯(lián)鎖以確保預定程序或時間順序?qū)に囋O(shè)備進行自動聯(lián)鎖。

4/各種泵機的開停車單機受聯(lián)鎖觸點的控制。39第三章過程變量檢測及儀表1~393-1測量誤差有哪幾種分類方法？答：表示方法絕對誤差儀表的測量值與真實值之差。Δ=X－Xt≈X－X0

X0為約定真值：精度高一級儀表的示值。

引用誤差δ=

M——儀表的量程M=Xmax－Xmin402/誤差的規(guī)律隨機誤差測量的結(jié)果各不相同。系統(tǒng)誤差多次測量的分布，確定其大小與方向。粗大誤差測量值遠離正常分布范圍的偶發(fā)性誤差。3/測量條件基本誤差正黨條件下儀表所具有誤差。附加誤差儀表在偏離政黨條件下附加的誤差。41

3-2測量儀表如何進行分類？答：檢測儀表的分類有測量方法、使用場合、工藝參數(shù)三大類。接觸式與非接觸式儀表.標準表(計量室);范型表(實驗室)；實用表(現(xiàn)場).

按工藝參數(shù)分:

壓力(P)、物位（L）、流量（F）、溫度（T）、成分（A）。

423-3檢測儀表的品質(zhì)指標有哪些？分別表示什么意義？答：儀表的品質(zhì)指標有精確度(準確度)衡量儀表精密度與正確度的綜合指標.變差(回差)衡量儀表正、反之差。造成變差原因傳動機構(gòu)的間隙、摩擦力、彈性滯后、磁性滯后。靈敏度儀表示值的變化量與輸入變量之比。靈敏度限能引起儀表示值變化的最小輸入變化量。儀表的分辨率不能小于絕對誤差。433-4某壓力表的測量范圍為0~4MPa，精確度為1級，如果用標準壓力表來校驗該表，當該表的讀數(shù)為2.0MPa時,標準表讀數(shù)為2.03MPa,試問被校壓力表在這一點是否合格?并說明理由.解:Δ=X-X0=0.03MPaδ==0.75%<1.0%

所以,該表在2.0MPa點上合格.443-5一臺平衡式溫度計的精確度為0.5級,測量范圍為0~5000C,經(jīng)校驗發(fā)現(xiàn)其最大絕對誤差為40C,問該表是否合格?應定為必級?解:δ==0.8%

由于:0.5%<0.8%<1.0%

對照精度等級,應定為1.0級.453-6某反應器工作壓力為15MPa,要求測量誤差不超過±0.5MPa,現(xiàn)選用一只2.5級、0~25Pa的壓力表進行壓力測量，是否能滿足工藝上對誤差的要求？如不滿足，應選用幾級的表？解：Δ=δ×M=2.5%×25=0.625MPa>0.5MPa不合格

=2.0%

精度小于允許誤差,應選用1.5級的壓力表.463-7測量壓力的儀表分為哪幾類?分別依據(jù)什么原理工作的?答:液柱式:

液體靜力平衡原理彈性式:彈性元件變形原理活塞式:液體靜力平衡電氣式:將壓力信號轉(zhuǎn)換成相應的電信號.如：電壓、電流、電阻、電容、電感、頻率等信號，或再變換成統(tǒng)一標準的電、氣信號。47

3-8DDZ-Ⅲ差壓變送器、電容式差壓變送器的供電電源多大？統(tǒng)一標準信號多大？為幾線制連接？為何種防爆儀表？該表的作用是什么？零點、量程調(diào)整的含義是什么？答：DDZ—Ⅲ、電容式差壓變送器的輸入電源為24VDC、輸出信號4~20mADC。為二線制，壓源流信。二表均屬安全火花型防爆儀表（HⅢe——H指安全炎花型，

Ⅲ指最小引燭電流小于70mA，e為自燃溫度最高700C組）48作用是將被測差壓信號線性地轉(zhuǎn)換成標準直流電信號：4~20mADC。零點遷移是差壓變送內(nèi)產(chǎn)生附加壓差時所使用的反映真實值的方法。方法是有零點調(diào)整鏍釘。量程調(diào)整是出廠量程與實際測量有差值時的調(diào)整。量程鏍釘為細調(diào)；大范圍要改變表內(nèi)短路片。兩者相關(guān)連，動一牽二，必須反復調(diào)整方成。49

3-10試根據(jù)下列要求選擇一只壓力表（1）測量15MPa氨氣壓力，工藝要求測量誤差不超過±0.05MPa.

（2）所沒壓力較為平衡,要求就地顯示.解:由所測壓力上限占量程上限的2/3得:Pmax=22.5MPa應選擇量程0~25MPa

=0.2%綜合要求:應選用精度為0.2級的氨用表.503-11壓力表安裝時應注意哪些問題？答：壓力表的安裝1/測壓點的選擇直管段;避免彎關(guān)、死角及易形成渦流的地方。流動介質(zhì)取壓點與管道垂直，；連接平滑。取壓口以液下、氣上的方法。

2/導壓管的鋪設(shè)管徑6~10mm；長度≤50m。當被測介質(zhì)易冷凝、凍結(jié)時應安裝伴熱管。取壓口與表之間應安裝切斷閥。

513/安裝易觀察、易檢修的地方。避免振動與高溫。蒸汽使用冷凝管、腐蝕性介質(zhì)應使用隔離罐；振動壓力可使用阻尼器。安裝的密封墊片低溫：<800C橡、塑墊片。中溫：4000C石棉、鋁片。高溫：>6000C紫銅、鉛墊、不銹鋼、石棉墊。52

3-12物位檢測儀表分哪些類型？分別根據(jù)什么原理進行工作的？答：直讀式：連通器原理差壓式：液柱、物料的壓力與高度成正比浮力式：浮子位置、沉筒浮力隨液面變化電氣式：將液位信號轉(zhuǎn)換成電信號輻射式：利用介質(zhì)對輻射的吸收超聲波：聲波在介質(zhì)中衰減或往返波數(shù)光學式：利用物位對光線的遮攔或折射53

3-13利用差壓變送器測量液位，在什么情況下會出現(xiàn)零點遷移？何為正遷移？何為負遷移？零碎點遷移的實質(zhì)是什么？答：當變送器低于液相引壓管內(nèi)或引壓管內(nèi)有隔離液時：則會產(chǎn)生液位是零時有正壓或負壓的情況，則需要作零點遷移。

H=0：△P＞0作正遷移，遷移量為△P+=ρgh1零點右移

H=0：△P＜0作負遷移。遷移量為△P-

=－ρ2g（h2-h1）零點左移其實持質(zhì)是：測量范圍的平移、顯示真實液位。54

3-14用差壓變送器測量某容器內(nèi)的液位，如圖3-52所示，已知被測介質(zhì)密度ρ1=0.83g/cm3；

隔離液刻度ρ2=0.96g/cm3；最高液位Hmax=2000mm;h1=4000mm;h2=1000mm.問:(1)差壓變送器的零點出現(xiàn)正遷移還是負遷移?(2)零點遷移后,測量的上、下限分別是多少？55隔離液：ρ1PB△P+-PAHmaxh1△PP00420ρ2ρ2h256解：需要負遷移，遷移后檢測的差壓為:P上

=ρ1gHmax+（h2－h(huán)1）ρ2g=830×2g+(－3×950)g=－11956Pa=－11.956kPaH=0時:是測壓的下限又是遷移量

P下=－（h2－h(huán)1）ρ2g=－28224Pa=－28.224kPa測壓范圍:－28.224kPa~－11.956kPa573-15用差壓變送器測量某高溫液體(基蒸汽在常溫下會冷凝)的液位,如圖3-53所示.負壓管上裝有冷凝罐.問:有無零點遷移?正遷移還負遷移?遷移量是多大?解:負遷移.遷移量:ΔP’=－（h2－h(huán)1)ρ2gρ1PB△P+-PAHmaxh1△PP00420ρ2ρ2h2583-16浮力式液位計包括哪幾種?沉筒式液位計的工作原理是什么?答:浮力式有浮子式稱為恒浮力式;變浮力式又稱沉筒式.

液位變化時,作用在沉筒上的浮力變化,通過杠桿作用在支點扭力管上,通過芯軸輸出角位移.通過其它轉(zhuǎn)換裝置,將液位信號轉(zhuǎn)換成標準信號.593-17電容式、超聲波式和光學式液位計分別依據(jù)什么原理工作？解:當電容中有介質(zhì)時：C=C1+△C

△C=光學式：利用物位對光線的遮攔或折射超聲波：利用聲波探頭發(fā)出聲波，經(jīng)氣液分界面反射回探險頭的時間t，速度r為定值時

H=rt/2;也可利用近處設(shè)一固定檔板用參照進行測量；或直接測量往返行程的波數(shù)。603-18常用的流量檢測儀表有哪些幾種類型？答：差壓式、轉(zhuǎn)子式、容積式、速度式、靶式、電磁式、漩渦式流量計。3-19差壓式流量計由哪幾部分組成？常用的節(jié)流元件有哪幾種？簡述差壓式流量計的工作原理。答：由節(jié)流元件、差壓變送器、開方器及顯示儀表組成。常用元件有：孔板、噴嘴、文丘里管.流量大小與差壓的算術(shù)平方根成正比。613-20差壓式流量計安裝時應注意什么問題？答:取壓口：氣上液下；孔板與管道同軸。

1/滿：液體充滿管道。

2/牛：單相液體，不能有多相或臨界狀態(tài)；節(jié)流元件前后不相變。

3/慢：速度變化慢，不能有脈動。

4/平：流束與管道平行、不得旋轉(zhuǎn)等；節(jié)流元件前后有足夠的長直管道。并注意到開啟順序、關(guān)閉順序的相反性。623-21轉(zhuǎn)子流量計是依據(jù)什么原理工作的？答：是一種恒差壓;變節(jié)流面積的流量計.由于轉(zhuǎn)子恒重力與浮力、差壓力之和相等。所以是一種恒壓差可得出是恒流速。轉(zhuǎn)在園錐形流量計管中的高度不同，流通面積不同。流通面積與轉(zhuǎn)子的高度成正比。所以流量大小由轉(zhuǎn)子高度來顯示的。633-22容積式流量計有哪幾種？簡述橢圓齒輪流量計的工作原理、特點是什么？答：橢圓齒輪；腰輪；刮片式（旋轉(zhuǎn)活塞式）皮囊式。橢圓齒輪流量計是由二個相互嚙合的橢圓齒輪；橢圓齒輪與流量計外殼之間構(gòu)成計量室容積V0

。在液體的推動下，橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)將液體一室一室地輸送到另一側(cè)。橢圓齒輪流量計具有一定泄漏量，與進出口差壓和間隙的三次方成正比。是一種小流量、潔靜介質(zhì)的流量，精度可達0.2級。643-23電磁流量計、渦輪流量計各渦街式流量計分別依據(jù)什么工作原理工作的。答：導電的液體在磁場中運動切割磁力線而產(chǎn)生感應電勢。電勢的大小與液體流速成正比。流速與渦輪轉(zhuǎn)速成正比，采用磁電耦合輸出、整形后數(shù)顯。流量公式qV=Q0n。渦街原理：從旗幟飄揚至漩渦街。

f=Stv/d渦頻與斯特羅哈爾系數(shù)、流速成正比；與渦街特征長度成反比。653-24溫度檢測儀表分為哪幾類？各有哪些主要特點？答：膨脹式溫度計：結(jié)構(gòu)簡單、價低，不能遠傳。電子式熱電偶、熱電阻測量精度高可遠傳。非接觸式溫度計中的光學、光電、輻射式溫度計測量范圍大、反應快、成本高用于難易測量的高溫場合。663-25熱電偶測溫系統(tǒng)由哪些部分組成？各起什么作用？簡述熱電偶的測溫原理。答：由熱電偶、補償導線、溫度顯示儀表等組成。熱電偶是將溫度轉(zhuǎn)換成熱電勢；補償導線將冷端引入溫度較恒定的控制室；儀表顯示溫度高低。當二種金屬互相接觸時由于電子密度不同而產(chǎn)生電勢稱接觸電勢，是溫度的函數(shù)，加入補償手段，成了電子高精度測溫儀表。673-26常用熱電偶有哪幾種類型？與之配套的補償導線是什么材料？補償導線起什么作用？使用補償導線時應注意什么問題？答：常用熱電偶、分度號、補償導線、極性鉑銠-鉑鎳鉻-鎳硅鎳鉻-銅鎳鐵-銅鎳銅-銅鎳

BKEJT銅-銅鎳

銅-銅鎳

鎳鉻-銅鎳

鐵-銅鎳

銅-銅鎳負極：綠

藍

棕

紫

白補償導線是以廉價金屬代替貴金屬、百度電勢與熱電偶相同，將冷端引到溫度較恒定操作室。683-27什么是熱電偶的冷端補償？常用的補償方法有哪幾種？答：由于補償導線引入儀表處，冷端溫度仍不為零且不穩(wěn)定時，可使用下列冷端補償法。

1）冰浴法2）查表法3）零點校正法

4）補償電橋法。693-28用鎳鉻-鎳硅熱電偶測量爐溫時，如果冷端溫度為200C，測得熱電勢為

35.866mV,求被測爐溫是多少度?解:EK(t,t0)=eK(t,0)－eK(t0,0)eK(t,0)=EK(t,t0)+eK(t0,0)=35.866+0.798=36.664mVtk(e=36.664mV)=8840C答:爐溫為8840C.703-29用鎳鉻-康銅熱電偶測溫時,如果冷端溫度為00C,測得熱電熱為37.808mV,問被測溫度是多少?當參比端為300C時,如測得電熱仍然為37.808mV,求被測溫度為多少?解:EE(t,t0)=eE(t,0)－eE(t0,0)eE(t,0)=EE(t,t0)=37.808mVtE9(37.808mV)=5100C300C時:eE(t,0)=EE(t,t0)+eE(30,0)=39.609mVt=5320C713-30熱電阻測溫系統(tǒng)有哪幾部分組成?熱電阻測溫的工作原理是什么?常用熱電阻有哪幾種?答:熱電阻、連接導線、電橋、顯示器組成。原理：金屬電阻隨溫度上升而電阻上升；溫度系數(shù)：Δt=10C，ΔR=0.4~0.6%；半導體：Δt=10C，ΔR=－３～－８％。常用熱電阻鉑電阻：Pt100，Pt50

銅電阻：Cu100，Cu50。723-31溫度變送器起什么作用？用溫度變送器如何構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)？答：是一種電動單元組合式儀表，配套測量元件為熱電偶、熱電阻。將溫度、溫差信號輸入后，以標準電信號輸出。作為顯示、記錄或調(diào)節(jié)器的輸入信號，實現(xiàn)自動顯示或調(diào)節(jié)。733-32顯示儀表的顯示方式有哪幾種？答：模擬式ER180(為有效記錄寬度)信號4——20mA或（1~5VDC）伺服式平衡可逆電機，以集成電路為主的電子放大電路.數(shù)字顯示：數(shù)碼顯示。速度快、精度高、直觀無誤差、便于與計算機聯(lián)接，已成為普遍應用的儀表。3.圖像顯示儀以CPU為核心的顯示記錄儀,無紙無筆可分析、處理儀表。743-33ER180系列儀表可對哪些變量進行顯示記錄？通常有幾個型號各是幾筆幾點記錄？答：輸入信號4~20mA或（1~5VDC）記錄筆式181單筆;182雙筆;183三筆.

打印式184~188為:雙點;3點;6點;12點;24點.753-34為會么熱電阻與各類顯示儀表配套時都要采用三線制接法？答：為減小連接導線的電阻隨環(huán)境溫度的變化對測溫造成的影響.

是一種在電橋連接過程中巧妙地將連線電阻分布在電橋的上、下兩支路，使得連線電阻對電勢的影響互相抵消。763-35數(shù)字式顯示儀表可接受哪些信號？以何方式進行顯示？答：信號：電壓（電流）型連續(xù)信號。頻率型變頻繁、脈沖、開關(guān)、顯示形式：單點、多點顯示；顯示報警、顯示記錄。顯示方式:三位半、LED發(fā)光二極管數(shù)碼管。773-36無紙無筆記錄儀具有什么特點？其輸入信號有幾種？可以顯示、記錄哪些工藝變量？答：采用液晶顯示屏和圖像處理功能儀表。使用屏幕各顯示區(qū)功能。輸入信號：熱電偶、熱電阻、有其它傳感器；標準電信號、對各工藝變量進行數(shù)字記錄與顯示。從功能鍵看：單通道趨勢、八通道棒圖、八通道數(shù)據(jù)、雙曲線比較、雙通道追憶、單通道PID調(diào)節(jié)顯示。783-37簡述熱導式氣體分析器的基本原理。答：不同的氣體具有不同的導熱系數(shù)，當檢測氣與背景氣有明顯差別時，測得混合氣的熱導系數(shù)，便可檢測樣氣的成分含量。熱導池是測量混合氣體的基本元件：金屬制成的4~7mm的細長氣室，內(nèi)絕緣安裝電極絲（鉑、鎢）檢測池有進、出氣口。參比池封裝樣氣。通入一定電流時，將檢測氣的導熱性能轉(zhuǎn)換成電阻信號。通過檢測橋路輸出一個與成分含量相對應的電信號。793-38氧化鎬為什么能測量氧氣的成分含量？氧化鎬氧分析器的主要用途是什么？答：1.氧化鎬ZrO2陶瓷是一種固體電解質(zhì)，在高溫下有一定導電能力，加入一定量的氧化鈣CaO或氧化釔Y2O3后，晶型不隨溫度變化；同時四價鎬Zr+4被Ca+2、Y+3置換，產(chǎn)生氧離子空穴。當溫度高于6000C后氧化鎬成了氧離子導體。富氧獲電子移至貧氧區(qū)，構(gòu)成氧濃度差電池。

2.ZO—112型、CY—2D型。對氧氣含量的測量，對燃燒過程的控制、對工作狀態(tài)的測定具有快速、自診斷功能。803-39簡述紅外氣體分析器的基本工件原理。它不適合分析什么樣的氣體？為什么？答：不同組分的氣體，對不同波長的紅外線具有選擇吸收的特點，用這特性進行工作的。吸收氣室:窗口材料氟化鋰、氟化鈣；氣室使用銅、合金鋁、玻璃（微量分析）內(nèi)壁鍍金、拋光，減小輻射；內(nèi)徑20~30mm。粗了滯后；細了輻射減弱。對單原子氣體、雙原子氣體不吸收2~10μm的紅外線，所以不能分析這類氣體。81第四章過程控制儀表4-1DDZ-Ⅲ控制儀表的供電電源、信號制都是什么？答：電源為24VDC、信號采用先進的二線制傳輸。標準電信號：1~5VDC或4~20mADC。控制器內(nèi)設(shè)定與輸入通過250Ω轉(zhuǎn)換成

1~5VDC；輸出為4~20mADC。824-2DDZ-Ⅲ控制器接收多大信號？輸出多大信號？一般來說信號從哪里來？往哪去？答：控制器內(nèi)設(shè)定與輸入：來自變送器的4~20mADC通過250Ω轉(zhuǎn)換成1~5VDC；也可接收4~20mADC的外設(shè)信號。輸出為4~20mADC通往執(zhí)行器。834-3DDZ-Ⅲ控制器有哪些幾種工作狀態(tài)？分別用什么符號表示？答：工作狀態(tài)：自動A、硬手動H、軟手動M和保持狀態(tài)R。4-4什么是控制器無擾動切換？DDZ-Ⅲ控制器的各種狀態(tài)之間都是如何進行切換的？答：在內(nèi)-外設(shè)定、手-自動、軟-硬切換中，不產(chǎn)生干擾信號、切換后能保持切換前的狀態(tài)。除在自動切換到硬手動位置時需平衡外，其余均為無擾動切換。844-5一個具有PID三作用DDZ-Ⅲ控制器可否實現(xiàn)純比例控制？如何實現(xiàn)？答：純比例控制是DDZ-Ⅲ控制器切除積分、微分的控制。將積分時間置于“×10”檔、時間置于最大值（∞）時即為切除。將微分時間置于“0”時，即為切除。854-6已知一臺DDZ-Ⅲ比例積分控制器，在輸入偏差為單位階躍信號（幅值為1mA）時的輸出響應曲線如圖4-16所示。試計算出該控制器的比例度與積分時間。解:δ=e/ΔP=200%t:[ΔPI=ΔPP]Ti=t=1.0mint0e/mAt0ΔP/mAmin0.51.01.52.00.51.01.5864-7某溫度控制系統(tǒng),使用DDZ-Ⅲ比例作用控制器,測溫范圍0~10000C.當輸入變化為1000C,輸出變化2mA,問控制器此時的比例度是多大?解:80%

ΔP=2mA;ΔPmax=16mAe=1000C;emax=10000C874-8PMK調(diào)節(jié)器有何特點?答:特點是日本富士電機公司FC系列的核心儀表.1.面板采用等離子體與發(fā)光二極管顯示,高精度、無可動部件。2.采用空欄式編程語言,使用側(cè)面的操作鍵即可完成.3.用戶程序采用在線編制的方法.4.用不揮發(fā)性永久存貯器,停電不丟失,改編不用擦除.5.備有軟、硬手操器，硬手操可脫機工作。6.具有自診斷功能,顯示故障且保持輸出.7.最多可輸出7個模擬量與10個數(shù)字量信號;

輸出5個模擬量與16個數(shù)字量信號.884-9PMK調(diào)節(jié)器側(cè)面面板上有哪些操作單元?答:有開關(guān)單元與數(shù)據(jù)設(shè)定單元兩部分.4-10PMK調(diào)節(jié)器正面面板上有哪些部件?試說明各自的作用.答:正面面板上有:切換手柄、顯示器、按鍵、指示燈。894-11氣動執(zhí)行部分有哪二部分組成?答:氣動執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)部分組成，即，氣室組成的動作機構(gòu)與調(diào)節(jié)閥二部分組成。904-12控制閥主要有哪些結(jié)構(gòu)形式?各有什么特點?適用于什么場合?答:直通單座用于小口徑、低差壓。直通雙座用于大口徑、大差壓。角形閥用于高差壓、大口徑、混合液體。三通閥用于全流與分流調(diào)節(jié)。蝶形閥用于低壓、大口徑氣體。隔膜閥用于強腐蝕、高粘度有懸浮物介質(zhì)?；\式閥用于關(guān)壓差較大、降低噪聲的場合。凸輪撓曲閥用于粘度大及一般場合。球閥用于高粘度和污穢介質(zhì)場合。914-14什么是控制閥的正作用、反作用？從外表如何區(qū)分？答：氣信號壓力增大時稱作有氣。有氣推桿下移為正作用；有氣推桿上移為反作用。從外表來看：上部進氣為正作用；下部朝氣為反作用。924-15什么是氣開閥、氣關(guān)閥？氣開閥就是正作用、氣關(guān)閥就是反作用嗎？答：氣開閥：有氣即開。Dg>25mm的執(zhí)行器在多為氣開式.

氣關(guān)閥：有氣則關(guān)。Dg<25mm的調(diào)節(jié)閥只能通過氣動部分的改變耒實現(xiàn)氣開、氣關(guān)。同樣的正作用，可實現(xiàn)氣開閥或氣關(guān)閥；反作用也一樣。氣開、關(guān)是氣信號與流量的關(guān)系。934-16控制閥的開關(guān)形式根據(jù)什么選擇？答：是從工藝要求出發(fā)，即控制系統(tǒng)中控制器環(huán)節(jié)的正、反作用而選用控制閥。是從安全角度考慮，即在事故狀態(tài)下，根據(jù)需要使控制閥全開或全關(guān)來確保人員及裝置的安全。944-17有一蒸汽鍋爐，通過進水量來保證汽包液位。試確定下面兩種情況下進水管線上控制閥的氣開氣關(guān)式。（1）要求鍋爐液位不能太低，否則易燒干鍋。（2）產(chǎn)生的蒸汽用來驅(qū)動透平機，如果液位太高，會導致蒸汽帶水，損壞透平機。答：1選用氣關(guān)式，無氣則開，保證進水；

2選用氣開式，無氣則關(guān)，確保蒸汽不帶水。954-18試述電/氣閥門定位器在控制系統(tǒng)中的作用。答：是電號轉(zhuǎn)換成氣信號的調(diào)節(jié)閥，對調(diào)節(jié)閥的線性度、快速、正確起到了很大作用，即起到了電-氣轉(zhuǎn)換器與閥門定位器的兩種作用。適用于高壓、高溫、或低溫的場合；大口徑、分程控制的場合。

964-19什么是變頻調(diào)速器？其功能是什么？答：將電網(wǎng)提供的380V50Hz的交流電變換為與控制信號相對應頻率的交流電，實現(xiàn)交流電動機的無極調(diào)速。控制信號：1~5V、4~20mA、1~10V等等標準信號接口。發(fā)展有PID運算功能和齊全的保護功能及自適應編程控制。變頻風機、空調(diào)、冰箱、泵機等對節(jié)能、控制帶來極大的變革。97第五章計算機控制系統(tǒng)1~65-1計算機控制系統(tǒng)分為哪幾類，各有何特點？答：操作指導控制系統(tǒng)，作為操作人員的參考。直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC，對一個或多個變量控制。監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)SCC，可獲最佳的設(shè)定值。集中分散控制系統(tǒng)DCS，集中管理、分散控制?？删幊绦蚩刂破鱌LC，廣泛用于控制領(lǐng)域985-2什么是集散控制系統(tǒng)，什么是4C技術(shù)？答：DCS是以微處理機為核心,利用4C(Computer、Communication、CRT、Control)實現(xiàn)過程控制、管理的計算機系統(tǒng)。即集中管理、分散控制的系統(tǒng)。

4C技術(shù)是：計算機、通訊、顯示、控制四大技術(shù)。995-3FB-2000由哪幾部分構(gòu)成？答：采用現(xiàn)場總線FBFieldBus,具有容錯功能的RS-485作為I/O總線。簡化結(jié)構(gòu)、可靠性增強。1.控制級由現(xiàn)場控制站、現(xiàn)場操作站、I/O單元、現(xiàn)場冗余站臺等組成2.監(jiān)控站分操作站和工程師站,根據(jù)口令不同,操作權(quán)限不同,實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)視\控制參數(shù)的修改,完成系統(tǒng)組態(tài).3.管理級系統(tǒng)的最高級.實現(xiàn)整個企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控經(jīng)營管理任務.可通過系統(tǒng)網(wǎng)絡SNET,通過增加現(xiàn)場控制站FCS、監(jiān)控站OPS向較大系統(tǒng)調(diào)整。1005-4臺FB-2000DCS如何調(diào)顯畫面?答:畫面調(diào)顯B-90的執(zhí)行機構(gòu)為操作員與過程控制站之間的界面.在很大程度上是對流程圖及其它畫面進行監(jiān)視操作.提供下列操作1.接調(diào)用方式主菜單操作方式2.相關(guān)畫面調(diào)顯1~8幅相關(guān)畫面定義在F1~F8鍵位中,按動即彈出顯示畫面.3.流程圖中按鍵調(diào)顯流程圖中設(shè)置按鍵.通過按鍵盤或鼠標點擊響應.彈出相關(guān)畫面,形象、直觀。1015-5TDC-3000由哪幾部分構(gòu)成？答：美國霍尼威爾（Honeywell）推出多級分散控制與管理系統(tǒng)。推出萬能操作站UWS、過程管理器PM、多功能控制器AMC、智能變送器ST3000等產(chǎn)品。使得系統(tǒng)在控制功能、現(xiàn)場變送智能化、開放式通訊網(wǎng)絡、綜合信息管理更為發(fā)展。其中：TDC-3000SSC是由單回路調(diào)節(jié)器及相應接口；TDC-3000BASIC計算機系統(tǒng)；TDC-3000LCN工廠管理局域網(wǎng)；

TDC-3000UCN過程控制層（站）。1025-6將下列指令表語言轉(zhuǎn)換成梯形圖。（按從上到下、從左到右的規(guī)則）。其指令如下所示：

地址指令操作數(shù)0000LD00000001OR05000002ANDNOT05010003ANDNOT05020004OUT05000005LD00010006OR05010007ANDNOT0501地址指令操作數(shù)0008ANDNOT05020009OUT05010010LD05020011OR05020012ANDNOT05000013ANDNOT05010014OUT05020015END（01）103地址指令操作數(shù)0000LD00000001OR05000002ANDNOT05010003ANDNOT05020004OUT05000005LD00010006OR05010007ANDNOT0501地址指令操作數(shù)0008ANDNOT05020009OUT05010010LD05020011OR05020012ANDNOT05000013ANDNOT05010014OUT05020015END（01）1045-6梯形圖：三人搶答器000005000501050205010001050105000502050005020002050205000501END（01）105第六章典型過程控制單元1-106-1離心泵有幾種控制方案？各有何優(yōu)缺點？答：1.離心泵出口節(jié)流法應用廣泛,機械效率低。2.回流法節(jié)流元件安裝在出口處，回流比在20%左右，效率低。3.變頻調(diào)速以流量控制器送來4~20mADC，調(diào)整電機的電源頻率.以控制流量.節(jié)電效果好.1066-2往復泵有哪些控制方案？各有