控制仪表的典范.docx
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控制仪表的典范
控制仪表第一章自测题1a
一、填空题
1.___________已成为火电厂实现热工自动化的重要工具。
2.___________是保证单元机组安全经济运行不可缺少的
技术装备。
3.当机组受到干扰使运行参数偏离给定值时,___________
自动进行操作,消除干扰影响,使机组自动恢复到正常运行状态。
4.要保证电能的连续生产,必须对锅炉、汽轮机和发电机的
运行状况进行监视和控制,这就需要___________。
5.热工控制系统由___________和___________组成。
6.汽轮机数字电液控制系统简称为_______。
7.现场总线控制系统简称为_______。
8.分散控制系统简称为_______。
9.可编程逻辑控制器简称为_______。
10.控制单元的输入/输出简称为________点。
二、选择题(将正确答案的字母填在空格内)
1.音速为__。
A.34m/s;B.340m/s;C.3400m/s
2.光速为__。
A.30000km/s;B.300000km/s;C.3000000km/s
3.互换性最差的控制仪表是__。
A.基地式;B.单元组合式;C.组件组装式
4.使“危险”更加分散的控制仪表是__。
A.DDZ;B.DCS;C.VI87;D.TF-900
5.__是控制仪表发展的最高阶段。
A.DDZ;B.DCS;C.KMM;D.FCS
6.气动单元组合仪表是__。
A.QDZ;B.DDZ-Ⅰ;C.DDZ-Ⅱ;D.DDZ-Ⅲ
7.体积大,动作慢、功率大、易发生火灾的仪表是__。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
8.信号传输速度为光速的仪表是__。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
9.混合式控制仪表是__。
A.DCS;B.FCS;C.DDZ;D.DEH
10.怕电磁干扰的仪表是__。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
三、多选题(将正确答案的字母填在空格内)
1.__对被控参数进行测量和信号转换。
A.变送器;B.执行器;C.控制器;D.传感器
2.光速为__。
A.30000000m/s;B.300000000m/s;C.300000km/s
3.音速为__。
A.34m/s;B.340m/s;C.0.34km/s
4.使“危险”更加分散的控制仪表是__。
A.DDZ;B.DCS;C.VI87;D.FCS
5.信号传输速度极限是声速的仪表是__。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
6.I/O含义指的是DCS信号的_____。
A.输入;B.输出;C.上限;D.下限
7.气动仪表是_____。
A.DEH;B.DCS;C.QDZ;D.KF
8.组装仪表是_____。
A.TF-900;B.DCS;C.SPEC-200;D.MZ-Ⅲ
9.电动单元组合仪表是_____。
A.MZ-Ⅲ;B.DDZ-Ⅰ;C.DDZ-Ⅱ;D.DDZ-Ⅲ
10.控制质量好坏取决因素是_____。
A.设计是否合理;B.控制对象的动态特性;
C.控制仪表的工作特性;D.控制器整定参数的选择
11.成套使用气动控制仪表的__很少,但气动执行器
却得到广泛采用。
A.火电厂;B.水电厂;C.化工厂;D.炼油厂
四、判断题(判断下列描述是否正确,对的在括号内打
“√”,错误的在括号内打“×”)
1.QDZ是数字仪表。
()
2.I/O含义仅指的是DCS的输入。
()
3.I/O含义指的是DCS的输入/输出。
()
4.KF是是数字仪表。
()
5.SPEC-200是单元组合式控制仪表。
()
6.浮球调节器是开环控制系统。
( )
7.钟控锅炉是开环控制系统。
( )
8.电动信号的传输速度的极限是声速。
( )
9.气动信号的传输速度的极限是声速。
( )
10.液动信号的传输速度的极限是光速。
( )
五、综合题
1.火电厂热工控制系统如图1-1所示,试画出系统的方框图,并
说明被控量、给定值、控制对象、扰动(内扰,外扰)、操纵
变量指的是什么物理量和设备。
2.热工控制仪表按功能不同可分为(温度、压力、流量、物位、
成分、转速)传感器、变送器、显示器、控制器、执行器。
试完
成各类仪表间的关系图。
3.火电厂热工控制系统如图1-1所示,试画出系统的方框图,
并说明变送器、调节器、执行器指的是什么物理量和设备。
4.试画出钟控锅炉系统的方框图,并说明是开环控制还是闭环控制?
控制仪表第一章自测题1b
一、填空题
1.____对被控参数进行测量和信号转换。
2.____将给定值与被控参数进行比较和运算。
3.____将控制器的运算输出转换为开关阀门或挡板
的位移或转角。
4.____的设计思想是分散控制、集中管理。
5.____的输入或输出信号随时间变化是不连续的。
6.液动执行机构简称为______。
7.气动单元组合式仪表简称为____。
8.电动单元组合式仪表简称为______。
9.比例加积分加微分控制简称为______。
10.单回路调节器也称为_可编程数字_______。
二、单选题(将正确答案的字母填在空格内)
1.热工自动调节装置主要由__组成。
A.变送器、调节器;B.变送器、执行器;
C.调节器、执行器;D.以上都是。
2.分散控制系统的简称为__。
A.DCS;B.CCS;C.BCS;D.PLC。
3.信号传输速度极限是光速的仪表是__。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
4.具有纵向分层、横向分散(站)体系结构的仪表是__。
A.DDZ;B.DCS;C.VI87;D.TF-900
5.真正的数字控制仪表是__。
A.DDZ;B.DCS;C.KMM;D.FCS
6.将控制功能下放到现场的仪表是__。
A.DDZ;B.DCS;C.KMM;D.FCS
7.热工控制仪表,是指从____输出之间的全套
自动化仪表的总称。
A.执行机构到被控参数;B.被控参数到执行机构;
C.被控参数到控制器;D.被控参数到控制机构。
8.____对被控参数进行测量和信号转换。
A.变送器;B.执行器;C.控制器
9._____将给定值与被控参数进行比较和运算。
A.变送器;B.执行器;C.控制器
10.____将控制器的运算输出转换为开关阀门
或挡板的位移或转角。
A.变送器;B.执行器;C.控制器
三、多选题(将正确答案的字母填在空格内)
1.能克服电噪声干扰的仪表是_____。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
2.具有结构简单、工作可靠特点的仪表是_____。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表
3.数字仪表是_____。
A.DDZ;B.DCS;C.KMM;D.FCS
4.模拟仪表是_____。
A.DDZ;B.DCS;C.EH;D.FCS
5.半数字仪表是_____。
A.DDZ;B.DCS;C.PLC;D.FCS
6.属于DDZ-S型的仪表是______。
A.STB;B.SKJ;C.SKD;D.FCS
7.属于DDZ-S型的仪表是______。
A.STB;B.VI87;C.KMM;D.DCS
8.不怕电磁干扰的仪表是______。
A.自力仪表;B.液动仪表;C.气动仪表;D.电动仪表。
9.结构形式属于积木式仪表的是______。
A.DDZ;B.DQZ;C.DDZ-S;D.FCS
10.DCS称为______。
A.分散控制系统;B.集散控制系统;
C.分布式控制系统;D.现场总线控制系统
四、判断题
1.控制仪表按其所用能源不同可分为自力式、电动式、
气动式、液动式和混合式等形式。
()
2.神殿自动门是开环控制系统。
()
3.圣水自动出售机是开环控制系统。
()
4.压力锅是开环控制系统。
()
5.飞球调速器是开环控制系统。
()
6.DDZ-S是数字仪表。
( )
7.单回路调节器是数字仪表。
( )
8.KMM是数字仪表。
( )
9.VI87是数字仪表。
( )
10.TF-900是模拟仪表。
( )
五、综合题
1.试画出淋浴时人调节水温的方框图,并说明受控
对象、被控量、给定值、测量元件、控制器、偏差、
执行机构、调节机构、内扰和外扰都指的是哪些
物理量和设备。
2.神殿自动门如图1-3所示,试画出系统的方框图,并说明
是开环控制还是闭环控制?
3.汽轮机转速调节系统如图1-4所示,试画出系统的方框图,
并说明被控量、给定值、控制对象、扰动(内扰,外扰)、
操纵变量、调节器、执行器和测量装置指的是什么物理量和设备。
控制仪表第二章自测题1a
一、填空题
1.IP的含义是仪表______等级代号的特征字母。
2.MTBF是的含义是________________。
3.通过闭环系统输入端引入的扰动称为_______。
4.变送器与传感器的主要区别是变送器输出的是____________。
5.水箱就是有________进出的设备。
6.控制器的组态就是向________中增加、修改和删除功能块的操作。
7.软件组态就是对存储器的________。
8.可以对变送器进行组态操作的便携式专用计算机称为________。
9.正作用调节器的输出变量随被控量的增大而_____。
10.反作用调节器的输出变量随被控量的增大而_____。
二、选择题
1.积分调节依据__来动作。
A.偏差的大小;B.偏差的有无;
C.偏差的变化速度;D.偏差的正负
2.若控制器的比例增益为5,则比例带为__。
A.5%;B.10%;C.20%;D.50%
3.既不能消除动态偏差又不能消除静态偏差的调节器是__。
A.P;B.PI;C.PD;D.PID。
4.微分是__。
A.粗调;B.细调;C.超前调;D.滞后调
5.比例调节的特点是有__。
A.变差;B.静差;C.动差
6.比例调节作用在调节过程的__阶段起作用。
A.起始;B.终止;C.中间;D.整个。
7.有四块压力表,他们的绝对误差值都是0.2MPa、量程为__的表准确度高。
A.1MPa;B.4MPa;C.6MPa;D.10MPa。
8.引起被调量偏离给定值的各种因素称为__。
A.调节;B.扰动;C反馈;D控制。
9.前馈调节是直接根据__进行调节的调节方式。
A.偏差;B.扰动;C.测定值;D.给定值。
10.不属于闭环系统范围内的扰动称为__。
A.内部扰动;B.外部扰动;C.阶跃扰动;D.基本扰动。
三、判断题
1.通过开环系统的其他环节影响到系统输出的扰动称为
外扰。
()
2.水箱就是有物质进出的设备。
()
3.电动机就是有能量进出的设备。
()
4.热交换器是有能量进出的设备。
()
5.自动调节系统把被调参数维持在恒定的数值上称为
“定值调节”。
()
6.扰动是指引起调节量变化的各种因素。
()
7.调节就是抵消扰动的影响,使调节变量恢复到给定值。
()
8.把输出量的全部或部分送到输入端称为前馈。
()
9.按被控量与给定值偏差进行控制的控制方式,称为反馈控制。
()
10.积分调节的缺点是有滞后作用。
()
四、问答题
1.已知
,试写出:
①PI调节器的传递函数;
②比例阶跃响应表达式
;③积分阶跃响应表达式
;④比例
积分阶跃响应表达式;⑤比例阶跃响应曲线
,标出比例增益;
⑥积分阶跃响应曲线
,标出积分时间;⑦比例积分阶跃响应曲线
,标出比例增益和积分时间
2.什么是线性误差,试画出线性误差特性示意图,并写出计算式。
3.试分别定性画出PD调节器的阶跃响应曲线,并标出比例增益、微分时间。
4.什么是重复性误差?
试画出重复特性示意图,并写出计算式。
五、综合题
1.控制器具有PI动作规律(设为正作用),其比例带为80%,积分
时间为1min。
稳态时,输出为6mA。
某瞬间,输入偏差突然增加了
0.4mA,试求:
①比例增益
为多少?
②比例作用使输出变化
多少mA?
③比例作用使输出变化到多少mA?
④1min后输出变化
到多少mA?
⑤又过了3min后输出变化到多少mA?
2.水箱如图所示,q1为流入量,q2为流出量,H0为水位给定值。
若保持水位H在规定值,有几种控制方案?
试绘出控制方案的示意
图和方框图。
3.若PID控制器的Kc=2,TI=12s,TD=120s,稳态时u(t)的输出
为40%。
t=0时施加3%的偏差阶跃信号,试分别写出在该阶跃
信号作用下比例、积分、微分的输出表达式,并计算t=12s时
的u(t)值。
4.若PID控制器(设为反作用)的Kp=2,TI=12s,TD=120s,
稳态时u(t)的输出为50%。
t=0时施加4%的偏差阶跃信号,
试分别写出在该阶跃信号作用下比例、积分、微分的输出
表达式,并计算t=10s时的:
1比例输出Δu(t)P;②积分输出Δu(t)I;
③微分输出Δu(t)D;④比例+积分+微分输出Δu(t)PID;
⑤PID控制器输出u(t)PID。
(设
)。
控制仪表第二章自测题1b
一、填空题
1.______是根据扰动的大小和方向产生相应的
调节作用。
2.前馈是根据扰动进行调节,所以调节的_____。
3.反馈是根据偏差进行调节,所以调节的_____。
4.前馈调节不存在系统的_______问题。
5.________组态就是把标签号、输出形式、阻尼
时间、工程单位、上下限等数据测量写到存储器中。
二、选择题
1.既有物质又有能量进出的设备是__。
A.水箱;B.电动机;C.热交换设备
2.外部扰动一定是系统的__。
A.输入量;B.输出量;C.流出量;D.流入量
3.如果被调量随时间变化,说明__。
A.没有能量进出;B.没有物质进出;
C.物质和能量进出平衡;D.扰动发生
4.调节的方向取决于__。
A.偏差的有无;B.偏差的正负;C.偏差的大小
5.调节过程结束前,被调量与给定值之差称为__。
A.残余偏差;B.余差;C.静差;D.动差
6.正作用的含义是__。
A.偏差=实际被调参数-设定值;
B.偏差=设定值-实际被调参数;
C.调节器的输出变量随被控变量的增大而增大;
D.调节器的输出变量随被控变量的增大而减小。
7.反作用的含义是__。
A.偏差=实际被调参数-设定值;
B.偏差=设定值-实际被调参数;
C.调节器的输出变量随被控变量的增大而增大;
D.调节器的输出变量随被控变量的增大而减小。
三、判断题
1.被调参数跟着设定值一起改变的自动调节就称为
“随动调节”。
()
2.当水箱没有液体进出时,其液位永远不会改变。
()
3.电动机的电源和负载都稳定时,其转速不会改变。
()
4.热交换器的进口流量、温度、出口流量都不变时,
出口温度也不会变化。
()
5.一切对稳定被调参数不利的消极因素统称为“扰动”。
()
6.负反馈准则要求控制系统开环总增益为负。
()
四、问答题
1.已知
,试求出:
⑴PD调节器的传递
函数;⑵比例阶跃响应表达式
;⑶微分阶跃响应表达式
;
⑷微分斜坡响应表达式
,设斜率为V;⑸比例微分阶跃响应
表达式;⑹比例阶跃响应曲线
,标出比例增益;⑺微分阶跃
响应曲线
,标出微分时间;⑻微分斜坡响应曲线
,设
斜率为V,标出微分时间;⑼比例微分阶跃响应曲线
,标出
比例增益和微分时间;⑽大致画出实际比例微分控制器的阶跃
响应曲线。
2.什么是变差?
试画出变差特性示意图,并写出计算式。
五、综合题
1.一台气动比例压力调节器,测量范围为0~100千帕。
当测量值变化为10千帕,调节器的比例带为50%,试求:
①比例增益;②测量值变化的百分数;③调节器输出变
化的百分数;④调节器输出变化多少千帕(设输出气压
变化范围为20~100千帕);⑤调节器输出变化到多少
千帕。
2.控制器具有PD动作规律(设为正作用),其比例带
为80%,积分时间为1min。
稳态时,输出为6mA。
某
瞬间,输入偏差突然增加了0.3mA,试求:
①比例增益
为多少?
②比例作用使输出变化多少mA?
③比例作用
使输出变化到多少mA?
④1min后输出变化到多少mA?
⑤3min后输出变化到多少mA?
3.若在调节器的输入端加上一个方波信号,试分别
画出调节器为比例、比例积分和比例微分动作规律
时输出的大致变化过程。
4.某热电厂热网加热器工艺规定温度给定值为
(80±2)℃,偏离给定值最大不能超过6℃。
现运行的温度控制系统,在最大阶跃扰动下的
过渡过程曲线如图所示。
试分别求出最大动态
偏差、余差、衰减比、过渡时间和振荡周期,
若被控量进入新稳态值的±1%就可以认为过渡
过程已经结束,试求出被控量进入限时的变化
范围。
控制仪表第三章自测题1a
一、填空题
1.用同一台仪表显示或控制不同参数称为_______。
2.不同厂家生产的仪表能够共同使用在同一系统中,
彼此配合,共同实现系统的功能,称为________。
3.发送仪表(采用电流信号时仪表之间的连接见图3-1)
负载电流的计算式是_________________。
4.一般直流电流信号上限值不超过_____。
5.传输信号的下限值为0称为_____。
6.信号上限值增加,抗干扰能力______。
7.信号上限值增加,传输的功率损失_____。
8.信号上限值过大,不利于_________。
9.接收仪表(采用电压信号时仪表之间的连接
见图3-2)两端电压Ui的计算式是________________。
10.安装在生产现场的仪表和控制室内的仪表
或装置之间的数字式串行通信链路,称为__________________。
二、选择题
1.目前__仪表通用性最差。
A.基地;B.DDZ;C.DCS;D.FCS
2.__仪表互操作性最差。
A.基地;B.DDZ;C.DCS;D.FCS
3.标准模拟气动信号的下限值是__。
A.20KPa;B.100KPa;C.4mA;D.20mA
4.标准模拟电流信号的下限值是__。
A.20KPa;B.100KPa;C.4mA;D.20mA
5.4~20mA电流信号负载电阻的变化范围是__欧姆。
A.0~250;B.250~750;C.0~1500;D.0~3000
6.HART协议使用_____技术在4~20mA基础上
对数字信息进行编码。
A.调幅;B.调频;C.调相
7.将数字信号变成频率信号的过程称为__。
A.A/D;B.调制;C.解调
8.将频率信号还原成数字信号的过程称为__。
A.D/A;B.调制;C.解调
9.FSK的逻辑1对应的频率为__Hz。
A.1100;B.1200;C.2200;D.2400
10.HART的逻辑1对应的频率为__Hz。
A.1100;B.1200;C.2200;D.2400
11.4~20mA电流信号负载电阻的上限是____欧姆。
A.250;B.750;C.1500;D.3000
12.采用电压传输,若并联仪表较多,传输距离较远时,信号的传输误差__。
A.增大;B.减小;C.不变
三、判断题
1.气动、电动模拟仪表的标准信号不适用于传感器和仪表内部。
()
2.交流比直流干扰少。
()
3.小输入电阻的接收仪表具有较高的抗干扰能力。
()
4.为提高仪表的防爆性能,希望电流信号上限小些。
()
5.从有利于抗干扰方面考虑,希望电流信号上限小些。
()
6.交流不受传输线路的电感、电容及负荷性质的影响,不存在相位移问题。
()
7.负载电阻在一定范围内变化时,输出电流的变化应小于允许值,这就是所谓的“恒流性能”。
()
8.直流电流信号适于远距离传输。
()
9.电压信号不适于作远距离传输的信号。
()
10.传输信号的下限值不为零称为真零。
()
四、问答题
1.“活零”信号有何优点?
2.什么是现场总线?
3.曼彻斯特波形的跳变有几层含义?
4.试写出8种现场总线国际标准的类型符号,
并说明所属的公司名称。
五、综合题
1.已知图3-1中,ri=200欧姆,Rcm=15欧姆,
r0=10000欧姆,I=20mA,试求负载电流值及电流
信号传输误差。
2.电路如图所示,试说明电路的名称及作用。
3.画出用曼彻斯特码表示001101数字信号的波形。
4.若某一台FF现场总线仪表发送的电流为10±7.5mA,
试求加在其他FF现场总线仪表两端电压的峰-峰值。
5.将数字信号调制为模拟信号的波形如图所示,
试说明各信号波形的调制特点。
6.已知图3-2中,ri=200欧姆,Rcm=15欧姆,
r0=10欧姆,U0=5V,试求Ui及电压信号传输误差。
7.电路如图3-3所示,试说明电路的名称及作用。
控制仪表第三章自测题1b
一、填空题
1.能判断断线、短路和停电故障的信号称为_______。
2.便于进行模拟量加减乘除的信号称为__________。
3.能避开晶体管起始非线性的信号称为_________。
4.能为二线制变送器创造工作条件的信号称为_____。
5.采用“活零”后,上限与下限之比为_________。
6.8种总线标准的类型是_________________________________________________。
7.适合过程自动化的三种现场总线类型是__。
8.在一条电缆上可以同时传递4~20mA模拟信号和数字信号的通信协议是__。
9.可寻址远程变送器高速公路,简称为__。
10.连接导线电阻和接收仪表的输入电阻称为发送仪表的__。
二、选择题
1.信息的“包装”过程是__。
A.被控量→用户层→FMS→FAS→DLL→物理层→FF-H1;
B.被控量→用户层→通信栈→物理层→FF-H1;
C.操纵量→用户层→FMS→FAS→DLL→物理层→FF-H1;
D.FF-H1→物理层→DLL→FAS→FMS→用户层→操纵量
2.信息的“开包”过程是__。
A.被控量→用户层→FMS→FAS→DLL→物理层→FF-H1;
B.FF-H1→物理层→通信栈→用户层→操纵量
C.操纵量→用户层→FMS→FAS→DLL→物理层→FF-H1;
D.FF-H1→物理层→DLL→FAS→FMS→用户层→操纵量
3.采用电流传输,若负载电阻和传输距离均在规定范围内时,
信号的传输误差__。
A.增大;B.减小;C.不变
4.唯一向后兼容的现场总线类型是__。
A.FF-HSE;B.FF-H1;C.PROFIBUS;D.HART
5.HART仪表的__信息由4~20mA传输。
A.过程变量;B.组态;C.校准及诊断
6.叠加在4~20mA上正弦波的幅度为__mA。
A.0;B.4;C.20;D.0.5
7.叠加在4~20mA上正弦波的平均值为__mA。
A.0;B.4;C.20;D.0.5
8.HART仪表的__信息由4~20mA传输。
A.操作变量;B.组态;C.校准及诊断
9.HART仪表的__信息由
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