热工控制仪表习题.docx

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热工控制仪表习题

热工控制仪表第一章绪论自测题及解答

一、填空题

1.＿热工控制仪表＿已成为火电厂实现热工自动化的重要工具。

2.＿热工控制仪表＿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，＿热工控制仪表＿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＿热工控制仪表＿。

5.热工控制系统由＿热工控制仪表＿和＿控制对象＿组成。

6.＿变送器＿对被控参数进行测量和信号转换。

7.＿控制器＿将给定值与被控参数进行比较和运算。

8.＿执行器＿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。

9.＿分散控制系统＿的设计思想是分散控制、集中管理。

10.＿数字控制仪表＿的输入或输出信号随时间变化是不连续的。

11.汽轮机数字电液控制系统简称为__DEH__。

12.现场总线控制系统简称为__FCS__。

13.分散控制系统简称为__DCS__。

14.可编程逻辑控制器简称为__PLC__。

15.控制单元的输入/输出简称为__I/O__点。

16.液动执行机构简称为__EH__。

17.气动单元组合式仪表简称为__QDZ__。

18.电动单元组合式仪表简称为__DDZ__。

19.比例加积分加微分控制简称为__PID控制__。

20.单回路调节器也称为_可编程数字_调节器。

二、单选题（将正确答案的字母填在空格内）

1.控制仪表主要由＿D＿组成。

A.变送器、DCS；B.变送器、执行器；C.DCS、执行器；D.以上都是。

2.热工控制仪表，是指从＿B＿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。

3.＿A＿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

4.＿C＿＿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

5.＿B＿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

6.音速为＿B＿。

A.34m/s；B.340m/s；C.3400m/s

7.光速为＿B＿。

A.30000km/s；B.300000km/s；C.3000000km/s

8.互换性最差的控制仪表是＿A＿。

A.基地式；B.单元组合式；C.组件组装式

9.使“危险”更加分散的控制仪表是＿B＿。

A.DDZ；B.DCS；C.VI87；D.TF-900

10.＿D＿是控制仪表发展的最高阶段。

A.DDZ；B.DCS；C.KMM；D.FCS

11.热工自动调节装置主要由＿D＿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。

12.分散控制系统的简称为＿A＿。

A．DCS；B.CCS；C.BCS；D.PLC。

13.信号传输速度极限是光速的仪表是＿D＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

14.具有纵向分层、横向分散（站）体系结构的仪表是＿B＿。

A.DDZ；B.DCS；C.VI87；D.TF-900

15.真正的数字控制仪表是＿D＿。

A.DDZ；B.DCS；C.KMM；D.FCS

16.气动单元组合仪表是＿A＿。

A.QDZ；B.DDZ-Ⅰ；C.DDZ-Ⅱ；D.DDZ-Ⅲ

17.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

18.信号传输速度为光速的仪表是＿D＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

19.混合式控制仪表是＿D＿。

A.DCS；B.FCS；C.DDZ；D.DEH

20.怕电磁干扰的仪表是＿D＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

21.将控制功能下放到现场的仪表是＿D＿。

A.DDZ；B.DCS；C.KMM；D.FCS

三、多选题（将正确答案的字母填在空格内）

1.＿A、D＿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

4.使“危险”分散的控制仪表是＿B、D＿。

A.DDZ；B.DCS；C.VI87；D.FCS

5.信号传输速度极限是声速的仪表是＿B、C＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

6.能克服电噪声干扰的仪表是＿A、B、C＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

7.具有结构简单、工作可靠特点的仪表是＿A、B、C＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

8.数字仪表是＿B、D＿。

A.DDZ；B.DCS；C.KMM；D.FCS

9.模拟仪表是＿A、C＿。

A.DDZ；B.DCS；C.KMM；D.FCS

10.半数字仪表是＿B、C＿。

A.DDZ；B.DCS；C.PLC；D.FCS

11.I/O含义指的是DCS信号的＿A、B＿。

A.输入；B.输出；C.上限；D.下限

12.气动仪表是＿C、D＿。

A.DEH；B.DCS；C.QDZ；D.KF

13.组装仪表是＿A、C、D＿。

A.TF-900；B.DCS；C.SPEC-200；D.MZ-Ⅲ

14.电动单元组合仪表是＿B、C、D＿。

A.MZ-Ⅲ；B.DDZ-Ⅰ；C.DDZ-Ⅱ；D.DDZ-Ⅲ

15.控制质量好坏取决因素是＿A、B、C、D＿。

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

16.属于DDZ-S型的仪表是＿A、B、C＿。

A.STB；B.SKJ；C.SKD；D.FCS

17.属于DDZ-S型的仪表是＿A、B、C＿。

A.STB；B.VI87；C.KMM；D.DCS

18.不怕电磁干扰的仪表是＿A、B、C＿。

A．自力仪表；B.液动仪表；C.气动仪表；D.电动仪表

19.结构形式属于积木式仪表的是＿A、B、C＿。

A.DDZ；B.DQZ；C.DDZ-S；D.FCS

20.DCS称为＿A、B、C＿。

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（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.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.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。

（×）

11.DDZ-S是数字仪表。

（√）

12.单回路调节器是数字仪表。

（√）

13.KMM是数字仪表。

（√）

14.VI87是数字仪表。

（√）

15.TF-900是模拟仪表。

（√）

16.QDZ是数字仪表。

（×）

17.I/O含义仅指的是DCS的输入。

（×）

18.I/O含义指的是DCS的输入/输出。

（√）

19.KF是是数字仪表。

（×）

20.SPEC-200是单元组合式控制仪表。

（×）

四、画图题

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。

被控量:

汽包水位、过热蒸汽压力和温度、烟气含氧量、炉膛负压等；

给定值:

希望的氧气含量、温度、压力、发电量；

控制对象:

锅炉、汽轮机和发电机或火电机组

扰动（内扰）：

给水、空气、蒸汽压力和给煤机转速；

扰动（外扰）：

负荷（外界用电量）；

操纵变量：

给水量、燃料量、空气量、蒸汽量

2.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。

变送器:

速度传感器、压力测量、温度测量、氧气测量为变送器（或传感

器）

调节器:

计算机或DCS

执行器:

操纵给水量、燃料量、空气量、蒸汽量的执行机构和控制机构（这

里的阀门隐含为执行器）

3.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？

4.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。

5.水位浮球调节系统如图1-5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。

6.画出钟控锅炉的方框图，并说明是开环控制还是闭环控制？

7.图为人工控制室温。

试画出用控制仪表实现室温自动控制的示意图和方框图。

（假设在冬季，室内加温是通过热水加热器，将送风加热后源源不断送往恒温

室，为保证恒温室温符合要求，操作人员要随时观察温度计的指示值，并随时

判断和决定如何操作阀门来保证恒温要求，然后进行操作）

8.师生之间的学习过程，本质上是一个使系统误差趋于最小化的反馈过程，试

构造该学习过程的方框图，并确定该系统中的各个模块。

9.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。

受控对象:

淋浴器；

被控量：

淋浴器出口水温；

给定值：

人体温度;

测量元件:

皮肤；

控制器：

大脑；

偏差：

淋浴器出口水温与人体温度之间的差值；

执行机构：

手；

调节机构：

热水门；

内扰：

热水压力和温度变化等；

外扰：

冷水压力和温度变化等。

热工控制仪表第二章自测题及解答

一、填空

1.＿前馈＿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＿快＿。

3.反馈是根据偏差进行调节，所以调节的＿慢＿。

4.前馈调节不存在系统的＿稳定性＿问题。

5.＿变送器＿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。

6.控制器的组态就是向＿存储器＿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＿写入操作＿。

8.可以对变送器进行组态操作的便携式专用计算机称为＿手持终端＿。

9.正作用调节器的输出变量随被控量的增大而＿增大＿。

10.反作用调节器的输出变量随被控量的增大而＿减小＿。

11.IP的含义是仪表＿防护＿等级代号的特征字母。

12．MTBF是的含义是＿平均无故障时间＿。

13._变送器_指通过检测元件（传感器）接受被测变量（参数）信号并将它转换成

通用的标准输出信号的仪表。

14.变送器与传感器的主要区别是变送器输出的是__标准信号___。

15.水箱就是有__物质__进出的设备。

16.电动机就是有__能量__进出的设备。

17.热交换器就是既有_物质_又有_能量__进出的设备。

18.希望被调参数保持的数值称为__给定值__。

19.如果设定值是恒定不变的，这样的自动调节称为__定值调节__。

20.如果设定值随时间连续变化，这样的自动调节就称为__随动调节__。

二、选择题（将正确答案的字母填在空格内）

1.“调节”与“控制”，本书采用的是第＿B＿种理解？

A.1；B.2；C.3

2.按第3种理解，＿B＿的控制作用是根据被控量的测量产生的。

A.开环；B.闭环

3.＿B＿系统的控制作用是从检测某一量开始，而后又通过这一过程影响其本

身。

A.开环；B.闭环

4.变送器输出的是＿C＿。

A.电信号；B.气信号；C.标准信号

5.变送器输出的标准信号是＿A＿。

A.4～20mA；B.0～20mA；C.0～100KPa；

6.既有物质又有能量进出的设备是＿B＿。

A.水箱；B.电动机；C.热交换设备

7.外部扰动一定是系统的＿A＿。

A.输入量；B.输出量；C.流出量；D.流入量

8.如果被调量随时间变化，说明＿D＿。

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

9.调节的方向取决于＿B＿。

A.偏差的有无；B.偏差的正负；C.偏差的大小

10.调节过程结束前，被调量与给定值之差称为＿D＿。

A.残余偏差；B.余差；C.静差；D.动差

11.积分调节依据＿B＿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

12.若控制器的比例增益为5，则比例带为＿C＿。

A.5%；B.10%；C.20%；D.50%

13.既不能消除动态偏差又不能消除静态偏差的调节器是＿A＿。

AP；BPI；CPD；DPID。

14.微分是＿C＿。

A.粗调；B.细调；C.超前调；D.滞后调

15.比例调节的特点是有＿B＿。

A.变差；B.静差；C.动差

16.比例调节作用在调节过程的＿D＿阶段起作用。

A．起始；B.终止；C.中间；D.整个。

17.有四块压力表，他们的绝对误差值都是0.2MPa、量程为＿D＿的表准确度高。

A.1MPa；B.4MPa；C.6MPa；D.10MPa。

18.引起被调量偏离给定值的各种因素称为＿B＿。

A．调节；B.扰动；C反馈；D控制。

19.前馈调节是直接根据＿B＿进行调节的调节方式。

A．偏差；B.扰动；C.测定值；D.给定值。

20.不属于闭环系统范围内的扰动称为＿B＿。

A.内部扰动；B.外部扰动；C.阶跃扰动；D.基本扰动。

21.在调节系统中适量加入＿C＿调节作用，可减小被调量的动态偏差，提高系

统的稳定性。

A.比例；B.积分；C.微分；D.线性。

22.调节系统的整定就是根据调节对象调节通道的特性确定＿B＿参数。

A.变送器；B.调节器；C.执行器；D.传感器。

23.调节就是抵消扰动的影响，使被调变量恢复到＿B＿。

A．初始值；B.给定值；C.恒定值；D.标准值。

24.对于PID调节器＿D＿。

A.I的作用是减小动态偏差、D的作用是消除静态偏差；B.I的作用是消除静态偏

差、D的作用是消除动态偏差；C.I的作用是消除动态偏差、D的作用是减小静态

偏差；D.I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差。

25.动态偏差是指调节过程中＿C＿之间的最大偏差。

A.被调量与调节量；B.调节量与给定值；C.被调量与给定值；D.以上都不是。

26.要使PID调节器为比例规律，其积分时间Ti和微分时间TD应设置为＿B＿。

A.∞、∞；B.∞、0；C.0、0；D.0、∞。

27.当＿D＿时，具有积分作用的调节器会出现积分饱和现象。

A．偏差＞0；B．偏差＜0；C．偏差＝0；D．偏差长期存在

28.关于积分作用对闭环系统影响的描述，＿C＿是正确的。

A．积分时间越小，闭环系统振荡倾向加强，稳定裕度上升；B．积分时间越小，

闭环系统振荡倾向减弱，稳定裕度下降；C．积分时间越小，闭环系统振荡倾向

加强，稳定裕度下降；D．积分时间越小，闭环系统振荡倾向减弱，稳定裕度上

升

29.前馈控制是一种__C__控制方式。

A．主动的、闭环；B．被动的、闭环；C．主动的、开环；D．被动的、开环

30.在PID调节中比例作用是依据__A__来动作的，在系统中起着稳定__B__的作

用；积分作用是依据__C__来动作的，在系统中起着__D__的作用；微分作用是

依据__E__来动作的，在系统中起着__F__的作用。

A.偏差大小；B.被调参数；C.偏差是否存在；D.消除余差；E.偏差变化速度；

F.超前调节；G.稳定参数

31.前馈调节是根据__A__来进行的调节，通常产生静态偏差，需要由__B__回路

克服。

A.扰动量；B.负反馈；C.正反馈；D.干扰

32.如果一个调节通道存在两个以上的干扰通道，从系统动态角度考虑，时间

常数__A__的干扰通道对被调参数影响显著，时间常数__C__的调节通道对被调

参数影响小。

A.小；B.不变；C.大；D.快

33仪表的准确性与__B__有关。

A.相对误差、绝对误差；B.绝对误差、测量范围；C.测量范围、基本误差；D.

相对误差、基本误差

34.某表校验时，在4mA点，上升测得的值为3.990mA，绝对误差为__B__。

A．0.010mA；B．-0.010mA；C．-0.002mA；D．0.002mA

35.在调节器中，微分时间越长，微分作用就__B__。

A．越小；B.越强；C.不变；D.不大

36.调节器的比例带越大，则放大倍数越小，调节作用就越弱，余差越大__A__。

A．越大；B.越小；C.越弱；D.越强

37.某台差压变送器的最大差压为1600mmH2O,精度等级为1级,则在校验点为

800mmH2O时,该点差压允许变化的范围是＿B＿。

A.792--808mmH2O；B.784--816mmH2O；C.792--816mmH2O；D.784--808mmH2O

38.控制系统中控制器的正、反作用的确定是依据＿D＿。

A．实现闭环回路的正反馈；B．构成反馈即可；C．系统放大倍数恰到好处；

D.实现闭环回路的负反馈

39.有一块精度为2.5级，测量范围为0--100kPa的压力表，它的最大绝对误

差是＿B＿。

A．2.0KPa；B．2.5KPa；C．4.0KPa；D．1.5KPa

40.下面的＿A＿不是前馈控制系统的特点之一。

A．按偏差控制；B．按扰动控制；C．控制作用迅速及时；D．属于开环控制

41.有一台PI调节器，P=100%，TI=1min，若将P改为200%时，则以下说法不

正确的是＿C＿。

A.系统稳定度提高；B.系统动差增大；C.系统静差增大；D.调节时间增长

42.在控制系统中，既发挥了前馈对主要干扰克服的及时性，又保持了反馈控

制能克服多种干扰、保持稳定性的控制是＿C＿。

A．静态前馈；B.动态前馈；C.前馈反馈；D.前馈串级

43.有一台PI调节器，δ=80%，TI=5min，若将TI改为0.5min，则＿A＿。

A.调节系统稳定度降低；B.调节时间加长；C.调节系统稳定度提高；D.余差有

所减小

三、多选题（将正确答案的字母填在空格内）

1.调节过程结束后，被调量与给定值之差称为＿A、B、C＿

A.残余偏差；B.余差；C.静差；D.动差

2.积分作用是消除＿A、B、C＿

A.残余偏差；B.余差；C.静差；D.动差

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.变送器与传感器的主要区别是变送器输出的是标准信号。

（√）

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.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”。

（√）

7.当水箱没有液体进出时，其液位永远不会改变。

（√）

8.电动机的电源和负载都稳定时，其转速不会改变。

（√）

9.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。

（√）

10.一切对稳定被调参数不利的消极因素统称为“扰动”。

（√）

11.扰动是指引起调节量变化的各种因素。

（×）

12.调节就是抵消扰动的影响，使调节变量恢复到给定值。

（×）

13.把输出量的全部或部分送到输入端称为前馈。

（×）

14.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。

（√）

15.积分调节的缺点是有滞后作用。

（√）

16.被调节的生产过程或工艺设备称为调节对象。

（√）

17.由调节设备和调节对象相互作用所形成的闭合负反馈回路称为自动调节系统。

（√）

18.调节器的积分时间长时，积分作用强，消除静态偏差需要经过的时间较短。

（×）。

19.MTBF是指平均故障间隔时间。

（×）。

20.扰动是指引起调节量变化的各种因素。

（×）。

21.在静态过程中，被测量值偏离给定值的最大值叫做超调量。

（×）。

22.微分作用一开始不显著，但随着时间而逐渐增强。

（×）

23.调节过程结束后，被控量的实际值与给定值之间的偏差称为动态偏差。

（×）。

24.发生在控制系统内部的扰动叫内扰。

（√）。

25.比例调节器调节过程结束后被调量必然有稳态误差，故比例调节器也叫有差调节器。

（√）。

26.积分调节过程容易发生振荡的根本原因是积分调节作用产生过调。

积分Ti愈小，积分作用愈强，愈容易产生振荡。

（√）。

27.调节器的微分作用，可以有效减少调节过程中被调量的偏差。

（√）。

28.在单回路调节系统中，调节器的作用方向根据主信号的极性选择。

（√）。

29.微分时间应根据调节对象的迟延时间来整定。

（√）。

30.严格地讲，现场实际应用的PI调节器系统，其实调节结果是有误差的。

（√）。

31.单纯按微分规律动作的调节器是不能独立工作的。

（√）。

32.使用比例积分调节器时，积分时间要根据对象的特性来选择。

（√）。

33.对于定值调节系统，其稳态过程的质量指标一般是以静态偏差来衡量。

（√）。

34.反馈调节的调节器动作总是和扰动同步开始，所以说它是一种“及时”调节。

（×）。

35.实际PI调节器放大器的开环增益为有限值，输出不可能无限增加，积分作用呈饱和状态，调节系统存在静态偏差。

（√）。

36.对于采用比例积分作用的调节系统，当有一个阶跃输入时，调节设备的输出同时按比例积分规律变化。

（×）。

37.对于只采用比例规律的调节系统，在手动至自动的切换过程中，不存在切换扰动，因此无需进行对位操作。

（√）。

38.在控制系统中，对象内要求保持给定值的物理量称为被控变量。

（√）

39.在控制系统中，受调节器操纵，用以使被控变量保持给定值的物料量或能量

称为操纵变量。

（√）

40.在控制系统中，被控对象的目标值称为给定值。

（√）

41.在控制系统中，通常把给定值与测量值之差称为偏差。

（√）

42.对于闭环控制系统，比例带越小，系统的稳定性就越是下降。

（√）

43.在控制系统中引入积分作用的目的是消除余差。

（√）

44.按照结构控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统两大类。

（√）

45.定值控制系统的主要任务是使被控变量能够尽快地、正确无误地跟踪给定值的变化，而不考虑扰动对被控变量影响。

（×）

46.在定值控制系统中，最大动态偏差等于其衰减比的分子幅值。

（×）

47.定值控制系统的基本任务是克服扰动对