化工自动化及仪表.docx
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化工自动化及仪表
华东理工大学成人高等教育《测控技术》学习指导书
王华忠叶西宁编写
继续教育学院组编
二00九年十一月十日
模拟试卷2
试卷满分100分。
考试时间90分钟。
一、填空题(每题2分,共20分
1、根据测量误差的性质,可以将测量误差分为系统误差和。
2、DDZ-Ⅱ型仪表现场传输信号为0~10mA,DDZ-Ⅲ型控制仪表现场传输信号为mA。
3、一台测压仪表量程为0~100KPa,已知其最大绝对误差为1.2KPa,则其精度等级为。
4、某压力容器中,其真空度是0.04MPa,则其绝对压力为MPa。
5、比例积分控制规律的显著特点是结束时无余差。
6、控制阀所能控制的的比值称为控制阀的可调比。
7、反馈控制与前馈控制相比,属于开环控制。
8、通常,串级控制系统中主控制器的正反作用的选择取决于。
9、自动电子平衡电桥与热电阻配接测温时,常采用三线制接法,其主要作用是。
10、PLC(PC最广泛的应用是在和顺序控制领域。
二、单项选择题(每题2分,本大题共20分
1、弹簧管压力表属于(压力表
A、液柱式
B、活塞式
C、电气式
D、弹性式
2、某显示仪表具有冷端温度补偿装置,用它来配接热电偶测温,若热电偶测量端温度升高
2℃,室温(冷端温度下降2℃,则仪表指示约(
A、升高2℃
B、下降2℃
C、不变
D、升高4℃
3、化工过程常见的自动控制系统属于(,而卫星的跟踪控制属于(
A、程序控制,随动控制
B、随动控制,定值控制
C、定值控制,随动控制
D、比值控制系统,随动控制
4、下列流量测量仪表中,(引起的压力损失较小。
A、涡轮流量计
B、超声波流量计
C、差压式流量计
D、转子流量计
5、某加热炉温度控制系统中,通过调节燃油量来控制炉内温度,则燃油量是(
A、操纵变量
B、被控变量
C、设定值
D、干扰
6、(控制中,阀A和阀B的控制信号范围分段由(来完成
A、分程控制
B、串级控制
C、预测控制
D、模糊控制
7、自动控制系统中,通常用(表示温度控制器
A、PC
B、LC
C、TC
D、FC
8、计算机控制系统中,要控制开关式设备的启/停,则该计算机中应该配接(端口设备。
A、AI
B、AO
C、DI
D、DO
9、(理想流量特性的控制阀在在小开度时控制阀的放大系数小,控制平稳缓和,在大开度
时放大系数大,控制灵敏有效。
A、线性
B、对数(等百分比
C、快开
D、S型
10、(存在纯滞后,通常不影响控制质量
A、调节通道
B、测量元件
C、变送器
D、干扰通道
三、判断改错题(每题2分,本大题共12分
1、超声波物位仪表不仅可以测量液位,而且可以测量料位,有时还可以测量界面。
2、现场总线控制系统与集散控制系统一样,都实现了控制分散。
3、比例积分控制作用中,积分时间减小,积分作用增强,系统稳定性增加。
4、节流式流量计通常会造成一定的管路压力损失。
5、一个前馈控制可以同时克服多个干扰。
6、串级控制系统中,副控制器通常都要设置积分作用,以消除副被控变量的余差。
四、简答题(每题6分,本大题共24分
1、前馈控制主要应用在什么场合?
2、阀门定位器的作用是什么?
3、计算机控制系统的发展特征包括哪些方面?
4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律?
五、分析计算题(每题12分,本大题共24分
1、如图2所示,用差压变送器检测液位。
已知,,,,液位H的变化的范围是0~3.0m,已知当地重力加速度为,求差压变送器的量程和迁移量。
311200m/Kg=ρ32950m/Kg=ρ289s/m.mh11=mh52
=
图2差压式物位检测示意图
2、图3所示为一换热器,使用热水与蒸汽对物料进行加热。
工艺要求出口物料的温度保持衡定。
为了节省能源,尽量利用工艺过程中的废热,所以只是在热水不足以使物料温度达到规定值时,才利用蒸汽补充。
根据上述要求:
(1设计一控制系统,画出系统的方框图;(2物料不允许过热,否则容易分解,请确定调节阀的开关型式;(3确定蒸汽阀与热水阀的工作信号段,并画出其分程特性;(4确定控制器的正反作用。
图3换热器示意图
模拟试卷2答案
一、填空题
1、随机误差
2、4~20
3、1.5级
4、0.06
5、过渡过程
6、最大流量与最小流量
7、前馈控制
8、主对象
9、减小连接导线电阻变化对测量的影响10、开关逻辑运算(开关控制
二、单项选择题
1、D;
2、A;
3、C;
4、B;
5、A;
6、A;
7、C;
8、D;
9、B;10、D
三、判断改错题
1、正确
2、正确
3、错误,应该是:
系统稳定性降低。
4、正确
5、错误,应该是:
一个前馈控制可以同时克服一个干扰。
6、错误,应该是:
通常不需要积分作用。
四、简答题
1、(1干扰幅度大而频繁,对被控变量影响剧烈,单纯反馈控制达不到要求时
(2主要干扰是可测不可控的变量
(3对象的控制通道滞后大,反馈控制不及时,控制质量差时,可以采用前馈-反馈控制系统,以提高控制质量。
2、阀门定位器的作用主要有:
(1改善阀的静态特性
(2改善阀的动态特性
(3改变阀的流量特性
(4可以用于分程控制中
(5用于阀门的反向动作,如,采用反作用式的阀门定位器可使气开阀变成气关阀,气
关阀变成气开阀。
3、随着局域网、Internet、IT技术的迅速发展,计算机控制系统向集成化、网络化、智能化、信息化发展已成为一种趋势,了解当今计算机控制系统发展主要特征可以从以下三个方面来理解:
系统结构向网络化、网络向扁平化发展,系统功能向综合化方向发展,系统设备向多样化方向发展。
4、比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控制系统。
比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大,纯滞后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。
比例积分微分调节规律适用于容量滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。
五、分析计算题
1、解:
当液位在0~3m变化时,差压的变化量为:
PagH352808.912000.3=×
根据差压变送器的量程系列,可选择差变的量程为40KPa。
当H=0时,有
1maxρ=×
372409*********−=×−−=−−=Δ..(ghh(pρ89×.
所以差变要进行负迁移,迁移量为37.24KPa,迁移后该差变的测量范围为-37.24~
2.76KPa。
2、根据系统分析知,被控变量为汽包液位,操纵变量为进水流量。
各个环节作用方向选择如下:
(1根据工艺和安全要求,锅炉不能烧干,则当气源故障时进水阀门应该全开,因此控制阀应该选气关式。
(2选用差压变送器测量汽包液位,该环节为正作用。
(3进水流量增加时,汽包液位升高,因此对象是正作用。
因此,为了构成闭环控制系统,应该选择正作用控制器。
该控制系统方框图如图2所示,每个方框的作用方向在图上也标出。
当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时,汽包液位下降,导致测量值也减小,偏差增大,控制器输出减小,控制阀开度增加,进水量增加,汽包液位升高,克服了干扰影响。
液
定+
干扰
图2控制系统方框图
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