過程控制儀表及裝置考試試卷

1、一、填空題 （每題 2 分，共 20 分）（ 1 ）控制儀表防爆措施主要有隔爆型和本質安全性。（ 2 ）智能儀表的能源信號是24V，標準傳輸信號是420mA。電儀表的能源信號是24V，標準傳輸信號是420mA（ 3 ）電氣轉換器是將420MA信號轉換為0.020.1MP信號的設備。（ 4 ）在 PID 控制器中，比例度越大系統(tǒng)越穩(wěn)定；積分時間越短，積分作用越強；微分時間越長，微分作用越強。（ 5 ）手動操作是由手動操作電路實現(xiàn)的，手動操作電路是在比例積分電路的基礎上附加軟手動操作電路和硬手動操作電路來實現(xiàn)的。（ 6 ）DDZ- 型控制器有自動（ A）、軟手動（ M ）、硬手動 (H)三種工作狀

2、態(tài)。（ 7 ）執(zhí)行器按所驅動的能源來分，有電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器、液動執(zhí)行器三大類。（ 8 ）常用的安全柵有：齊納式安全柵和變壓器隔離式安全柵。（ 9 ）氣動閥門定位器是按力矩平衡原理工作的，具有精確定位的功能的作用。（ 10 ） 電氣閥門定位器是按力矩平衡原理工作的，即具有電器轉換器的作用，又具有精確定位的功能的作用。二、名詞解釋 (每題 4 分，共 20 分 )（ 1 ）流量系數(shù) C流量系數(shù) C：流量系數(shù) C 的定義為 : 在控制閥全開 , 閥兩端壓差為 100kPa,流體密度為 1g/cm3時，流經控制閥的流體流量( 以 m3/h表示)。（2） “虛短 ”“虛短 ”；差模輸入電壓為零，即

3、Ud 0；（3） “虛斷 ”“虛斷 ”；輸入端輸入電流為零，即ii 0。（ 4 ） 控制規(guī)律：控制規(guī)律，就是指控制器的輸出信號與輸入信號之間隨時間變化的規(guī)律（ 5 ） 反作用執(zhí)行機構反作用執(zhí)行機構:當來自控制器或閥門定位器的信號壓力增大時，閥桿向下動作的叫正作用執(zhí)行機構(ZMA型)；當信號壓力增大時，閥桿向上動作的叫反作用執(zhí)行機構(ZMB型 )。三、簡答題 (每題 8 分，共 40 分 )1、試述熱電偶溫度變送器的工作原理。熱電偶溫度變送器與熱電偶配合使用，可以把溫度信號轉換為4 20mA、1 5V 的標準信號。它由量程單元和放大單元兩部分組成，如圖2.30 所示。熱電偶溫度變送器的放大單元包

4、括放大器和直流/ 交流 / 直流變換器兩部分，放大器由集成運算放大器，功率放大器、隔離輸出和隔離反饋電路組成，后者有變換器和整流、濾波、穩(wěn)壓電路組成。放大單元的作用是將量程單元送來的毫伏信號進行電壓放大和功率放大，輸出統(tǒng)一的直流電流信號 Io （ 4 20mA）和直流電壓信號 VO（ 1 5V）。同時，輸出電流又經隔離反饋轉換成反饋電壓信號 Vf ，送至量程單元。熱電偶溫度變送器的量程單元原理電路如圖 2.34 所示，它由信號輸入回路，零點調整及冷端補償回路，以及非線性反饋回路等部分組成。輸入回路中的電阻Ri1 、 Ri2 及穩(wěn)壓管DW i1、 DW i2 是安全火花防爆元件，分別起限流和限壓

5、作用，它使流入危險場所的電能量限制在安全電平以下。電阻Ri1 、 Ri2 與零點調整及冷端補償回路由電阻Ri3、 Ri4 、 Ri5、 Ri6 、 Ri7、 Rcu 及 W i 等組成。非線性反饋回路由電阻Rf2、 Rf3、 W f 及運算放大器A1 等組成的線性化電路組成。Ci 組成低通濾波器，濾去輸入信號V i 中的交流分量。2、試述工業(yè)常用的控制規(guī)律及其特點。比例（ P）控制規(guī)律特點：控制及時，控制作用強，有余差。適合于干擾小、對象滯后較小而時間常數(shù)并不太小、控制精度要求不高的場合。比例積分控制規(guī)律：特點：控制及時，控制作用強。比例作用克服較大偏差，積分作用能消除余差。比例微分控制規(guī)律：

6、控制及時，控制作用強，控制超前。比例積分微分控制規(guī)律：控制及時，控制作用強，控制超前，能消除余差。3、簡述基型控制器自動、軟手動、硬手動之間的無擾動切換關系凡是向硬手動方向的切換，從自動到硬手動或從軟手動到硬手動（此在由其它方式向硬手操方式切換前，應撥動硬手動撥盤（即調A、 M H），均為有平衡的無擾動切換。即要做到無擾動切換，必須事先平衡。因為硬手動操作撥盤的刻度（即WH 電位器），使它的刻度與控制器的輸出電流相對應，才能保證切換時不發(fā)生擾動。VH值），不一定與控制器的輸出電流相對應，因綜上所述， DDZ- 型控制器的切換過程可描述如下：無平衡無平衡無平衡無平衡有平衡有平衡4、 試述 DDZ

7、- 型控制器的功能。DDZ- 型控制器的功能：一臺DDZ- 型工業(yè)控制器除能實現(xiàn)PID 運算外，還具有如下功能，以適應生產過程自動控制的需要。（ 1）顯示測量信號、給定信號和偏差的大?。?2）顯示控制器的輸出（ 3）提供內給定信號并能進行內外給定選擇（ 4）進行正 / 反作用選擇（ 5）進行手動操作，并具有良好的手動5、試述數(shù)字式控制器的特點/ 自動雙向切換性能數(shù)字式控制器的特點：數(shù)字控制器是以微處理機為運算、判斷和控制的核心。它主要接收編寫程序 , 組成各種控制規(guī)律的數(shù)字式過程控制裝置 , 所以也叫做可編程調節(jié)器。（1） . 性能價格比高1 5VDC標準的連續(xù)模擬量信號, 輸出也是15VDC或 4 20mADC標準的連續(xù)模擬量信號, 并且以儀表外形出現(xiàn)的一種可由用戶（2） .使用方便（3） . 靈活性強（4） . 可靠性高（5） .通信功能四、分析題1、用階躍響應曲線分析控制器的比例積分控制規(guī)律？（10 分）V o1tVo3A3 Vo2C IVo 2C