《自動(dòng)化儀表》

1、1、什么是過程控制系統(tǒng)？他的基本組成有哪些？（P3/4）以表征生產(chǎn)過程的參量做為被控量（控制對(duì)象），例如溫度、壓力、流量等，使之接近給泄 值或者保持在給左范圍內(nèi)（控制目標(biāo)）的自動(dòng)控制系統(tǒng)，成為過程控制系統(tǒng)。2、請(qǐng)畫出一個(gè)過程系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方框圖（p3/4）3、DDZ-111型儀表采用直流信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)有哪些？ （p4/5）4、DDZ-111型儀表采用電流流制的優(yōu)點(diǎn)有哪些？（p4/5）5、兩線制變送器的兩線制是指將供電的電源線與信號(hào)的傳輸結(jié)合起來，一共只有2跟導(dǎo)線。 （p4/5）6、標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)中，使用1MA表示0信號(hào)，而不用0信號(hào)，這樣做的好處是有利于識(shí)別儀 表斷電、短線等故障，且為現(xiàn)場(chǎng)變

2、送器實(shí)現(xiàn)兩線制提供了可能（P4/5）7、（p6/7）的題 0-4 答：100- （-100） *0. 5%=1°C8、溫度檢測(cè)儀表根據(jù)檢測(cè)途徑的不同，可分為哪幾類，并分別居處至少兩例，（p7/8）9、請(qǐng)簡(jiǎn)述熱電偶的工作原理（P8./9）10、適合用作電阻敢問原件的材料應(yīng)滿足什么要求？ （pll/12）11、熱電偶溫度變送器的作用是什么？核心結(jié)構(gòu)是什么？大體上可分為哪里部分（P12/13）12、彈性式壓力測(cè)量元件是利用彈性原件受壓產(chǎn)生變形來測(cè)量壓力的，采用的彈性測(cè)壓原件 有彈簧管、波紋管、膜片。（P19/20）13、請(qǐng)給岀圖1-19所示力平衡式壓力變送器輸出與輸入之間的關(guān)系，并說明如何

3、才能保證 變送器的精度。（p20/21）14、固態(tài)測(cè)壓儀表是利用某些原件固有的物理特性進(jìn)行測(cè)壓，如利用壓電效應(yīng)、壓磁效應(yīng)、 壓阻效應(yīng)等直接將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（P27/26）15、請(qǐng)簡(jiǎn)述差壓流量計(jì)的工作原理。（P29/28）差壓流量計(jì)主要由肖流裝宜和差壓計(jì)組成，通過在管道中設(shè)置節(jié)流裝置，使得流體通 過管道中這一位宜時(shí)前后產(chǎn)生壓力差，可建立流疑與該壓差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：Q二 ,因此將流量測(cè)量轉(zhuǎn)換為差壓測(cè)量，于是使用差壓計(jì)測(cè)量該差壓，也就間接獲得了所要測(cè)的流 量16、容積式流量計(jì)（P32/31）橢圓齒輪流量計(jì)作為一種容積式流量計(jì)，英內(nèi)部由A、B兩個(gè)橢圓形齒輪組成，流體通過 時(shí)，會(huì)使A、B齒輪分別做順時(shí)

4、針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)過一周時(shí)，通過該流量計(jì)的流量為 4個(gè)半月形，于是測(cè)量橢圓齒輪的轉(zhuǎn)速便可知道液體的體積流量，累訃齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，便 可知道一段時(shí)間內(nèi)液體流過的總量。17、電磁流量汁相比于其他流呈:計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是不在管逍中設(shè)巻檢測(cè)元件，缺點(diǎn)是只能測(cè)導(dǎo)電液 體的流量（P33/33）18、對(duì)漩渦發(fā)生體的要求是什么？（35/35）19、電容式液位計(jì)的工作原理是什么？ （37/37）在電容器的極板間充以不同的介質(zhì)時(shí)，由于介電系數(shù)的差別，電容量也會(huì)不同。以液體 代替空氣作為介質(zhì)時(shí)，由于液體的介電系數(shù)比空氣大得多，電容量將變大。因此，測(cè)量電 容量的變化可知道液而的髙低。20、熱導(dǎo)式氣體分析儀的工作原理是根據(jù)

5、不同種類氣體具有不同的熱傳導(dǎo)能力這一特性，通 過測(cè)泄混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，推算出其中某些組分的含疑。（39/39）21、紅外線分析儀的工作原理是根據(jù)不同的組分對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線具有選擇性吸收的特征 制成的（P41/41）22、調(diào)節(jié)器的作用是什么？ （49/49）23、在PID三作用調(diào)節(jié)器中，比例作用是,微分作用是積分作用是（50/50）24、簡(jiǎn)述P、I、D三種調(diào)節(jié)方式的優(yōu)缺點(diǎn)。（P49：課件）P：優(yōu)點(diǎn)：一旦被調(diào)量偏離其給定值，調(diào)節(jié)器便會(huì)產(chǎn)生信號(hào)減小偏差。缺點(diǎn)：存在靜態(tài)誤差。I：優(yōu)點(diǎn)：消除偏差。缺點(diǎn)：動(dòng)作過于遲緩，使調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)變壞，過渡過程時(shí)間延長(zhǎng)，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)左。 D：優(yōu)點(diǎn)：在偏差信號(hào)出

6、現(xiàn)或變化的瞬間，立即根據(jù)變化的趨勢(shì)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的調(diào)肖作用，使 偏差盡快地消除于蔭芽狀態(tài)之中。缺點(diǎn)：對(duì)靜態(tài)偏差亳無抑制能力。25、簡(jiǎn)述圖2-10所示的PID調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)過程。（P57）若Td«Ti,在階躍信號(hào)剛加入一段時(shí)間內(nèi)，微分起主要作用，積分作用很小，可忽略。 隨著時(shí)間的推移，積分作用越來越強(qiáng)，最后微分作用可忽略?？梢婋A躍響應(yīng)曲線為“ J ” 型曲線。整個(gè)曲線由比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和有限制的微分項(xiàng)三部分組成，K：限制了初始瞬間驟 變的幅度：K的有限性限制了最終幅度。26、臺(tái)完整的調(diào)節(jié)器通常由哪幾部分組成，各部分的主要作用是什么？請(qǐng)畫出DDZ-III型 調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)方框圖，并簡(jiǎn)述各部分的

7、主要作用。（P60）一臺(tái)完整的調(diào)節(jié)器主要由輸入電路、給左電路、PID運(yùn)算電路、自動(dòng)和手動(dòng)切換電路、 輸岀電路及指示電路等組成。輸入電路接受變送器送來的被調(diào)量所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，給左 電路提供給定值對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，PID運(yùn)算電路根據(jù)偏差給出調(diào)肖命令，自動(dòng)和手動(dòng)切換電路 用于選擇調(diào)節(jié)器的控制方式，輸出電路將1-5v的調(diào)右命令轉(zhuǎn)為電源，輸出給執(zhí)行器，指示 電路顯示岀測(cè)量值和給定值得參數(shù)。27、請(qǐng)分析DDZ-III型調(diào)節(jié)器中輸入電路的作用（課件2.4-5為）要點(diǎn)：（1）提髙輸入阻抗（1分）（2）求出測(cè)量值與給左值的偏差（1分）（3）將偏差 放大兩倍（1分）（4）消除傳輸線上降壓的影響（1分）（5）進(jìn)行電

8、平轉(zhuǎn)移，保證輸入電壓 在運(yùn)放允許范圍之間，能正常放大。28、請(qǐng)簡(jiǎn)單表示出DDZ-III型調(diào)節(jié)器的切換特性（P67/65）。29、對(duì)比模擬儀表和數(shù)字儀表，請(qǐng)列出前者以及后者的優(yōu)點(diǎn)（課件2. 5-2）數(shù)字儀表的優(yōu)點(diǎn)：（1）功能豐富，由軟件實(shí)現(xiàn)，更改靈活（2）具有自診斷功能，可提 高系統(tǒng)安全性（3）具有數(shù)據(jù)通信功能，可以組成測(cè)控網(wǎng)絡(luò)（4）在尺寸功耗價(jià)格等比模擬儀 表更具有優(yōu)勢(shì)30、基本PID調(diào)節(jié)器的離散表達(dá)式有哪幾種（P68/66 ）31、請(qǐng)通過數(shù)字表達(dá)式說明PI-D算法相對(duì)基本PID算法做了哪些改進(jìn)（P71/68 ）32、PI-D 算法:MV(s)=-PO英中微分作用只針對(duì)測(cè)量值,其中不對(duì)設(shè)左值起

9、作用。消除微分沖擊：I-PD算法：MV（s） =丄PP和D只針對(duì)測(cè)量值，不對(duì)設(shè)定值起作用，消除微分沖擊和比例沖擊。33、對(duì)于混合過程中使用的PID算法，它的控制目標(biāo)是什么？（P75/73）SLPC主要由CPU、存儲(chǔ)器ROM和RAH,、D/A轉(zhuǎn)換器、I/O接口、雙向數(shù)據(jù)通信接口、人 機(jī)接口幾部分組成。CPC是調(diào)丹器的核心處理器：ROM存放系統(tǒng)管理程序及各種運(yùn)算控制子 程序塊，RAM存放現(xiàn)場(chǎng)設(shè)泄數(shù)據(jù)及中間計(jì)算結(jié)果：D/A轉(zhuǎn)換器完成現(xiàn)場(chǎng)和調(diào)B器間模數(shù)轉(zhuǎn)換 和數(shù)模轉(zhuǎn)換：I/O接口實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)儀表的交互信息：雙向數(shù)據(jù)通信接口與上位機(jī)交換信息。34、SLPC是按照100ms或200ms的定周期節(jié)拍工作的。（

10、P79/77）35、SLPC調(diào)節(jié)器的指令可分為數(shù)據(jù)傳輸類指令、結(jié)朿指令和功能指令，其中功能指令又分 為運(yùn)算指令和控制指令。（P83/81）36、SLPC有三種控制模塊，分別是、。P88-9037、SLPC的控制模塊中有哪幾類功能擴(kuò)展寄存器，并自作用是什么？ （P93/91）38、SLPC中控制模塊的確建，通常按什么程序進(jìn)行？首先，根據(jù)控制需要，選擇對(duì)應(yīng)的回路結(jié)構(gòu)（BSC、CSC、SSC）：苴次，通過設(shè)左控制字, 選擇不同的控制回路算法和控制周期：然后，設(shè)置運(yùn)行方式字，指龍與運(yùn)行方式有關(guān)的項(xiàng)目； 最后，根據(jù)需要選擇是否進(jìn)行參數(shù)整立，或由人工確定P、I、D整圧參數(shù)。39、簡(jiǎn)述5個(gè)運(yùn)行方式字各自的功

11、能。（課件）40、YSS-1000型SLPC提供兩種編程方法，一種是,另一種是。（P102/99）41、集散控制系統(tǒng)是指集中，分散。（P105/102）42、典型的DCS由那幾部分組成，各自作用是什么？（P106/103）答：典型的DCS主要由操作站、現(xiàn)場(chǎng)控制站以及通信網(wǎng)絡(luò)三大部分組成。操作站作為人機(jī)接 口，進(jìn)行系統(tǒng)的集中監(jiān)視、操作、維護(hù)與工程組態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)控制站一種控制功能與操作監(jiān)視功 能分離的多回路控制器，用于分散執(zhí)行控制功能，通信網(wǎng)絡(luò)術(shù)語起連接作用的中間層，組成 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)。43、CENTUM CS3000綜合控制系統(tǒng)基本組成包括哪些？ （P110/107）44、CENTUM CS300

12、0 中 HIS、ENG 和 FCS 的主要作用是什么？ （P110/107）答：1，人機(jī)界而站主要用于操作和監(jiān)視。2,工程師站是具有工程組態(tài)功能的PC,可進(jìn)行 系統(tǒng)組態(tài)或在線維護(hù)，通常它同時(shí)具備HIS功能，使苴即可進(jìn)行工程組態(tài)又可對(duì)過程進(jìn)行操 作和監(jiān)視。3,現(xiàn)場(chǎng)控制站主要用于信號(hào)輸入和輸出處理。完成模擬量調(diào)節(jié)、順序控制、邏 借運(yùn)算、批量控制等實(shí)時(shí)控制運(yùn)算功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與上位操作站，以及PLC等1/0子系統(tǒng), 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)等的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。45、CENTUM CS3000子系統(tǒng)的一體化功能的實(shí)現(xiàn)有和兩種方式。（P116/U3）46、CENTUMCS3000中現(xiàn)場(chǎng)控制站的基本控制功能包括、等（P1

13、18/115）47、集散控制系統(tǒng)的操作站主要由三大功能，即 ,以及 。（P136/113）48、什么事現(xiàn)場(chǎng)總線，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與從傳統(tǒng)的4-20mA的模擬傳輸技術(shù)相比，有哪些優(yōu)勢(shì)？ 答：現(xiàn)場(chǎng)總線是用于智能現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室系統(tǒng)之間的一種全開放，全數(shù)字化、雙向、多節(jié) 點(diǎn)的互連通信系統(tǒng)，是現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)的結(jié)合。特點(diǎn)：1，雙向數(shù)字通信，實(shí)時(shí)性 好，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程組態(tài)與維護(hù)。2,網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)可大大節(jié)省連接電纜，降低安裝費(fèi)用。3,使控制 功能比DCS更加分散，減少硬件設(shè)備，降低控制系統(tǒng)的總成本。4,與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一致性， 保證子系統(tǒng)的開放性和不同廠商設(shè)備的互換性。49、執(zhí)行器的作用是什么？ 一般由哪幾部分組成

14、？ P177-17950、執(zhí)行器按使用的能源種類分為哪幾類，各自的特點(diǎn)是什么？ P177-179答：（1）氣動(dòng)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，便宜，維護(hù)方便，防火防爆，但需氣源（2）電動(dòng)： 能源取用方便，信號(hào)傳輸快，傳輸距離遠(yuǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，推力小，價(jià)格貴（3）液動(dòng)：推力最 大，使用不多。51、什么情況下需要使用電-氣轉(zhuǎn)換器，它的作用是什么，試分析圖4-9所示電-氣轉(zhuǎn)換器的 工作原理。P182-184答：當(dāng)電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表配合使用氣動(dòng)執(zhí)行器時(shí)，要使用電-氣轉(zhuǎn)換器。它的作用是使氣動(dòng) 執(zhí)行器能夠接受電動(dòng)凋節(jié)器的命令，把調(diào)廿器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為20-lOOkPa的標(biāo)準(zhǔn) 氣壓信號(hào)。 工作過程：標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)進(jìn)入處于磁鐵

15、中的線圈，會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，并產(chǎn)生 電磁力作用于杠桿一端，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，改變擋板與噴嘴間距離，于是噴嘴擋板機(jī)構(gòu)的背壓室 輸岀壓力P，經(jīng)氣動(dòng)功率放大器后作用于波紋管，波紋管自由端產(chǎn)生位移，使杠桿力矩平衡, 構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，于是輸入I與輸出P成比例。52、安全火花防爆的實(shí)質(zhì)是限制火花的能量。53、構(gòu)成安全火花防爆系統(tǒng)的充分和必要條件有哪些？ P18854、使用閉路測(cè)世法測(cè)泄對(duì)象動(dòng)態(tài)特性，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ P21055、干擾通道的放大系數(shù)，時(shí)間常數(shù)及純滯后對(duì)系統(tǒng)調(diào)肖品質(zhì)有什么影響? P288答：K，愈大，系統(tǒng)的靜差也愈大。希望&越小越好，這樣可使靜差減小，控制精度提 高。干擾通道的時(shí)間常數(shù)7的增加，可以使最大動(dòng)態(tài)偏差減小，這也是希望的，干擾通道 出現(xiàn)純滯后并不影響調(diào)節(jié)質(zhì)量。56、何謂單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)適用于哪些場(chǎng)合？答：?jiǎn)位芈氛{(diào)盯系統(tǒng)，一般指在一個(gè)調(diào)節(jié)對(duì)象上用一個(gè)調(diào)節(jié)器來保持一個(gè)參數(shù)恒泄，而 調(diào)節(jié)器只接收一個(gè)測(cè)量信號(hào)，英輸出也只控制一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可應(yīng)用于一般的工業(yè)生產(chǎn)過程, 尤其適用于被控過程的純延時(shí)和慣性小、負(fù)荷和擾動(dòng)變化比較平緩，或者對(duì)被控質(zhì)疑要求不 高的場(chǎng)合。57、如圖所示石油工業(yè)中的管式加熱爐，試分析如何使用串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使原油或重油加熱 到一定的程度，以保證下道工序的順利進(jìn)