控制儀表測(cè)試題+答案

自動(dòng)化儀表與過程控制一．填空、選擇題被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對(duì)流量（Q/Qmax）與閥門相對(duì)行程（l/L）之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)閥的（流量）特性；若閥前后的壓差保持不變時(shí)，上述關(guān)系稱為（理想）特性；實(shí)際使用中，閥前后的壓差總是變化的，此時(shí)上述關(guān)系為（工作）特性。根據(jù)下列情況，填空（大，小，好，差）：關(guān)小與調(diào)節(jié)閥串聯(lián)的切斷閥，會(huì)使可調(diào)比變（小），流量特性變（差）；打開與調(diào)節(jié)閥并聯(lián)的旁路閥，會(huì)使可調(diào)比變（?。髁刻匦宰儯ú睿?；對(duì)可調(diào)比來說，切斷閥比旁路閥的影響要（?。?；對(duì)流量特性來說，切斷閥比旁路閥的影響要（差）。3）1g/cm,，流體重度為（的定義是：調(diào)節(jié)閥全開，閥前后壓差為（0.1MPa）3.流通能力C每（小時(shí)）所通過的流體（流量/體積/質(zhì)量）數(shù)。加熱爐的燃料油系統(tǒng)應(yīng)選用（氣開）式調(diào)節(jié)閥；鍋爐液位控制的冷水閥應(yīng)采用（氣關(guān)）式調(diào)節(jié)閥?？刂葡到y(tǒng)引入積分作用是為了（消除余差），但積分的引入會(huì)使系統(tǒng)（產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象），引入微分作用是為了（克服容量滯后）。執(zhí)行器按其能源型式可分為（氣動(dòng)），（電動(dòng)），（液動(dòng)）三大類。氣動(dòng)執(zhí)行器由（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）和（調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）兩個(gè)部分組成。）。手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)）、（閥門定位器8.執(zhí)行器常用的輔助裝置有（調(diào)節(jié)閥的流量特性有（直線特性）、（對(duì)數(shù)/拋物線特性）和（快開特性），流量特性的選擇主要是與（被控對(duì)象的過程特性）相匹配。根據(jù)下列情況，選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性：調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開度工作時(shí)，易選用（等百分比/對(duì)數(shù)）特性；雙位調(diào)節(jié)應(yīng)選用（快開）特性；當(dāng)被調(diào)介質(zhì)含有固體懸浮物時(shí)，宜選（直線）特性；程序控制應(yīng)選用（快開）特性。調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正、反作用的確定是根據(jù)：（B）實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的正反饋。實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的負(fù)反饋。系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處生產(chǎn)的安全性。由于微分調(diào)節(jié)規(guī)律有超前作用，因此調(diào)節(jié)器加入微分作用主要是用來：（C）A.克服調(diào)節(jié)對(duì)象的慣性滯后（時(shí)間常數(shù)T）,容量滯后T和純滯后T.0cB.克服調(diào)節(jié)對(duì)象的滯后T.0C.克服調(diào)節(jié)對(duì)象的慣性滯后（時(shí)間常數(shù)T）,容量滯后T.c二.簡答題據(jù)你所知，寫出十種常見的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式?！緟⒖即鸢浮恐蓖▎巫{(diào)節(jié)閥，直通雙座調(diào)節(jié)閥，角型調(diào)節(jié)閥，高壓調(diào)節(jié)閥，三通調(diào)節(jié)閥，隔膜調(diào)節(jié)閥，偏心調(diào)節(jié)閥，套筒型調(diào)節(jié)閥，蝶閥，球閥。執(zhí)行器的選擇，主要是從哪三方面考慮？【參考答案】遵循調(diào)節(jié)閥特性的選用原則，從提高過程控制質(zhì)量和系統(tǒng)安全角度，還應(yīng)包括以下內(nèi)容：選擇合適的調(diào)節(jié)工作區(qū)間選擇合適的流量特性選擇合適的調(diào)節(jié)閥開關(guān)形式調(diào)節(jié)器的正、反作用方式的選擇原則和步驟？【參考答案】調(diào)節(jié)器有正反兩種作用方式，選取原則是必須保證使整個(gè)單回路構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)。步驟：首先根據(jù)生產(chǎn)工藝安全等原則確定調(diào)節(jié)閥的開關(guān)形式，然后按被控過程特性確定其正反作用，最后根據(jù)上述組成該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)各環(huán)節(jié)的靜態(tài)放大系數(shù)記性相乘必須為正的原則來確定調(diào)節(jié)器的正反作用。調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)K的意義是什么？是不是就是實(shí)際工藝條件下的最大流量Qmax?V【參考答案】所謂調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)，是指在調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過調(diào)節(jié)閥的流體體積或質(zhì)量。它表明了調(diào)節(jié)閥根據(jù)工藝要求應(yīng)具有的尺寸大小，是調(diào)節(jié)閥選擇的重要參數(shù)。可以定義為：在調(diào)節(jié)閥前后壓差為100kPa，流體密度為1000kg/m的條件下，每小時(shí)通過閥門的流3體數(shù)量(m)。3不是實(shí)際工藝條件下的最大流量Qmax,存在差壓。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由伺服放大器和執(zhí)行單元兩大部分，其典型結(jié)構(gòu)原理方框圖如圖所示，請(qǐng)對(duì)位置發(fā)生器工作原理作解釋。【參考答案】I作為伺服放大器的輸入信號(hào)，與位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較，來自調(diào)節(jié)器的其差值經(jīng)伺服i放大器放大后控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，再經(jīng)減速器減速后，改變輸出軸即調(diào)節(jié)閥的開度(或擋板的角位移)，與此同時(shí)，輸出軸的位移經(jīng)位置發(fā)送器檢測(cè)后變成電信號(hào)，作為閥位指示III相等時(shí)，伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)調(diào)節(jié)閥的開度就定在了與調(diào)節(jié)及反饋信號(hào)，當(dāng)進(jìn)器輸出的位置上?？刂瓶驁D：.輸出入輸執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象放大器控制器送變檢測(cè)闡述調(diào)節(jié)器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用。6.】【參考答案并將產(chǎn)生的控制信號(hào)對(duì)被控量和設(shè)定值產(chǎn)生的偏差信號(hào)，按照某一控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，以達(dá)到所需的使執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)接收到的控制信號(hào)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，工藝要求。調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的功能有：輸入、運(yùn)算、輸出處理的功能；自動(dòng)平衡的功能；自診斷的功能以及通信功能。什么是比例度？7.參考答案】【的倒數(shù)，是調(diào)節(jié)器的一個(gè)重要參數(shù)。實(shí)質(zhì)上K比例度又稱比例帶，是調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)P加大比例度能提高系統(tǒng)穩(wěn)定是表示調(diào)節(jié)閥開度的百分比與被調(diào)量偏差變化的百分比的比值。反之，能提高系統(tǒng)的精度，但調(diào)節(jié)過程的振蕩程度要增加。;性，但靜態(tài)偏差要增加．用變送器的輸出直接控制調(diào)節(jié)閥，能否起調(diào)節(jié)作用？【參考答案】不能。工業(yè)上的控制過程一般都是基于偏差的過程控制。如果把變送器的輸出直接控制調(diào)節(jié)閥，而不跟設(shè)定值作比較，就不會(huì)產(chǎn)生偏差信號(hào)，控制器失去了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制作用。三．分析題1.有一液位控制系統(tǒng)如圖1所示，根據(jù)工藝要求調(diào)節(jié)閥選用氣開式，調(diào)節(jié)器的正反作用應(yīng)該如何？圖2中的液面調(diào)節(jié)回路，工藝要求故障情況下送出的氣體中不允許帶有液體。試選取調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)型式和調(diào)節(jié)器的正、反作用，再簡單說明這一調(diào)節(jié)回路的工作過程。氣HH氣開液圖1液位控制系統(tǒng) 圖2液位控制系統(tǒng)【參考答案】圖1先做兩條規(guī)定：氣開調(diào)節(jié)閥為+A,氣關(guān)調(diào)節(jié)閥為一A；調(diào)節(jié)閥開大，被調(diào)參數(shù)上升為+B,下降為一B。則AXB=“+”調(diào)節(jié)器選反作用；AXB=“一”調(diào)節(jié)器選正作用。在圖中，閥為氣開+A,閥開大，液位下降一B,則有：(+A)X(-B)=“一”調(diào)節(jié)器選正作用。圖2因工藝要求故障情況下送出的氣體不允許帶液，故當(dāng)氣源壓力為零時(shí)，閥門應(yīng)打開，所以調(diào)節(jié)閥是氣關(guān)式。當(dāng)液位上升時(shí)，要求調(diào)節(jié)閥開度增大，由于所選取的是氣關(guān)調(diào)節(jié)閥，故要求調(diào)節(jié)器輸出減少，調(diào)節(jié)器是反作用。其工作過程如下：液體液位變送器輸出調(diào)節(jié)器輸出(一調(diào)節(jié)閥開度液體輸出f一液位八.2．圖3所示為加熱爐溫度控制系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求，出現(xiàn)故障時(shí)爐子應(yīng)當(dāng)熄火。試說明調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式，調(diào)節(jié)器的正反作用方式，并簡述控制系統(tǒng)的動(dòng)作過程.TC冷介質(zhì)加熱爐熱介質(zhì)燃料圖3加熱爐溫度控制系統(tǒng)【參考答案】因工藝要求故障情況下爐膛熄火，從安全角度分析，調(diào)節(jié)閥要選取氣開式。?KKKK?OKK?OK?OOK?,,那么，根據(jù)：由于調(diào)節(jié)閥為氣開式，知，mppcmvcv所以調(diào)節(jié)器為正作用。動(dòng)作過程：當(dāng)檢測(cè)到爐膛溫度正常時(shí)，閥門開度不變，燃料流量恒定，當(dāng)故障時(shí)，如果爐膛溫度過高，閥門開度減小，燃料流量減小，使?fàn)t膛溫度降低。一臺(tái)PID調(diào)節(jié)器，為什么當(dāng)測(cè)量等于給定時(shí)，輸出能穩(wěn)在任意值上？【參考答案】根據(jù)PID調(diào)節(jié)器數(shù)學(xué)表達(dá)式：???ldl?？?x?y??Tx??xdt??1) ( ?? dPTdx??i式中：p—比例度，Ti—積分時(shí)間，Td—微分時(shí)間，Ay—輸出信號(hào)，Ax—輸入偏差當(dāng)外界有一干擾，使測(cè)