控制仪表参考
1.控制仪表与自动控制系统有什么关系？
答:控制仪表是实现过程自动化必不可少的工具。为提高控制系统的功能，可以增加一些仪表；为改善控制质量，可以采用串级控制等其他复杂的控制方案，需要用到更多的仪表。显然，如果没有这些控制仪表，就不可能组成自动控制系统。
2.单元组合式控制仪表有哪些单元？各有哪些功能？
变送单元：将各种被测参数如温度、压力、流量、液位等物理量变换成相应的标准统一信号传送到接收仪表或装置，以供指示、记录或控制。
转换单元：将电压、频率等电信号转换成标准统一信号，或进行标准统一信号之间的转换，以使不同信号可以在同一控制系统中使用。
控制单元：将来自变送单元的测量信号与给定信号进行比较，按照偏差给出控制信号，去控制执行器的动作。
运算单元：将几个标准统一信号进行加、减、乘、除、开方、平方等运算。
显示单元：对各种被测参数进行指示、记录、报警和积算，供操作员监视控制系统和生产工况之用。
给定单元：输出标准同一信号，作为被控变量的给定值送到控制单元，实现定值控制，其输出也可以供给其他仪表作为参考基准值。
执行单元：按照控制器输出的控制信号或手动操作信号去改变控制变量的大小。
辅助单元：为满足自动控制系统的某些要求而增设的仪表。如操作器、阻尼器、限幅器、安全栅等。
3.何为集散控制系统？它是如何让构成的？
DCS系统是一种以微型计算机为核心，实行分散控制、集中管理的计算机控制装置。
通常由控制站（下位机）、操作站（上位机）和过程通信网络三部分组成。
4.何为现场总线及现场总线控制系统？他们具有哪些优点？
现场总线：连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
现场总线控制系统：基于现场总线技术的一种新型计算机控制装置。
优点：全数字化、全分散式、可互操作、开放式以及现场设备状态可控。
5.什么是信号制？控制系统仪表之间采用何种连接方式最佳？为什么？
信号制：即信号标准，是指仪表之间采用的传输信号的类型和数值。
现场仪表与控制室仪表之间采用电流信号；控制室内个仪表的连接采用电压信号。
因为根据电流传送和电压传送的特点，电流传送适合于远距离对单个仪表传送信息，而典雅传送适合于把同一信息传送到并联的多个仪表。
6.防爆仪表与易燃易爆气体或蒸汽之间有何对应关系？i aⅡCT6和dⅡBT3含义是什么？
在某些生产现场存在着各种易燃易爆气体、蒸汽或粉尘，他们与空气混合即成为具有爆炸危险的混合物，而其周围空间成为具有不同程度爆炸危险的场所。安装在这些危险场所的仪表如果产生火花，就容易引起爆炸。因此，这些危险场所的仪表必须是防爆仪表。
i aⅡCT6：Ⅱ类本质安全型ia等级C级T6组。
dⅡBT3：Ⅱ类隔爆型B级T3组。
7.怎样才能构成一个安全火花型防爆控制系统？
要使一个控制系统满足安全火花型防爆要求，必须同时满足两个条件：1在危险场所使用安全火花型防爆仪表2在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅。在系统的安装与使用中要注意两方面：1必须正确地安装安全栅和布线2安全火花型现场仪表在危险场所时，虽然允许打开表壳进行检查，但携带到现场的维修用的仪器仪表。如万用表等，也必须是安全火花型的仪表。
8．仪表中常用到那四种运算放大器?各有哪些特点？
反相输入运算放大器、同向输入运算放大器、差动输入运算放大器和电压跟随器。
反相的特点：输出电压与输入电压成正比，输出与输入极性相反，反相端不接地，是虚地，输入电阻约等于输入回路电阻，输入回路电流全部流经反馈回路。
同相的特点：输出电压与输入电压成正比，输出与输入极性相同，同相端与反相端存在共模电压，输入电阻等于运算放大器本身的共模输入电阻，值很大（通
常1-500M欧）。
差动的特点：只放大差动信号，不放大共模信号，且与差动信号成正比，输出电压与差动信号极性相同，输入端存在共模电压。
跟随器的特点：输出电压与输出电压相等，输入电阻高，输出电阻低。
9．控制器在控制系统中的作用：控制作用。
10. 控制器常用的控制规律有哪几种？他们有哪些表示方法？
答：有P、PI、PD和PID控制等几种。
表示方法：微分方程表示法、传递函数表示法、频率特性表示法、图示法和离散化表示法。
11．数字式控制器PID运算式有哪几种？各有什么特点？
答：1基本数字式PID运算式：位置型、增量型、速度型和偏差系数型。
2改进型数字式PID运算式：不完全微分算式、微分先行PID算式、带不灵敏区
的PID算式和积分分离PID算式
位置型：便于实现计算机运算，但计算繁琐、占用内存大，控制系统易出错。
增量型：占用内存小，计算简单，出现故障一般不会造成大的影响，适当限制输出的增量可防止大的扰动出现，易于实现系统手动/自动的无扰动切换。
速度型和偏差系数型本质上都是增量型算式。
12. 控制器一般应具有哪些功能？这些功能是如何实现的？
一般应具有功能：对偏差信号进行PID运算，偏差显示，输出显示，提供内给定信号及内外给定的选择、正反作用的选择、手动操作与手动/自动双向切换。
13. 控制系统对自动与手动操作之间切换的要求：无平衡无扰动切换。
14. 说明数字式控制器的基本组成，控制器的硬件和软件各包括哪些部分？
数字式控制器由以CPU为核心的硬件电路和软件构成。
硬件包括：主机电路、过程输入/输出通道、人机接口电路及通信接口电路等。
软件包括：系统程序和用户程序。
15. SLPC可编程调节器如何保证出故障时调节器仍能起遥控作用？
X1输入通道和电流输出通道的备用方式，使调节器在CPU出现故障后不会处于完全瘫痪的状态，操作人员可以借助备用方式进行遥控操作，保证生产照常进行。
16．什么是功能模块？SLPC可编程调节器有哪些功能模块？
功能模块提供了各种功能，用户可以选择所需要的功能模块以构成用户程序，使控制器实现用户所规定的功能。
功能模块：数据传送、PID运算、四则运算、逻辑运算、开平方运算、取绝对值运算、高值选择和低值选择、上限幅和下限幅、折现逼近法函数运算、一阶惯性
滞后处理、纯滞后处理、移动平均值运算、脉冲输入计数与积分脉冲输出、
控制方式切换。
17.SLPC可编程调节器如何实现调节器所具有的功能？
18.变送器在自动控制系统中起什么作用？它有哪些类型？
作用：对各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量进行检测，以供显示、记录或控制之用。
类型：差压变送器、压力变送器、温度变送器、液位变送器、流量变送器。
19．模拟式变送器由哪几部分组成？简述其工作原理。
由测量部分、放大器和反馈部分组成。原理P81。
20.简述智能式变送器构成原理：由以CPU为核心的硬件电路和由系统程序、功能模块
构成的软件两部分组成。P82图。
21.变送器为什么要进行非线性补偿？一般如何进行补偿？
变送器在使用时，总是希望其输出信号与被测参数之间成线性关系，但由于传感器组件的输出信号与被测参数之间往往存在着非线性关系，因此，为了使变送器的输出信号y与被测参数x之间呈线性关系，必须进行线性补偿。
方法：使反馈部分与传感器组件具有相同的非线性特性；
使测量部分与传感器组件具有相反的非线性特性。
22．什么是二线制？二线制的变送器有何特殊要求？
二线制即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号。
特殊要求：参见P85三个条件。
23. 电容式差压变送器工作原理:输入差压作用于测量部分电容式压力传感器的中心感压
膜片,从而使感压膜片与两固定电极所组成的差动电容之电容量发生变化，此电容变化量由电容/电流转换电路转换成电流信号，此电流信号和调零与零迁电路产生的调零信号的代数和同反馈电路产生的反馈信号进行比较，其差值送入放大器，经放大得到整机的输出信号。
扩散硅式差压变送器工作原理：输入差压作用于测量部分的扩散硅压阻传感器，压阻效应使硅材料上的扩散电阻阻值发生变化，从而使这些电阻组成的电桥产生不平衡电压，此电压由前置放大器放大，放大信号与调零与零迁电路产生的调零信号的代数和送入电压-电流转换器转换为整机的输出信号。
24.ST3000差压变送器的特点：采用复合传感器和综合误差自动补偿技术，有效克服了扩
散硅压阻传感器对温度和静压变化敏感以及存在非线性的缺点，提高了变送器的测量精度，同时扩宽了量程范围。
25.3051C差压变送器的特点：除了电容式压力传感器外，还配置了温度传感器，用以补
偿热效应带来的误差。两个传感器的信号经A/D转换送到电子组件，微处理机完成对输入信号的线性化、温度补偿、数字通信、自诊断等处理后得到一个与被测差压对应的4-20mA直流电流信号和数字信号，作为变送器的输出。
26．智能式温度变送器的特点：通用性强、使用灵活方便、具有各种补偿功能、具有控
制功能、巨头通信功能、具有自诊断功能。
TT302温度变送器的工作原理：温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测温元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I 转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4～20mA电流信号输出。
27.安全栅的作用：一方面保证信号的正常传输；另一方面控制流入危险场所的能量在爆
炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保系统的安全火花性能。
28. 齐纳式安全栅的工作原理：当电源电压正常时，齐纳二极管两端的电压小于其击穿电
压，齐纳二极管截止，这时安全栅不影响正常的工作电流传输。若现场发生故障，如形成短路时，限流电阻R可以将电流限制在安全额定值以下，从而保证现场安全。
当安全端电压U1高于安全额定电压U0时，齐纳二极管被击穿，回路电流由齐纳二极管处返回，不会流入现场。而此时由于限流电阻及现场负载未接入，所以回路电流较大，快速熔断器迅速熔断，从而将可能造成危险的高电压立即与现场隔离开，以保证现场的安全。
29 检测端安全栅构成及基本原理：由直流/交流转换器、整流滤波器、调制器、解调放大
器、隔离变压器及限能器组成，直流/交流转换器采用多谐振荡器电路构成，将24VDC 供电电压转换成方波供电电压，然后利用隔离变压器对供电通道进行隔离，通过隔离变压器将危险区域的电气线路与安全区域的电气线路隔离开。隔离变压器的初级和次级之间有0.01mm厚的铜箔屏蔽层，并与大地连接，可防止变压器初、次级击穿时将高压窜入现场。
操作端安全栅构成及基本原理：由直流/交流转换器、整流滤波器、调制器、解调放大器、隔离变压器及限能器组成，将控制仪表送来的4—20mADC信号由调制器利用直流/交流转换器提供的供电方波转换为交流方波信号，该信号由信号隔离变压器隔离后送至解调放大器，由解调放大器将此方波信号重新还原为4—20mADC，经限能器送至现场。
30. 执行器作用：接受来自控制器的控制信号通过其本身开度的变化，从而达到控制流量的
目的。
气动调节阀特点：结构简单、动作安全可靠、输出力大、安装维修方便、价格便宜、防火防爆，但响应时间大，信号不适于远传。
电动调节阀特点：动作快、特别适于远距离信号传送、能源获取方便，但价格较贵。
31. 执行器由执行机构和调节机构组成。执行机构是执行器的推动装置，它根据输入控制信
号的大小，产生相应的输出力F或位移，推动调节机构动作。调节机构是执行器的调节部分，在执行机构的作用下调节机构的阀芯产生一定位移，即执行器的开度发生变化，从而直接调节从阀芯、阀座之间流过的被控介质的流量。
32 何为正作用执行器？执行器是如何实现正、反作用的？
当输入信号增大时，执行器的流通截面积增大，即流过执行器的流量增大，称为正作用。
气动调节阀的正、反作用可通过执行机构和调节机构的正反作用的组合实现，通常，配用具有正、反作用的调节机构时，调节阀采用正作用的执行机构，而通过改变调节机构的作用方式来实现调节阀的气关或气开；配用只具有正作用的调节机构时，调节阀通过改变执行机构的作用方式来实现调节阀的气关或气开。对于电动调节阀，由于改变执行机构的控制器的作用方式非常方便，因此一般通过改变执行机构的作用当时来实现调节阀的正、反作用。
33 气动执行机构有哪几种？他们个有什么优点？他们的工作原理和基本结构是什么？
气动执行机构有：薄膜式、活塞式、长行程式。
薄膜式：简单、动作可靠、维修方便、价格低廉。活塞式：输出力矩大、价格较高。长行程式：行程长、输出力矩大。
34 电动执行机构的构成原理和基本结构式什么？伺服电机的转向和位置与输入信号有什么
关系？
答：1电动执行机构由伺服放大器、伺服电机、位置发送器和减速器四部分组成。原理P164。2伺服放大器将输入信号与反馈信号进行比较，得到差值信号e，并将e进行功率放大。当差值信号e大于0，伺服放大器的输出驱动伺服电机正转，再经机械减速器减速后，使输出轴向下运动，输出轴的位移经位置发送器转换成相应的反馈信号，反馈到伺服放大器的输入端使e减小，直至e为0时，伺服放大器无输出，伺服电机才停止运转，输出轴也就稳定在输入信号相对应的位置上。反之，当e小于0时，伺服放大器的输出驱动伺服电机反转，输出轴向上运动，反馈信号也相应减小，直至使e=0时，伺服电机才停止运转，输出轴稳定在另一新的位置上。
35 智能式电动执行机构的构成P164图5-5但是智能式电动执行机构采用了新颖的结构部
件。伺服放大器中采用了微处理器系统，所有控制功能都可通过编程实现，而且还具有数字通讯接口，从而具有HART协议或现场总线通讯功能，成为现场总线控制系统中的一个节点。有的伺服阀大气还采用了变频技术，可以更有效地控制伺服电机的动作。
减速器采用新颖的传动结构，运行平稳、传动效率高、无爬行、摩擦小。位置发送器采用了新技术和新方法，有的采用霍尔效应传感器，直接感应阀杆的纵向和旋转动作，实现了非接触式定位检测；有的采用特殊的电位器，电位器中装有球轴承和特种导电塑料材质做成的电阻薄片；有的采用磁阻效应的非接触式旋转角度传感器。
智能式电动执行机构的特点（优点）：（1）定位精度高，并具有顺势起停特性以及自动调整死区、自动修正、长期运行仍能保持可靠的关闭和良好的运行状态；（2）推杆行程的非接触式检测（3）更快的响应速度，无爬行、超调和振荡现象（4）具有通讯功能，可通过上位机或执行机构上的按钮进行调试和参数设定（5）具有故障诊断和处理功能，能自动判别断输入信号、电动机过热或堵转、阀门卡死、通讯故障、程序出错等，并能自动的切换到阀门安全位置，当供电电源断电后，能自动的切换到备用电池上，将位置信号保存下来。
36 什么叫气开阀？什么叫气关阀？根据什么原则选择调节阀的气开气关型式？
气开阀：在有信号压力输入时阀打开，无信号压力时阀全关；
气关阀：在有信号压力时阀关闭，无信号压力时阀全开。
原则：从工艺生产上的安全要求出发，当信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全，如阀门处于打开位置时危害性小，则应选用气关阀；反之则用气开阀。
37 阀门定位器有什么作用？简述电气阀门定位器、气动阀门定位器和智能式阀门定位器的
工作原理。
作用：将来自控制器的控制信号，成比例地转换成气压信号输出至执行机构，使阀杆产生位移，其位移量通过机械机构反馈到阀门定位器，当位移反馈信号与输入的控制信号相平衡时，阀杆停止动作，调节阀的开度与控制信号相对应。
工作原理参见P186-190.
38 计算机控制系统：利用计算机实现工业生产过程的自动控制。由计算机控制装置、测量
变送装置、执行器和被控对象等组成。
计算机硬件组成及各部分作用：主机系统、外部设备、系统总线、过程输入输出设备。
主机系统：整个计算机控制的核心，主要进行数据处理、数值计算等工作，完成数据采集、控制决策和控制输出。
外部设备：包括输入设备、输出设备和外存储器。输入设备用于输入程序、数据和操作命令，输出设备以字符、曲线、表格和图形等形式来反映生产工况和控制信息，外存储器用来存放程序和数据。
系统总线：包括内部总线和外部总线，内部总线是计算机内部各组成部分进行信息传送的公共通道，是连接各组成部分的纽带，外部总线是计算机控制装置与其他计算机系统、智能仪表以及各种智能设备进行信息传送的公共通道。
过程输入输出设备：是计算机与生产过程之间信号传递和变换的连接通道。过程输入设备将生产过程的信号变换成计算机能够识别和接收的二进制代码，过程输出设备将主机输出的控制命令和数据变换成执行机构和电气开关的控制信号。
39 衡量系统硬件可靠性的指标通常有哪些？其含义分别是什么？
1可靠度：在规定的环境温度、湿度、振动和使用方法及维护措施等条件下，在规定的工作期限内，设别无故障的发挥规定功能的概率。2平均无故障功能时间MTBF：设备在相邻两次故障的间隔内正常功能的平均时间。3平均故障修复时间MTTR：设备出现故障以后经过维修恢复并重新投入运行所需要的平均时间
40 计算机网络常用的拓扑有哪些？各有什么特点？
1总线型网络：同一时刻只能有一台计算机发送信息，其他站点只能是被动接收信息，而不负责数据的转发，可通过中继器延长总线长度。2、环型网络：环型总线上，信号将沿环路通过环路上的每一个站点，每个站点都可以接收信号并把信号再生放大后传给下一个站点。3星型网络：便于管理、结构简单、扩展容易、容易检测和故障隔离。4树型网络：同星型。5网状结构：最复杂，容错能力最强。
41 网络协议为什么要分层？简述OSI/RM的分层体系及信息流动过程。
计算机通信会涉及不同地域的站点、不同厂家的硬件、不一致的通信规则，如果企业用一个协议来规则通信的全过程，该协议将会因极其杂乱而无法实施，所以要分层。体系：分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。信息流动过程：以A、B两个主机数据通信为例，设主机A的用户要向B的用户传送数据。
A用户的数据首先传到本机的应用层，这一层在接收到的用户数据前附加应用层控制信息，形成数据报文，并把该报文传送到表示层；表示层在报文前面再加上表示层的控制信息，然后把新报文传送给会话层，…，如果采用分组交换的数据传输技术，网络层把报文分成若干个大小适当的数据组，在每个分组的头部附加控制信息，然后把分组逐个传送到数据链路层；当数据链路层接收到由网络层传送来的信息后，在头和尾分别加上控制信息和校验信息，形成数据帧，数据帧最后按位由物理层经过传输介质发送到对方。B主机接收以后，按相反的方向由下往上一层一层去掉附加在数据上的控制信息，用户数据在B的应用层得到最终的还原，传送到B得用户层。
42. DTE和DCE的含义是什么？他们对应于哪些网络设备？
数据终端设备DTE是指有一定数据处理能力的发送、接收设备，如计算机、终端等。
数据电路连接设备DCE是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。
43. 比较虚电路和数据报服务的优缺点。
从电路设置看，虚电路需要进行电路设置，数据报无需；从地址设置看，虚电路每个分组含有一个短的虚电路号，数据报有完整地址；从路由选择及影响来看，虚电路建好时，路由就已确定，所有分组都经过此路由，数据报的每个分组独立选择路由。路由器失败时，所有经过路由器的虚电路都将被终止，数据报服务则除了崩溃时全丢失分组外，无其他影响；在拥塞控制方面，若有足够的缓冲区分配给已经建立的每条虚电路，较容易控制，而数据报服务难以控制。
44. 通信子网与资源子网分别由哪些主要部分组成？其主要功能是什么？
资源子网由主机系统、终端控制器、终端组成。
主要功能：负责数据处理，为用户提供透明的信息传输。
通信子网由网络节点、通信链路组成。
主要功能：为主机提供数据传输，实现信息交换。
45. 简述TCP, UDP 区别。
UDP是一种无链接的传输，每一次报文传输都要寻找路由，没有接收端确认接收和超时重发功能，传输短数据；
TCP是面向链接的传输，传输数据前要建立固定通路，每一次报文发出后都需要接收端确认，具有较高的可靠性，传输长数据。
46. DCS硬件体系主要包括：过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级。
47. DCS中现场控制单元的功能：1、完成来自变送器的信号的数据采集，有必要时，要对
采集的信号进行校正、非线性补偿、单位换算、上下线报警以及累积量的计算。2、将采集和通过运算得到的中间数据通过网络传送给操作站。3、通过其中的软件组态，对现场设备实施各种控制，包括反馈控制和顺序控制。4、一般还设置有手动功能，以实施对生产过程的直接操作和控制。5、具有很强的自治能力，可单独运行。
48. DCS操作站的典型功能：1显示功能，模拟参数显示、系统状态显示、多种画面显示。2
操作功能，对系统中控制回路进行管理操作、调节报警越线值、紧急操作处理。3报警功能4报表打印功能5组态和编程功能。
49. DCS软件系统包括哪几部分？各部分主要功能是什么？
包括系统软件、应用软件、通信软件和组态软件应用软件和通信软件中的现场操作站应用软件用于报警检测、输入输出、实时数据库、连续过程控制、顺序控制；而操作站应用软件用于历史数据存储、过程画面显示和管理、报表打印和管理和人机接口。组态软件用于将各种功能软件进行“组装连接”。
50. JX-300XDCS通信网络结构：采用三层通信网络结构，最上层为信息管理网，采用以太
网络，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道；中间层为过程控制网，采用了双高速冗余工业以太网SCne tⅡ作为其过程控制网络，连接系统的工程师站、操作站和控制站，完成站与站之间的数据交换。底层网络为控制站内部网络，采用主控制卡指挥式令牌网，存储转发通信协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。
过程控制系统与仪表习题答案第二章(最新整理)
第 2 章思考题与习题 2-1某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据： 标准表读数/℃0 200 400 600 800 1000 被校表读数/℃0 201 402 604 806 1001 2）该表精度； 3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表是否能用？ 2-2一台压力表量程为0～10MPa，经校验有以下测量结果： 标准表读数/MPa 0 2 4 6 8 10 被校表读数/MPa 正行程0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 反行程0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 2）基本误差； 3）该表是否符合1.0 级精度？ 2-3某压力表的测量范围为0～10MPa，精度等级为1.0 级。试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为5MPa 时，标准压力计上读数为5.08MPa，试问被校压力表在这一点上是否符合1 级精度，为什么？ 解答： 1）基本误差= ?100% 最大绝对误差?max＝0.01×10＝0.1MPa 2）校验点为5 MPa 时的基本误差：=5.08 - 5 ?100% = 0.8% 10 0.8％<1％，所以符合1.0 级表。
2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取？选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题？ 解答： 1） 2） 2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为 1) 1.0 级，0～250mA 2）2.5 级，0～75mA 现要测量 50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适？ 解答： 分析它们的最大误差： 1）?max ＝250×1％＝2.5mA ；= ± 2.5 ?100% = ±5% 50 2）?max ＝75×2.5％＝1.875mA ；= ± 1.875 ?100% = ±3.75% 50 选择 2.5 级，0～75mA 的表。 2-11 某 DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为 200～1000℃，输出为 4～20mA 。当变送器输出电流为 10mA 时，对应的被测温度是多少？ 解答： 1000 - 200 = 20 - 4 T ； T=500 ?C 。 10 2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理。现有某工艺要求压力范围为 1.2 ±0.05MPa ，可选用的弹簧管压力计精度有 1.0、1.5、 2.0、2.5 和 4.0 五个等级， 可选用的量程规格有 0～1.6MPa 、0～2.5MPa 和 0～4MPa 。请说明选用何种精度和量程（见附录 E ）的弹簧管压力计最合适？ 解答： 1） 工作原理： 2） 根据题意：压力范围为 1.2＋0.5 MPa ，即允许的最大绝对误差?max ＝0.05
电仪仪表基础知识培训
仪表基础知识过程控制一般是指冶 金、石油、化工、电力、轻工、建材等工业部门生产过程的自动化，即通过采用各种自动化仪表、计算机等自动化技术工具，对生产过程中的某些物理参数进行自动检测、监督和控制，以达到最优化的技术经济指标，提高经济效率和劳动生产力，节约能源，改善劳动条件和保护环境卫生等目的。 过程控制系统是指自动控制生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分分析等这样的一些变量，并且使这些变量稳定在某一范围，或按预定的规律变化的系统。 自动控制系统由三个部分组成： 第一部分：检测仪表 检测仪表是用来检测工艺过程参数的仪表（也叫一次仪表），它是工人的眼睛，它能检测工艺过程的大部分参数，这是人所做不到的。例如：物质的成份分析（如：酸浓、SO2、O2，PH 等）流量、液位、湿度、压力、转速、温度、重量、位移、振动等。这些测量有的是直接测量出来的，但是大部分参数是不可能直接测量出来的，要用间接测量的方法才能测量出来。 第二部分：指示、调节仪表指示、调节仪表是控制系统的核心，相当于人的大脑，一般称为“二次仪表”。现在大多数用DCS系统、PLC系统（可编程序控制器）。一套DCS系统或PLC系统可以完成以前单体仪表所有的功 能。 PLC控制系统的特长是用于开关控制，故现在很多电气设备都随机带来PLC控制系统，最小的控制系统甚至只有几个检测点。但是若模拟信号太多，则用PLC系统就不太合适，成本太高（模拟卡较贵）。 DCS系统是一种综合控制系统，即能进行模拟控制，又能进行数字控
制，系统可大可小，大到几万点，小到几十点；自从微软公司开发出 “ WINDOWS系统以后，组态又方便，故DCS系统得到了广泛的应用，一般新上一个项目都会采用DCS系统。 第三部分：执行机构 执行机构的种类：执行机构的种类有各种各样的。除了常用的各种气动和电动调节阀外，很多电气设备都可以作为执行机构。例如风机、泵、搅拌机、加热器等。作为执行机构用的最多的还是各种各样的调节阀。所有的调节阀都由两部分组成：驱动部分和执行部分。驱动部分有：气动簿膜、气缸、电磁阀，还有电气驱动系统。执行部分有：单座阀、双座阀、蝶阀、球阀、隔膜阀、三通阀等。 仪表工位号的说明 就象每一个人都有一个名子一样，每一个仪表检测控制系统都有一个名称，我们称之为工位号（TAG。这个工位号在一个DCS系统中是唯一的，绝对不能重复。仪表工位号由几个英文字母及阿拉伯数字组成，一般最多8 位，如：PICA1301 LICA1402、TICA1503等。 第一个字母是参数符号，代表生产过程中的各种参数，如：温度、压力、流量等；后面的英文字母叫功能符号，代表该仪表系统的各种功能，如：记录、调节、报警等；前面2 位阿拉伯数字一般代表生产工序（工厂总图布置分配的子项号）（祥光铜业的子项清单）。如：熔炼蒸汽干燥系统是“04”；硫酸净化系统是“26”；制氧站系统是“37” 等等。后面2 位阿拉伯数字一般代表该工序该参数的序号。在要超过8位时，可以去掉某些功能符号。
过程控制与自动化仪表(复习要点)
填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章： 什么是过程控制？过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成：被控对象和自动化仪表（包括计算机）两部分组成。（被控参数，控制参数，干扰量f(t)，设定值r(t)，反馈值z(t)，偏差e(t)，控制作用u(t)） 过程控制系统的分类：按结构不同：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统；按定值不同：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）顺序控制系统 过程控制系统的性能指标：根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标：（1）衰减比（2）最大动态偏差和超调量（3）参与偏差（4）调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标：（1）偏差绝对值积分IAE（2）偏差平方积分ISE（3）偏差绝对值与时间乘积积分ITAE（4）时间乘偏差平方积分ITSE 第二章： 检测误差的类型、怎样克服？ 1、检测误差的描述 （1）真值所谓真值是指被测物理量的真实（或客观）取值。在当前现行的检测体系中，许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的，即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。（2）最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值，记作△，即△=x-x a （3）相对误差δ=△/x a *100% （4）引用误差γ=△/（x max-x min）*100% （5）基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 （6）附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 （1）系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 （2）随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时，误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化，但就总体而言具有一定的统计规律性，通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握，一般无法预知，只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小，并设计合适的滤波器进行消除。 （3）粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后再将其剔除。 检测仪表的组成：传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性：（1）精确度及其等级（2）非线性误差（3）变差（4）灵敏度和分辨力（5）漂移（6）动态误差
热控仪表及控制装置技术监督规定
热工技术管理监督规定 设备运行、检修监督 1 运行中的热工仪表及控制装置应符合下列要求。 1．1保持整洁、完好，标志应正确、清晰、齐全。 1．2仪表指示误差应符合精度等级要求，仪表反映灵敏，记录清晰。并应定期测试整套仪表的系统误差，发现问题及时处理。 1．3由调节器控制的重要运行参数应有越限报警或监控保护装置，在调节器正常运行工况下，被调量不应超出调节系统运行质量指标的规定范围，在扰动后被调量应能迅速恢复正常值。 1．4信号光字牌应书写正确、清晰，灯光和音响报警应正确、可靠。 1．5操作开关、按钮、操作器及执行机构手轮等操作装置，应有明显的开、关方向标志，并保持操作灵活、可靠。 1．6熔断器应符合使用设备及系统的要求，应标明其容量与用途。 1．7热工仪表及控制装置盘内、外应有良好的照明，应保持盘内、外整洁。 1．8热工仪表及控制装置的电缆、管路和一次设备，应有明显的名称、去向的标志牌。 2主要仪表、自动调节系统、热控保护装置（见附录A）应随主设备准确可靠地投入运行，未经有关领导批准不得无故停运。因主设备及其系统问题造成主要热工仪表及控制装置停运，该主设备不能定为完好设备。主要保护系统的保护条件暂时退出的应由厂总工程师批准，报主管部门备案。 3对运行中的热工仪表及控制装置，热控人员每天至少巡检一次，并将巡检情况记录在热控运行日志上。
4对运行中的热工仪表及控制装置，非热控专责人员不得任意调整、拨弄或改动。对运行中的热工仪表及控制装置的定值进行调整时，应按厂有关规定执行，并作好记录。5进行计算机软件组态、设定值修改等工作，事先必须提出修改报告，经总工程师批准后，由热控人员指定专人执行，修改结束后，应通知提出修改的有关人员进行验收，确认以后及时编写异动报告并通知有关部门，方可投入使用。热控专业在工作结束3天内将修改后的组态图存档。 6人员应加强对机组监控，防止事态扩大，并及时通知热控人员处理并做好记录。 7运行中的热工仪表及控制装置停运检修或处理缺陷时，应严格执行工作票制度。 8热工仪表及控制装置用过的记录纸软盘等，应注明用途和记录日期，由有关部门集中保存，保存时间不少于三个月；遇有反映设备重大缺陷或故障的记录纸，应按厂有关规定建档保存。 9未经厂总工程师批准，运行中的热工仪表及控制装置盘面或操作台面不得进行施工作业。 10热工仪表及控制装置电源不得作照明电源或检修及动力设备电源使用。 11主要热工仪表应进行定期现场抽检校核试验，主要热工仪表的综合误差应不大于该系统综合误差的2/3，主蒸汽温度表和主蒸汽压力表在常用点内的误差不大于其综合误差的1/2。 主要热工仪表现场抽查每月一次，其数量每台机组不少于五块。 12运行中的调节系统、保护系统应作定期试验。 13自动调节系统投入率是一项综合指标，涉及热控、检修及运行，应分别纳入机组考核指标。 14“三率”（指完好率、合格率、投入率）是各级监督管理机构考核电厂的重要指标
化工仪表及自动化课后答案
1. 化工自动化是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自 动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 ?? 实现化工生产过程自动化的意义： （1）加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。 （2）减轻劳动强度，改善劳动条件。 （3）能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。（4）能改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2、化工自动化主要包括哪些内容？ 一般要包括自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制等方面的内容。 1-3自动控制系统主要由哪些环节组成？ 解自动控制系统主要由检测变送器、控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 4、自动控制系统主要由哪些环节组成？ 自动控制系统主要由测量元件与变送器、自动控制器、执行器和被控对象等四个环节组成。 1-5题1-5图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 题1-5图加热器控制流程图 解PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07； TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03； FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。 6、图为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-30 7、TRC-303、FRC-305所代表的意义。 PI-307表示就地安装的压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07； TRC-303表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的温度控制仪表；工段号为3，仪表序号为03； FRC-305表示集中仪表盘安装的，具有指示记录功能的流量控制仪表；工段号为3，仪表序号为05。 1-7 在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？ 解测量变送装置的功能是测量被控变量的大小并转化为一种特定的、统一的输出信号（如气压信号或电压、电流信号等）送往控制器； 控制器接受测量变送器送来的信号，与工艺上需要保持的被控变量的设定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号（气压或电流）发送出去 执行器即控制阀，它能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度，从而改变操纵变量的大小。 7.方块图是用来表示控制系统中各环节之间作用关系的一种图形，由于各个环节在图中都用一个方块表示，故称之为方块图。 1-8．试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量、操纵介质？ 解：被控对象（对象）——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、生产设备或机器。 被控变量——被控对象内要求保持设定值的工艺参数。控系统通常用该变量的名称来称呼，如温度控制系统，压力制系统等。 给定值（或设定值或期望值）——人们希望控制系统实现的目标，即被控变量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序变化的。 操纵变量（调节变量）——对被控变量具有较强的直接影响且便于调节（操纵）的变量。或实现控制作用的变量。 操纵介质(操纵剂)——用来实现控制作用的物料。 8.测量元件与变送器：用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号、电压、电流信号等）；控制器：将测量元件与变送器送来的测量信号与工艺上需要保 持的给定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号送住执行器。执行器：能自动地根据控制器送来 的信号值相应地改变流入（或流出）被控对象的物料量或能量，从而克服扰动影响，实现控制要求。 Ex9.被控对象：在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫做~。被控变量：被控对象
航空仪表基本知识汇总
概述——航空仪表的分类：发动机仪表、大气数据仪表、陀螺仪表。 第一章压力测量仪表． 压力表……测量飞机上气体或液体压力的仪表，叫做压力表。按动作原理分：机械式、电动机械式和电动式；按仪表供电的电源形式分为直流压力表和交流压力表。 2BYY-1A 功能：用来测量歼八飞机助力液压系统和收放液压（又叫主液压）系统的液压油压力。组成：两个GYY-1传感器、两个完全相同装在一个表壳的2ZYY-1A指示器，测量范围0-250公斤/厘米2。原理：测量压力时，弹簧管在压力作用下自由端产生位移、压力越大、位移量越大、当自由端向外移动时，经过曲臂连杆和活动摇臂改变电位器电刷在电阻上的位置从而改变指示器中两线框的电流比值，使指针在刻度盘上指出相应的压力数值。当仪表不通电时，指针轴上的小磁铁受拉回磁铁的作用，使指针停在刻度以下的限制柱处。 弹簧管……由于弹簧管的横截面为椭圆形，所以弹簧管受流体压力作用后，压力沿短轴b方向的作用面积大于沿a方向作用的总面积，因而沿短轴方向的作用力也就大于沿长轴方向的作用力。流体压力对弹簧管横截面积作用的结果，使长轴变短，短轴变短，即横截面由椭圆形向圆形转化。在弹簧管的横截面由椭圆向圆形转化的过程中，弹簧管外管壁受到
拉伸，内管壁受到压缩，因而外管壁产生反抗拉伸的拉应力，内管壁产生反抗压缩的压应力，这两个应力在自由端形成一对力偶，使弹簧管伸直变形，在自由端产生位移。 第二章温度测量仪表． 热电极：一般把组成热电偶的两种金属导体又叫做热电极，所产生的电势叫热电势。热端：热电偶温度高的一端叫热端或测量端。冷端：温度低的一端叫冷端或参考端。 几种常用的热电偶①铂铑-铂热电偶……属于贵重金属热电偶，分度号为LB-3热电性能稳定，测量温度范围大，精度高，可以在氧化性或中性介质中长期使用。由于这种热电偶电势率较低，金属材料价格昂贵，故一般只用这种热电偶作为标准热电偶使用。②镍镉-镍铜热电偶……这种热电偶属于廉价金属热电偶，其分度号为EA。这种热电偶的热电特性近似线性，热点率较高，价格便宜。缺点：有寄生热电势和冷端温度误差。③镍钴-镍铝锰热点偶——属于高温廉价金属热电偶，其分度号为GL。这种热电偶在300℃以下，其热电势很小，可以不进行冷端温度误差补偿，在300℃以上，其热电特性近似线性。缺点：热电特性不稳定重复性较差，故在实际应用中，应根据成型热电偶电势大小对热电偶进行分组，并与显示仪表配套使用。 2BWP-2喷气温度表……功用：测量歼八飞机、左右机涡轮后燃气均温度。组成：2ZWP-2指示器，八个GR-10热电偶和两
《过程控制及仪表》复习资料
填空题 1．过程控制系统设计的主要内容包括（），（），（）和（）等。 2．串级控制系统相比一般控制系统具有（），（），（）和（）等特点。 3．过程控制系统按结构特点可分为（），（）和（）等几种结构形式。 4．常见的均匀控制系统有（），（），（）等。 5．求取过程的数学模型的方法有（），（）和（）等。 6．大时延控制系统中常规控制方案有（）和（）等。 7．流量是指（），它可分为（），（）和（）。 8．压力是指（），它的常用单位有（），（），（）等。 9．理想流量特性可分为（），（）和（）等。 10．过程控制的发展可分为（），（）和（）三个阶段。 11．过程控制中常用的控制参数有（），（），（），（）和（）等。 12．检测仪表的性能指标有（），（）和（）等。 13．前馈控制系统有（），（），（）和（）等几种结构形式。 14．常见的液位检测仪表有（），（），（）等。 15．常见的调节阀有（），（），（），（），（）等。 16．用辩识方法建立数学模型的方法有（），（）和（）等。 17．气动执行器的标准输出信号为（）。 18．比值控制系统可分为（），（）和（）等。 19．工业生产对过程控制的要求是（），（），（）。 20．对建立被控过程数学模型的要求是（）和（）。 21．过程控制系统按给定信号的特点可分为（），（）和（）等几种结构形式。 22．压力可分为（）和（），其常用单位有（），（）和（）等。 23．常用的过程检测参数有（），（），（），（）和（）等。 24．分程控制系统可分为（）和（）。 25单回路系统调节器参数的工程整定方法有（），（）和（）等。 26．前馈控制系统有（），（）和（）等几种结构形式。 27．阀门定位器具有（），（），（）和（）等功能。 28．过程控制系统由（），（），（）和（）组成。 29．仪表的相对误差可分为（），（）和（）等。 30．温度的常用单位有（），（）和（）等。 31．比值控制系统有（），（），（）等几种结构形式。 32．常见的选择控制系统有（）和（）等。 33．执行器按使用的能源种类可分为（），（）和（）等。 34．理想流量特性是指（），常见的有（），（）和（）等。 35．调节器的控制单元包括（），（），（），（）和（），指示单元包括（）和（）。 选择题 1．国产DDZ—Ⅲ电动单元组合仪表的供电电源为( ) A.5V.DC B.24V.AC C.24V.DC D.220V.AC 2比值控制系统中,采用差压式流量计已知K=Q 2/Q 1 =2,Q 1max =20m3/h,Q 2max =40m3/h,则比值系数K`为( ) A.1 B. 4 C. 8 D. 16 3.气动执行器的工作能源为( )Kp a 的气源。 A.20 B.100 C.140 D.200
热控仪表技术规范
热控仪表技术规格书 发电一厂 2016.5.15
1.总则 1.1本规范书适用于xx电厂工程用仪表。它包括压力、温度、流量、执行机构、设备装置结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2本规范书提出了最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 1.3本规范书所使用的标准如与供方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 1.4如供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，那么，需方认为供方提供的产品完全满足本规范书的要求。 1.5只有需方有权修改本规范书并负责解释。 1.6本规范书为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。 1.7所有使用或提供的资料均为中英文。 2环境条件 2.1站址自然地坪标高：940m 2.2年平均气温10.6℃，冬季采暖室外计算温度-15℃，夏季空调室外计算3 3.4℃，累年平均极端最高气温40.5℃，累年极端最低气温-25.5℃。 2.3累年平均相对湿度：69% 2.4累年平均风速：2.0m/s 2.5最大冻土深度：120cm 2.6地下水位变幅：3~6m 2.7设备安装条件：室外安装 2.8地震烈度V度 2.9设计基本地震加速度值a0（g）： 0.2 2.10污秽等级III 级，外绝缘泄漏比距≥ 2.5 cm/kV（按10kV计算） 3.成套范围及双方责任 3.1.1成套范围为本工程热工设计范围内的所有热控仪表和设备。 3.1.2，其数量见相关附件。
3.2供方责任 3.2.1负责流量装置的结构及工艺设计与制造，附件成套供货。 3.2.2负责向需方提供成套设备的厂家设计文件、说明书、有关图纸和供货清单。 3.2.3负责向需方提供成套设备的有关技术文件和资料。 3.2.4负责保证成套范围内所有供货设备的质量，成套范围内设备出现的质量问题，由供方负责处理。 3.2.5负责设备出厂检验、调试、保管、发货及代办运输。 3.2.6负责协助设备在现场的开箱检查。 3.2.7负责提供安装指导，协助主要设备的调试。 3.2.8负责与设计院的配合，当个别设备型号进行调整时，应无条件对所供设备选型进行 4技术要求 4.1变送器 4.1.1供方提供的变送器应是以微处理器为基础的智能型，测量原理及制造工艺应具有三年以上成熟的应用经验的系列。并应至少达到下列性能： 二线制，使用24VDC电源，输出信号4～20mADC。 有双向远程数字通信能力，能通过手持智能终端对变送器进行诊断、查询、标定和重新组态，可在线调整，调整时在没有物理介质标定的情况下仍能满足的精度要求，调整期间对变送器的正常输出不造成任何干扰。 有自诊断功能，当有故障时可通过手持智能终端正确清晰地显示故障信息。 4.1.2根据所测的值而直接发出一个与被测量值成正比例的电气信号，该信号为DC4～20mA，以对应实际量程中0～100%的值。 4.1.3对“零”和“满量程”都能进行调整。零点的压缩和提高可以在0～80%的量程中自由定点。量程可以在100:1的范围内可调并对精度不产生影响。变送器设有统一的测试接口，以便连接电气测试设备。 4.1.4超压保护至少是设计压力满量程以上50%，变送器具有超压力条件下工作的能力，而不会直接影响原有的精度。 4.1.5变送器直接与液体接触的部件的材料能适用该种液体，防止出现腐蚀和侵蚀问题。与过程接头连接的尺寸为1/2NPT。 4.1.6连接线和端子符合现行的ANSI标准，所有端子都有永久性的标记，便于
仪表与控制系统题
山东核电有限公司 2013年度调试授权培训(总第三期)试题(A卷) 考试用时：本次考试时间为120分钟。 一、填空题(请将答案写在横线上，每空1分，共25分。) 1.AP1000仪控系统的非安全级系统采用Ovation平台，执行正常运行仪控功能，并覆盖了核电 厂绝大多数的控制功能。 2.堆内仪表探测器的热电偶信号送38个给PMS,送4个信号给DAS。 3.CRDM电磁线圈分为保持线圈，提升线圈，移动线圈。 4.PLC常用的编程语言有梯形图，语句表(STL) ，功能图(FBD)，高级语言。 5.当热电偶的两个接点温度不同时，回路中将产生电流，称为热电流；产生热电流的电动势称 为热电势Es，这种现象叫做热电效应。 6.热电阻安装前应进行检定，有合格证书。 7.Pt100热电阻，仪表显示0℃，现场信号为 100 Ω，Cu50热电阻，现场信号为50Ω，仪表 显示 0 ℃。 8.PMS由四个冗余的通道组成，分别为A、B、C、D。所有的通道以及和非安全系统之间都存在 物理、功能、电气上的隔离。 9.堆内仪表系统具有42根IITA堆内仪表组件，每个堆内仪表组件包含7个自给能探测器，1 个热电偶探测器。 10.压力变送器检定点应包括上、下限值(或其附近10%输人量程以内)在内不少于 5 个点。 11.中子注量率测量响应时间快，测量精度也比较高，所以在反应堆启动和安全保护监测中，通 过监测中子注量率来监测反应堆功率的大小及变化率。 二、单选题(请将答案填写在括号内，每题2分，共40分。) 1.国际单位制中长度的基本单位是( B )。 (A)尺；(B)米；(C)英尺；(D)公里。2.辐射监测系统可分成哪四种类型的仪表：( C ) A. β、γ、快中子、脉冲； B. 气体、水、废物、燃料； C. 工艺、流出物、气载、区域； D. 气载、区域、工艺、计数 3.主泵轴振动传感器是( C ) A、压电式加速度计； B、RTD探针； C、接近式探针； D、闪烁体探针； 4.地震监测系统包含( B )个三轴向加速度传感器。 A、3； B、4； C、5； D、6 5.表征仪表的主要质量指标之一是( D )。 (A)绝对误差；(B)相对误差；(C)引用误差； (D)基本误差。 6.两个10Ω的电阻并联后再与一个10Ω的电阻串联，其等效电阻为( C )Ω。 (A)5； (B)10； (C)15； (D)20。 7.功率控制(Power Control)系统通过调节(A)组位置来控制反应堆冷却剂平均温度。因为一回 路冷却剂流量在稳态运行时恒定，控制了冷却剂平均温度就可以控制反应堆功率。 A、M棒组 B、AO棒组 C、SD棒组 8.分散控制系统是以( B )为核心。 (A)数据通信系统；(B)微处理器；(C)控制处理单元；(D)以上都不是。 9.在“或门”电路中，当三个输入端中的其中一端为高电平时，其输出端为( B )。 A 、低电平 B、高电平 C、不确定 10.计量标准器具的准确度等级( B )计量基准。 (A)高于；(B)低于；(C)等于；(D)不定。 11.热电阻常采用三线制测量，此种接线方式的优点是( A )。 A.消除导线电阻变化引起的误差 B.消除测量线路中寄生电势引起的误差 C.消除二次仪表的误差 12.计算机能直接执行的程序是( C )。 (A)源程序；(B)汇编语言程序；(C)机器语言程序；(D)BASIC语言程序。 13.差压式流量计中节流装置输出差压与被测流量的关系为( D )。 (A)差压与流量成正比； (B)差压与流量成反比； (C)差压与流量成线性关系；(D)差压与流量的平方成正比。 14.数字0.0520中的有效数字有( C )位。
控制仪表课后答案第1-2-3章部分
思考与练习题参考答案 第1章 模拟式控制器 思考与练习题 (1)工业上常用控制器的控制规律有哪几种？ 答：工程上常用的控制器的控制规律有比例（P ）、比例积分（PI ）、比例微分（PD ）以及比例积分微分（PID ）四种，由此产生相应的四种常用控制器。 (2)在模拟控制器中，一般采用什方式实现各种控制规律？ 答：可以用负反馈放大器来实现。其原理组成如图3.1所示。 εK U ε=0 FU U f =O 根据上述三个关系式可求得输出与输入的关系为： FK K U U i +=10 当放大器的放大倍数足够大时， FK>>1, 则上式分母中的1可忽略不计，上式可近似表示为：
' 01K F U U i =≈ 这就是说，只要放大器的放大倍数足够大，那么在引入负反馈构成闭环后，其闭环放大倍数K ′就只与反馈系数F 有关。而反馈系数就是前面分析的分压系数，这样就实现了比例控制规律。由于闭环放大倍数K ′与反馈系数F 成倒数关系，即后者衰减，前者放大，或者是，后者为除的关系，则前者就是乘的关系。换句话说，两者之间互成逆运算关系。由此得到了启发，若要闭环放大器起积分运算作用，它的反馈电路应是微分运算电路。反之，要得到微分运算关系的放大电路，其反馈电路应该用积分电路。 (3) 试述DDZ —Ⅲ型控制器的功能。 答： DDZ —Ⅲ型控制器的作用是将变器送来的1～5VDC 测量信号与1～5VDC 给定信号进行比较得到偏差信号，然后再将其偏差信号进行PI D 运算，输出4～20mADC 信号，最后通过执行器，实现对过程参数的自动控制。 一台DDZ —Ⅲ型工业控制器除能实现PID 运算外，还具有如下功能，以适应生产过程自动控制的需要。 ①获得偏差并显示其大小 ②显示控制器的输出 ③提供内给定信号并能进行内外给定选择 ④进行正/反作用选择 ⑤进行手动操作，并具有良好的手动/自动双向切换性能 (4)基型控制器由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？ 答：基型控制器由控制单元和指示单元两大部分组成。控制单元包括输入电路、比例微分（PD ）电路与比例积分（PI ）电路、软手动与硬手动操作电路和输出电路等，指示电路包括测量信号指示电路和给定信号指示电路。 输入电路的主要作用是将测量信号与给定信号相减，获得偏差信号。并将两个以零伏为基准的输入电压转换成了以电平V B =10V 为基准的偏差电压输出，从 而实现了信号的电平移动，使运算放大器的输入端电压进入其共模电压范围内。 比例微分运算电路的作用是接受由输入电路送来的以10V 电平为基准的输出信号对它进行比例微分运算，再经比例放大的后输出，送给比例积分电路。 比例积分运算电路主要是给控制器的控制规律引入积分作用。
自动化仪表基础知识
第十二章自动化仪表基础知识 第一节测量误差知识 一、测量误差的基本概念 冶金生产过程大多具有规模大、流程长、连续化、自动化的特点，为了有效地进行工艺操作和生产控制，需要用各种类型的仪表去测量生产过程中各种变量的具体量值。虽然进行测量时所用的仪表和测量方法不同，但测量过程的机理是相同的，即都是将被测变量与其同种类单位的量值进行比较的过程。各种测量仪表就是实现这种比较的技术工具。对于在生产装置上使用的各种测量仪表，总是希望它们测量的结果准确无误。但是在实际测量过程中，往往由于测量仪表本身性能、安装使用环境、测量方法及操作人员疏忽等主客观因素的影响，使得测量结果与被测量的真实值之间存在一些偏差，这个偏差就称为测量误差。 二、测量仪表的误差。 误差的分类方法多种多样，如按误差出现的规律来分，可分为系统误差、偶然误差和疏失误差；按仪表使用的条件来分，有基本误差、辅加误差；按被测变量随时间变化的关系来分，有静态误差、动态误差；按与被测变量的关系来分，有定值误差、累计误差。测量仪表常凋的绝对误差、相对误差和引用误差是按照误差的数值表示来分类的。 1、绝对误差 绝对误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差。用公式表示为： △C=Cm-Cr 式（1-1） 试中Cm代表测量值，Cr代表真实值(简称真值)，△C代表绝对误差。事实上，被测变量的真实值并不能确切知道，往往用精确度比较高的标准仪器来测量同一被测变量，其测量结果当作被测变量的真实值。 绝对误差有单位和符号，但不能完整地反映仪表的准确度，只能反应某点的准确程度。我们将各点绝对误差中最大的称为仪表的绝对误差。绝对误差符号相反的值称为修正值。 2、相对误差 相对误差是指测量的绝对误差与被测变量之比。用公式表示为 式（1-2） 式中AC为测量的绝对误差，Cr为被测变量的真实值。 由上式可见，相对误差C0是一个比值，它能够客观地反映测量结果的准确度，通常以百分数表示。 如某化学反应釜中物料实际温度为300℃，仪表的示值为298．5℃。 求得测量的绝对误差 测量的相对误差 3、引用误差(相对折合误差或相对百分误差) 测量仪表的准确性不仅与绝对误差和相对误差有关，而且还与仪表的测量范围有关。工业仪表通常用引用误差来表示仪表的准确程度，即绝对值与测量范围上限或测量表量程的比值，以非分比表示：
过程控制系统与仪表习题答案
过程控制系统与仪表习题答案 1 2020年4月19日
第1章过程控制 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：由被控过程和过程检测控制仪表（包括测量元件，变送器，调节器和执行器）两部分组成。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，一般过程控制系统可分为哪几类？ 解：分类方法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 一般分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特
热控仪表知识培训基础知识
热控仪表知识培训 周亚明 第一讲基础知识 第一章、测量 1.仪表主要由传感器、变换器、显示装置、传输通道四部分，其中传感器是仪表的关键环节。 2.测量过程有三要素：一是测量单位、二是测量方法、三是测量工具。 3.按参数种类不同，热工仪表可为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等仪表。 4.根据分类的依据不同，测量方法有直接测量与间接测量、接触测量与非接触测量、静态测量与动态测量。 *.什么叫绝对误差，相对误差？ 绝对误差是指示值与实际值的代数差，即 绝对误差=测量值—真值 相对误差是绝对误差与实际值之比的百分数 相对误差=p×100% 第二章、检测 第一节、温度检测： 1.温度： 温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标（°F）、摄氏温标（°C）、热力学温标(K)和国际实用温标。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均平动动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。 温度测量：分为接触式和非接触式两类。 接触式测温法 接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种方法优点是直观可靠，缺点是感温元件影响被测温度场的分布，接触不良等都会带来测量误差，另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命会产生不利影响。 接触式仪表主要有：膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。 非接触式测温法 非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，故
自动化仪表与过程控制课后答案
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1 自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表 : 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II 型与 DDZ-III 型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处？ P5 第二段 0-3 什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分？ P5~6 0-4 什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为 0.5 级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高 x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度 1-1 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿 1/ 11
控制仪表课后答案第1,2,3章部分
思考与练习题参考答案 第1章模拟式控制器 思考与练习题 (1)工业上常用控制器的控制规律有哪几种？ 答：工程上常用的控制器的控制规律有比例（P）、比例积分（PI）、比例微分（PD）以及比例积分微分（PID）四种，由此产生相应的四种常用控制器。 (2)在模拟控制器中，一般采用什方式实现各种控制规律？ 答：可以用负反馈放大器来实现。其原理组成如图3.1所示。 根据上述三个关系式可求得输出与输入的关系为： 当放大器的放大倍数足够大时， FK>>1, 则上式分母中的1可忽略不计，上式可近似表示为： 这就是说，只要放大器的放大倍数足够大，那么在引入负反馈构成闭环后，其闭环放大倍数K′就只与反馈系数F有关。而反馈系数就是前面分析的分压系数，这样就实现了比例控制规律。由于闭环放大倍数K′与反馈系数F成倒数关系，即后者衰减，前者放大，或者是，后者为除的关系，则前者就是乘的关系。换句话说，两者之间互成逆运算关系。由此得到了启发，若要闭环放大器起积分运算作用，它的反馈电路应是微分运算电路。反之，要得到微分运算关系的放大电路，其反馈电路应该用积分电路。 (3) 试述DDZ—Ⅲ型控制器的功能。
答： DDZ—Ⅲ型控制器的作用是将变器送来的1～5VDC测量信号与1～5VDC 给定信号进行比较得到偏差信号，然后再将其偏差信号进行PI D运算，输出4～20mADC信号，最后通过执行器，实现对过程参数的自动控制。 一台DDZ—Ⅲ型工业控制器除能实现PID运算外，还具有如下功能，以适应生产过程自动控制的需要。 ①获得偏差并显示其大小 ②显示控制器的输出 ③提供内给定信号并能进行内外给定选择 ④进行正/反作用选择 ⑤进行手动操作，并具有良好的手动/自动双向切换性能 (4)基型控制器由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？ 答：基型控制器由控制单元和指示单元两大部分组成。控制单元包括输入电路、比例微分（PD）电路与比例积分（PI）电路、软手动与硬手动操作电路和输出电路等，指示电路包括测量信号指示电路和给定信号指示电路。 输入电路的主要作用是将测量信号与给定信号相减，获得偏差信号。并将两个以零伏为基准的输入电压转换成了以电平V B =10V为基准的偏差电压输出，从而实现了信号的电平移动，使运算放大器的输入端电压进入其共模电压范围内。 比例微分运算电路的作用是接受由输入电路送来的以10V电平为基准的输出信号对它进行比例微分运算，再经比例放大的后输出，送给比例积分电路。 比例积分运算电路主要是给控制器的控制规律引入积分作用。 手动操作是由手动操作电路实现的。 输出电路其作用是将比例积分电路送来的以10V为基准的1～5VDC电压信号转换成以0V为基准的4～20mADC输出电流送给执行机构。 指示电路的作用是将以零伏为基准的4～20mADC转换成以V B =10V为基准的1～5mADC的输出电流信号，用电流表加以指示 （5）DDZ—Ⅲ型控制器的输入电路为什么要采用差动输入方式？为什么要进行电平移动？ 答：采用差动输入方式，使引线电阻R CN 上的压降V CM 以共模电压形式加入输 入电路，由于输入电路对共模电压信号有很强的抑制作用，使VCM不致引起误
过程控制系统与仪表复习材料
- 1 - 五、计算题： 1、某测量范围是0---500℃的温度计出厂前校验结果如下表： 求：该表的基本误差并确定它的精度等级。 解：基本误差：δ= 500300 306--*100﹪=1.2﹪<1.5﹪ 所以它的精度等级为 1.5级. 2、某一标尺为0 求：1 3）如果工艺允许最大测量误差为土5℃，该表是否能用？ 解：1）6℃ 2）δ=6/1000=0.6%，1.0级 3）不能用 六、设计题 1、在蒸汽锅炉运行过程中，必须满足汽-水平衡关系，汽包水位是一个十分重要的指标。当液位过低时，汽包中的水易被烧干引发生产事故，甚至会发生爆炸。（1）试设计一个液位的简单控制系统，在图中画出控制方案图。（2）确定调节阀的气开、气关形式，并说明原因。（3）确定调节器的正、反作用方式，必须有详细的分析过程。（4）画出该控制系统的方框图。 解:气关式 正作用 2、在某生产过程中，通过加热炉对冷物料加热，根据工艺要求，需对热物料出口温度进行严格控制。对系统分析发现，主要扰动为燃料压力波动。（1）试设计一个热物料出口温度的串级控制系统，在图中画出控制方案图。（2）画出该控制系统方框图。（3）为保证设备安全，炉温不能过高，确定调节阀的气开、气关形式。（4）确定 两台调节器的正反作用方式，必须有详细的分析过程。（5）确定两台调节器应选择什么调节规律。 解： 气开式 副调节器反作用 主调节器反作用 副调节器采用P 或PI 调节规律 主调节器采用PI 或PID 调节规律 3、右图为一个加热器控制系统，通过将进料(流体)与蒸汽进行换热达到对物料(流体)进行加热的目 的，希望出料(流体)温度恒定。其中已知进料(流料)流量(v q )为最主要的干扰。（1）试选用合适的的控制方案,说明理由,并画出控制系统框图和结构图。（2）为保证设备安全，出料温度不能过高，确定调节阀的气开、气关形式。确定 调节器