自动化仪表与过程控制复习资料
一、填空题
过程控制仪表按结构形式可分为___________、___________和____________、____________。 PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。
调节器的工程整定方法主要有： 、 和 。
过程控制仪表按结构形式可分为：基地式仪表、___________和____________、 ____________。
均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中，从系统内部解决工艺参数之间的矛盾，该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。 过程控制系统的单项时域性能指标包括 、最大动态偏差、残余偏差、 、 和 等。
调节阀的理想流量特性有3种，分别是 、________________和_____________。 均匀控制是把液位和流量的控制统一在一个系统中，从系统内部解决工艺参数之间的矛盾，该系统主要特点有____________________、__________________和__________________。 按照国际电工委员会(IEC)规定，过程控制系统的模拟直流电压信号为 ；模拟直流电流信号为 。
过程控制系统按设定值信号的特点可分为三种类型，分别是：_______________、 ______________和__________。
PID控制规律是指___________、___________和____________的组合。 调节器的工程整定方法主要有： 、 和 。
调节阀的理想流量特性有3种，分别是 、________________和_____________。 答案：
基地式仪表、单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表 比例、积分、微分
临界比例度 衰减曲线法 反应曲线法
单元组合式仪表、组装式仪表、集中/分散式仪表
系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内 衰减比(衰减率)、超调量、调整时间、振荡频率 直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性
系统结构无特殊性、参数均应缓慢变化、参数变化应限制在允许范围内 1-5V DC 4-20mA DC
定值控制系统 随动控制系统 顺序控制系统 比例 积分 微分
临界比例度 衰减曲线法 反应曲线法
直线流量特性、对数流量特性、快开流量特性 二、简答题
1. 过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？
答：过程控制系统的单项时域性能指标包括衰减比(衰减率)、最大动态偏差、残余偏差、超调量、调整时间和振荡频率等。
(1)衰减比n（衰减率φ）两个相邻的同向波峰值之比，衰减率定义为一个周期后波动幅度衰减的程度。
（2）最大动态偏差和超调量：最大动态偏差是指在设定值阶跃响应中，系统过渡过程的第一个峰值超出稳定值的幅度，最大动态偏差占被控量稳定值的百分比称为超调量。 （3）残余偏差是指过渡过程结束后，被控量的稳定值与设定值之间的差值。
（4）调节时间是指系统从干扰开始到被控量进入新稳态值的?5%或?2%范围内所需时间。
2. 试写出常用物位检测方法，并分析其中一种检测方法检测原理。
答：物位检测的主要方法有静压式测量法，电气式测量法，声学式测量法，射线式测量法。如电气式测量法，是将敏感元件置于被测介质中，当物位变化时其电气参数如电阻、电容、磁场等将产生相应变化。该方法既能测量液位，也能测量料位。 3. 什么叫差压、绝对压力、表压、负压？
答：差压又称压差(记为?p)是指两个压力之间的相对差值。 绝对压力(记为pabs)是指相对于绝对真空所得到的压力。 表压(记为pg)是指绝对压力与当地大气压力之差。
负压(又称真空度，记为pv)是指当绝对压力小于大气压力时，大气压与绝对压力之差。 4. 什么是比值控制系统？它有哪几种类型？
答：所谓比值控制系统就是使一种物料随另一种物料按一定比例变化的控制系统。 主要有开环比值控制系统、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统。 5. 什么叫集散控制系统？简述其基本控制结构。
答：DCS是利用计算机技术对生产过程集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术，由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互渗透发展而成的。DCS的体系特点体现为集中操作管理、分散控制。
DCS概括起来由三部分组成：集中管理部分、分散控制部分和通信部分组成。(1) 集中管理部分为工程师站、操作站和管理计算机。工程师站主要用于组态和维护、操作站则用于监视和维护、管理计算机用于全系统的信息管理和优化；(2) 分散控制部分分为控制站、监测站或现场控制站，它用于控制和监测；(3) 通信部分连接集散型控制系统的各个部分，完成数据、指令及其它信息的传递。
6. 什么是过程控制系统，用框图表示其一般组成。
答：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按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。
一般框图可以表示如下：
f(t)r(t)－e(t)控制器u(t)执行器q(t)被控过程y(t)z(t)测量变送
7. 简述热电偶的测温原理，并说明为什么要进行冷端补偿？
答：由两种不同的导体（或半导体）组合成闭合回路，当两导体（A）与（B）相连处温度不同时，则回路中产生热电效应，所产生的电势程热电势，热电势仅为温度的单值函数。根据分度表，即可找出热电势与温度的对应值。
在编制温度分度表时，冷端温度为00C，与热电偶配套使用的温度仪表是按照分度表进行刻度的。但冷端温度不一定是00C，须将冷端温度修正到00C，此即为冷端补偿。 8. 什么叫差压、绝对压力、表压、负压？
答：差压又称压差(记为?p)是指两个压力之间的相对差值。 绝对压力(记为pabs)是指相对于绝对真空所得到的压力。 表压(记为pg)是指绝对压力与当地大气压力之差。
负压(又称真空度，记为pv)是指当绝对压力小于大气压力时，大气压与绝对压力之差。 9. 请说明DDZ－Ⅲ调节器中实现软手动、硬手动及自动之间的无扰动切换过程。 答：自动和软手动之间为无平衡无扰动切切换；软手动到硬手动为需平衡才能无扰动；硬手动到软手动为无平衡无扰动切换；软手动切换到自动为无平衡无扰动切换。 10. 什么叫集散控制系统？简述其基本控制结构。
答：DCS是利用计算机技术对生产过程集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术，由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互渗透发展而成的。DCS的体系特点体现为集中操作管理、分散控制。
DCS概括起来由三部分组成：集中管理部分、分散控制部分和通信部分组成。(1) 集中管理部分为工程师站、操作站和管理计算机。工程师站主要用于组态和维护、操作站则用于监视和维护、管理计算机用于全系统的信息管理和优化；(2) 分散控制部分分为控制站、监测站
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