习题思考题集新编(上学校网)

《自动化装置》习题思考题集 一、计算题 1-1 某比例调节器，输入信号为4~20mA，输出信号为1~5V，当PB=40%时，输入信号变化4mA引起输出信号的变化量是多少?（容易） 1-2 某调节器的测量指针由50%变化到25%时，若该调节器的比例输出信号由12mADC下降到8mADC，则调节器实际比例带为多少?该调节器的作用方向是正还是负? （容易） 1-3 某比例积分调节器，正作用、PB=50 %、TI=1min 。开始时，测量、给定和输出均为50%，当测量信号变化到55%时，输出信号变化到多少?1min后又变化到多少? （中等） 1-4 某气动比例积分调节器，PB=100%、TI=2min、初始状态时偏差信号和输出信号均为0.5×102kpa，后来偏差信号从0.5×102kpa阶跃变化到0.7×102kpa，试问经过多少时间后输出信号可达到1.0×102kpa? （中等） 1-5 某温度控制系统，量程为0-1000℃。若采用比例积分调节器，正作用、PB=100%、TI=2min，稳态时给定信号和输出信号均保持在50%的位置上。系统因干扰2min后调节器的输出信号又稳定在60%的位置上。试问此时的被控温度=?℃。（困难） 1-6 一台DTL121调节器，稳态时测量信号、给定信号、输出信号均为5mA，当测量信号阶跃变化1 mA时，输出信号立刻变成6 mA，然后随时间均匀上升，当输出信号到达7 mA时所用的时间为25s，试问该调节器的PB和TI各为多少？（困难） 1-7 一台ICE调节器，PB=50%、TI=0.2min、TD=2min、KD=10，假设输出信号的初始值为4mA，在t=0时加入0.5mA的阶跃信号，依次画出比例、比例积分、比例微分和比例积分微分作用时的响应曲线。试求出Io (t=0)=？mA；Io (t=12s)=？mA；Io (t=50s)=？mA。（困难） 二、问答题 2-1 图2-1所示曲线为调节器的阶跃响应曲线，试回答：（中等） 1．此曲线代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 该调节器的什么工况? 2．微分增益KD=? 3．比例增益KP=? 图2-1 阶跃响应曲线 2-2 如图1-2所示。曲线1为PB=100%的比例积分特性曲线，若其它条件不变，令PB=50%，则比例积分特性曲线变成曲线2，对否?为什么? （困难） 图2-2 阶跃响应曲线 2-3 比例积分调节器为什么能消除余差? （中等） 2-4 液位控制系统采用比例调节器，在开车前要对变送器、调节器和执行器进行联校，当PB=20%，偏差=0，调节器的输出信号=50%时，若给定信号突变5%，试问突变瞬间调节器的输出信号=?（容易） 2-5 比例调节器为什么会产生余差? （容易） 2-7 试证明，理想比例积分调节器的积分时间TI和比例带PB的大小无关? （中等） 2-8 试说明下列符号代表的含义：AB3d、B3d、HⅢe，具有这些符号的仪表可用于那些场合? （容易） 2-9 下列所示场合，那一种场合在正常情况下就会形成爆炸性混合物? （容易） 1．Q-1级 2．Q-2级 3．Q-3级 4．H-1级 5．G-2级 2-10 现场和控制室采用4~20mA的电流传输信号，控制室内部采用1~5V的电压联络信号，这种信号制有何优点? （容易） 2-11 防爆仪表有那些类型?采用什么标志? （容易） 2-12 ICE调节器在进行软手动操作时，PB、TI、TD随便置于任何一档，是否会对软手动操作的输出信号有影响，为什么？（中等） 2-13 ICE调节器在没有输入信号的情况下，只要调节硬手动操作杆，产生输出信号，就表明其比例积分电路和输出电路处于正常工作状态，为什么？（中等） 2-14图2-3 所示的电路具有什么调节规律？图中的电阻R2、R3和电容C1、C2各有什么作用？（困难） 图2-3 原理电路图 2-15 ICE调节器的输入电路为何采用差动输入和电平移动？（容易） 2-16在ICE调节器的比例微分电路中，微分通断开关从“断”切换到“通”时，为什么输出信号保持不变？ 2-17 ICE调节器的比例积分电路原理图如图2-4所示，试回答：（中等） 1．当Uo2＝2V的阶跃信号时，Uo3（t＝0）＝？V。 2．在正常的工作范围内，C21上的电压UC21和输出电压Uo3大小相等，方向相反，对吗？ 3．本电路的比例增益与那些元件有关？ 图2-4 比例积分电路原理图 2-18 ICE调节器实现自动到软手动，硬手动到自动双向无平衡无扰动切换的原因是什么？（容易） 2-19 ICE调节器的调节精度和闭环跟踪误差是否为同一概念？（中等） 2-20某调节器的运算电路原理图如图2-5所示，试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 在阶跃输入信号的作用下电路的变化过程。（困难） 图2-5 某调节器的运算电路原理图 2-21某调节器的测量信号缓冲电路如图2-6所示。已知：R1=R2=R3=R4，测量信号Ui=1~5V（以0V为基准），基准电平UB=11V，导线电阻造成的压降Ucm=－3~6V。（中等） 1．若Ui的极性如图所示，试求Uo=？V 2．当R1'＜＜R1＂时，若Ui的极性接反，试求Uo=？V 3．IC的共模电压输入范围=？V 4．Ucm能否被放大？为什么？ 5．电路有无电平移动？ 图2-6 某调节器的测量信号缓冲电路 2-22某调节器的比例微分电路如图8-9所示，试回答：（困难） 1．开关S打在A和B时，电路各有什么调节作用？ 2．电容C1、C2，电阻R1的作用各是什么？ 3．Ui=1V的阶跃输入信号，t=0，Uo=？V；t=∞，Uo=？V。 图2-7 某调节器的比例微分电路 2-23 ISQ开方器为什么要设置小信号切除电路？如何切除？（困难）    2-24 ISB安全保持器采取了那些措施，使其具有安全火花型防爆性能。（容易）              2-25 ISB安全保持器的限制器是如何实现过压保护和过流保护的？（中等） 2-26 使用ISN比例积算器时，能否用变送器的输出电流直接对积分电容进行充电？为什么？如何解决这个问题？（中等） 2-27试分析SRVD纪录仪中换流控制电路的工作原理？（中等） 2-28 参见下列程序，回答问题（困难） 1．该调节器的给定信号是内给定还是外给定？ 2．当X1=3V、X2=2V、PB=100%、TI=∞、TD=0时，Y1=？mA。 3．当A/M/C运行方式切换按键置于M时，输出信号Y1和X1 、X2有关系吗？为什么？ 程序：① LD X2 ② ST A1 ③ LD X1 ④ BSC ⑤ ST Y1 ⑥ END 2-29 根据下列程序，说明当外给定信号=5V时，若PB=100%，TI=9999s，TD=0s，SLPC调节器的模拟量输出信号Y1、Y2、Y3=?V。（困难） 1．LD A12 2．ST X1 3．LD X1 4．BSC 5．ST Y1 6．LD A12 7．LD A12 8．÷ 9．ST Y2 10．LD A12 11．ST Y3 12．END 2-30 什么叫非线性控制?在SLPC调节器上如何实现非线性控制? （容易） 2-31 什么叫采样PI控制?在SLPC调节器上如何实现采样PI控制? （容易） 2-32 什么叫批量PID控制?在SLPC调节器上如何实现批量PID控制? （容易） 2-33根据下列程序，说明当测量信号PV=1V，内给定信号SV=5V时，若PB=100%，TI=9999S，TD=0S，SLPC调节器正面板显示的PV和SV分别=？V，模拟量输出信号Y1、Y2、Y3分别=？V（困难） 1． LD A12 2． LD A12 3． * 4． ST A16 5． LD X1 6． BSC 7． ST Y1 8． LD A12 9． ST Y2 10． LD Y1 11． ST Y3 12． END 2-34 参见下列程序，试回答问题（困难） 1．CNT1和CNT2那个是内给定那个是外给定？ 2．X1和X2各代表什么物理量？ 3．程序中对什么参数进行了报警？ 4．DO1的输出是0还是1？ 程序如下： 1．LD X1 2．LD X2 3．SQT 4．CSC 5．ST Y1 6．LD X3 7．FX1 8．LD X4 9．HSL 10．HAL1 11．ST DO1 12．END 2-35 什么是集散控制系统?它通常由那几部分组成?和模拟仪表相比较有哪些优点? （容易） 2-36 μXL集散控制系统有多少种输入输出插件?MA2、PAC、VM2、PB1四种插件的名称，功能和使用注意事项是什么? （中等） 2-37 内部仪表PID调节器从CAS到AUT/MAN，CAS/AUT 到MAN为什么是无平衡无扰动切换? （中等） 2-38 基金会现场总线的技术要点表现在那几个方面？各自具有什么功能？（中等） 2-39 基金会现场总线有那两种规格？各自有什么样的网络结构？ （中等） 2-40 为什么基金会现场总线H2的拓扑只能采用总线结构？为什么不能有分支？（中等） 2-41 过程现场总线由哪三部分构成？各自具有什么作用？（容易） 2-42 现场总线的定义是什么？（容易） 2-43 过程现场总线-过程自动化为什么具有互操作性？（容易） 2-44 DP/PA耦合器有那些产品和功能？（容易） 2-45 低速总线H1某段打算混用B型电缆和D型电缆各300m是否可以？试证明。（中等） 2-46 执行机构的正反作用是如何定义的?两者在结构上有什么不同? （容易） 2-47理想流量特性和安装流量特性是如何定义的?各有什么意义? （容易） 2-48 调节阀的阀心曲面形状和流量特性有什么关系? （容易） 2-49 闪蒸、空化和气蚀是否一样?如果P1表示阀前压力，P2表示阀后压力，P v表示液体的饱和蒸气压。在图2-8所示的工艺条件下能否产生气蚀? （中等） 图2-8 压力曲线 2-50 什么叫压力恢复能力？那些阀门的压力恢复系数高？（容易） 2-51 用什么方法可以改变调节阀的流量特性？那种方法比较简单？（容易） 2-52 对于腐蚀性和易结晶的介质应选那种调节阀？（容易） 2-53 某液体的q v=18m3/h，ρ=1g/cm3，P1=2.5×102kpa，P2=2×102kpa时，问气动调节阀的流量系数C=?（中等） 2-54 介质为空气，q m=50427kg/h，P1=34.8×105pa，P2=34.5×105pa，ρN=1.293kg/N.m3，t=1650C，试用压缩系数法和平均密度法求C值并加以比较。（困难） 2-55 已知二氧化碳，q vN=76000N.m3/h，P1=4Mpa，△P=1.8Mpa，ρN=1.997kg/N.m3，t=500C，绝热指数K=1.3，试用三种方法计算出直通双座阀的C值。（困难） 2-56已知介质为蒸汽，q ms=21500kg/h，P1=4.5×102kpa，P2=3×102kpa，ρN=1.92kg/m3，t=2340C，绝热指数K=1.3， 试用膨胀系数法计算套筒阀的C值。（困难） 2-57 已知气液两相介质蒸汽的q ms=2270kg/h，蒸汽的ρ1=3.6kg/m3；水的q m=4540kg/h，水的ρ1=0.902g/cm3；P1=7×102kpa，P2=3.5×102kpa，绝热指数K=1.3，如果选用角型阀，试问两相流的情况下所需的C值是多少? （困难） 2-58 因系统的需要，要把一个Dg20的直通单座阀从气开式改为气关式，应如何改装?需更换那些零件? （容易） 2-59 叙述直通单座阀和直通双座阀的特点及应用场合。（中等） 2-60 蝶阀有什么特点?适用于什么场合?有那些主要品种? （中等） 2-61 阀体部件可控的最小流量和泄漏量是否为一个概念? （容易） 2-62 有两个气动调节阀，其可调比R1=R2=30，第一个阀的最大流量qvmin1=100m3/h，第二个阀的最大流量qvmin2=4m3/h，若采用分程调节，其可调比为多少? （困难） 2-63 反应器控制系统中气动调节阀的气开、气关应如何选择? （困难） 2-64 某气动调节阀，若阀杆的位置是全行程的50%，流过阀体部件的流量是否为最大流量的50%?为什么? （中等） 2-65 什么情况下应当使用阀门定位器? （中等） 2-66调节阀的流量特性为直线，q vmax=60Nm3/h，q vmin=3Nm3/h，L=10mm，当l=5mm时的q v=？Nm3/h。（困难） 2-67某液体介质为重油，q v=6.8m3/h，ρ=850kg/m3，P1=5. 2×102kpa，P2=5.13×102kpa，ν=180mm2/s时，选择直通单座调节阀，求流量系数C=?（中等） 2-68有一对数流量特性的气动调节阀，当它的流量=qVmax时，流量系数Cmax=60，当它的流量qVmin=2Ncm3/h时，流量系数Cmin=3，若全行程L=4cm，试求开度l=2cm时的流量qV=?Ncm3/h（困难） 2-69 什么是集散控制系统?它通常由那几部分组成?和模拟仪表相比较有哪些优点? （容易） 2-70 μXL集散控制系统有多少种输入输出插件?MA2、PAC、VM2、PB1四种插件的名称，功能和使用注意事项是什么? （中等） 2-72 内部仪表PID调节器从CAS到AUT/MAN，CAS/AUT 到MAN为什么是无平衡无扰动切换? （中等） 2-73 什么是集散控制系统?它通常由那几部分组成?和模拟仪表相比较有哪些优点? （容易） 2-74 μXL集散控制系统有多少种输入输出插件?MA2、PAC、VM2、PB1四种插件的名称，功能和使用注意事项是什么? （中等） 2-75 内部仪表PID调节器从CAS到AUT/MAN，CAS/AUT 到MAN为什么是无平衡无扰动切换? （中等） 2-76 什么是通信网络协议?在集散控制系统中常用的有那几种? （困难） 三、画图题 3-1 一台比例微分调节器，PB=100%、KD=5、TD=2min，若给它输入一个图3-1所示的阶跃信号，试画出它的输出响应曲线。（中等） 图3-1 阶跃输入信号 3-2 根据图3-2给定的输出信号波形图和条件画出调节器输入信号的波形图。（困难） 条件：PB=100%，TI=1.5min 图3-2 调节器输出信号波形图 四、填空题 4-1 微分作用是(    )的调节作用，其实质是阻止(    )的变化，以提高(    )的稳定性使过程衰减得更厉害。TD越大，则微分作用(    )，KD越小，则微分作用(    )。（容易） 4-2 安全火花的定义是（          ），安全火花防爆系统的定义是（          ） （容易） 4-3 仪表的恒流特性定义为（              ）（容易） 4-4 在过程控制系统中，安全保持器处于（          ）仪表和（          ）仪表之间，与变送器配合使用的叫（          ）安全保持器；与执行器配合使用的叫（          ）安全保持器。（容易） 4-5 μXL集散控制系统中仪表图操作标记可以把内部仪表分成五级，其中的0级表示（      ）、2级表示（      ）、4级表示（      ）。组态时操作标记可定义为（    ）种颜色。（容易） 4-6 反馈控制的概念是（          ），反馈控制功能依靠（          ）来实现，（          ）相当于线连接。（容易） 4-7 顺序控制的概念是（          ），顺序控制功能依靠（          ）来实现，（          ）相当于线连接。（容易） 4-8 顺序元素中的“接点输出”可以作为操作信号，其符号表示为（          ），作操作信号时有四种输出状态分别是（          ）、（          ）、（        ）和（        ）。（容易） 4-9 在“回路连接”中的连接方式是（          ），它们的含义是（        ）。（中等） 4-10 操作站的方式切换有三种状态，（          ）状态不许修改参数；（          ）状态可以修改参数；（          ）状态用于系统的生成和维护。（容易） 4-11 CS3000集散控制系统由（        ）、（        ）、（        ）和（      ）组成的。（容易） 4-12 集散控制系统的集中表示（      ）、分散表示（          ）（容易） 五、判断题 5-1下列说法哪个正确？（中等） 1．ISQ开方器输入信号=1V时，输出信号=1V；输入信号=5V时，输出信号=5V；因此，无论信号大小，放大倍数是相同的。 2．由于其运算是开方关系，因此放大倍数随信号的增大而增大。 3．由于其运算是开方关系，因此放大倍数随信号的减小而增大。 5-2 图5-1是ISN比例积算器电压频率转换电路的原理图，试问下列叙述中那一条是正确的？（中等） 1．UF1≡UT1 2．UF2≡UT2 3．Ua＝常量 4．Uc＝常量 5．Uc对UB为负值 6．Ua是矩形波还是锯齿波？ 7．Uc是矩形波还是锯齿波？ 8．Ua是直流信号。 图5-1 ISN比例积算器电压频率转换电路的原理图 六、编程题 6-1 根据下式编写程序（容易） Y1=X1（2.5－0.3)/(0.9－X2)＋1.8 6-2 根据下式编写程序（容易） Y1=〔(K1X1＋K2)X3/(K3X2＋K4)〕1/2 6-3 利用高值选择和低值选择指令，试编写可从三个输入信号中选择中间值的程序。（中等） 6-4 有一个A、B流量相加为C流量的系统如图6-1所示。A流量为0~300l/h，B流量为0~700l/h，C流量为0~1000l/h。试编写程序。（困难） 图6-1 流量系统图 6-5 根据下列传递函数画出功能框图并编写程序。（中等） W(S)=K1〔1/(1＋TS)＋K2TDS/(1＋TDS)〕 6-6 有一个基本控制系统，要求无识别上下限报警，送入DO1，偏差报警送入DO2，若系统发生变化率报警时则由自动切向手动操作，试按要求编写程序。（困难） 6-7 有一个比率外部设定的基本控制系统如图6-2所示。试编写程序。（中等） 图6-2比率外部设定的基本控制系统方框图 6-7 基本控制系统的方框图如图6-3所示，在手动或自动状态下，仪表正面的给定值指针通常显示内给定的值。当DI1=1时，要求用软件开关使仪表正面给定值指针显示由X2来的外给定的值，试编写程序。（困难） 图6-3基本控制系统的方框图 6-8 某串级控制系统的方框图如图6-4所示，试编写程序。（中等） 图6-4 串级控制系统的方框图 6-9 当对象特性变化较大时，常采用由外部接点切换两种PID整定参数的控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，如图6-5所示。如果要求外部接点DI1=0时选用第一种PID整定参数，外部接点DI1=1时选用第二种PID整定参数，试利用SSC控制功能编写程序。（困难） 图6-5 功能框图 6-10 试编写一个基本控制系统，当外部接点输入为1时，将输出值送到测量指针上进行显示的程序。（困难） 6-11 有一个流量基本控制系统，要求将测量值和给定值都用平方刻度在SLPC调节器的正面表头上进行显示。按方框图6-6编程。（困难） 图6-6 流量基本控制系统的方框图 6-12 根据图6-7编写主程序和仿真程序，并画出键入过程图。（中等） 图6-7 功能框图 6-13 某化学反应器的控制功能框图如图8-18所示。因为低温时反应慢，增益低；高温时反应快，增益高。为了均衡反应过程，由A3引入可变增益。试编写程序。（中等） 图6-8 功能框图 6-14 某串级控制系统的方框图如图6-9所示，试编写主程序和仿真程序。（中等） 图6-9 某串级控制系统的方框图 6-15 某传递函数W(S)=KPF(1+1/FTIS+TDS/F)／(1+1/KITIS+TDS/KD)，试画出功能框图并编程。（困难） 6-16 某冷却工序的顺序控制框图如图6-10所示，选择功能模块，填写顺序控制表。（困难） 图6-10 某冷却工序的顺序控制框图 6-17 某化工厂造气炉自动开车顺序控制框图如图6-11所示，选择功能模块，填写顺序控制表。（困难） 图6-11 造气炉自动开车顺序控制框图 6-18在合成氨装置中，氨蒸发器的出口温度和出口液位串级控制系统的构成如图6-12所示。正常时，3回路切换开关(SW-33)10和11接通，系统按温度-液位串级控制系统运行，不正常时，液位已达上限，而温度又降不下来，则3回路切换开关(SW-33)10和12接通，按液位单回路控制系统运行。3回路切换开关(SW-33)的动作由CS3000顺序控制功能实现，温度-液位串级控制/液位单回路控制由CS3000反馈控制功能实现。（困难） 1． 作反馈控制的组态（包括功能模块的选择和I/O连接）。 2． 作顺序控制的组态（包括功能模块的选择和顺序表细目填写）。 SW-33 DSET PID1 PID1 10 液位 温度 12 11 图6-12氨蒸发器的出口温度和出口液位串级控制系统