中国石油大学《过程操纵工程》复习试题与答案

千里之行，始于足下。第2页/共2页精品文档推荐中国石油大学《过程操纵工程》复习试题与答案一、（每空1分）填空题：

1、关于一具比例积分微分（PID）操纵器来讲，积分时刻越小则积分作用越；微分时刻越小，则微分作用越。

2、三种常用的均匀操纵方案包括、、。

3、常规PID操纵器中的P指作用、I指作用、D指作用。

4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。

5、工程上常用的几种整定PID操纵器参数的办法是、、、

。

6、请举出我们曾经学过的三种复杂操纵系统：、、。

7、比值系统操纵系统从结构上可分为四种，分不是开环比值操纵系统、、

、四种。

8、调节阀的固有流量特性要紧有、、、

四种。

9、比值系统操纵系统从结构上可分为四种，分不是开环比值操纵系统、、

、四种。

10、单回路操纵系统普通由、、、四个环节组成11、常见的传热设备有、、等。

12、要消除系统的稳态误差，通常选用操纵器。

13、用来评价操纵系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分不是、、、振荡频率和回复时刻等。

14、工程上举行PID操纵器参数整定时，随动系统的操纵品质要求衰减比为，定值系统中操纵品质要求衰减比为。

15、常见的传热设备有、、等。

16、精馏装置普通由、、、等设备组成。精馏塔产品质量指标挑选有直截了当产品质量指标和两类。

二、挑选题（10分，每小题2分）

1、成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（）。

A.PI

B.PD

C.PID

2、自动操纵系统中操纵器正、反作用的确定是依照（）。

A．实现闭环回路的正反馈。

B．实现闭环回路的负反馈。

C．系统放大倍数恰到好处

D．生产的安全性。

3、单纯的前馈调节是一种能对（）举行补偿的调节系统。

A．测量与给定之间的偏差B．被调量的变化C．干扰量的变化

4、分程操纵系统常要加装（）来达到分程的目的。

A．调节器B.变送器C.阀门定位器

5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中，弱小的压力波动也会妨碍温度的变化，并且压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的，此刻应挑选（）作为间接质量指标举行操纵。

A．灵敏板温度B.温差C.双温差

6、假如甲乙两个广义调节对象的动态特性彻底相同（如均为二阶对象），甲采纳PI作用调节器，乙采纳P作用调节器。当比例带的数值彻底相并且，甲，乙两系统的振荡程度相比

A.甲系统振荡程度比乙系统剧烈。

B.乙系统振荡程度比甲系统剧烈。

C.甲、乙两系统的振荡程度相同。

7、定值操纵系统是（）环调节，单纯的前馈操纵系统是（）环调节。

A．开，闭

B．闭，开

C．开，开

D．闭，闭

8、在挑选性操纵系统中防积分饱合普通采纳（）办法。

A．限幅法

B．外反馈法

C．积分切除法

9、操纵系统在纯比例作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此刻应将比例度（）。

A.增大

B.减小

C.别变

10、在某一分离甲苯－二甲苯的精馏塔中，弱小的压力波动也会妨碍温度的变化，并且压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的，此刻应挑选（）作为间接质量指标举行操纵。

A．灵敏板温度B.温差C.双温差

三、简答题（每题5分）

1、在一具串级操纵系统中，原来选用φ30的气开阀，后来因为负荷减小，改用φ20口径，并且改用气关阀。咨询：

（1）主、副操纵器的正、反作用是否需要改变如需要，应怎么改变

（2）主、副操纵器的比例度和积分时刻是否需要改变如需要，又怎么改变

2、为啥要思考操纵器的正、反作用挑选

3、啥是分程操纵系统要紧应用在啥场合

4、离心式压缩机防喘振操纵方案有哪几种各适用啥场合

5、啥是锅炉汽包水位的三冲量操纵系统为啥要引入三冲量举行操纵

6、啥是操纵器的参数整定工程上常用的操纵器参数整定有几种办法

7、啥是锅炉系统中汽包水位的“虚假液位”现象讲出两种可以克服虚假液位妨碍的操纵方案。

8、啥是操纵器的积分饱和现象产生积分饱和的条件是啥

9、啥是离心式压缩机的喘振

10、前馈与反馈操纵系统相比有啥别同

11、啥是挑选性操纵系统设计挑选性操纵系统时要思考哪些咨询题

12、均匀操纵系统的目的和特点是啥（5分）

13、汽包水位的虚假液位现象是如何回事采纳何种操纵方案可以克服虚假液位的妨碍（5分）

14、往复泵的流量操纵方案有哪些各有啥优缺点（5分）

15、啥叫比值操纵系统（4分）

16、前馈操纵具有啥特点为啥采纳前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的操纵品质（4分）

四、（15分）如图1所示单容水槽，其进口流量来自上一工序，别可控，操纵目标是保证水槽的液

位恒定。

1、试对该对象设计一简单操纵系统，画出系统的操纵流程图（10分）

2、分不指出系统的受控变量、操作变量和要紧扰动变量（5分）

进口流量

图1

五、（15分）计算题

工艺要求两流体的流量比为F2/F1=1/，其中F1为和F2是体积流量。F1的流量别可控，仪表量程是0～3200Nm3/h，F2的流量可调，仪表量程是0～2400Nm3/h。试画出操纵流程图，并计算比值系数K

六、（20分）精馏塔是化工、炼油生产中应用极为广泛的传热传质设备，其目的是将混合物中的各组分分离，达到规定的纯度。试咨询

1、精馏装置普通由哪些设备组成画出精馏塔的物料流程图（5分）

2、精馏塔可选的控制变量是哪些（5分）

3、以精馏段指标为受控变量，设计一种精馏塔的基本操纵方案，并画出操纵流程图。（10分）

七、（15分）某聚合反应釜内举行放热反应，釜温过高会发生事故，为此采纳夹套水冷却。由于釜

温操纵要求较高，且冷却水压力、温度波动较大，故设置操纵系统如图2所示。咨询：

1、这是啥类型的操纵系统试画出其方框图，讲明主变量和副变量分不是啥（5分）

2、挑选操纵阀的气开、气关型式。（2分）

3、确定操纵器的正反作用。（3分）

4、假如干扰是冷却水的温度波动和进料温度波动时，试简述其操纵过程。（5分）

图2

八、（15分）计算题

如图3所示为一单闭环比值操纵系统。主物料A的流量AQ经差压变送器、开方器后的信号送往除法器，与副物料流量BQ的信号相除，除法器的输出为A

B

III=

，设系统采纳的是DDZ-Ⅲ型仪表，hmQA/5003max=，hmQB/4003max=，工艺要求两流量的比值为5.0==

A

B

QQK。1、计算流量操纵器FC的比值系数K'应设定为多少（5分）2、画出上述系统的方块图。（5分）

3、如操纵阀选定为气关型，试确定操纵器FC的正反作用（5分）

图3九、（15分）某精馏塔的操纵方案如图4所示。1、试分析该操纵方案由哪些操纵系统组成（5分）

2、指出各个操纵系统的控制变量和受控变量分不是啥（5分）

3、请推断该操纵方案是物料平衡操纵依然能量平衡操纵是按照精馏段指标举行操纵依然按照提馏段指标举行操纵（5分）

开方器

÷

开方器

FC

比值设定K'

ABQ

AI

BI

图4

十、（10分）请举出一种你在生产或日子中所见到的操纵系统的例子，并运用过程操纵工程中所学到的知识对该操纵系统的设计和实施举行分析和讲明。内容包括：

（1）过程的工艺，操纵的要求，

（2）操纵方案的设计

（3）操纵器操纵规律的挑选

（4）用到的自控设备

（5）其它相关的内容

十一、（15分）

如图5所示为一蒸汽加热器温度操纵系统。

（1）指出该系统中的受控变量、控制变量、受控对象分不是啥（3分）

（2）该系统也许的干扰有哪些（2分）

（3）画出该系统的操纵系统方框图。（5分）

（4）假如被加热物料过热易分解时，试确定操纵阀的气开、气关型式和操纵器的正、反作用。

（5分）

图5蒸汽加热器的温度操纵

十二、（15分）计算题

在含碱废水的处理过程中，往往采纳加酸中和的办法，使得处理后的废水的PH值为7。现有一工业含碱废水处理流程，工艺流程如图6所示。工艺要求F2/F1=1/，其中F1为含碱废水的体积流量，F2为酸液的体积流量。含碱废水的流量别可控，仪表量程是0～3600Nm3/h，酸液的流量可调，仪表量程是0～2400Nm3/h。

1、试设计一比值操纵系统以满脚上述工艺要求，并画出该系统的操纵流程图和方框图。（5分）

2、计算比值系数K。（5分）

3、主物料和从物料分不是啥（2分）

4、简述当主物料变化时，系统的操纵过程。（3分）

图6

十三、（15分）如图7所示液体储罐，其进口流量别可控，出口流量可控，操纵目标是保证储罐的液位恒定。

1、试对该对象设计一简单操纵系统，画出系统的操纵原理方框图（5分）；

2、分不指出系统的受控变量、控制变量和要紧扰动变量（5分）；

3、假定出口调节阀为气开阀，试确定操纵器的正反作用（5分）。

热物料

图7

十四、（20分）如图8所示加热炉被加热物料出口温度与燃料油压力的串级操纵系统，工艺安全条件是：一旦发生重大事故，马上切断燃料油的供应。试确定：1）画出该串级操纵系统的方框图；（5分）

2）调节阀的气开、气关形式；（5分）3）主、副调节器的正反作用。（10分）

图8

十五、（15分）在离心泵的流量操纵中，往往采纳直截了当节流的方案。试咨询：

1、在直截了当节流法中的调节阀普通是装在离心泵的入口依然出口分析其缘故（10分）。

2、给出直截了当节流法操纵离心泵流量的操纵流程图（5分）

十六、（15分）压缩机吸入罐压力与压缩机入口流量挑选性操纵系统如图9所示。为防止吸入罐压力过低导致吸入罐被吸瘪，又防止压缩机流量过低而产生喘振的双重目的，试确定1、系统中气体返回操纵阀的开、闭形式（5分）2、操纵器的正、反作用（5分）3、挑选器的类型（5分）

加

热炉

被加热物料进口

PC

PT被加热物料出口

TT

TC

燃料油

出口流量

图9

十七、（15分）图10所示为一燃料气混合罐，罐内压力需要操纵。普通事情下，经过改变甲烷流出量QA

来维持罐内压力。当罐内压力落低到QA=0时仍别能使其回升时，则需要调整来自燃料气

发生罐的流量QA，以维持罐内压力达到规定值。

1、设计一操纵系统，以满脚上述工艺要求。画出系统的操纵流程图。（5分）

2、罐内的压力别允许过高，请挑选操纵阀的气开、气关型式。（5分）

3、确定操纵器的正反作用，和各操纵阀的工作信号区间。（5分）

图10燃料气混合罐

十八、（15分）在石油化工生产过程中，常常利用液态丙烯气化汲取裂解气体的热量，使裂解气体的温度下落到规定的数值上。图11是一具简化的丙烯冷却器温度操纵系统。被冷却的物料是乙烯裂解气，其温度要XXX纵在（15±）℃。

1、指出系统中的受控对象、受控变量和控制变量各是啥（5分）

QA

QB

2、试画出该操纵系统的方框图。（5分）

3、试分析当乙烯裂解气的