化工仪表及自动化习题集

过程控制系统是由______、______、______和______等环节组成。1题、（4分）回答要点：①控制器②执行器③测量变送④被控对象描述控制系统的品质指标的参数有、和等。7题、（4分）回答要点：①最大偏差②衰减比③余差9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是；电Ⅱ型标准信号范围是；电Ⅲ型标准信号范围是。9题、（4分）回答要点：①0.02～0.1Mpa②4～20mA7.热电偶的热电特性与___________________________________有关，与__________无关。7题、（5分）回答要点：①热电偶材料、两接点温度②热电偶的几何尺寸。4.控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量;干扰通道的纯滞后对调节质量。4题、（4分）回答要点：①影响小②变好③无影响6、

热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有、、、、五种。6：公式计算法、冰浴法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法、补偿热电偶。

检测仪表的基本组成有、和三个部分。1：测量、传动放大、显示。

描述对象特性的三个参数是、和。4：放大系数、时间常数、滞后时间3、弹簧管压力表是利用产生____________与被测压力相平衡来测量的。3题、（4分）回答要点：①弹簧管②位移8、电容式差压变送器的测量部分是先将转变成，然后再变成8题、（4分）回答要点：①差压②位移③电容变化量1.测量时环境温度的改变造成的误差属于(B)A.疏失误差B.随机误差C.系统误差D.基本误差)。2.某温度计刻度范围为0～600℃，通过检定，在整个刻度范围内，最大基本误差为±7.2℃，按国家工业仪表的规定，该温度计的精度等级为(C)A.1.0级B.1.2级C.1.5级D.2.0级3.通常称K分度热电偶指的是下列何种热电偶?(C)A.铂铑10—铂B.铂铑30—铂铑C.镍铬—镍硅6D.铜—铜镍4.在热电偶测温系统中，如果补偿导线型号正确而和热电偶冷端极性接反，则会使指示温度比正确的测量值(B)。A.偏高B.偏低C.不受影响D.不同型号情况不同。5.用光学高温计测量实际物体的温度时，所测得结果是物体的亮度温度，它和物体的真实温度相比(C)。A.亮度温度低于真实温度B.亮度温度高于真实温度C.亮度温度等于真实温度D.因不同物体而或高、或低6.某压力表标尺范围为0～25Mpa，要求其测量误差不超过±0.1Mpa，则此表的精度至少是(D)A.0.2级B.0.3级C.0.4级D.0.5级。7.为了减小云母水位计的指示误差△H，应该(A)A.缩短云母水位计的汽水连通管高度LB.加长云母水位计的汽水连通管高度LC.将云母水位计中心线的安装位置等于汽包中心线D.将云母水位计中心线的安装位置偏高于汽包中心线约△H值8.超声流量计是属于(B)A.容积式流量计C.差压式流量计)。B.速度式流量计D.阻力式流量计)。9.以下常见的各种弹性元件中，测量范围最大的是(D)A.波纹膜C.波纹管B.挠性膜D.单圈弹簧管10.目前在火力发电厂中大量使用的1151系列差压(压力)变送器，其结构B．扩大可调比C．为了满足工艺的特殊要求，扩大可调比7．自动调节系统中实现无扰动切换应满足（A）的条件。A.调节器的输出电流等于遥控给定电流B.调节器的输出电流不等于遥控给定电流C.调节器的输出电流等于调节器给定电流8.在节流装置的流量测量中进行温度。压力等修正是修正什么误差(C)A.疏忽误差B.偶然误差C.系统误差9.一线性调节系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于：(B)A.干扰作用的形式及强弱。B.系统本身的结构及参数。C.干扰作用的形式、强弱和系统本身的结构、参数。10.如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时，甲，乙两系统的振荡程度相比(A)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。1反馈调节系统（）闭环系统 （C ）。习题举例：A.不一定是 B.肯定不是 C.肯定是 D、无法判断2恒值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是按什么来划分的（ C。A.按自动调节系统的结构 B.按自动调节系统的特性C.按给定值变化的规律 D.调节系统的结构.3调节器的比例度和积分时间正确说法是（B）。A.比例度越大,比例作用越强 B.积分时间越小,积分作用越强C.比例度越大,比例作用越弱,积分时间越大,积分作用越强D.比例度越小,比例作用越弱,积分时间越小,积分作用越弱4．调节器加入微分作用是用来（C ）。A.克服对象的纯滞后 B.克服对象的惯性滞后C.克服对象的惯性滞后和容量滞后 D.克服对象的容量滞后5．双金属温度计的感温元件，测量温度时必须是（B ）A浸液1/2；B全部浸液； C浸液2/3；D浸入任何长度6在研究动态特性时可以将(C)看作系统对象环节的输入量．A.干扰作用； B.控制起作用；C．干扰作用和控制作用； D．测量仪表的信号7.对调节系统最不利的干扰作用是(B)．A.阶跃干扰； B．尖脉冲干扰；C.宽脉冲干扰；D．随机干扰8．1.5级仪表的精度等级可写为：（A）A.1.5级 B.+(-)1.5级 C.+1.5级 D.1.5.9下列不属于节流装置的是（D ）。A、孔板； B、喷嘴； C、长径喷嘴 D、阿纽巴管10．温度越高,铂、镍、铜等材料的电阻值越（A ）。A.大 B.小 C.不变 D.不一定1.什么是本质安全型防爆仪表？采用本质安全型防爆措施的仪表称为本质安全型防爆仪表，也称安全火花型防爆仪表。2.什么是闭环控制系统？闭环系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的控制系统。3.什么是开环控制系统？开环控制系统是指只有顺向控制而没有反向联系的控制系统。4.什么是差压式流量计？差压是流量计也叫节流式流量计，是利用流体流经节流装置所产生的压力差而实现流量测量的。5.什么事标准节流装置？标准节流装置是差压是流量计的核心，通常包括三个环节：标准节流件、符合标准的取压装置以节流件前后的直管段。6.什么事膨胀式温度计？膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的性质而制成的。7.什么事热电阻温度计？热电阻温度计是由热电阻（感温元件），显示仪表（不平衡电桥或平衡电桥）以及连接导线所组成。8.什么是模拟式控制器？模拟式控制器，是指所传送的信号形式为连续的模拟信号的控制器。9.什么是电磁式控制器？接触器是用来频繁地接通或断开电动机或其他负载主电路的一种控制器。10.什么是主令电器？主令电器是用来闭合和断开控制电路，用以控制电力拖动系统中电动机的启动、停车、制动以及调速等。1.敏感元件:直接影响被测变量,并将它转换成适于测量形式的元件或器件.2.变送器:输出为标准信号的传感器3.调节阀:由控制信号调整流体通路的口径,以改变流量的执行器.4.精度:反映误差大小的术语,精度越高,误差越小.5.灵敏度:仪表在稳定状态下输出的变化量与最小输入的变化量之比值.6.测量上限:仪表能按规定精度进行测量的被测变量的最高值.7.真空度:当绝对压力低于大气压力时，大气压力减去绝对压力所得之差称为真空度.8.报警器:用声、光或两者同时显示不正常状态，以引起人们注意的仪表.9.调节器:根据被测参数的测量值与给定值的偏差，以一定的规律运算以后，向执行器发出调节信号，使被调参数稳定在给定值上的仪表设备.10.数字调节器:以微处理机为核心器件的新型调节器11.反馈:把对象的输出量送到输入端并与输入量进行比较的过程称为反馈.12.调节阀的流通能力:当调节阀全部打开，阀门前后压力差为0.1MPa，流体重度为1t/m3时，每小时所通过流体的立方米数13.热电效应:把两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，如果将两个节点分别置于温度不同的热源中，则在该回路中产生热电动势，这种现象叫热电效应.14.工艺流程图:描述从原料投入到生产出产品的全过程示意图.15.调制器:把直流信号转换为交流信号的器件. 16.闭环控制系统：控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的控制系统17.定值控制系统：设定值是固定不变的闭环控制系统18.随动控制系统：设定值是一个位置变化量的闭环控制系统称为19.程序控制系统：设定值是一个按一定时间程序变化的时间函数的闭环控制系统20.开环控制系统：控制器与被控对象只有顺向控制而没有反向联系的控制系统1.自动控制系统由哪几个环节组成？可分为哪几类分类？自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。2.检测误差及检测仪表的性能指标有哪些？性能指标：绝对误差，相对误差，允许误差，精度，灵敏度，灵敏限，指示变差，线性度，反应时间3.简述全开放集散控制系统（DCS）的特点及基本组成。特点：高可靠性，开放性，灵活性，易于维护，协调性，控制功能齐全。组成：由过程控制级和过程监控级组成。4.简述串级控制系统的组成结构。串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。5.被控变量的选择原则是什么？1，被控变量能代表工作操作指标或能反应工艺的操作状态，是重要的变量2，能频繁控制，以维持被控变量的恒定而不受干扰3，进来采用直接指标作为被控变量。直接指标信号无法获取，或其测量信号滞后很大时，可选择与之间有单值对应关系的间接指标作为被控变量4，被控变量应比较容易测量，并具有小的滞后和足够大的大的灵敏度5，应考虑工艺合理性和国内仪表产品现状6，被控变量时独立可控的6.操纵变量的选择原则是什么？

1，要构成的控制系统，其控制通道特性应具有适当大的放大系数、比较小的时间常数及尽可能小的纯滞后时间。

2、系统的主要扰动通道特性应该具有尽可能大的时间常数和尽可能小的放大系数。

3、考虑工艺上的合理性，如生产负荷直接关系到产品的质量，就不宜选为操纵变量。7热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶③

冰浴法：用冰槽使t0保持零度。

计算法：EAB（t，0）＝EAB（t，t0）＋EAB（t0，0）

仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0

补偿电桥法：用电桥产生EAB（t0，0）与EAB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。

补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。8.在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？①在控制系统应用中，基本调节规律有：P、I、D，基本组合调节规律有PI、PD、PID。②③P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高PI：对象滞后小，负荷变化幅度大，要求无差PD：一阶滞后较大允许有余差的对象PID：负荷变化大，容量滞后大，被控变量变化缓慢，质量要求高。9.比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异同点。原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小。结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点：检测元件、测量桥路。原理的不相同点：

10.从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理想流量特性有哪几种形式？①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择。②理想流量特性有4种形式：1）

直线特性2）

等百分比特性3）

快开特性4）

抛物线特性简答题1、生产过程中的数据记录仪，试验数据记录仪以及数据处理应当遵循什么原则。答；有效数字原则2、什以叫基本误差和附加误差？答：基本误差是仪表在规定的参比工作条件下，即该仪表有标准工作条件下的最大误差。附加误差是仪表在非规定的工作条件下使用进另外产生的误差。3、1151变送器中的测量膜片是金属平膜片，但为什么它的特性是线性的？答：1151变送器中的测量膜片都是金属平膜片，平膜片形状简单，加工方便，但压力和位移的特性是非线性的，只有在下列情况下对是线性的：膜片的位移远小于膜片的厚度时；膜片在安装时，把它绷的很紧，使其具的初始张力，则在一定范围内，压力和位移也是线性的。4、当变送器出现故障时，为了生产的安全起见，有时需要变送器的输出固定在某一值上，如果要故障时输出为20mA以上，则如何在手操终端上设定？答：将手操终端的通信线接入变送器回路，并打开电源，按“MENU”，再连续按“INC”直至显窗上出现“9”，BURNOUT，然后进行设定。5、什么远传输出及内藏显示计显示模式？如何设置？答：变送器一般有两个输出：一个是4~20mA远传输出，它通常远传至记录指示仪或计算机控制系统；另一个是就地输出，通常在变送器内藏显示计上显示。由于差压变送器一般是和节流装置配套测量流体流量，而流量和差压量平方关系，所以不论是远传输出还是内藏显示计，都有线性和平方根两种模式。6、法兰式变送器安装时，为什么一定要选择周围环境温度比较恒定的地方？答：法兰式变送器和普通变送器不同，它的毛细管、法兰膜盒是一个密封系统，相当于一个大温包。当周围环境温度发生变化时，系统内的填充液就会膨胀或收缩，从而引起系统的压力变化，它作用变送的敏感元件，使仪表产生附加误差。而在一般变送器中，引压管不是密封系统，它由温度变化而引起的压力变化，可以由介质扩散到工艺流程，因而不影响仪表的输出。7、如何检查氧气压力表内有无油脂？答：在进行氧气压力表示值检定时，应先检查表内有无油脂。方法是，先将纯净的温水注入弹簧管内，经过摇荡，再将水倒入盛有清水的器具内，如水面上没有彩色的油脂，即可认为没有油脂。8、某厂氨罐上的压力表坏了，一时找不到合适的氨用压力表，能否有一般的工业压力表替？答：不能代用。因为氨用压力表的弹簧管是由耐氨腐蚀的材料制成，在仪表背面还有个安全阀，而一般的工业压力表不耐氨腐蚀,且都没有安全阀,所以不能代用。9、电接点压力表在检定时有些什以特殊要求？答：电接点压力表在检定时除了要检查示值精度外，还需：（1）检查压力表的电器部分与外壳之间的绝缘电阻，一般不应小于20MΩ（工作压力500V）；（2）应检定信号误差。10、在校验压力表时，先固定被校表表示值再读标准表，还是先固定标准表表示值读被校表呢？答：按规定，先把标准表的指标固定在所要输入的刻度值上，然后读被校表示值，算出仪表误差和变差，但由于标准表的精度高，分格细，容易读准，所以校验时先把被校表的指针固定的刻度线上，然后读标准表示值，也是常采用的校验方法，其结果是一样的。简答题1、均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些？怎样实现均匀控制？）回答要点：答：①均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；不同点：目的和特点不同，其目的是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量间能互相兼顾和协调操作，特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。②均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1）调节规律上采用P或PI，而不采用D调节，2）参数整定上比例度从小到大整定，且比例度（和积分时间）都较大。

2、从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理想流量特性有哪几种形式？答：①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择。②理想流量特性有4种形式：1）

直线特性2）

等百分比特性3）

快开特性3、1151变送器中的测量膜片是金属平膜片，但为什么它的特性是线性的？答：1151变送器中的测量膜片都是金属平膜片，平膜片形状简单，加工方便，但压力和位移的特性是非线性的，只有在下列情况下对是线性的：膜片的位移远小于膜片的厚度时；膜片在安装时，把它绷的很紧，使其具的初始张力，则在一定范围内，压力和位移也是线性的。4比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异同点。答：原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小。结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构结构的不相同点：检测元件、测量桥路。原理的不相同点：5、什么远传输出及内藏显示计显示模式？如何设置？答：变送器一般有两个输出：一个是4~20mA远传输出，它通常远传至记录指示仪或计算机控制系统；另一个是就地输出，通常在变送器内藏显示计上显示。由于差压变送器一般是和节流装置配套测量流体流量，而流量和差压量平方关系，所以不论是远传输出还是内藏显示计，都有线性和平方根两种模式。6、从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理想流量特性有哪几种形式？答：①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性选择。②理想流量特性有4种形式：1）

直线特性2）

等百分比特性3）

快开特性7、如何检查氧气压力表内有无油脂？答：在进行氧气压力表示值检定时，应先检查表内有无油脂。方法是，先将纯净的温水注入弹簧管内，经过摇荡，再将水倒入盛有清水的器具内，如水面上没有彩色的油脂，即可认为没有油脂。8热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原理是什么？答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少，所以要进行热电偶的冷端温度补偿。②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调整法、电桥补偿法和补偿热电偶③

冰浴法：用冰槽使t0保持零度。

计算法：EAB（t，0）＝EAB（t，t0）＋EAB（t0，0）

仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到t0

补偿电桥法：用电桥产生EAB（t0，0）与EAB（t，t0）叠加，即可消除t0变化对测量的影响。

补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。、9、电接点压力表在检定时有些什以特殊要求？答：电接点压力表在检定时除了要检查示值精度外，还需：（1）检查压力表的电器部分与外壳之间的绝缘电阻，一般不应小于20MΩ（工作压力500V）；（2）应检定信号误差。10、在校验压力表时，先固定被校表表示值再读标准表，还是先固定标准表表示值读被校表呢？答：按规定，先把标准表的指标固定在所要输入的刻度值上，然后读被校表示值，算出仪表误差和变差，但由于标准表的精度高，分格细，容易读准，所以校验时先把被校表的指针固定的刻度线上，然后读标准表示值，也是常采用的校验方法，其结果是一样的。

1.为什么工业自动化仪表多采用直流信号制？答案工业自动化仪表的输入/输出信号多采用直流信号，其优点有：1、在仪表的信号传输过程中，直流信号不受交流感应的影响，容易解决仪表抗干扰的问题。2、直流信号不受传输线路电感、电容的影响，不存在相位移问题，因而接线简单。3、直流信号便于模/数和数/模转换，因而仪表便于同数据处理设备、电子计算机等连接。4、直流信号容易获得基准电压，如调节器的给定值等。2.超声波物位检测，主要有哪两种方式？0一种是声波阻断式，利用声波在气体、液体和固体介质中的吸收衰减不同，来检测在超声波探头前是否有液体或固体物料存在；一种是可以连续测量物位变化的超声波物位计，它是利用超声波在介质的分界面上会产生反射的特性来检测物位的。3.化工自动化的主要内容是什么？答：化工自动化一般要包括自动化监测系统；自动化信号和联锁保护系统；自动操纵及自动开停车系统；自动调节系统。4.什么是压力式温度计，它是根据什么原理工作的？答：应用压力随温度的变化来测量的仪表叫压力式温度计。它是根据在密闭系统中的液体。气体或低沸点液体的饱和蒸汽受热后体积膨胀或压力变化这一原理制作的，并用压力表来测量这种变化，从而测得温度。5.什么是温标的三要素？答：1）选择了一些纯物质的平衡态温度作为温标的基准点；2）规定了不同温度范围内的基准仪器；3）建立了基准仪器的示值与国际温标间关系的插补公式。6.什以叫基本误差和附加误差？答：基本误差是仪表在规定的参比工作条件下，即该仪表有标准工作条件下的最大误差。附加误差是仪表在非规定的工作条件下使用进另外产生的误差。7.电接点压力表在检定时有些什以特殊要求？答：电接点压力表在检定时除了要检查示值精度外，还需：（1）检查压力表的电器部分与外壳之间的绝缘电阻，一般不应小于20MΩ（工作压力500V）；（2）应检定信号误差。8.在校验压力表时，先固定被校表表示值再读标准表，还是先固定标准表表示值读被校表呢？答：按规定，先把标准表的指标固定在所要输入的刻度值上，然后读被校表示值，算出仪表误差和变差，但由于标准表的精度高，分格细，容易读准，所以校验时先把被校表的指针固定的刻度线上，然后读标准表示值，也是常采用的校验方法，其结果是一样的。9.生产过程中的数据记录仪，试验数据记录仪以及数据处理应当遵循什么原则。答；有效数字原则10.什么叫仪表的灵敏度、回差、分辨率？!t仪表的灵敏度是指其输出信号的变化值与对应的输入信号的变化值的比值。被测量分别按增加和减少两个方向缓慢变化，使仪表指示同一示值的两个输入量之差称为该仪表在该点的回差。分辨率反映仪表对输入量微小变化的反应能力。论述题 1.简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值和偏差的含义？被控对象自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。被控变量被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。操纵变量受控制器操纵的，用以克服扰动的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。扰动量除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。设定值被控变量的预定值。偏差被控变量的设定值与实际值之差。2什么是真值？什么是约定真值？相对真值？答真值是一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想的概念，一般是无法得到的。所以在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。约定真值是一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。实际测量中以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。相对真值是指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3~1/20时，可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级的相对真值。3简述流量测量的特点及流量测量仪表的分类？（P30）4执行器由哪两部分组成？各有什么作用？（P88）5简述控制器控制规律的选择原则（P132)6简述什么是衰减曲线法，采用这种方法必须注意哪几点？（P136）7串级控制系统控制器参数整定的较广泛的方法是什么？试简述其步骤？（P148）8设计比值控制系统时，首先需确定主，从动量。试简述其原则？（P152）9试简述分程控制应用中的几个问题？（P162）10简述目前防止积分饱和的方法（P164）11什么是分散控制系统，它又什么特点？分散控制系统又称总体分散型控制系统，它是以微处理机为核心的分散型直接控制装置。它的控制功能分散（以微处理机为中心构成子系统），管理集中（用计算机管理）。它与集中控制系统比较有以下特点：1、可靠性高（即危险分散）以微处理机为核心的微型机比中小型计算机的可靠性高，即使一部分系统故障也不会影响全局，当管理计算机故障时，各子系统仍能进行独立的控制。2、系统结构合理（即结构分散）系统的输入、输出数据预先通过子系统处理或选择，数据传输量减小，减轻了微型机的负荷，提高了控制速度。3、由于信息量减小，使编程简单，修改、变动都很方便。4、由于控制功能分散，子系统可靠性提高，对管理计算机的要求可以降低，对微型机的要求也可以降低。12试述分散控制系统的分散概念与模拟系统的分散概念有什么区别？分散控制系统的分散概念是对集中型计算机控制系统而言的，即为了避免上位计算机（通常是小型计算机）结构的不安全而设计的多微机子系统（或基本控制系统），它能在上位计算机故障时，独立完成控制功能。模拟系统的分散概念是指模拟控制仪表采用功能分离的组件结构，分离的目的是为了组成各种不同功能的控制回路，分离（或分散）的组件不能独立完成控制功能。13试述热工仪表及控制装置的评级原则有哪些？热工仪表及控制装置应结合机组检修，与主设备同时进行定级2、热工仪表及控制装置必须消除缺陷，并经验收评定后方可按标准升级。3、仪表测量系统各点校验误差不应大于系统综合误差；主蒸汽温度表、压力常用点的校验误差，应小于系统综合误差的1/24、热工自动调节设备的投入累计时间占主设备运行时间的80%以上方可列入统计设备；热工自动保护设备应能随主设备同时投入运行。5、热工调节系统的调节质量应符合《试生产期及大修后热工仪表及控制装置考核指标》的要求。14试述气动阀门定位器有哪些作用？气动阀门定位器接受调节器的输出信号，并将信号放大后去控制气动执行器；同时它又接受阀杆位移量的负反馈作用。所以说，定位器和执行器组成了一个闭环回路，使执行器的性能大为改善。其主要作用如下：1、消除执行器薄膜和弹簧的不稳定性及各可动部分的干磨擦影响，提高了调节阀的精确度和可靠性，实现准确定位。2、增大执行器的输出功率，减小调节信号的传递滞后，加快阀杆移动速度。3、改变调节阀的流量特性。15试述比例、积分、微分三种调节规律的作用各是什么？其调整原则是什么？比例调节规律的作用是，偏差一出现就能及时调节，但调节作用同偏差量是成比例的，调节终了会产生静态偏差（简称静差）积分调节规律的作用是，只要有偏差，就有调节作用，直到偏差为零，因此它能消除偏差。但积分作用过强，又会使调节作用过强，引起被调参数超调，甚至产生振荡。微分调节规律的作用是，根据偏差的变化速度进行调节，因此能提前给出较大的调节作用，大大减小了系统的动态偏差量及调节过程时间。但微分作用过强，又会使调节作用过强，引起系统超调和振荡。这三种调节规律的调整原则是：就每一种调节规律而言，在满足生产要求的情况下，比例作用应强一些，积分作用应强一些，微分作用也应强一些。当同时采用这三种调节规律时，三种调节作用都应适当减弱，且微分时间一般取积分时间的1/4-1/3。16试述串级调节系统有哪些特点？火电厂有哪些系统常采用串级调节？由两个调节器串联作用来使被调量恢复到等于给定值的系统，称为串级调节系统。它的特点是：1、系统中有两个调节器和两个变送器。2、系统中至少有两个调节回路，一个称为主回路（外回路），一个称为副回路（内回路）。主回路中的调节器为主调节器，副回路中的调节器为副调节器。3、主回路一般是定值调节，且主调节器的输出作为副调节器的给定值，因此副回路是随动调节。在火电厂中，常见的有水位串级调节系统；过热蒸汽温度调节系统；母管制并列运行锅炉燃烧调节中主汽压力调节器与燃料调节器；单元机组采用汽轮机调速系统二次油压信号作前馈信号的汽压串级调节系统；采用引风机出力调节的负压校正串级调节系统等。17试述一个调节系统在试投时应进行哪些动态试验？动态试验一般有调节阀门特性试验、调节对象飞升特性测试及扰动试验。前两项试验在试投前进行；试投时的扰动试验，主要是检验调节品质及进一步修改参数。扰动试验的项目一般有：1、给定值扰动；2、内部扰动（调节量扰动）；3、外部扰动（负荷扰动）。通过这几种扰动，观察和记录被调量的变化的情况，根据超调量、过程时间、衰减率等来修改调节器的整定参数。18分析为什么串级调节系统的调节品质比单回路调节系统好？串级调节与单回路调节相比，多了一个副调节回路。调节系统的主要干扰都包括在副调节回路中，因此，副调节回路能及时发现并消除干扰对主调节参数的影响，提高调节品质。串级调节中，主、副调节器总的放大系数（主、副调节器放大系数的乘积）可整定得比单回路调节系统大，因此提高了系统的响应速度和抗干扰能力，也就有利于改善调节品质。串级调节系统中，副回路的调节对象特性变化对整个系统的影响不大，如许多系统利用流量（或差压）围绕调节阀门或挡板组成副回路，可以克服调节机构的滞后和非线性的影响。而当主调节器参数操作条件变化或负荷变化时，主调节器又能自动改变副调节器的给定值，提高了系统的适应能力。因此，串级调节的品质要比单回路调节好。19气动执行机构有何特点？1、接受连续的气信号，输出直线位移（加电/气转换装置后，也可以接受连续的电信号），有的配上摇臂后，可输出角位移2、有正、反作用功能3、移动速度大，但负载增加时速度会变慢4、输出力与操作压力有关。5、可靠性高，但气源中断后阀门不能保持（加保位阀后可以保持）6、不便实现分段控制和程序控制7、检修维护简单，对环境的适应性好8、输出功率较大9、具有防爆功能。20采用直接电信号作传播信号有什么优缺点？优点有：1、以直流电流信号作传输信号时，发送仪表的输出阻抗很高，相当于一个恒流源，因此适于远距离传输。2、容易实现电流/电压转换。3、对仪表本身的设计而言，电流信号同磁场的作用容易产生机械力，这对力平衡式结构的仪表比较合适。缺点有：1、由于仪表是串联工作的，当接入和拆除一台仪表时容易影响其他仪表的工作2、由于仪表是串联工作的，变送器、调节器等仪表的输出端处于高电压下工作（几乎等于直流电源电压），所以输出功率管易损坏3、由于仪表是串联工作的，每台仪表都有自己的极性要求（正和负），在设计和使用上不够方便。21试述与模拟调节相比，数字调节系统有什么特点？数字调节应用了微处理机等先进技术，它具有信息存储、逻辑判断、精确、快速计算等特点。具体讲，有以下几点：（1）从速度和精确度来看，模拟调节达不到的调节质量，数字调节系统比较容易达到。（2）由于数字调节具有分时操作的功能，所以一台数字调节器可以代替多台模拟调节器，如现在生产的多回路数字调节器、多回路工业控制机等。（3）数字调节系统具有记忆和判断功能，在环境和生产过程的参数变化时，能及时作出判断，选择最合理、最有利的方案和对策，这是模拟调节做不到的。（4）在某些生产过程中，对象的纯滞后时间很长，采用模拟调节效果不好，而采用数字调节则可以避开纯滞后的影响，取得较好的调节质量。（5）对某些参数间相互干扰（或称耦合较紧密），被调量不易直接测试，需要用计算才能得出间指标的对象，只有采用数字调节才能满足生产过程的要求。22检修自动化仪表时，一般应注意哪些问题？（1）必须有明确的检修项目及质量要求（2）通电前，必须进行外观和绝缘性能检查，确认合格后方可通电（3）通电后，应检查变压器、电机、晶体管、集成电路等是否过热，转动部分是否有可杂音。若发现异常现象，应立即切断电源，查明原因（4）检修时应熟悉本机电路原理和线路，应尽是利用仪器和图纸资料，按一定程序检查电源、整流滤波回路、晶体管等元件的工作参数及电压波形。未查明原因前，不要乱拆乱卸，更不要轻易烫下元件。要从故障现象中分析可能产生故障的原因，找出故障点（5）更换晶体管时，应防止电烙铁温度过高而损坏元件，更换场效应管和集成电路元件时，电烙铁应按地，或切断电源后用余热进行焊接（6）拆卸零件、元器件和导线时，应标上记号。更换元件后，焊点应光滑、整洁、线路应整齐美观，标志正确，并做好相应的记录（7）应尽量避免仪表的输出回路开路，和避免仪表在有输入信号时停电。（8）检修后的仪表必须进行校验，并按有关规定验收。23怎样调整电信号气动长行程执行机构的零点和量程？在调整零点及量程前，应先调整滑阀的阀杆位置。在气缸上下部分各接一块压力表，卸下小滑阀的两个输出管。调整大滑阀上下螺丝，使气缸活塞两端的压力大致相等。装回小滑阀的两个输出管。调方向接头，改变小滑阀的阀杆位置，仍使气缸活塞两端压力相等。输入信号电流为4ｍA时，调整调零弹簧，使活塞停止在动作动点（正作用机构活塞起始位置在全行程的最低点，反作用机构则在最高点）。当输入电流为4－20ｍA时，活塞应走完全行程达到终点。如行程与输入电流不符，则应调节反馈弹簧在反馈弧形杠杆上的位置，以改变系统的放大系数。当信号满值而行反之，应增大反馈量。24差压变送器在测量不同介质的差压时，应注意哪些问题？1、测量蒸汽流量时，一般应装冷凝器，以保证导压管中充满凝结水并具有恒定和相等的液柱高度。2、测量水流量时，一般可不装冷凝器。但当水温超过150℃25试述气动仪表中阻容环节的作用？气动仪表中的阻容环节，为气阻与气容的组合。气阻相当于电子线路的电阻，在气动管路中作为节流元件，起阻碍气体流动的作用。气容为具有一定容量的气室，相当于电子线路的电容。气动阻容环节相当于电子线路中的RC环节，通常作为仪表的反馈环节，以获得比例、积分、微分等调节规律及其他运算规律。26试分析PI调节器积分时间对调节过程的影响由于积分调节作用的存在，能使被调量的静态偏差为零。减小积分时间Tｉ可减小调节过程中被调量的动态偏差，但会增加调节过程的振荡。反之，增大积分时间Tｉ可减小调节过程的振荡，但会增加被调量的动态偏差。27试分析PI调节器比例带对调节过程的影响？增大比例带可减少调节过程的振荡，但会增加被调量的动态偏差，减小比例带可减少被调量的动态偏差，但会使调节过程更趋振荡。28气动活塞式执行机构振荡的原因是什么？应如何处理？气动活塞式执行机构振荡的主要原因是执行机构输出力量不够。另外，执行机构的刚度太小以及执行器周围有振动设备，也会引起执行机构和调节阀的振荡。执行机构输出力不够是由于气缸压力不足引起的。对于配双喷嘴挡板、双功率放大器、定位器的活塞式执行机构，可能是气源压力不足或放大器节流孔堵塞引起的。对于配滑阀定位器的活塞式执行机构，则可能是气源压力降低引起的。查找气源压力降低的原因及疏通节流孔时，应将执行机构与调节阀分离，改为手轮调节。处理完毕后，再恢复原状29试述为什么前馈作用能改善调节质量？前馈作用不是建立在反馈调节基础上的，它是根据扰动补偿原理工作的，即当扰动发生时就发出调节信号，及时克服干扰可能造成的不利影响，从而改善调节质量。30试述怎样选择调节系统中变送器的量程？调节系统中变送器量程的选择直接影响系统的控制精确度。例如，对主蒸汽温度调节系统，温度变送器测量范围选择0－500℃（量程500℃）和400－500℃31试述虚假水位现象是怎样形成的？水位调节对象在蒸汽流量扰动下存在虚假水位现象。这是由于蒸汽流量（负荷）变化时，汽包压力发生变化，汽包内水下汽泡容积变化引起的。若蒸汽流量突然增加，汽包压力下降，水下的汽泡容积要增加，汽泡体积膨胀而使水位呈现上升趋势。当压力维持稳定以后（锅炉燃烧产生的蒸汽量等于汽机的用汽量），水位又开始下降（若给水量不增加，水位将一直下降），反映物质不平衡关系。因此是由于压力降低，水下的汽泡容积增加而造成的虚假水位现象。32试述投入调节系统的一般步骤。投入调节系统前必须充分做好准备工作，最好能配备快速记录仪，记录主参数、调节器输出、阀位信号、介质流量及主要扰动参数。1、将调节器参数设置得比较保守一些，即比例带大一些，积分时间大一些，微分时间小一些。2、在生产过程参数比较稳定情况下（若偏离给定值较多，可以进行手动操作），即主参数、阀位、介质流量、干扰等比较稳定情况下，将手动操作切到自动调节。3、投入自动后，要观察调节器输出、阀位、介质流量、主参数的变化情况。一般情况下，由于参数设置保守，不会有大的动作，若投入自动后变化很大，应立即切除并进行检查。33试述如何根据调节对象特性选择调节器的调节规律？典型的工业调节对象特性有纯滞后、积分、一阶惯性、纯滞后加积分、纯滞后加一阶惯性等。1、纯滞后调节对象可选用比例调节器、积分调节器和比例积分调节器。2、积分调节对象可选用比例调节器。此时，系统总的滞后角为-90°，系统不会发生振荡，可以设置较小的比例带。应避免选用积分调节器，因采用积分调节器后，系统总的滞后角为-180°，系统不稳定。积分调节对象可以选用比例积分调节器，但应避免用较小的积分时间。3、一阶惯性调节对象可选用比例调节器和比例积分调节器。4、纯滞后加积分调节对象，可选用比例调节器和比例积分调节器。5、纯滞后加一阶惯性调节对象可选用比例调节器、比例积分调节器、比例微分调节器和比例积分微分调节器。上述主要是从系统稳定性的角度考虑的，此外还要考虑，此调节规律应满足工艺过程要求及经济性的要求。34试述阀门定位器在调节阀控制中起何作用？阀门定位器一般有以下8个作用：1、用于对调节质量要求高的重要调节系统，以提高调节阀的定位精确及可靠性。2、用于阀门两端压差大（△ｐ＞1MPａ）的场合。通过提高气源压力增大执行机构的输出力，以克服流体对阀芯产生的不平衡力，减小行程误差。3、当被调介质为高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆时，为了防止对外泄漏，往往将填料压得很紧，因此阀杆与填料间的摩擦力较大，此时用定位器可克服时滞。4、被调介质为粘性流体可含有固体悬浮物时，用定位器可以克服介质对阀杆移动的