2025年高职化工自动化技术（化工自动化应用）试题及答案

2025年高职化工自动化技术（化工自动化应用）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共5题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.化工自动化中，能将被控变量按一定规律变化的信号称为（）。A.给定值B.测量值C.操纵变量D.干扰变量2.以下哪种控制规律能有效消除系统的稳态误差（）。A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制3.被控对象的特性是指被控对象输入与输出之间的（）。A.数学关系B.物理关系C.化学关系D.逻辑关系4.在控制系统中，控制器的输出信号经过（）后作用于执行器。A.放大器B.转换器C.调节阀D.变送器5.自动化仪表按能源分类，不属于此类的是（）。A.气动仪表B.电动仪表C.液动仪表D.智能仪表第II卷一、填空题（总共5题，每题4分，请将答案填在横线上）1.化工自动化的主要内容包括自动检测、自动保护、自动操纵和______。2.控制系统的过渡过程有非周期衰减、衰减振荡、等幅振荡和______四种形式。3.比例控制规律中，比例系数Kp越大，系统的响应速度越______。4.执行器由执行机构和______两部分组成。5.仪表的精度等级是根据仪表的______来划分的。二、简答题（总共2题，每题10分）1.简述化工自动化的重要意义。2.说明PID控制中比例、积分、微分控制作用的特点。三、分析题（总共1题，每题12分）有一温度控制系统，工艺要求温度保持在60℃。当系统运行时，温度出现波动，有时高于60℃，有时低于60℃。分析可能导致温度波动的原因，并提出改进措施。四、案例分析题（总共1题，每题16分）某化工生产过程中，采用了流量控制系统。在一次生产运行中，发现流量波动较大，影响了产品质量。通过检查发现，流量变送器出现故障，测量值不准确。已知该流量控制系统采用PID控制。请分析故障对系统的影响，并提出解决方案。材料：该流量控制系统的设定值为50m³/h，正常运行时流量稳定在设定值附近。当流量变送器故障后，流量出现大幅波动，最低到30m³/h，最高到70m³/h。五、设计题（总共1题，每题18分）设计一个简单的液位控制系统，要求液位保持在某一设定值。画出控制系统的原理图，并说明各组成部分的作用。材料：已知有一个储液罐，需要将液位控制在5m高度。可以选用的设备有液位变送器、控制器、调节阀等。答案：第I卷：1.A2.B3.A4.B5.D第II卷：一、1.自动控制2.发散振荡3.快4.调节机构5.最大引用误差二、1.提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本、确保生产安全等。2.比例控制作用能快速响应偏差，使系统有较快的动作速度；积分控制作用能消除稳态误差；微分控制作用能改善系统的动态性能，抑制偏差的变化。三、原因可能有：温度传感器不准确、控制器参数不合适、环境温度变化、加热或冷却设备故障等。改进措施：校准温度传感器、调整控制器参数、改善环境温度影响、检查加热或冷却设备并维修。四、故障影响：测量值不准确导致控制器不能准确调节流量，流量大幅波动。解决方案：更换流量变送器，重新校准测量值，调整PID控制器参数，使其适应新的测量值。五、原理图：液位变送器测量液位高度并将信号传至控制器，控制器根据设定值与测量值的偏差发出控制