2022化工自动化控制仪表考试及答案

2022化工自动化控制仪表考试及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.自动化仪表按其功能可分为（）。A.检测仪表、显示仪表、调节仪表、执行器B.温度仪表、压力仪表、流量仪表、物位仪表C.现场仪表、控制室仪表、盘装仪表、架装仪表D.一次仪表、二次仪表、控制仪表、保护仪表答案：A2.热电偶温度计是基于（）原理工作的。A.热电效应B.热阻效应C.热磁效应D.热压效应答案：A3.压力变送器的输出信号一般为（）。A.05VDCB.420mADCC.010mADCD.010VDC答案：B4.浮筒式液位计属于（）液位计。A.直读式B.浮力式C.静压式D.电容式答案：B5.电磁流量计适用于测量（）。A.各种导电液体B.各种非导电液体C.气体D.蒸汽答案：A6.调节阀的气开、气关形式是由（）决定的。A.执行机构的正反作用B.阀体部件的正反作用C.信号压力的大小D.工艺生产的安全要求答案：D7.比例控制规律的特点是（）。A.反应快，控制及时，有余差B.反应慢，控制不及时，无余差C.反应快，控制及时，无余差D.反应慢，控制不及时，有余差答案：A8.在自动控制系统中，控制器的输出信号与输入信号之间的关系称为（）。A.控制规律B.调节参数C.反馈特性D.传递函数答案：A9.自动控制系统按给定值的形式可分为（）。A.定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统B.开环控制系统、闭环控制系统、复合控制系统C.简单控制系统、复杂控制系统、先进控制系统D.温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统答案：A10.积分时间Ti越小，积分作用（）。A.越强B.越弱C.不变D.先强后弱答案：A11.微分时间Td越大，微分作用（）。A.越强B.越弱C.不变D.先强后弱答案：A12.智能仪表的核心是（）。A.微处理器B.传感器C.显示器D.执行器答案：A13.集散控制系统的英文缩写是（）。A.DCSB.PLCC.FCSD.SCADA答案：A14.工业以太网采用的通信协议是（）。A.TCP/IPB.ModbusC.ProfibusD.CAN答案：A15.安全栅的作用是（）。A.限制能量，保证安全B.放大信号C.隔离信号D.滤波信号答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1.自动化仪表的基本组成包括（）、（）、（）和（）。答案：检测元件及传感器、变送器、控制器、执行器2.热电偶的热电势由（）电势和（）电势组成。答案：接触、温差3.热电阻温度计是利用（）随温度变化的特性来测量温度的。答案：电阻值4.压力测量仪表按其工作原理可分为（）、（）、（）和（）等。答案：液柱式、弹性式、电气式、活塞式5.液位测量仪表按其工作原理可分为（）、（）、（）和（）等。答案：直读式、浮力式、静压式、电磁式6.调节阀的流量特性有（）、（）、（）和（）等。答案：直线、等百分比、抛物线、快开7.自动控制系统的性能指标主要有（）、（）、（）和（）等。答案：稳定性、准确性、快速性、抗干扰能力8.PID控制器是由（）、（）和（）组成的。答案：比例控制、积分控制、微分控制9.智能仪表的特点有（）、（）、（）和（）等。答案：智能化、数字化、网络化、多功能化10.现场总线控制系统的特点有（）、（）、（）和（）等。答案：全数字化、分散式、互操作性、开放性三、判断题（每题2分，共20分）1.自动化仪表就是能自动进行测量、显示、控制的仪表。（）答案：√2.热电偶的热电势只与热端温度有关，与冷端温度无关。（）答案：×3.热电阻温度计的测量精度比热电偶温度计高。（）答案：×4.压力变送器的输出信号与被测压力成正比。（）答案：√5.浮筒式液位计的液位越高，浮筒所受浮力越大。（）答案：×6.调节阀的气开、气关形式可以随意选择。（）答案：×7.比例控制能消除系统的余差。（）答案：×8.积分控制能消除系统的余差。（）答案：√9.微分控制能改善系统的动态性能。（）答案：√10.集散控制系统是一种集中管理、分散控制的控制系统。（）答案：√四、简答题（每题10分，共30分）1.简述热电偶温度计的工作原理及特点。答：热电偶温度计是基于热电效应原理工作的。当两种不同材料的导体组成一个闭合回路时，如果两端温度不同，回路中就会产生热电势。热电偶温度计的特点包括：测量精度较高，能直接测量各种生产过程中的温度；结构简单，使用方便；可用于测量较高温度；具有良好的热惯性，响应速度较快；能远距离传输信号，便于集中检测和控制。2.简述调节阀的流量特性及其选择原则。答：调节阀的流量特性有直线、等百分比、抛物线、快开等。直线流量特性是指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系；等百分比流量特性是指调节阀的相对流量与相对开度成对数关系；抛物线流量特性介于直线和等百分比之间；快开流量特性在开度较小时流量就较大。选择原则主要考虑工艺生产的要求，如在调节系统要求线性调节时可选择直线流量特性；在要求等百分比调节规律以保证调节质量时可选择等百分比流量特性；对于一些要求迅速切断或开启的场合可选择快开流量特性等。同时还需考虑调节阀两端的压差变化等因素。3.简述自动控制系统的组成及各部分的作用。答：自动控制系统主要由被控对象、检测元件及传感器、变送器、控制器、执行器等组成。被控对象是需要进行控制的生产过程或设备；检测元件及传感器用于检测被控对象的相关参数，并将其转换为电信号等便于处理的信号；变送器将检测元件输出的信号进行转换和放大，使其符合后续仪表的要求；控制器根据检测信号与给定值的偏差，按照一定的控制规律进行运算，输出控制信号；执行器根据控制器输出的控制信号，改变被控对象的状态，实现对被控参数的控制。五、计算题（10分）某温度控制系统采用热电偶测量温度，已知热电偶的热电势E（mV）与温度t（℃）的关系为E=0.04t+0.0002t²。当热电偶输出热电势E=20mV时，求被测温度t。解：将E=20mV代入E=0.04t+0.0002t²中，得到：20=0.04t+0.0002t²整理得：0.0002t²+0.04t20=0根据一元二次方程求根公式t=[-b±√(b²4ac)]/(2a)，其中a=0.0002，b=0.04，c=-20t=[-0.04±√(0.04²4×0.0002×(-20))]/(2×0.0002)t=[-0.04±√(0.0016+0.016)]/0.0004t=[-0.04±√0.0176]/0.0004t=[-0.04±0.13266]/0.0004t1=(-0.04+0.13266)/0.0004=231.65℃t2=(-0.040.13266)/0.0004=-431.65℃（舍去）所以被测温度t=231.65℃。六、综合题（20分）某化工生产过程中，需要对反应釜内的温度和压力进行控制。已知反应釜内的温度范围为0200℃，压力范围为010MPa。请设计一个简单的控制系统，画出控制系统原理图，并说明各部分的作用。解：控制系统原理图如下：[画出简单的控制系统原理图，包括温度传感器、压力传感器、温度变送器、压力变送器、控制器、温度调节阀、压力调节阀、反应釜等]各部分作用如下：温度传感器：检测反应釜内的温度，并将温度信号转换为电信号。温度变送器：将温度传感器输出的电信号进行转换和放大，使其符合控制器的输入要求。压力传感器：检测反应釜内的压力，并将压力信号转换为电信号。压力变送器：将压力传感器输出的电信号进行转换和放大，使其符合控制器的输入要求。控制器：根据温度变送器和压力变送器输入的信号与给定值进行比较，按照一定的控制规律进