自动化仪表试题及答案.docx
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自动化仪表试题及答案
自动化仪表试题及答案
【篇一：
《自动化仪表》习题答案】
1）简述过程控制的特点。
q：
1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。
（2）什么是过程控制系统？
试用框图表示其一般组成。
q：
1）过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。
2）组成框图：
（3））单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？
q：
各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：
气动0.02~0.1mpa、电动Ⅲ型：
4~20madc或1~5vdc。
2）数字式仪表的信号：
无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。
q：
是串级控制系统。
方块图：
（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？
各自是如何定义的？
q：
1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2）略
（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？
试举例说明。
q：
1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2）略
（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？
为什么？
q：
1）不是这样。
2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
（11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？
为什么？
q：
1）是。
2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。
2、综合练习题
（1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
q：
1）图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节q1（流量）来实现液位控制的作用。
2）框图：
3）控制器输入输出分别为：
设定值与反馈值之差e（t）、控制量u（t）；执行器输入输出分别为：
控制量u（t）、操作变量q1（t）；被控对象的输入输出为：
操作变量q1（t）、扰动量q2（t），被控量h；所用仪表为：
控制器（例如pid控制器）、调节阀、液位测量变送器。
（2）什么是仪表的信号制？
通常，现场与控制室仪表之间采用直流电流信号、控制室内部仪表之间采用直流电压信号，这是为什么？
q：
1）自动化仪表的信号制是指在成套系列仪表中，各个仪表的输入/输出信号均采用某种统一的标准形式，使各个仪表间的任意连接成为可能。
2）略
（3）某化学反应过程规定操作温度为800℃，最大超调量小于或等于5﹪，要求设计的定值控制系统，在设定值作阶跃干扰时的过渡过程曲线如下图所示。
要求：
1）计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间。
2）说明该系统是否满足工艺要求。
q：
1）由上图可得y（∞）=810℃，设定值r=800℃,b1=850?
810=40,b2=820?
810=10
稳态误差e（∞）=r?
y（∞）=800℃-810℃=?
10℃衰减比：
n?
b140?
?
4:
1，b210
y（tp）?
y（?
）
y（?
）?
100%?
850?
810?
100%?
4.938%810最大超调量：
?
?
过渡过程时间ts：
大概在17min左右
2）虽然该系统最大超调满足要求，然而在规定操作温度为800℃，而最后趋于稳定的值却为810℃，因此不满足工艺要求。
（4）图1-13所示为一类简单锅炉汽包水位控制流程图，试画出该控制系统框图，并说明其被控过程、被控参数、控制参数和干扰参数各是什么？
q：
1）控制系统框图：
被控过程：
加热器+汽包
被控参数：
汽包水位
控制参数：
上水流量
干扰参数：
蒸汽流量变化
第2章（p70）
1、基本练习题
q：
仪表的引用误差?
?
?
为0.4级。
最大绝对误差2?
100%?
?
?
100%?
?
0.4%，其精度等级1000?
500
q：
工艺允许的仪表引用误差为
?
允?
?
允许的最大绝对误差2?
100%=?
?
100%?
?
0.22%1000?
100应选0.2级的仪表才能满足。
（5）有一台ddz-Ⅲ型两线制差压变送器，已知其量程为20~100kpa，当输入信
【篇二：
自动化仪表与过程控制考试题】
题（每小题1分,共10分）
1.自动调节系统方块图中，给定值、测量值m和偏差e三者之间的关系是。
2.可用一阶微分方程式描绘其动态特性的对象称为。
3.弹性式压力计是根据弹性元件的和所受压力成比例的原理工作的。
4.ddz-Ⅱ调节仪表表现传输信号为0--10madc，ddz--Ⅲ型调节仪表现场传输信号为。
5.调节阀所能控制的的比值称为调节阀的可调比。
6.电动执行器有行程（djk型）和直行程两钟。
7.比例积分调节规律的显著特点是结束时无余差。
8.应用最为广泛的调节规律是,它适用于调节通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许
有余差的系统。
9.一种前馈作用能够克服种干扰。
10.最广泛的应用是在开关逻辑运算和顺序控制领域。
二.单项选择题（每小题1分，共15分）
1.控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做（）
a.负反馈b.正反馈c.前馈d.回馈
2.过度过程品质指标中，余差c表示（）。
a.新稳态值与给定值之差b.测量值与给定值之差
c.调节参数与被调参数之差d.超调量与给定值之差
3.一般认为，经过（）的时间，动态过程就基本结束了。
a.3tb.tc.5td.10t
级为（）。
a.0.5级b.1.0级c.1.5级d.2.5级
5.工业过程中可实现压力自动控制和报警,并可与工业控制机联用的压力计是（）压力计。
a.液柱式b.弹性式c.电气式d.活塞式
a.1.0级b.1.5级c.1.2级d.2.5级
7.某显示仪表不带冷端温度补偿器,用来配热点偶测温,若热电偶热端温度升高2℃,室温（冷端温度）下
降2℃,则仪表指示约（）。
a.升高2℃b.下降2℃c.不变d.升高4℃
8.下列表达式中，（）表示比例积分调节规律。
a.p=kpe
b.p=kpe+（kp/t1）∫edt
c.p=kpe+kptd（de/dt）
d.p=kpe+td（de/dt）
9.下列切换中，（）不是无平衡无扰动切换。
a.ddz-Ⅱ型调节器，手动到自动
b.ddz-Ⅲ型调节器，自动到软手动
c.ddz-Ⅲ型调节器，软手动到自动
d.ddz-Ⅲ型调节器，硬手动到软手动
10.并联管路中x为（）时，阀门理想流量特性与工作流量特性一致。
a.0.618b.1c.0.01d.0.5
11.分程调节系统，通常有（）调节阀。
a.一只b.二只c.三只d.四只
12.通常情况下，如图1-1系统阀门气开气关形式和调节器正反作用应选（）。
a.气开阀正作用调节器b.气开阀反作用调节器
c.气关阀正作用调节器d.气关阀反作用调节器
13.串联调节系统中，副调节器通常采用（）调节规律。
a.pib.pidc.pdd.p
14.通常，串级调节系统中主调节器正反作用的选择取决于（）。
a.调节阀b.副调节阀c.副对象d.主对象
15.集散控制系统中（）的作用是实现过程数据的采集和实时控制。
a.操作站b.过程管理站c.历史模件d.网络接口模件
三.多项选择题（每小题1分，共15分）
1.典型控制系统方块图由（）（）（）（）（）等环节组成。
a.调节器b.测量元件c.调节对象d.调节阀e.比较机构
2.参数整定时，衰减比常数值可以是（）（）（）（）（）。
a.1:
1b.9:
1c.18:
1d.50:
1e.5:
1
3.二阶对象可用（）（）（）（）（）来近似描述。
a.积分对象加一阶对象
b.带有滞后的一阶对象
d.微分对象
e.积分对象
4.下列元件属于标准节流装置的有（）（）（）（）（）。
a.标准孔板b.标准喷嘴c.双重孔板d.圆缺孔板e.标准文丘里管
5.某生产设备介质为氧化性介质，温度约为800℃，可用于测量此温度的热电偶有（）（）（）（）（）。
a.b热电偶b.s热电偶c.k热电偶d.xk热电偶e.t热点偶
6.下述关于ddz-Ⅲ型调节仪表的叙述，正确的有（）（）（）（）（）。
a.采用线性集成电路
b.各单元由24vdc统一供电
c.可构成安全火花型防爆系统
d.调节器只有偏差指使
e.信号传输方式为电流传送电压接收
7.气动执行机构与电动执行机构相比，有哪些优点?
（）（）（）（）（）
a.价格低廉b.结构简单c.动作可靠d.安全性好e.维修方便
8.自动控制系统常用参数整定方法有（）（）（）（）（）。
a.衰减曲线法
b.临界比例度法
c.经验试凑法
d.频率特性法
e.根轨迹法
9.被调参数的选择应遵循的原则有（）（）（）（）（）。
a.能代表工艺操作指标或能反映工艺操作状态
b.可测并有足够大的灵敏度
c.独立可调
d.尽量采用直接指标
e.必须采用工程指标
10.串级调节系统的方快图中有（）（）（）（）（）。
.两个调节器b.两个变送器c.两个调节阀d.两个被调对象e.两个给定值
11.下述关于前馈的表述，正确的有（）（）（）（）（）。
a.是开环调节
b.一种前馈只能克服一种干扰
c.是按偏差大小进行调节的
d.有动态和静态前馈
e.不需要解对象的特性
12.（）（）（）（）（）是自动控制领域出现的新型控制系统。
a.自适应控制b.自学习控制c.模糊控制d.人工神经网络e.预测控制
13.选择性调节系统中，防止积分饱和的方法有（）（）（）（）（）。
a.限幅法b.内反馈法c.限频法d.积分切初法e.外反馈法
14.工业控制计算机的硬件部分由（）（）（）（）（）等构成。
a主机b.外部设备c.过程输入输出设备d.人机联系e.通信设备
15.现场总线控制系统具有（）（）（）（）（）等特点。
a.系统的升级性
b.互可操作性与互用性
c.现场设备的智能化
d.系统结构的高度分散性
e.对现场环境的适应性
四、判断改错题（每小题2分，共10分）
1.生产上不允许被调参数有波动的情况下，可采用非周期衰减形式的过渡形式的过渡过程。
（）
2.间常数越大，表示对象受到干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越短。
（）
3.只压力差的绝对误差相等，标尺范围较小的表精度较高。
（）
4.电子电位差计与自动平衡电桥都可以配用热电偶测温。
（）
5.采用阀门定位器可以改善阀门的工作特性。
（）
五．计算分析题（每小题10分，共50分）
1.对于其始为0℃的电子电位差计，当输入端短路时，仪表指针指向何处？
为什么？
若要仪表指向0℃，怎
么办？
2.简述工业过程控制中，为什么不用单纯的前馈调节，而采用前馈-反馈调节系统？
【篇三：
《自动化仪表》习题答案-复制】
、基本练习题
（1）简述过程控制的特点。
q：
1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。
（2）什么是过程控制系统？
试用框图表示其一般组成。
q：
1）过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。
2）组成框图：
（3））单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？
q：
各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：
气动0.02~0.1mpa、电动Ⅲ型：
4~20madc或1~5vdc。
2）数字式仪表的信号：
无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。
q：
是串级控制系统。
方块图：
（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？
各自是如何定义的？
q：
1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2）略
（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？
试举例说明。
q：
1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2）略
（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？
为什么？
q：
1）不是这样。
2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
（11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？
为什么？
q：
1）是。
2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。
2、综合练习题
（1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
q：
1）图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节q1（流量）来实现液位控制的作用。
2）框图：
3）控制器输入输出分别为：
设定值与反馈值之差e（t）、控制量u（t）；执行器输入输出分别为：
控制量u（t）、操作变量q1（t）；被控对象的输入输出为：
操作变量q1（t）、扰动量q2（t），被控量h；所用仪表为：
控制器（例如pid控制器）、调节阀、液位测量变送器。
（2）什么是仪表的信号制？
通常，现场与控制室仪表之间采用直流电流信号、控制室内部仪表之间采用直流电压信号，这是为什么？
q：
1）自动化仪表的信号制是指在成套系列仪表中，各个仪表的输入/输出信号均采用某种统一的标准形式，使各个仪表间的任意连接成为可能。
2）略
（3）某化学反应过程规定操作温度为800℃，最大超调量小于或等于5﹪，要求设计的定值控制系统，在设定值作阶跃干扰时的过渡过程曲线如下图所示。
要求：
1）计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间。
2）说明该系统是否满足工艺要求。
q：
1）由上图可得y（∞）=810℃，设定值r=800℃,b1=850?
810=40,b2=820?
810=10稳态误差e（∞）=r?
y（∞）=800℃-810℃=?
10℃衰减比：
n?
b1b2
?
4010
?
4:
1，
最大超调量：
?
?
y（tp）?
y（?
）
y（?
）
?
100%?
850?
810810
?
100%?
4.938%
过渡过程时间ts：
大概在17min左右
2）虽然该系统最大超调满足要求，然而在规定操作温度为800℃，而最后趋于稳定的值却为810℃，因此不满足工艺要求。
（4）图1-13所示为一类简单锅炉汽包水位控制流程图，试画出该控制系统框图，并说明其被控过程、被控参数、控制参数和干扰参数各是什么？
q：
1）控制系统框图：
被控过程：
加热器+汽包被控参数：
汽包水位控制参数：
上水流量
干扰参数：
蒸汽流量变化
第2章（p70）
1、基本练习题
q：
仪表的引用误差?
?
?
级。
最大绝对误差
量程
?
100%?
?
21000?
500
其精度等级为0.4?
100%?
?
0.4%，
?
允?
?
允许的最大绝对误差
量程
?
100%=?
21000?
100
?
100%?
?
0.22%
应选0.2级的仪表才能满足。
（5）有一台ddz-Ⅲ型两线制差压变送器，已知其量程为20~100kpa，当输入信号为40kpa和80kpa时，变送器的输出分别是多少？
q：
1）8ma；2）16ma.
（6）设有某ddz-Ⅲ型毫伏输入变送器，其零点迁移值umin=6mvdc，量程为12mvdc。
现已知变送器的输出电流为12madc。
试问：
被测信号为多少毫伏？
q：
12mvdc
0.41000.4200
?
100%?
?
0.4，0.5级精度不可以满足；
2）使用0~200℃的仪表，则?
允?
?
?
100%?
?
0.2，0.5级精度不可以满足；
（13）热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？
其补偿方法常采用哪几种？
q：
1）采用补偿导线可把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，延伸到温度较低和比较稳定的操作室内，但冷端温度还不是0℃，而工业上常用热电偶的et-t关系曲线是在冷端温度t0=0℃情况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的。
而操作室的温度往往不是0℃，这样测量结果就会有误差，因此需要进行冷端温度的校正。
（解决冷端温度不为零的问题）2）常用的有查表法、电桥补偿法。
（14）热电阻测温电桥中的三线制接法为什么能减小环境温度变化对测温精度的影响？
q：
因为用热电阻测温时，热电阻要安装在被测温度的现场，而电桥中的其它电阻连同仪表一起则安装在控制室。
现场与控制室之间有一定的距离，因此连接热电阻的导线的电阻往往不可忽略，若采用普通的二线制接法，则连接热电阻的两根导线都分布在电桥的一个桥臂上，因此，连接导线的电阻随着环境温度的变化而变化，将同热电阻阻值的变化一起加在平衡电桥的一个桥臂上，这会使测量产生较大的误差。
采用三线制接法可以减少甚至抵消连接导线电阻对测量结果造成的误差。
2、综合练习题
2）确定该仪表的精度等级。
最大绝对误差
量程最大绝对误差
量程
?
100%?
?
6600?
100
7600?
100
?
100%?
?
1.2%，符合1.5级精度。
3）仪表引用误差?
2?
?
?
100%?
?
?
100%?
?
1.4%，符合1.5级精度。
（2）用分度号pt100的热电阻测温，却错查了cu50的分度表，得到的温度是150℃。
问实际温度是多少？
q：
1）查cu50的分度表，找出与150℃对应的电阻值rt=82.13?
；查pt100的分度表，找出与82.13?
对应的温度值，约为－45℃。
0.0252.5
?
100%?
?
1%，可选择1.0级精度
等级。
（5）用差压变送器与标准孔板配套测量管道介质流量。
若差压变送器量程为104pa，对应输出信号为4~20madc，相应流量为0~320m3/h。
求差压变送器输出信号为8madc时，对应的差压值及流量值各是多少？
q：
因为未加开方器。
流量与差压的平方根成正比。
8madc对应的差压值为2500pa，流量则为160m3/h。
3、设计题
（1）用分度号为k的镍铬-镍硅热电偶测量温度，在无冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示值为600℃，此时冷端温度为50℃。
试问：
实际温度是多少？
如果热端温度不变，使冷端温度为20℃时，此时显示仪表指示值应为多少？
q：
1）查k分度表，知600℃对应的热电势为24.902mv,由题意可知这热电势是由热端温度为
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