2022化工自動化控制儀表考試及答案

2022化工自動化控制儀表考試及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.自動化儀表按其功能可分為（）。A.檢測儀表、顯示儀表、調節儀表、執行器B.溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、物位儀表C.現場儀表、控制室儀表、盤裝儀表、架裝儀表D.一次儀表、二次儀表、控制儀表、保護儀表答案：A2.熱電偶溫度計是基于（）原理工作的。A.熱電效應B.熱阻效應C.熱磁效應D.熱壓效應答案：A3.壓力變送器的輸出信號一般為（）。A.05VDCB.420mADCC.010mADCD.010VDC答案：B4.浮筒式液位計屬于（）液位計。A.直讀式B.浮力式C.靜壓式D.電容式答案：B5.電磁流量計適用于測量（）。A.各種導電液體B.各種非導電液體C.氣體D.蒸汽答案：A6.調節閥的氣開、氣關形式是由（）決定的。A.執行機構的正反作用B.閥體部件的正反作用C.信號壓力的大小D.工藝生產的安全要求答案：D7.比例控制規律的特點是（）。A.反應快，控制及時，有余差B.反應慢，控制不及時，無余差C.反應快，控制及時，無余差D.反應慢，控制不及時，有余差答案：A8.在自動控制系統中，控制器的輸出信號與輸入信號之間的關系稱為（）。A.控制規律B.調節參數C.反饋特性D.傳遞函數答案：A9.自動控制系統按給定值的形式可分為（）。A.定值控制系統、隨動控制系統、程序控制系統B.開環控制系統、閉環控制系統、復合控制系統C.簡單控制系統、復雜控制系統、先進控制系統D.溫度控制系統、壓力控制系統、流量控制系統答案：A10.積分時間Ti越小，積分作用（）。A.越強B.越弱C.不變D.先強后弱答案：A11.微分時間Td越大，微分作用（）。A.越強B.越弱C.不變D.先強后弱答案：A12.智能儀表的核心是（）。A.微處理器B.傳感器C.顯示器D.執行器答案：A13.集散控制系統的英文縮寫是（）。A.DCSB.PLCC.FCSD.SCADA答案：A14.工業以太網采用的通信協議是（）。A.TCP/IPB.ModbusC.ProfibusD.CAN答案：A15.安全柵的作用是（）。A.限制能量，保證安全B.放大信號C.隔離信號D.濾波信號答案：A二、填空題（每題2分，共20分）1.自動化儀表的基本組成包括（）、（）、（）和（）。答案：檢測元件及傳感器、變送器、控制器、執行器2.熱電偶的熱電勢由（）電勢和（）電勢組成。答案：接觸、溫差3.熱電阻溫度計是利用（）隨溫度變化的特性來測量溫度的。答案：電阻值4.壓力測量儀表按其工作原理可分為（）、（）、（）和（）等。答案：液柱式、彈性式、電氣式、活塞式5.液位測量儀表按其工作原理可分為（）、（）、（）和（）等。答案：直讀式、浮力式、靜壓式、電磁式6.調節閥的流量特性有（）、（）、（）和（）等。答案：直線、等百分比、拋物線、快開7.自動控制系統的性能指標主要有（）、（）、（）和（）等。答案：穩定性、準確性、快速性、抗干擾能力8.PID控制器是由（）、（）和（）組成的。答案：比例控制、積分控制、微分控制9.智能儀表的特點有（）、（）、（）和（）等。答案：智能化、數字化、網絡化、多功能化10.現場總線控制系統的特點有（）、（）、（）和（）等。答案：全數字化、分散式、互操作性、開放性三、判斷題（每題2分，共20分）1.自動化儀表就是能自動進行測量、顯示、控制的儀表。（）答案：√2.熱電偶的熱電勢只與熱端溫度有關，與冷端溫度無關。（）答案：×3.熱電阻溫度計的測量精度比熱電偶溫度計高。（）答案：×4.壓力變送器的輸出信號與被測壓力成正比。（）答案：√5.浮筒式液位計的液位越高，浮筒所受浮力越大。（）答案：×6.調節閥的氣開、氣關形式可以隨意選擇。（）答案：×7.比例控制能消除系統的余差。（）答案：×8.積分控制能消除系統的余差。（）答案：√9.微分控制能改善系統的動態性能。（）答案：√10.集散控制系統是一種集中管理、分散控制的控制系統。（）答案：√四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述熱電偶溫度計的工作原理及特點。答：熱電偶溫度計是基于熱電效應原理工作的。當兩種不同材料的導體組成一個閉合回路時，如果兩端溫度不同，回路中就會產生熱電勢。熱電偶溫度計的特點包括：測量精度較高，能直接測量各種生產過程中的溫度；結構簡單，使用方便；可用于測量較高溫度；具有良好的熱慣性，響應速度較快；能遠距離傳輸信號，便于集中檢測和控制。2.簡述調節閥的流量特性及其選擇原則。答：調節閥的流量特性有直線、等百分比、拋物線、快開等。直線流量特性是指調節閥的相對流量與相對開度成直線關系；等百分比流量特性是指調節閥的相對流量與相對開度成對數關系；拋物線流量特性介于直線和等百分比之間；快開流量特性在開度較小時流量就較大。選擇原則主要考慮工藝生產的要求，如在調節系統要求線性調節時可選擇直線流量特性；在要求等百分比調節規律以保證調節質量時可選擇等百分比流量特性；對于一些要求迅速切斷或開啟的場合可選擇快開流量特性等。同時還需考慮調節閥兩端的壓差變化等因素。3.簡述自動控制系統的組成及各部分的作用。答：自動控制系統主要由被控對象、檢測元件及傳感器、變送器、控制器、執行器等組成。被控對象是需要進行控制的生產過程或設備；檢測元件及傳感器用于檢測被控對象的相關參數，并將其轉換為電信號等便于處理的信號；變送器將檢測元件輸出的信號進行轉換和放大，使其符合后續儀表的要求；控制器根據檢測信號與給定值的偏差，按照一定的控制規律進行運算，輸出控制信號；執行器根據控制器輸出的控制信號，改變被控對象的狀態，實現對被控參數的控制。五、計算題（10分）某溫度控制系統采用熱電偶測量溫度，已知熱電偶的熱電勢E（mV）與溫度t（℃）的關系為E=0.04t+0.0002t2。當熱電偶輸出熱電勢E=20mV時，求被測溫度t。解：將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根據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）所以被測溫度t=231.65℃。六、綜合題（20分）某化工生產過程中，需要對反應釜內的溫度和壓力進行控制。已知反應釜內的溫度范圍為0200℃，壓力范圍為010MPa。請設計一個簡單的控制系統，畫出控制系統原理圖，并說明各部分的作用。解：控制系統原理圖如下：[畫出簡單的控制系統原理圖，包括溫度傳感器、壓力傳感器、溫度變送器、壓力變送器、控制器、溫度調節閥、壓力調節閥、反應釜等]各部分作用如下：溫度傳感器：檢測反應釜內的溫度，并將溫度信號轉換為電信號。溫度變送器：將溫度傳感器輸出的電信號進行轉換和放大，使其符合控制器的輸入要求。壓力傳感器：檢測反應釜內的壓力，并將壓力信號轉換為電信號。壓力變送器：將壓力傳感器輸出的電信號進行轉換和放大，使其符合控制器的輸入要求。控制器：根據溫度變送器和壓力變送器輸入的信號與給定值進行比較，按照一定的控制規律進