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1、一、填空題 (每題 2 分,共 20 分)( 1 )控制儀表防爆措施主要有隔爆型和本質(zhì)安全性。( 2 )智能儀表的能源信號(hào)是24V,標(biāo)準(zhǔn)傳輸信號(hào)是420mA。電儀表的能源信號(hào)是24V,標(biāo)準(zhǔn)傳輸信號(hào)是420mA( 3 )電氣轉(zhuǎn)換器是將420MA信號(hào)轉(zhuǎn)換為0.020.1MP信號(hào)的設(shè)備。( 4 )在 PID 控制器中,比例度越大系統(tǒng)越穩(wěn)定;積分時(shí)間越短,積分作用越強(qiáng);微分時(shí)間越長(zhǎng),微分作用越強(qiáng)。( 5 )手動(dòng)操作是由手動(dòng)操作電路實(shí)現(xiàn)的,手動(dòng)操作電路是在比例積分電路的基礎(chǔ)上附加軟手動(dòng)操作電路和硬手動(dòng)操作電路來實(shí)現(xiàn)的。( 6 )DDZ- 型控制器有自動(dòng)( A)、軟手動(dòng)( M )、硬手動(dòng) (H)三種工作狀
2、態(tài)。( 7 )執(zhí)行器按所驅(qū)動(dòng)的能源來分,有電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器、液動(dòng)執(zhí)行器三大類。( 8 )常用的安全柵有:齊納式安全柵和變壓器隔離式安全柵。( 9 )氣動(dòng)閥門定位器是按力矩平衡原理工作的,具有精確定位的功能的作用。( 10 ) 電氣閥門定位器是按力矩平衡原理工作的,即具有電器轉(zhuǎn)換器的作用,又具有精確定位的功能的作用。二、名詞解釋 (每題 4 分,共 20 分 )( 1 )流量系數(shù) C流量系數(shù) C:流量系數(shù) C 的定義為 : 在控制閥全開 , 閥兩端壓差為 100kPa,流體密度為 1g/cm3時(shí),流經(jīng)控制閥的流體流量( 以 m3/h表示)。(2) “虛短 ”“虛短 ”;差模輸入電壓為零,即
3、Ud 0;(3) “虛斷 ”“虛斷 ”;輸入端輸入電流為零,即ii 0。( 4 ) 控制規(guī)律:控制規(guī)律,就是指控制器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間隨時(shí)間變化的規(guī)律( 5 ) 反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu):當(dāng)來自控制器或閥門定位器的信號(hào)壓力增大時(shí),閥桿向下動(dòng)作的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ZMA型);當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí),閥桿向上動(dòng)作的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)(ZMB型 )。三、簡(jiǎn)答題 (每題 8 分,共 40 分 )1、試述熱電偶溫度變送器的工作原理。熱電偶溫度變送器與熱電偶配合使用,可以把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為4 20mA、1 5V 的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。它由量程單元和放大單元兩部分組成,如圖2.30 所示。熱電偶溫度變送器的放大單元包
4、括放大器和直流/ 交流 / 直流變換器兩部分,放大器由集成運(yùn)算放大器,功率放大器、隔離輸出和隔離反饋電路組成,后者有變換器和整流、濾波、穩(wěn)壓電路組成。放大單元的作用是將量程單元送來的毫伏信號(hào)進(jìn)行電壓放大和功率放大,輸出統(tǒng)一的直流電流信號(hào) Io ( 4 20mA)和直流電壓信號(hào) VO( 1 5V)。同時(shí),輸出電流又經(jīng)隔離反饋轉(zhuǎn)換成反饋電壓信號(hào) Vf ,送至量程單元。熱電偶溫度變送器的量程單元原理電路如圖 2.34 所示,它由信號(hào)輸入回路,零點(diǎn)調(diào)整及冷端補(bǔ)償回路,以及非線性反饋回路等部分組成。輸入回路中的電阻Ri1 、 Ri2 及穩(wěn)壓管DW i1、 DW i2 是安全火花防爆元件,分別起限流和限壓
5、作用,它使流入危險(xiǎn)場(chǎng)所的電能量限制在安全電平以下。電阻Ri1 、 Ri2 與零點(diǎn)調(diào)整及冷端補(bǔ)償回路由電阻Ri3、 Ri4 、 Ri5、 Ri6 、 Ri7、 Rcu 及 W i 等組成。非線性反饋回路由電阻Rf2、 Rf3、 W f 及運(yùn)算放大器A1 等組成的線性化電路組成。Ci 組成低通濾波器,濾去輸入信號(hào)V i 中的交流分量。2、試述工業(yè)常用的控制規(guī)律及其特點(diǎn)。比例( P)控制規(guī)律特點(diǎn):控制及時(shí),控制作用強(qiáng),有余差。適合于干擾小、對(duì)象滯后較小而時(shí)間常數(shù)并不太小、控制精度要求不高的場(chǎng)合。比例積分控制規(guī)律:特點(diǎn):控制及時(shí),控制作用強(qiáng)。比例作用克服較大偏差,積分作用能消除余差。比例微分控制規(guī)律:
6、控制及時(shí),控制作用強(qiáng),控制超前。比例積分微分控制規(guī)律:控制及時(shí),控制作用強(qiáng),控制超前,能消除余差。3、簡(jiǎn)述基型控制器自動(dòng)、軟手動(dòng)、硬手動(dòng)之間的無擾動(dòng)切換關(guān)系凡是向硬手動(dòng)方向的切換,從自動(dòng)到硬手動(dòng)或從軟手動(dòng)到硬手動(dòng)(此在由其它方式向硬手操方式切換前,應(yīng)撥動(dòng)硬手動(dòng)撥盤(即調(diào)A、 M H),均為有平衡的無擾動(dòng)切換。即要做到無擾動(dòng)切換,必須事先平衡。因?yàn)橛彩謩?dòng)操作撥盤的刻度(即WH 電位器),使它的刻度與控制器的輸出電流相對(duì)應(yīng),才能保證切換時(shí)不發(fā)生擾動(dòng)。VH值),不一定與控制器的輸出電流相對(duì)應(yīng),因綜上所述, DDZ- 型控制器的切換過程可描述如下:無平衡無平衡無平衡無平衡有平衡有平衡4、 試述 DDZ
7、- 型控制器的功能。DDZ- 型控制器的功能:一臺(tái)DDZ- 型工業(yè)控制器除能實(shí)現(xiàn)PID 運(yùn)算外,還具有如下功能,以適應(yīng)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的需要。( 1)顯示測(cè)量信號(hào)、給定信號(hào)和偏差的大小( 2)顯示控制器的輸出( 3)提供內(nèi)給定信號(hào)并能進(jìn)行內(nèi)外給定選擇( 4)進(jìn)行正 / 反作用選擇( 5)進(jìn)行手動(dòng)操作,并具有良好的手動(dòng)5、試述數(shù)字式控制器的特點(diǎn)/ 自動(dòng)雙向切換性能數(shù)字式控制器的特點(diǎn):數(shù)字控制器是以微處理機(jī)為運(yùn)算、判斷和控制的核心。它主要接收編寫程序 , 組成各種控制規(guī)律的數(shù)字式過程控制裝置 , 所以也叫做可編程調(diào)節(jié)器。(1) . 性能價(jià)格比高1 5VDC標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)模擬量信號(hào), 輸出也是15VDC或 4 20mADC標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)模擬量信號(hào), 并且以儀表外形出現(xiàn)的一種可由用戶(2) .使用方便(3) . 靈活性強(qiáng)(4) . 可靠性高(5) .通信功能四、分析題1、用階躍響應(yīng)曲線分析控制器的比例積分控制規(guī)律?(10 分)V o1tVo3A3 Vo2C IVo 2C
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