模拟试卷2 试卷满分100分。考试时间90分钟。 一、填空题（每题2分，共20分) 1、根据测量误差的性质，可以将测量误差分为系统误差和 2、DDZ-Ⅱ型仪表现场传输信号为0~10mA,DDZ-Ⅲ型控制仪表现场传输信号为mA。 3、一台测压仪表量程为0~100KPa,己知其最大绝对误差为1.2KPa,则其精度等级为一。 4、某压力容器中，其真空度是0.04MPa,则其绝对压力为 MPa。 5、比例积分控制规律的显著特点是 结束时无余差。 6、控制阀所能控制的 的比值称为控制阀的可调比。 7、反馈控制与前馈控制相比， 属于开环控制。 8、通常，串级控制系统中主控制器的正反作用的选择取决于 9、自动电子平衡电桥与热电阻配接测温时，常采用三线制接法，其主要作用是 10、PLC(PC)最广泛的应用是在 和顺序控制领域。 二、单项选择题（每题2分，本大题共20分） 1、弹簧管压力表属于()压力表 A、液柱式 B、活塞式 C、电气式 D、弹性式 2、某显示仪表具有冷端温度补偿装置，用它来配接热电偶测温，若热电偶测量端温度升高 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℃ 3、化工过程常见的自动控制系统属于()，而卫星的跟踪控制属于() A、程序控制，随动控制B、随动控制，定值控制 C、定值控制，随动控制D、比值控制系统，随动控制 4、下列流量测量仪表中，()引起的压力损失较小。 A、涡轮流量计B、超声波流量计C、差压式流量计D、转子流量计 5、某加热炉温度控制系统中，通过调节燃油量来控制炉内温度，则燃油量是() A、操纵变量B、被控变量 C、设定值 D、干扰 6、()控制中，阀A和阀B的控制信号范围分段由()来完成 A、分程控制 B、串级控制C、预测控制 D、模糊控制 7、自动控制系统中，通常用()表示温度控制器 A、PC B、LC C、TC D、FC 8、计算机控制系统中，要控制开关式设备的启/停，则该计算机中应该配接()端口设备。 A、AIB、AOC、DID、DO 9、()理想流量特性的控制阀在在小开度时控制阀的放大系数小，控制平稳缓和，在大开度 时放大系数大，控制灵敏有效。 A、线性B、对数（等百分比）C、快开D、S型 10、()存在纯滞后，通常不影响控制质量 A、调节通道B、测量元件 C、变送器 D、干扰通道 三、判断改错题（每题2分，本大题共12分) 1、超声波物位仪表不仅可以测量液位，而且可以测量料位，有时还可以测量界面。 1
模拟试卷 2 试卷满分 100 分。考试时间 90 分钟。 一、填空题（每题 2 分，共 20 分） 1、根据测量误差的性质，可以将测量误差分为系统误差和 。 2、DDZ-Ⅱ型仪表现场传输信号为 0～10 mA，DDZ-Ⅲ型控制仪表现场传输信号为 mA。 3、一台测压仪表量程为 0～100KPa，已知其最大绝对误差为 1.2KPa，则其精度等级为 。 4、某压力容器中，其真空度是 0.04MPa，则其绝对压力为 MPa。 5、比例积分控制规律的显著特点是 结束时无余差。 6、控制阀所能控制的 的比值称为控制阀的可调比。 7、反馈控制与前馈控制相比， 属于开环控制。 8、通常，串级控制系统中主控制器的正反作用的选择取决于 。 9、自动电子平衡电桥与热电阻配接测温时，常采用三线制接法，其主要作用是 。 10、PLC（PC）最广泛的应用是在 和顺序控制领域。 二、单项选择题（每题 2 分，本大题共 20 分） 1、弹簧管压力表属于（）压力表 A、液柱式 B、活塞式 C、电气式 D、弹性式 2、某显示仪表具有冷端温度补偿装置，用它来配接热电偶测温，若热电偶测量端温度升高 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℃ 3、化工过程常见的自动控制系统属于（），而卫星的跟踪控制属于（） A、程序控制，随动控制 B、随动控制，定值控制 C、定值控制，随动控制 D、比值控制系统，随动控制 4、下列流量测量仪表中，（）引起的压力损失较小。 A、涡轮流量计 B、超声波流量计 C、差压式流量计 D、转子流量计 5、某加热炉温度控制系统中，通过调节燃油量来控制炉内温度，则燃油量是（） A、操纵变量 B、被控变量 C、设定值 D、干扰 6、（）控制中，阀 A 和阀 B 的控制信号范围分段由（）来完成 A、分程控制 B、串级控制 C、预测控制 D、模糊控制 7、自动控制系统中，通常用（）表示温度控制器 A、PC B、LC C、TC D、FC 8、计算机控制系统中，要控制开关式设备的启/停，则该计算机中应该配接（）端口设备。 A、AI B、AO C、DI D、DO 9、（）理想流量特性的控制阀在在小开度时控制阀的放大系数小，控制平稳缓和，在大开度 时放大系数大，控制灵敏有效。 A、线性 B、对数（等百分比） C、快开 D、S 型 10、（）存在纯滞后，通常不影响控制质量 A、调节通道 B、测量元件 C、变送器 D、干扰通道 三、判断改错题（每题 2 分，本大题共 12 分） 1、超声波物位仪表不仅可以测量液位，而且可以测量料位，有时还可以测量界面。 1
2、现场总线控制系统与集散控制系统一样，都实现了控制分散。 3、比例积分控制作用中，积分时间减小，积分作用增强，系统稳定性增加。 4、节流式流量计通常会造成一定的管路压力损失。 5、一个前馈控制可以同时克服多个干扰。 6、串级控制系统中，副控制器通常都要设置积分作用，以消除副被控变量的余差。 四、简答题（每题6分，本大题共24分） 1、前馈控制主要应用在什么场合？ 2、阀门定位器的作用是什么？ 3、计算机控制系统的发展特征包括哪些方面？ 4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律？ 五、分析计算题（每题12分，本大题共24分) 1、如图2所示，用差压变送器检测液位。己知P,=1200Kg/m3,P2=950Kg/m3, h1=lm,h2=5m,液位H的变化的范围是0~3.0m,已知当地重力加速度为9.8m/s2, 求差压变送器的量程和迁移量。 隔离罐 h2 图2差压式物位检测示意图 2、图3所示为一换热器，使用热水与蒸汽对物料进行加热。工艺要求出口物料的温度保持 衡定。为了节省能源，尽量利用工艺过程中的废热，所以只是在热水不足以使物料温度达到 规定值时，才利用蒸汽补充。根据上述要求：(1)设计一控制系统，画出系统的方框图：(2) 物料不允许过热，否则容易分解，请确定调节阀的开关型式：(3)确定蒸汽阀与热水阀的工 作信号段，并画出其分程特性；(4)确定控制器的正反作用。 热物料 蒸汽 一热水 「冷物料 图3换热器示意图
2、现场总线控制系统与集散控制系统一样，都实现了控制分散。 3、比例积分控制作用中，积分时间减小，积分作用增强，系统稳定性增加。 4、节流式流量计通常会造成一定的管路压力损失。 5、一个前馈控制可以同时克服多个干扰。 6、串级控制系统中，副控制器通常都要设置积分作用，以消除副被控变量的余差。 四、简答题（每题 6 分，本大题共 24 分） 1、前馈控制主要应用在什么场合？ 2、阀门定位器的作用是什么？ 3、计算机控制系统的发展特征包括哪些方面？ 4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律？ 五、分析计算题（每题 12 分，本大题共 24 分） 1、如图 2 所示，用差压变送器检测液位。已知 ， , , , 液位 H 的变化的范围是 0～3.0m，已知当地重力加速度为 ， 求差压变送器的量程和迁移量。 3 ρ1 = 1200 m/Kg 3 ρ 2 = 950 m/Kg 2 1mh 89 s/m. 1 = 5mh2 = 图 2 差压式物位检测示意图 2、图 3 所示为一换热器，使用热水与蒸汽对物料进行加热。工艺要求出口物料的温度保持 衡定。为了节省能源，尽量利用工艺过程中的废热，所以只是在热水不足以使物料温度达到 规定值时，才利用蒸汽补充。根据上述要求：（1）设计一控制系统，画出系统的方框图；（2） 物料不允许过热，否则容易分解，请确定调节阀的开关型式；（3）确定蒸汽阀与热水阀的工 作信号段，并画出其分程特性；（4）确定控制器的正反作用。 图 3 换热器示意图 2
模拟试卷2答案 一、填空题 1、随机误差2、4~203、1.5级4、0.065、过渡过程 6、最大流量与最小流量7、前馈控制8、主对象9、减小连接导线电阻变化对测量的 影响10、开关逻辑运算（开关控制） 二、单项选择题 1、D:2、A:3、C;4、B:5、A:6、A:7、C:8、D:9、B:10、D 三、判断改错题 1、正确 2、正确 3、错误，应该是：系统稳定性降低。 4、正确 5、错误，应该是：一个前馈控制可以同时克服一个干扰。 6、错误，应该是：通常不需要积分作用。 四、简答题 1、(1)干扰幅度大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时 (2)主要干扰是可测不可控的变量 (3)对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可以采用前馈一反馈控 制系统，以提高控制质量。 2、阀门定位器的作用主要有： (1) 改善阀的静态特性 (2) 改善阀的动态特性 (3) 改变阀的流量特性 (4) 可以用于分程控制中 (5) 用于阀门的反向动作，如，采用反作用式的阀门定位器可使气开阀变成气关阀，气 关阀变成气开阀。 3、随着局域网、Internet、IT技术的迅速发展，计算机控制系统向集成化、网络化、智能 化、信息化发展已成为一种趋势，了解当今计算机控制系统发展主要特征可以从以下三个 方面来理解：系统结构向网络化、网络向扁平化发展，系统功能向综合化方向发展，系统 设备向多样化方向发展。 4、比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控 制系统。比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大，纯滞 后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。比例积分微分调节规律适用于容量 滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。 五、分析计算题 1、解：当液位在0~3m变化时，差压的变化量为： HmxP8=3.0×1200×9.8=35280Pa 根据差压变送器的量程系列，可选择差变的量程为40KPa。当H=0时，有
模拟试卷 2 答案 一、填空题 1、随机误差 2、4～20 3、1.5 级 4、0.06 5、过渡过程 6、最大流量与最小流量 7、前馈控制 8、主对象 9、减小连接导线电阻变化对测量的 影响 10、开关逻辑运算（开关控制） 二、单项选择题 1、D；2、A；3、C；4、B；5、A；6、A；7、C；8、D；9、B；10、D 三、判断改错题 1、 正确 2、 正确 3、 错误，应该是：系统稳定性降低。 4、 正确 5、错误，应该是：一个前馈控制可以同时克服一个干扰。 6、错误，应该是：通常不需要积分作用。 四、简答题 1、（1）干扰幅度大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时 （2）主要干扰是可测不可控的变量 （3）对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可以采用前馈－反馈控 制系统，以提高控制质量。 2、阀门定位器的作用主要有： （1） 改善阀的静态特性 （2） 改善阀的动态特性 （3） 改变阀的流量特性 （4） 可以用于分程控制中 （5） 用于阀门的反向动作，如，采用反作用式的阀门定位器可使气开阀变成气关阀，气 关阀变成气开阀。 3、随着局域网、Internet、IT 技术的迅速发展，计算机控制系统向集成化、网络化、智能 化、信息化发展已成为一种趋势，了解当今计算机控制系统发展主要特征可以从以下三个 方面来理解：系统结构向网络化、网络向扁平化发展，系统功能向综合化方向发展，系统 设备向多样化方向发展。 4、比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控 制系统。比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大，纯滞 后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。比例积分微分调节规律适用于容量 滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。 五、分析计算题 1、解： 当液位在 0～3m 变化时，差压的变化量为： gH =× 352808.912000.3 Pa 根据差压变送器的量程系列，可选择差变的量程为 40KPa。当 H=0 时，有 ρ1max = × 3
△p=-(h2-hp28=-(5.0-1.0)×950×9.8 =-37240 所以差变要进行负迁移，迁移量为37.24KPa,迁移后该差变的测量范围为一37.24~ 2.76KPa。 2、根据系统分析知，被控变量为汽包液位，操纵变量为进水流量。 各个环节作用方向选择如下： (1)根据工艺和安全要求，锅炉不能烧干，则当气源故障时进水阀门应该全开，因此 控制阀应该选气关式。 (2)选用差压变送器测量汽包液位，该环节为正作用。 (3)进水流量增加时，汽包液位升高，因此对象是正作用。 因此，为了构成闭环控制系统，应该选择正作用控制器。 该控制系统方框图如图2所示，每个方框的作用方向在图上也标出。 当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，汽包液位下降，导致测量值也减小，偏差 增大，控制器输出减小，控制阀开度增加，进水量增加，汽包液位升高，克服了干扰影响。 干扰 + 比较器et qi 汽包液位 控制规律 控洗制阀 汽包 液位设 dt) 定值 u1) (t)测量值 差压变送器 图2控制系统方框图 4
37240 212 9500105 −= ρ )..(g)hh(p ×−−=−−=Δ × .89 所以差变要进行负迁移，迁移量为 37.24KPa，迁移后该差变的测量范围为 －37.24～ 2.76KPa。 2、根据系统分析知，被控变量为汽包液位，操纵变量为进水流量。 各个环节作用方向选择如下： （1）根据工艺和安全要求，锅炉不能烧干，则当气源故障时进水阀门应该全开，因此 控制阀应该选气关式。 （2）选用差压变送器测量汽包液位，该环节为正作用。 （3）进水流量增加时，汽包液位升高，因此对象是正作用。 因此，为了构成闭环控制系统，应该选择正作用控制器。 该控制系统方框图如图 2 所示，每个方框的作用方向在图上也标出。 当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，汽包液位下降，导致测量值也减小，偏差 增大，控制器输出减小，控制阀开度增加，进水量增加，汽包液位升高，克服了干扰影响。 液位设 定值 控制规律 控制阀 汽包 差压变送器 比较器 + + 汽包液位 测量值 － ＋ － te )( tu )( tq )( tc )( ty )( + 干扰 图 2 控制系统方框图 4