过程控制期末考试设计题

期末复习题

1． 对象（过程）的数学模型建立方法主要有机理演绎法和试验辨识法两种。 2． 控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。

3． 热电偶主要用于测较高温度，而热电阻用于测中低温度，热电阻与测量桥路连接时，往往采用三线制线圈的连接方式。

4． 用于测流量的节流装置之一是孔板，利用流体流经此节流设置时产生的压力差而实现流量测量，它与流速成定量的关系。

5．被测介质为导电液体时，电容式物控计的内电阻（金属棒）要用绝缘物覆盖。 6．调节阀的理想测量特性有直线、对数和快开三种。

7．在工程上，简单控制系统的参数整定方法有临界比例度法、衰减曲线法和经验试凑法三种。

8．DDZ-III型仪表的供电电源为24V DC，DDZ-II型仪表的供电电源为220 V AC，DDZ-III型仪表的标准统一电信号为4~20 mA DC或1~5 V DC，而DDZ-II型的则是0~10 mA DC 9．应变器或压力传感器是基于应变效应进行测量的，即将物理变量转换成电阻值。 10．控制系统的单项性能指标有衰减比、超调量、残余偏差和调节时间。

11．电动调节阀由调节器和执行机构两部分组成，它有正转

一、 填空题:

1. 电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备、交换设备。

2. 交换机的硬件系统由用户电路、中继器、交换网络、信令设备和控制系统这几部分组成。

3. 程控数字交换机的硬件结构大致可分为分级控制方式、全分散控制方式和

基于容量分担的分散控制方式三种。 4. 基于容量分担的分散控制方式的交换机主要由交换模块、通信模块和管理模块三部分组成

5. 数字交换网络的基本功能是完成不同复用线之间不同时隙内容的交换。 6. 用户模块的基本功能是提供用户终端设备的接口电路，完成用户话务的集中和扩散，并且完成呼叫处理的低层控制功能。

7. 下一代网络在功能上可分为接入层 、传送层、控制层和业务层四层。 8. ISUP消息是在消息信令单元MSU中的 SIF字段中传送的。ISUP消息由路由标记、电路识别码、消息类型编码、必备固定长度参数，必备可变长度参数和任选参数组成。

9. MPLS网络由标签交换路由器（LSR）和标签边缘路由器（LER）组成。 10.在固网智能化改造后，在本地网中建立了用户数据中心、业务交换中心和智能业务中心。

11.№7信令网中的主要

1、 过程控制系统的六大被控变量（参数）：温度、压力、流量、液位（物位）、成分和物性。 2、工业生产对过程控制的要求：安全性、稳定性和经济性。 3、过程控制系统一般由被控过程（或称被控对象）、测量变送装置、控制器（或称调节器）和执行器等环节组成。

被控对象是指被控制的生产设备或装置。

常见的被控对象有加热炉、锅炉、分馏塔、干燥炉、压缩机等生产设备，或储存物料的槽、罐以及传送物料的管段等。

被控变量：需要进行自动控制的参数。 测量变送装置

测量变送装置一般由测量元件和变送器组成。被控变量是对象的输出变量，其一般为非电量物理量。

传感器：检测被控变量(非电量)，将其变成相应电信号 变送器：将此信号转换为标准电信号 标准电信号：

一种是0～10mA 直流电流信号

一种是4～20mA 直流电流信号或1～5V 的直流电压信号 如果是气动仪表，则应转换为1.96×104～9.8×104 Pa 的压力信号

控制器

控制器（调节器），将被控变量的测量值与设定值进行比较得到偏差信号，并按某种预定的控制规律进行运算，给出控制信号去操纵执行器。 执行器

执行器分电动执行器与气动执行器两大类，应用较多的是气动薄膜控制阀。 执行器接收控制器送来的控制信号，直接改变操纵

1、 过程控制系统的六大被控变量（参数）：温度、压力、流量、液位（物位）、成分和物性。 2、工业生产对过程控制的要求：安全性、稳定性和经济性。 3、过程控制系统一般由被控过程（或称被控对象）、测量变送装置、控制器（或称调节器）和执行器等环节组成。

被控对象是指被控制的生产设备或装置。

常见的被控对象有加热炉、锅炉、分馏塔、干燥炉、压缩机等生产设备，或储存物料的槽、罐以及传送物料的管段等。

被控变量：需要进行自动控制的参数。 测量变送装置

测量变送装置一般由测量元件和变送器组成。被控变量是对象的输出变量，其一般为非电量物理量。

传感器：检测被控变量(非电量)，将其变成相应电信号 变送器：将此信号转换为标准电信号 标准电信号：

一种是0～10mA 直流电流信号

一种是4～20mA 直流电流信号或1～5V 的直流电压信号 如果是气动仪表，则应转换为1.96×104～9.8×104 Pa 的压力信号

控制器

控制器（调节器），将被控变量的测量值与设定值进行比较得到偏差信号，并按某种预定的控制规律进行运算，给出控制信号去操纵执行器。 执行器

执行器分电动执行器与气动执行器两大类，应用较多的是气动薄膜控制阀。 执行器接收控制器送来的控制信号，直接改变操纵

一、单项选择题（每题2分，共30分）

01、接触器线圈得电后，利用其本身的常开辅助触点使接触器线圈保持得电的方式为_____A __。

【A】联锁 【B】自锁 【C】互锁

02、下列不属于三相异步电动机降压起动方法的是____D____。 【A】定子串电阻降压起动 【B】定子串自耦变压器降压起动 【C】星—三角形降压起动 【D】直接起动 03、下列属于电机机械制动方式的是___A __。

【A】电磁离合器制动 【B】能耗制动 【C】反接制动 04、热继电器在电路中做电动机____B_____保护。 【A】短路 【B】过载 【C】过流 【D】过压 05、下列为PLC运行监控的辅助继电器为_____A____。

【A】M8000 【B】M8002 【C】M8012 【D】M8013 06、以下PLC梯形图实现的功能是____B_____。

【A】点动控制 【B】启保停控制 【C】双重互锁 【D】顺序启动 07、FX系列PLC，主控指令应采用____B_____。

【A】CJ 【B】MC 【C】GO TO

一、单项选择题（每题2分，共30分）

01、接触器线圈得电后，利用其本身的常开辅助触点使接触器线圈保持得电的方式为_____A __。

【A】联锁 【B】自锁 【C】互锁

02、下列不属于三相异步电动机降压起动方法的是____D____。 【A】定子串电阻降压起动 【B】定子串自耦变压器降压起动 【C】星—三角形降压起动 【D】直接起动 03、下列属于电机机械制动方式的是___A __。

【A】电磁离合器制动 【B】能耗制动 【C】反接制动 04、热继电器在电路中做电动机____B_____保护。 【A】短路 【B】过载 【C】过流 【D】过压 05、下列为PLC运行监控的辅助继电器为_____A____。

【A】M8000 【B】M8002 【C】M8012 【D】M8013 06、以下PLC梯形图实现的功能是____B_____。

【A】点动控制 【B】启保停控制 【C】双重互锁 【D】顺序启动 07、FX系列PLC，主控指令应采用____B_____。

【A】CJ 【B】MC 【C】GO TO

湖南工程学院

课 程 设 计

课程名称 过程控制 课题名称 单容水箱液位PID控制系统设计

专 业 自动化 班 级 0904班 学 号 200901020435 姓 名 王 笛 指导教师 李亚老师

2012年12月26日

湖南工程学院 课 程 设 计 任 务 书

课程名称 过程控制 课 题 单容水箱液位PID控制系统设计

专业班级 自动化0904 学生姓名 王 笛 学 号 200901020435 指导老师 李亚老师 审 批

液位控制系统综合设计与调试

过程控制课程设计设计题目：液位控制系统综合设计与调试 设计题目： 控制科学与工程系实验中心

液位控制系统综合设计与调试

一、设计目的 综合控制理论、过程控制、微机控制、可编程 控制器、软件程序设计等课程的相关理论知识， 设计一个完整的液位控制系统，全面学习和掌 握典型控制系统的设计方法、控制方法、调试 方法。 设计需求： 二、设计需求： 设备： 设备：液位过程控制对象以及相应的检测装置、执 行装置，可编程控制器，计算机等。 设计目标：用所提供的设备构建如图2 设计目标：用所提供的设备构建如图2所示系统，设 计控制界面，实现液位的实时控制和监测。

液位控制系统综合设计与调试

图2

液位控制系统综合设计与调试

任务要求 1、实现计算机与PLC之间的通讯。编制计算 、实现计算机与PLC之间的通讯。编制计算 机与PLC通信程序，实现采集数据的上传， 机与PLC通信程序，实现采集数据的上传， 控制量下传(见参考图1 控制量下传(见参考图1)。

液位控制系统综合设计与调试

2、实现计算机对PLC的实时读、写并显示读、 、实现计算机对PLC的实时读、写并显示读、 写数据曲线 。

液位控制系统综合设计与调试

3、实现控制功能： 基本功能：设置参数，实现

过程控制仪表课程设计

题目：锅炉汽包水位控制系统 姓名： 班级： 学号： 学院： 指导老师： 2011年1月5日

1. 锅炉汽包水位控制系统简介

锅炉是一个复杂的被控对象，主要输入变量包括符合的蒸汽需求量、给水量、燃料量、减温水量、送风量和引风量等；主要输出变量有锅筒水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气（烟气含氧量）等，图1-1所示为输入变量与输出变量之间的相互关系。如果蒸汽符合变化或给水量发生变化，会引起锅筒水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度等的变化；而燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，还会影响锅筒水位、过热蒸汽温度、过剩空气和炉膛负压、可见，锅炉是一个具有多输入、多输出且变量之间相互关联的被控对象。

图1-1 锅炉的输入输出变量示意图

1.1锅炉汽包水位自动控制的意义

锅筒水位是保证锅炉安全运行的重要指标。水位过低时，如果符合（蒸汽用量）较大，水的气话速度又快，使锅筒内的水量变化速度较快，一旦锅炉内的水全部气话，会导致锅炉烧坏，甚至爆炸；水位过高、影响锅筒的汽水分离，产生蒸汽带液现象，是过热器关闭结垢导致损坏，同时

过程控制仪表课程设计

题目：锅炉汽包水位控制系统 姓名： 班级： 学号： 学院： 指导老师： 2011年1月5日

1. 锅炉汽包水位控制系统简介

锅炉是一个复杂的被控对象，主要输入变量包括符合的蒸汽需求量、给水量、燃料量、减温水量、送风量和引风量等；主要输出变量有锅筒水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气（烟气含氧量）等，图1-1所示为输入变量与输出变量之间的相互关系。如果蒸汽符合变化或给水量发生变化，会引起锅筒水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度等的变化；而燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，还会影响锅筒水位、过热蒸汽温度、过剩空气和炉膛负压、可见，锅炉是一个具有多输入、多输出且变量之间相互关联的被控对象。

图1-1 锅炉的输入输出变量示意图

1.1锅炉汽包水位自动控制的意义

锅筒水位是保证锅炉安全运行的重要指标。水位过低时，如果符合（蒸汽用量）较大，水的气话速度又快，使锅筒内的水量变化速度较快，一旦锅炉内的水全部气话，会导致锅炉烧坏，甚至爆炸；水位过高、影响锅筒的汽水分离，产生蒸汽带液现象，是过热器关闭结垢导致损坏，同时