化工儀表維修工技師職業技能鑒定理論知識試題

一、判斷題

工業自動化儀表是工控機的組成部分之一。（X）

工業自動化儀表是計算機控制系統的基本組成部分之一。（V）

計算機控制系統就是自動控制系統。（V）

工控機就是我們常用的計算機。（X）

計算機可以直接實現生產對象的控制。（X）

PLC是綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術的一種新型控制設備。（V）

PLC是以周期掃描方式工作的。（V）

PLC系統和DCS系統都是控制系統的一種類型。（V）

DCS控制系統是指集散控制系統。（V）

DCS系統是一個由過程管理級、控制管理級和生產管理所組成的一個以通訊網絡為紐帶的集中操作管理系統

（V）

集散控制系統的一個顯著特點就是管理集中，控制分散。（V）

DCS的本質，即集中操作管理，分散控制。（V）

DCS系統一般都能實現連續控制，邏輯控制和順序控制。（V）

DCS過程控制級通過網絡將實時控制信息向上層管理級傳遞，而不能向下級傳遞。（X）

DCS的硬件系統通過網絡系統將不同數目的操作站和控制站連接起來，完畢數據采集、控制、顯示、操作和

管理功能。（J）

DCS系統分層結構中，處在工廠自動化系統最高層的是工廠管理級（V）。

DCS系統分層結構中，過程控制級是DCS的核心，其性能的好壞直接影響到信息的實時性、控制質量的好壞

及管理決策的對的性。（V）

集散控制系統JX300是北京和利時公司的產品。（X）

DCS系統更適合于模擬量檢測控制較多、回路調節性能規定高的場合。（V）

DCS系統的所有硬件均可實現容余配置。（V）

DCS控制站是DCS系統的核心，但只能執行簡樸的控制功能，一些復雜的控制算法必須由工程師站執行。

(X)

DCSI/O卡件包具有模擬輸入和模擬輸出卡件，也有集兩種功能為一體的卡板。（V）

DCS操作站和工程師站功能不同，硬件配置也必須不同。（X）

在調看DCS歷史趨勢曲線時，不能對趨勢曲線時間軸的間隔進行調整，而實時趨勢就可以。（X）

DCS控制站一般不用操作系統，且一般不設人機接口。（V）

DCS工程師站是DCS核心，其性能直接影響到控制信息的實時性，控制質量等。（X）

在過程控制級，過程控制計算機通過I/O卡件與現場各類設備，對生產過程實行數據采集、控制，同時還通

過把實時過程信息傳到上、下級。（V）

DCS組態只能在工程師站上完畢，操作站不能代替工程師站進行組態。（X）

DCS系統分層結構中，處在工廠自動化系統最高層的是工廠管理級。（V）

在DCS系統中，操作站作為系統站和操作員之間的接口，在用戶和所有系統功能之間提供一個界面，并在視

頻監視器上作顯示（V）O

第一代集散控制系統已經涉及了DCS的三大組成部分，即分散的過程控制設備、操作管理設備和數據通訊系

統（V）。

從網絡安全角度考慮，DCS控制站不能進行開放性互連設計，各DCS廠家應只有自己的標準。

（X）

1.角接取壓和法蘭取壓只是取壓的方式不同,但標準孔板的本體結構是同樣的。（V）

2、隨機誤差不能修正，也不能完全消除,但可以用增長測量次數的方法加以限制和減少。（V）

3.安全柵的接地應和安全保護地相接。（X）

4.離心泵出口流量小于喘振流量時，泵將發生喘振。（X）

5.當用雙法蘭變送器測量密閉容器的液位時,變送器要進行零點的負遷移調整。（V）

6.閥門定位器可以改善調節閥的動態特性，減少調節信號的傳遞滯后。（V）

7、調節器的比例度愈大，則系統愈易穩定,但此時余差亦愈大。（V）

8、用電容式液位計測量導電液體的液位時，液位變化，相稱于兩電極間的介電常數在變化。（X）

對于614X4的儀表高壓引壓管線，可以熱彎，但需一次彎成形。（X）

目前某些智能變送器采用DE協議。它采用200波特率低頻電流脈沖串行位信息流，以獨立的4mA和20mA

電流脈沖代表“0”和“1”，在進行數字通訊時需中斷直流信號的傳輸。（V）

一臺儀表的防爆標志為ExdIIBT4,其中d的含義是結構形式、隔爆型。（V）

前饋調節是根據擾動量來進行的調節，通常產生靜態偏差，需要由負反饋回路克服。（V）

用于撲救儀表、電器等初始火災的滅火機是CO?或1211?（V）

溯源性是指通過連續的比較鏈，使測量結果可以與有關的計量標準聯系起來的特性。（V）

局部網絡常見的拓撲結構有星形、環形、總線形三種結構。（V）

螺紋的要素有牙型角、直徑、線數、螺距及6.3mm。（V）

國標GB50058-92規定，根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁限度和連續時間將爆炸性氣體環境危險區域劃分為

0區、1區、2區。（J）

在數字式調節器或DCS中實現PID運算，當采用增量型算式時，調節器第n次采樣周期的輸出（n）與調

節閥開度變化量相相應。（V）

ANSI150LB3"表達美國國家標準法蘭，公稱壓力PN150LB（2.0MPa）,公稱通徑3〃。（V）

采用4?20mADC模擬信號的傳送，在DCS中必須進行A/D、D/A數據轉換。而現場總線采用數字信號的傳

送，故不需要此數據轉換。（V）

故障安全是指安全儀表系統（SIS）故障時按一個已知的預定方式進入安全狀態。（V）

安全儀表系統（SIS）的定義是：用于監視生產裝置或獨立單元的操作，假如生產過程超過安全指標范圍，

可以使過程進入安全狀態，保證裝置或獨立單元具有一定安全度的系統。（V）

安全儀表系統（SIS）必須經專門的安全機構（如德國技術監督協會等）認證，達成一定的安全度等級。

（V）

在自控系統中，安全柵處在現場儀表與控制室儀表之間。（V）

安全柵與變送器配合使用的叫輸出式安全柵。（X）

當危險側發生短路時，齊納式安全柵中的電阻能起限能作用。（V）

本質安全防爆儀表組成的測量系統一定是安全火花型防爆系統。（X）

安全柵是保證過程控制系統具有安全火花防爆性能的關鍵儀表。必須安裝在控制室內，它是控制室與現場儀

表的關聯設備，既有信號傳輸的作用，又有限制流入危險場合的能量。（V）

安裝閥門定位器的重要作用就是可以用于消除執行器薄膜和？的不穩定性，以及各可動部份的干摩擦影響，

從而提高調節閥的精擬定位和可靠性。（V）

本質安全電路自身一般不接地。（V）

本質安全電路和非本質安全電路可以共用一根電纜或穿同一根保護管。（X）

在防爆區域，電纜沿工藝管道設時，當工藝介質的密度大干空氣時，電纜應在工藝管道上方。（V）

防護等級IP20比IP54高。（*）

安全柵是保證過程控制系統具有安全火花防爆性能的關鍵儀表。必須安裝在控制室內，它是控制室與現場儀

表的關聯設備，既有信號傳輸的作用，又有限制流入危險場合的能量。（V

28.數字電路中三種最基本的邏輯關系為與、或、非。（V）

29.晶體三極管由兩個PN結構成，所以能用兩個二極管反向連接起來做成晶體三極管使用。（X）

智能儀表就是現場總線儀表。（X）

智能變送器的校驗只需用手持終端通訊器再在線與智能變送器進行通訊，就可任意改變智能變送器的量程范

圍。（J）

目前多數智能儀表采用HARD協議。它是在4?20mA模擬信號上迭加一頻率信號，1200Hz代表“1”，

2200Hz代表“0”。（J）

同一系列規格盤、柜、臺間的連接處超過2處時，頂部高度允許偏差為5mm。（V）

可編程調節器采用國際標準模擬信號，即電壓（0?5V）,電流（4?20mA）。（X）

PMK可編程調節器共有三類模塊，它們分別是輸入模塊、控制運算模塊和輸出模塊。（V）

計算機控制只需要特定的程序，就可以實現過程控制。（X）

運用閥門定位器不能實現分程控制。（X）

KMM可編程調節器的用戶程序由基本數據、輸入解決數據、PID數據、拆線表數據、可變參數數據、輸出解

決數據和運算單元數據組成。（V）

1.GB/T-2624-93規定的節流裝置，對管道公稱通徑的規定是：不小于50mm，不大于1200mm。（V）

2、量值傳遞系統是指通過檢定，將國家基準所復現的計量單位量值通過標準逐級傳遞到工作用計量器具，以

保證被測對象所測得的量值一致的工作系統。（V）

3.超聲波一般指高于20KHz以上頻段的彈性振動。（V）

4、網絡協議的三個要素是:語法、語義和定期。（V）

5.螺紋的要素有牙型角、直徑、線數、螺距及旋向。（J）

6.某零件圖中粗糙度的標注為，它表達表面粗糙度是用去除材料的方法（如車、銃、鉆、磨等）獲得的,

6.3表達輪廓算術平均偏差Ra為6.3mm。（J）

7、國標GB50058-92規定，根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁限度和連續時間將爆炸性氣體環境危險區域劃

分為。區、1區、2區。（J）

8、在數字式調節器或DCS中實現PID運算，當采用增量型算式時，調節器第n次采樣周期的輸出△口（n）與

調節閥開度變化量相相應。（V）

9、調節閥的抱負可調比等于最大流量系數與最小流量系數之比，它反映了調節閥調節能力的大小，是由結構

設計所決定的。（V）

10、采用4?20mADC模擬信號的傳送，在DCS中必須進行A/D、D/A數據轉換。而現場總線采用數字信號

的傳送，故不需要此數據轉換。（V）

二、選擇題

以下不屬于DCS過程控制級功能的有（B）。

A、采集過程數據進行數據轉換和解決C、設備的自診斷

B、數據實時顯示歷史數據存檔D、實行連續、批量和順序的控制作用。

以下不屬于DCS控制站組成部分的是（A）。

A、I/ASeriesDCS系統的通訊解決機C、I/ASeriesDCS系統的現場總線

B、機柜D、I/O卡件

A、以下對DCS輸入/輸出卡件的描述，錯誤的是（C）。

B、-300X系統中，模擬量卡件可以冗余配置。

C、DCSI/O卡件包具有模擬輸入和模擬輸出卡件，也有集兩種功能為一體的卡件。

D、模擬量輸出卡件一般輸出連續的4-20mA電流信號，用來控制各種執行機構的行程，但電源須此外提

供。

E、DCS系統的模擬輸入卡的輸入信號一般有毫伏信號、電阻信號、4-20mA電流信號等。

A、以下對DCS控制站的描述，錯誤的是（A）。

B、DCS控制站的隨機存儲器（RAM）一般裝載一些固定程序

C、DCS控制站電源采用冗余配置，它是具有效率高、穩定性好、無干擾的交流供電系統

D、DCS控制站的重要功能是過程控制，是系統和過程之間的接口

E、控制站和I/O卡件互換信息的總線一般都采用冗余配置

以下不屬于操作站組成部分的是（D）

A.系統監視器（CRT）B.操作計算機

C.操作員鍵盤或球標D.管理網服務器

A、以下對DCS操作站的描述，錯誤的是（B）

B、DCS控制站一般由監視器、計算機、操作員鍵盤組成

C、DCS系統必須配置工程師站，DCS工程師站不能由操作站代替

D、在DCS的操作站上也可以進行系統組態工作

DCS的操作站除了具有標準的顯示外，還可以根據用戶的組態進行自定義顯示

A、以下是DCS通訊系統的描述，錯誤的是（B）

B、工業計算機網絡的響應時間一般比辦公室計算機網絡快

C、為了提高網絡的可靠性，DCS網絡一般采用專門的通訊協議

D、通訊系統實現DCS系統中工程師站、操作站、控制站等設備之間信息、控制命令的傳遞與發送以及與外

部系統信息的交互

DCS系統的通訊系統通常采用1:1冗余方式，以提高可靠性

A、以下是DCS軟件體系的描述，錯誤的是（D）

B、DCS的軟件分為系統軟件和應用軟件（過程控制軟件）

C、DCS硬件組態是指完畢對系統硬件構成的軟件組態，涉及設立網絡節點、冗余配置、I/O卡件的類型、數

量、地址等

D、軟件組態涉及歷史記錄的創建、流程圖畫面的生成、生產記錄和記錄報表的生成、控制回路的組態、順

序控制的組態、聯鎖邏輯組態等

DCS控制站具有所有集散控制系統的控制功能，而工程師站只需將標準的控制模塊進行組態就可以實現許多

復雜的控制。

以下不屬于DCS操作站顯示管理功能的的是（D）

A、系統的組成結構和各站及網絡的狀態信息

B、現場各設備的狀態信息

C、流程圖模擬顯示

D、操作記錄和事故記錄

以下不屬于控制站和I/O卡件互換信息的總線是（C)

A、-300X系統SBUS-S1總線

B、-300X系統SBUS-S2總線

C、I/ASeriesDCS系統的節點總線

D、CENTUMCS3000系統R總線

1.根據國家標準GB3836-83,我國的防爆電氣設備其防爆結構有（A）種。

A.5種；

B.6種；

C7種;

D.8種。

2.DCS系統最佳環境溫度和最佳相對濕度分別是（B）。

A.（15±5）℃,40%?90%；

B.（20±5）℃,20%?80%；

C.（25±5）℃,20%?90%；

D.（20±5）℃,40%?80虬

DCS是基于4c技術發展起來的，以下不屬于4c技術的是（D）。

A.計算機技術和CRT技術

B.通訊技術

C.控制技術

D.信號解決技術

下列DCS產品中，不屬于第四代集散控制系統的有（D）

A,F0XB0R0的I/A'S50系列

B.YOKOGAWA公司的CENTOMCS3000系統

C.浙大中控的JX-300X系統

D.HONWELL公司的TDC-2023系統

控制高粘度、帶纖維、細顆粒的流體，選用何種調節閥最合適（B）

A.蝶閥B.角形閥。

C.套筒閥D.偏心旋轉閥

在設備安全運營的工況下，可以滿足氣開式調節閥的是（A）

A.鍋爐的燃燒氣調節系統B.鍋爐汽包的給水調節系統

C.鍋爐汽包的蒸汽出口溫度調節系統D.鍋爐爐膛進口引風壓力調節系統

流量系數Kv與G的關系是（A）

A.CV=1.167KVB.KV=1.167CV

C.CV=KVD.不能判斷

3.某調節閥串聯在管路系統中，假定系統總壓差一定，隨著流量的增長，管路的阻力損失亦增長。這時調節閥上的

壓差（C）。

A.將維持不變；

B.將相應增長；

C.將相應減少；

D.也許增長亦也許減少。

4、放射性物位計中，常用的放射源有鉆-60（Co60）和葩-137（Csl37），兩者相比（A）。

A.CS137半衰期長（32.2年），丫量子能量弱；

B.Co60半衰期短（5.26年）,Y量子能量弱；

C.Co60半衰期長（32.2年），丫量子能量強；

D.CS137半衰期短（5.26年）,Y量子能量強。

5、R1/4和NPT1/4是儀表常用的錐管螺紋，它們的牙型角分別為55°和60°,它們每25.4mm內的牙數

（C）O

A.都是18牙；

B.都是19牙；

C.R1/4是18牙,NPT1/4是19牙；

D.R1/4是19牙,NPT1/4是18牙。

6、根據國標GB/T4123-92規定，對調節閥進行閥體耐壓強度實驗時,應施加（B）倍公稱壓力。

A.1.2倍；

B.1.5倍；

C.2.0倍；

D.4.0倍。

7、鍋爐汽包出現“虛假水位”現象是由于（C）引起的。

A.給水流量忽然變化；

B.給水壓力忽然變化；

C.蒸汽負荷忽然變化；

D.燃料量忽然變化。

8、串級控制系統中主控制器的輸出信號送至（B）。

A.調節閥；

B.副控制器

C.主受控對象；

D.副受控對象。

9、對安全儀表系統（SIS）隱故障的概率而言，“三選二”（2023）和“二選二”（2023）相比，（B）。

A.前者大于后者；

B.前者小于后者；

C.前者等于后者；

D.前者也許大于亦也許小于后者。

10、對于測量轉軸位移、振動的電渦流傳感器，其靈敏度受被測體磁導率和被測體表面尺寸的影響，（B）。

A.磁導率強、表面尺寸大的被測體靈敏度高；

B.磁導率弱、表面尺寸大的被測體靈敏度高；

C.磁導率強、表面尺寸小的靈敏度高；

D.磁導率弱、表面尺寸小的被測體靈敏度高。

在下列論述中，是對的的（C）。

A.人生的目的就在于滿足人的生存與生理本能的需要

B.追求物質、金錢、享受的人的本能規定

C、人生在世要對社會和別人承擔責任，要有強烈的社會使命感

D.人生在世就是要追求個人的幸福與快樂

安全儀表系統是（A）o

A.SIS

B.APC

C.DCS

D.ESD

以下不屬于操作站組成部分的是（D）

A.系統監視器（CRT）

B.操作計算機

C.操作員鍵盤或球標

D.管理網服務器

KMM的正常運營狀態最多可以有（A）種.

A.4B.3

C.2D.5

KMM用戶組態程序的存儲器是（C）o

A.RAMB.ROM

C.EPROMD.PROM

在設備安全運營的工況下，可以滿足氣開式調節閥的是（A）

A.鍋爐的燃燒氣調節系統B.鍋爐汽包的給水調節系統

C.鍋爐汽包的蒸汽出口溫度調節系統D.鍋爐爐膛進口引風壓力調節系統

我們常提到的PLC是（B）

A、集散控制系統B、可編程序控制器

C.可編程序調節器D、安全儀表系統

三、簡答題

工作接地涉及哪些內容？

工作接地涉及：信號回路接地、屏蔽接地、本安儀表接地，其目的是提供電位參考點、克制干擾、防爆等。

集散控制系統的基本特點是什么？

①可靠性

系統結構采用容錯設計

系統硬件采用冗余配置

提高軟件可靠性

結構和工藝的可靠性設計

電磁兼容性設計

在線快速排除故障

②實時性

③適應性、靈活性和易擴展性

④自治性和協調性

④界面和諧性

DCS在生產過程中正常運營不需要維護，對嗎？

不對。還需要定期刪除其中的一些無用文獻，以免這些無用文獻占用硬盤空間，而影響機器的運營速度。此外

對于一些重要的操作參數的歷史記錄要進行歸檔解決，并拷入磁帶機作為資料。

PLC.DCS的中文全稱和英文全稱分別是什么？

PLC中文全稱：可編程序邏輯控制器，英文全稱：ProgrammlepLogiIpControlleroDCS中文全稱：分散控制系

統，英文全稱：DistributpControlpSystemo

一體化PLC和模塊化PLC各有什么特點？

一體化PLC通常為小型PLC,其I/O點數規模小，I/O、PS、CPU等都集中在一起，適合于單機自動化任務或簡

樸的控制對象。模塊化PLC通常為中、大規模PLC,其I/O點數在幾百點、幾千點甚至上萬點，所有I/O以及

PS、CPU、CP等等功能單元均做成獨立的模塊形式，根據需要以總線形式連接組合在一起，構成一個完整的系

統，以實現復雜的自動控制任務。

SIEMENSS7-300/400之PLC采用的編程語言重要有哪些？

梯形圖（LAD）,語句表（STL）,邏輯功能圖（FD）

PLC由哪幾個部分組成？

PLC的基本組成部分有：電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、編程器、編程軟件工具包等，根據不同類型的系統,

一般還會有安裝機架（底板）、通訊模板、智能模板、接口模板等。

現有一個16點24VDC的開關量輸入模塊，如何用它來輸入無源接點信號和220VAC開關量輸入信號？

這塊模板要輸入入開關量信號，須通過中間繼電器轉換（中間繼電器線圈供電為220VAC）,即220VAC開關量

輸入信號檢測元件與中間繼電器線圈構成回路，中間繼電器接點以及它的無源干接點可以直接拉入模板輸入點，

構成24VDC信號輸入回路。

現有一個16點24VDC的開關量輸出模塊，如何用它來輸入無源接點信號和220VAC開關量輸出信號？

這塊模板要輸出無源接點信號和220VAC開關量信號，須通過中間繼電器在轉換（中間繼電器線圈供電為

24VDC）,即模板24VDC開關量信號輸出點與中間繼電器線圈構成回路，中間繼電器接點或作為干接點信號提供

或與其它220VAC電氣元件構成220VAC信號輸出回路。

描述一個典型的計算機控制系統的組成。

一個典型的計算機控制系統通常由上位監控系統和下位PLC/DCS控制系統組成，上位監控系統重要由工業PC及

其相關的軟件組成，是一套完整的計算機系統，下位PLC/DCS控制系統是一套以PLC/DCS控制器為核心構成的，

通常包含PLC的基本組成模板、I/O模板及其接口通道設備元件等。上位監控系統與下位PLC/DCS控制系統之

間通過通訊實現數據互換，完畢對對象的過程監控。

你所知道的PLC系統/DCS系統應用控制程序編程工具軟件有哪些？

不同的PLC系統、DCS系統有其專用的應用控制程序編程工具軟件，如SIEMENSS7-300/400系列PLC編程軟

件包是STEP7,日本山武HarmonaspRIOO系列DCS編程軟件包是RTC,等等。

你所知道的上位監控系統應用控制程序編程工具軟件有哪些？

目前用的比較多的監控系統應用程序編程工具軟件，國外的有WIN、FIX、INTOUCH等。國內的有組態王等。

控制系統的各類模塊中,PS、CPU、CP、AI、AO、DI、DO、IM分別指的是哪些類型的模塊?

PS—電源模塊，CPU—中央解決器模塊，CP—通訊解決器模塊，AI—模擬量輸入模塊，A0—模擬量輸出模塊，DI

一數字量輸入模塊，DO—數字量輸出模塊，IM一接口模塊。

積算器是如何進行流量累計積算的？

流量的累計積算是把反映、瞬時流量大小的輸入信號轉換成與該輸入信號成正比的脈沖頻率信號，然后再對該

脈沖頻率信號進行計數，用該計數值表達所流過的流體總量

安全柵有哪些作用？

安全柵是構成安全火花防爆系統的關鍵儀表，其作用是：一方面保證信號的正常傳輸；另一方面控制流入危險

場的能量在爆炸性氣體或爆炸性混合物的點火能量以下，以保證系統的安全火花性能。

說明檢測端安全柵和操作端安全柵的構成基本原理。

檢測端安全柵用于為兩線制變送器進行隔離式供電，并將變送器送來的4-20mADC轉換成隔離的并與之成正比

的4—20mADC或1—5VDC的信號，并且在故障狀態下，可限制其電流和電壓值，使進入危險場合的能量限制在

安全額定值以下。它是由直流/交流轉換器、整波濾波器、調制器、解調放大器、隔離變壓器及限能器等組成。

信號的傳送與轉換過程是：變送器傳來的4-20mADC信號由調制器運用直流/交流轉換器提供的供電方波調制成

矩形波交流信號，該信號經信號隔離變壓器進行信號隔離后送至解調放大器，由解調放大器將矩形波信號轉換

為4—20mADC和1—5VDC信號，供安全區域內的儀表使用。限能器的作用是限制流入危險區域的高電壓或大電

流，將流入危險區域的能量限制在安全額定值以內。

操作端安全柵是由直流/交流轉換器、調制器、隔離變壓器、解調放大器、整流濾波器和限能器組成。它是將控

制儀表送來的4—20mA信號由調制器運用直流/交流轉換器提供的供電轉換為交流方波信號，該信號由信號隔離

變壓器隔離后送至解調放大器，由解調放大器將此方波信號重新還原為4-20mADC信號，經限能器送至現場。

限能器的作用仍是限流和限壓，防止高電壓或大電流進入現場。

工業電視監視系統監視器顯示“NOVIDEO”，說明及解決方法？

因素是沒有視頻信號輸入到監視器。解決方法：1）檢查視頻線路是否接觸良好；2）檢查攝像機供電電源是否

斷開；3）檢查攝像機是否損壞。

在解決問題時應逐步排查，先用小監視器在現場配電箱內檢查信號，如有信號在，說明向下傳輸線路有故障，

假如沒有信號則說明故障出現在攝像機到配電箱之間，可具體檢查攝像機外線、內線及攝像機。

PLC的AI模塊使用選型一般多用電流形式的AI卡，而A0模塊多用電壓輸出形式的卡？為什么？

選用電流形式的AI卡，當其輸入信號開路或短路時不會影響輸入通道的安全性。選用電壓輸出卡在其信號開路

時，不會對通道安全性導致危害。

PROFIBUS提供了三種數據傳輸類型

1）用于DP和FMS的RS485傳輸；

2）用于PA的IEC1158-2傳輸；

3）光纖。

電動執行機構的基本結構如何？

電動執行機構接受電動調節器輸出的0?10mA,DC或4?20mA,DC信號，并將其轉換成相應的輸出軸角位移或

直線位移，去操縱調節閥，以實現自動調節。

電動執行機構由伺服放大器和執行單元兩大部分，其結構原理方框圖如圖8-3所示。

圖8-3電動執行機構組成框圖

從調節器來的信號通過伺服放大器驅動電動機，經減速器帶動調節閥，同時經位置發信器將閥桿行程反饋給伺

服放大器，組成位置隨動系統。依靠位置反饋，保證輸入信號準確地轉換為閥桿的行程。

介質氣體為C02.Tl=50℃,Qg=50000m3/h（標準狀態）、PN=1.97Kg/m3（標準狀態）、Pl=4000KPa>P2=

180KPa、絕熱系數可=1.3,選用套筒調節閥流開型工作，試求其流量系數？（XT=0.75,Pc=747X104Pa,

Tc=304.2K,Z=0.83）

AP

X=P'=(4000-180)/4000=0.955

K1.3

FK?XT=L4?XT=L4X0.75=0.696

X>FK?XT,鑒定為阻塞流情況

則：PR==O.354TR==1.03

]TRNZ

&=x\K?XT=ioo,3

工業氣相色譜儀重要由哪些部分組成？簡述各部分功能。

工業氣相色譜儀重要由取樣系統、預解決系統、流路選擇系統、載氣系統、色譜單元組成，其各部分功能如

下：

取樣系統：從工藝管道或設備上取出被測樣品。

預解決系統：去除樣品中固體物以免影響色譜儀，汽化液體樣品保證氣相分析，達成色譜儀規定的壓力、溫度

和流量，并恒定在某一規定值。

流路選擇系統：用于自動分析各個測量點，充足發揮氣相色譜儀的作用。

載氣系統：運用載氣把樣氣運載至色譜柱，又把樣品運載杰出譜柱，它與色譜柱配合，根據不同分離度，把混

合物的樣品分離成不同組分，分別進行檢測。

色譜單元：其作用是在色譜柱中各組分按分派系數的不同被先后分離，依次流出，并通過檢測器進行測定。

2、試述用經驗湊試法進行調節器P、I、D參數整定的具體方法？

答：

經驗湊試過程對象特點8/%Ti/分Td/分

法就是通鐘鐘

過長期實

踐工作總

結出來的

一種用

“拼”、

“湊”、

“試”的

辦法來整

定PID參

數。是實

際工作中

重要采用

的方法。

具體方法

是：直接

在閉環負

反饋回路

系統中，

通過改變

給定值施

加干擾，

在記錄儀

或實時記

錄趨勢上

觀測系統

響應曲線

（系統過

渡過程曲

線），按

照順序，

逐個調整

比例度

6、積分

時間Ti、

微分時間

Td大小，

直到系統

過渡過程

曲線相關

參數達成

滿意結

果。在采

用經驗湊

試法整定

PID參數

時，不防

參看下表

（各種控

制系統中

控制器

PID參數

經驗數據

表），使

得在調整

PID參數

使有個大

體范圍。

控制作用

對象純滯后時間小，參數有波動，系40^1000.3~1

統靈敏，選用6大點、Ti小點、不用

流量

微分。參數波動小，系統不很靈敏，

對象純滯后時間大，選用6小點、Ti20~603~100.5~3

溫度大點、加入微分作用。

對象純滯后時間適度，不加入微分作30?700.4~3

壓力用

對象純滯后時間范圍寬，系統控制精20~80

度一般不高，適度選用"特殊時少

液位

加點積分，不選微分。

各種控制系統中控制器PID參數經驗數據表

①經驗湊試法PID參數整定有兩中環節：

?先只用比例作用湊試，待系統過渡過程曲線達成4:1（或者10:1）后，再加入積分作用削除余差，最后，

加入微分作用提高系統控制品質。湊試過程是一項緩慢、反復的過程，一定是在工藝過程允許的情況下

進行。

先按“各種控制系統中控制器PID參數經驗數據表”中給出的范圍，把Ti擬定先來，需要加入微分的按

（1/3-1/4）Ti取數。然后，對比例度6湊試。比例度6從大到小改變，直到系統過渡過程曲線滿意為止。

PID參數值變化對過度過程曲線的影響關系：

在整定中：

當觀測到過度過程響應曲線振蕩很頻繁時，應增大比例度。

當觀測到過度過程響應曲線最大偏差大，且趨于非周期變化時，應減小比例度。

當觀測到過度過程響應曲線波動大時，應增長積分時間，消除余差。當觀測到過度過程響應曲線偏離給定

值時，且長時間回步來時，應減小積分時間，加快消除余差過程。

當觀測到過度過程響應曲線振蕩厲害，應將微分作用減到最小，不引入微分作用。

當觀測到過度過程響應曲線偏差大而衰減慢，應加大微分作用。

根據上述關系，反復湊試，使得過度過程響應曲線過渡時間短、超調量小為止。

控制器PID參數整定是理論與實踐相結合的過程，書面上講的是指導性的，由于它不也許包羅所有實際過程對象,

它只是把有規律性的、典型的一些控制系統參數整定歸納出來。實踐工作中，需要就具體工況過程對象所構成的

控制系統反復進行調試整定,保證調節系統品質最佳（過渡時間短、超調量小）。

3.ESD應遵循故障安全原則,試述其含義？此原則在檢測單元和執行單元上的具體體現是什么？

答：組成ESD的各環節自身出現故障的概率不也許為零，且供電、供氣中斷亦也許發生。

①當內部或外部因素使ESD失效時，被保護的對象（裝置）應按預定的順序安全停車，自動轉入安全狀態

（FaulttoSafety）,這就是故障安全原則。

②具體體現：

現場開關儀表選用常閉接點，工藝正常時,觸點閉合,達成安全極限時觸點斷開,觸發聯鎖動作,必要時采用“二選

一”、“二選二”或“三選二”配置。

電磁閥采用正常勵磁,聯鎖未動作時，電磁閥線圈帶電,聯鎖動作時斷電。

4.選用法蘭時,需提供那些參數？

答：（1）標準號；（2）公稱通徑；（3）法蘭密封面形式；（4）公稱壓力；（5）連接形式。

5.DCS的調試一般涉及哪些內容？

答：（1）常規檢查.涉及：核對所有接線，應連接無誤；檢查導線絕緣電阻和各接地系統的接地電阻，應符合規定；緊固機柜中

所有螺釘，以防運送中有松動；檢查所有保險絲和電源進線電壓。

（2）檢查每個機柜（涉及操作站）的供電單元，通電一周，做考核性實驗（帶假負載）。

（3）操作站的調試。

（4）輸入組態數據，并進行工藝確認，然后用磁盤復制保護。

（5）控制單元、輸入/輸出單元等的調試。

（6）開通數據高速通路，在操作站上把有關的組態數據下行加載到相應的功能單元。

（7）在操作站的CRT上調出系統的自診斷畫面,檢查各單元的硬件狀態及通信情況,發現問題,可根據提醒的

故障代碼進行解決。

（8）對各種冗余配置的部分,人為模擬故障（如關閉電源），檢查后備自動切換功能是否正常。

（9）回路聯調。

6.某聚合反映釜內進行放熱反映,釜溫過高會發生事故,為此采用夾套水冷卻。由于釜溫控制規定較高,且冷卻水

壓力、溫度波動較大，故設立控制系統如圖所示。

出料

（1）這是什么類型的控制系統？試畫出其方塊圖，說明其主變量和副變量是什么？

（2）選擇調節閥的氣開、氣關型式;

（3）選擇調節器的正、反作用；

（4）如重要干擾是冷卻水的溫度波動，試簡述其控制過程；

（5）如重要干擾是冷卻水壓力波動，試簡述其控制過程。

答：

（1）這是串級控制系統。主變量是是釜內溫度01,副變量是夾套內溫度02。其方塊如圖所示。

（2）為了在氣源中斷時保證冷卻水繼續供應，以防止釜溫過高，故調節閥應采用氣關閥，為“一”方向。

（3）主調節器T1C的作用方向可以這樣來擬定：由于主、副變量（91.02）增長時，都規定冷卻水的調節

閥開大，因此主調節器應為“反”作用。

副調節器T2c的作用方向可按簡樸（單回路）控制系統的原則來擬定。由于冷卻水流量增長時，夾套

溫度。2是下降的，即副對象為“一”方向。己知調節閥為氣關閥，“一”方向，故調節閥T2c應為“反”作

用。

（4）如重要干擾是冷卻水溫度波動，整個串級控制系統的工作過程是這樣的：設冷卻水的溫度升高，則夾

套內的溫度。2升高，由于T2c為反作用，故其輸出減少，因而氣關閥的閥門開大，冷卻水流量增長以及時克

服冷卻水溫度變化對夾套溫度62的影響，因而減少以致消除冷卻水溫度波動對釜內溫度91的影響，提高了控

制質量。

如這時釜內溫度。1由于某些次要干擾（例進料流量、溫度的波動）的影響而波動，該系統也能加以克服。設

升高，則反作用的T1C輸出減少，因而使T2c的給定值減少，其輸出也減少，于是調節閥開大，冷卻水流

量增長以使釜內溫度61減少，起到負反饋的控制作用。

（5）如重要干擾是冷卻水壓力波動，整個串級控制系統的工作過程是這樣的：設冷卻水壓力增長，則流量增長,

使夾套溫度下降，T2c的輸出增長，調節閥關小，減少冷卻水流量以克服冷卻水壓力增長對02的影響。這

時為了及時克服冷卻水壓力波動對其流量的影響，不要等到?2變化時才開始控制，可改善原方案，采用釜內

溫度e2與冷卻水流量F的串級控制系統，以進一步提高控制質量

綜合題21題

試從在生產過程中所起的作用（功能）、工作狀態對安全級別的規定等方面簡述集散控制系統（DCS）和安全儀

表系統（SIS）之間的區別是什么。

①DCS用于過程連續測量、常規控制（連續、順序、間歇等）、操作卡控制管理，保證生產裝置平穩運營

SIS用于監視生產裝置的運營狀況，對出現的異常工況進行解決，使故障發生的也許性降到最低，使人和裝置

處在最安全狀態

②DCS是“動態”系統，它始終對過程變量連續進行檢測、運算和控制，對生產過程動態控制，保證產品質

量和產量

SIS是靜態系統，在正常工況下，它始終監視裝置的運營，系統輸出不變，對生產過程不影響，在異常工況下,

它將按著預先設計的策略進行邏輯運算，使生產裝置安全停車。

③DCS可進行故障自動顯示

SIS必須測試潛在故障

④DCS對維修時間的長短的規定不算苛刻

SIS維修時間非常關鍵，弄不好導致裝置全線停車

⑤DCS可進行自動/手動切換

SIS永遠不允許離線運營，否則生產裝置將失去安全保護屏障

⑥DCS系統只做聯鎖、泵的開停、順序等控制，安全級別規定不象SIS那么高

SIS與DCS相比，在可靠性、可用性上規定更嚴格，IEC61508,ISA.S84.01強烈推薦SIS與DCS硬件獨立設立

某單座調節閥，閥前壓力Pl=3000KPa,閥后壓力P2=2023kPa,閥座直徑dg=100mm,閥桿直徑d5=20mm,

流體流向選擇流開狀態，試計算當調節閥全關時，閥芯所受到的不平衡力Ft是多少？

當調節閥全關時，在閥入口端，不平衡力F1為：

兀

Fi=Pi4dg2

閥全關時，在閥出口端不平衡力F2為

22

F2=P24(dg—ds)

則調節閥全關時，閥芯上的不平衡力

7171

222

Ft=Fi—F2=PI4dg—P24(dg—ds)

7171

22

=(4dgAP+4dsP2)

3.14

=4x(10000+800)

=8478N

介質氣體為CO2.T1=5O℃>Qg=50000m3/h(標準狀態)、pN=1.97Kg/m3(標準狀態)、Pl=4000KPa>P2=

180KPa,絕熱系數可=1.3,選用套筒調節閥流開型工作，試求其流量系數？(XT=0.75,Pc=747X104Pa,

Tc=304.2K,Z=0.83)

AP

X=P'=(4000-180)/4000=0.955

K1.3

FK?XT=L4?XT=L4X0.75=0.696

X>FK?XT,鑒定為阻塞流情況

則：PR==O.354TR==1.03

]TRNZ

&=x\K?XT=ioo,3

有一臺等比例的調節閥，標準狀態下的最大流量為50m3/h,最小流量為2m3/h,若全行程為3cm,那么在1cm

開度時的流量是多少？

在標準狀態下，可調比R===25

于是在1cm開度下流量為

VLy

Q=QminR=2X253=5.85(m3/h)

有兩臺調節閥，其中A閥為小閥，max=0.6,可調比RA=50；B閥為大閥，CBmax=5.4,可調比RB=30。則采

用分程控制后，總的可調比將為多少

C.°maxmax=0.6+54=6

Gnin=3絲=—=0.012

Amin

50

Umax—^6R=A500

RT-

cmm0.012

用一雙法蘭變送器測一閉口容器內液位，液面計的零點和量程均已校好，后因維護需要，儀表安裝位置下降了

一段距離h2=0.5m,如圖所示，若己知h=5m,hl=lm,容器內介質Pl=1.0g/cm3,變送器毛細器充油密度P

2=0.8g/cm3,求變送器下移前后零點和量程將如何變化？

儀表安裝位置下移前，儀表的量程為

△P1=Pigh=lX9.81X5=49.05Kpa

遷移量Al為

Al=p2ghl-p2g(hl+h)==p2gh

=-0.8X9.81X5=-39.24Kpa.

所以儀表的調校量程為-39.24Kpa~9.81Kpa

儀表安裝位置下移后，儀表的量程4P2為

P2=Pigh=lX9.81X5=49.05Kpa

遷移量A2為

A2=p2g(hl+h2)-p2g(hl+h2+h)=-p2gh

=-0.8X9.81X5=-39.24Kpa.

結論：儀表的調校量程為-39.24Kpa~9.81Kpa.即變送器位置下移后，其零點和量程不變

有一氣動浮筒式液位計，浮筒長度1000mm,浮筒外徑D=20mm,自重376g、介質密度0。8g/m3,若采用掛重法

校驗，請計算校驗點為0.0%、50%、100%三點重量，簡述調校方法？

計算0.0%、50%、100%三點的重量

⑴0.0%的重量計算：由題意可知，當液位為0.0%時，浮筒所受的浮力F0為