化工過程自動化控制知識要點姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.下列哪項不屬于化工過程自動化控制系統的基本組成？

A.控制器

B.執行器

C.傳感器

D.電動機

2.下列哪項不是常見的控制策略？

A.比例控制

B.積分控制

C.微分控制

D.邏輯控制

3.下列哪項不是工業控制計算機的主要特點？

A.高可靠性

B.強大的運算能力

C.豐富的接口

D.良好的抗干擾能力

4.下列哪項不是常見的工業控制系統？

A.分布式控制系統

B.集中式控制系統

C.局域網控制系統

D.互聯網控制系統

5.下列哪項不是過程控制系統的功能？

A.監測

B.控制調節

C.記錄

D.分析

6.下列哪項不是化工過程自動化控制中的常用傳感器？

A.溫度傳感器

B.壓力傳感器

C.電流傳感器

D.光學傳感器

7.下列哪項不是化工過程自動化控制中的常用執行器？

A.閥門

B.電機

C.電磁閥

D.變頻器

8.下列哪項不是化工過程自動化控制中的常見控制器？

A.模擬控制器

B.數字控制器

C.硬件控制器

D.軟件控制器

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：化工過程自動化控制系統的基本組成包括控制器、執行器和傳感器，電動機不屬于基本組成，而是執行器的一種。

2.答案：D

解題思路：常見的控制策略包括比例控制、積分控制和微分控制，邏輯控制不屬于基本控制策略。

3.答案：C

解題思路：工業控制計算機的主要特點包括高可靠性、強大的運算能力和良好的抗干擾能力，豐富的接口并不是主要特點。

4.答案：D

解題思路：常見的工業控制系統包括分布式控制系統、集中式控制系統和局域網控制系統，互聯網控制系統并不是一個常見的工業控制系統。

5.答案：D

解題思路：過程控制系統的功能包括監測、控制調節和記錄，分析并不是過程控制系統的基本功能。

6.答案：C

解題思路：化工過程自動化控制中的常用傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器和光學傳感器，電流傳感器不是常用的傳感器。

7.答案：B

解題思路：化工過程自動化控制中的常用執行器包括閥門、電磁閥和變頻器，電機不是執行器的一種。

8.答案：D

解題思路：化工過程自動化控制中的常見控制器包括模擬控制器、數字控制器和硬件控制器，軟件控制器不是常見的控制器類型。二、填空題1.化工過程自動化控制系統的基本組成包括檢測與變送系統、執行系統、控制系統。

2.化工過程自動化控制中的常見控制策略有PID控制、模糊控制、神經網絡控制。

3.工業控制計算機的主要特點有實時性、可靠性、工業適應性。

4.常見的工業控制系統有分散控制系統（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）、計算機集成制造系統（CIMS）。

5.過程控制系統的功能包括數據的采集與處理、信號的轉換與傳輸、控制決策與執行。

6.化工過程自動化控制中的常用傳感器有溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器。

7.化工過程自動化控制中的常用執行器有電動調節閥、氣動調節閥、液動調節閥。

8.化工過程自動化控制中的常見控制器有模擬控制器、數字控制器、智能控制器。

答案及解題思路：

1.檢測與變送系統、執行系統、控制系統是構成化工過程自動化控制系統的三大要素。檢測與變送系統負責對生產過程的各種參數進行檢測和變換，執行系統負責按照控制策略執行操作，控制系統負責控制整個系統的運行。

2.PID控制是一種經典的控制策略，其優點是原理簡單、易于實現。模糊控制適用于非線性系統，具有較強的魯棒性。神經網絡控制通過學習過程優化控制參數，適用于復雜控制問題。

3.工業控制計算機必須具備實時性以保證控制信號能夠及時傳遞；可靠性保證系統在惡劣環境下仍能穩定運行；工業適應性使系統能夠適應各種工業環境。

4.分散控制系統（DCS）適用于大中型工業過程控制；可編程邏輯控制器（PLC）適用于邏輯控制和小型控制系統；計算機集成制造系統（CIMS）將計算機技術與制造技術相結合，實現自動化生產。

5.過程控制系統的功能主要包括數據的采集與處理、信號的轉換與傳輸以及控制決策與執行。

6.溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器是化工過程自動化控制中常用的傳感器。

7.電動調節閥、氣動調節閥、液動調節閥是化工過程自動化控制中常用的執行器。

8.模擬控制器、數字控制器、智能控制器是化工過程自動化控制中常見的控制器。三、判斷題1.化工過程自動化控制系統可以完全替代人工操作。（×）

解題思路：雖然化工過程自動化控制系統可以極大提高生產效率和安全性，但完全替代人工操作是不可能的。因為自動化系統可能無法應對突發情況，需要人工進行判斷和決策。

2.比例控制是化工過程自動化控制中最簡單的控制策略。（√）

解題思路：比例控制是最基礎的自動控制策略，它通過改變控制變量的大小來補償被控變量的偏差。由于其簡單性，比例控制常被用作其他復雜控制策略的基礎。

3.工業控制計算機的可靠性要求高于普通計算機。（√）

解題思路：工業控制計算機在設計時考慮了更多的工業環境因素，如溫度、濕度、振動等，因此其可靠性要求高于普通計算機。

4.分布式控制系統具有集中控制和分散管理的特點。（√）

解題思路：分布式控制系統通過將控制功能分散到多個節點上，實現了集中控制與分散管理的結合，提高了系統的靈活性和可靠性。

5.過程控制系統中的傳感器負責將物理量轉換為電信號。（√）

解題思路：傳感器是過程控制系統中的關鍵部件，其作用是將各種物理量（如壓力、溫度、流量等）轉換為電信號，以便于控制器進行處理。

6.執行器是化工過程自動化控制系統中的關鍵部件。（√）

解題思路：執行器是控制系統中的執行元件，它將控制信號轉換為相應的控制動作，如開關閥門、調節流量等，因此是控制系統中的關鍵部件。

7.控制器可以根據預設的控制策略對系統進行調節。（√）

解題思路：控制器是過程控制系統的核心，它根據預設的控制策略和實時反饋，對系統進行調節，以保證系統穩定運行。

8.化工過程自動化控制系統可以實時監測系統狀態。（√）

解題思路：化工過程自動化控制系統通常配備有各種監測設備，可以實時獲取系統狀態信息，如溫度、壓力、流量等，以便于及時調整和優化生產過程。四、簡答題1.簡述化工過程自動化控制系統的基本組成。

答案：

輸入單元：負責采集生產過程中的各種物理量，如溫度、壓力、流量等。

控制單元：根據輸入的物理量，執行相應的控制算法，輸出控制信號。

執行單元：接收控制單元輸出的信號，實現對生產過程的調節和調整。

輸出單元：反饋控制效果，為控制單元提供實時數據。

解題思路：

了解化工過程自動化控制系統的組成結構，明確各個單元的功能，然后逐一進行簡述。

2.簡述化工過程自動化控制中的常見控制策略。

答案：

零階控制策略：設定一個固定的目標值，使系統穩定在目標值附近。

一階控制策略：設定一個固定的目標值，并允許系統在一定范圍內波動。

二階控制策略：設定一個固定的目標值，對系統進行限制，使系統快速穩定。

三階控制策略：設定一個固定的目標值，對系統進行限制，使系統快速穩定，同時提高系統的魯棒性。

解題思路：

了解化工過程自動化控制中常見的控制策略，并列舉每種策略的特點和應用場景。

3.簡述工業控制計算機的主要特點。

答案：

高速運算能力：能夠實時處理大量數據，滿足化工生產過程中的實時性要求。

抗干擾能力強：具備較高的抗電磁干擾能力，保證系統穩定運行。

實時性強：能夠對生產過程中的實時數據進行快速處理和反饋。

安全可靠：具備較強的安全性，防止惡意攻擊和數據泄露。

解題思路：

分析工業控制計算機在化工生產中的應用特點，歸納總結其主要特點。

4.簡述常見的工業控制系統。

答案：

分布式控制系統（DCS）：以計算機技術為基礎，實現對生產過程的集中管理和控制。

集散控制系統（DHS）：以微處理器為核心，實現生產過程的分散控制和集中管理。

可編程邏輯控制器（PLC）：適用于復雜控制邏輯的生產過程，實現實時控制。

工業以太網控制系統：以工業以太網為通信平臺，實現生產過程的集中控制和數據交換。

解題思路：

了解常見的工業控制系統，分析其特點和適用范圍。

5.簡述過程控制系統的功能。

答案：

實時監測：對生產過程中的關鍵參數進行實時監測，為控制策略提供依據。

數據采集：收集生產過程中的各種數據，為分析和優化生產過程提供數據支持。

控制調節：根據預設的控制策略，對生產過程進行實時調節和調整。

故障診斷：及時發覺生產過程中的異常情況，并采取措施進行修復。

解題思路：

分析過程控制系統的核心功能，闡述其在化工生產中的應用價值。

6.簡述化工過程自動化控制中的常用傳感器。

答案：

溫度傳感器：用于測量溫度，如熱電偶、熱電阻等。

壓力傳感器：用于測量壓力，如壓阻式、電容式等。

流量傳感器：用于測量流量，如電磁流量計、渦街流量計等。

物位傳感器：用于測量液位或料位，如超聲波物位計、雷達物位計等。

解題思路：

列舉化工過程自動化控制中常用的傳感器，并簡要介紹其原理和特點。

7.簡述化工過程自動化控制中的常用執行器。

答案：

電動調節閥：通過電機驅動執行機構，實現閥門的開閉和流量調節。

氣動調節閥：通過壓縮空氣驅動執行機構，實現閥門的開閉和流量調節。

電磁閥：通過電磁力驅動執行機構，實現閥門的開閉。

執行電機：驅動各種機械設備，實現生產過程的自動化控制。

解題思路：

列舉化工過程自動化控制中常用的執行器，并簡要介紹其工作原理和應用場景。

8.簡述化工過程自動化控制中的常見控制器。

答案：

單回路控制器：控制一個回路的變量，如PID控制器。

多回路控制器：同時控制多個回路的變量，如串級控制、前饋控制等。

精密控制器：用于高精度、高穩定性控制，如模糊控制器、神經網絡控制器等。

執行控制器：控制執行器的動作，如邏輯控制器、步進控制器等。

解題思路：

列舉化工過程自動化控制中常見的控制器，并簡要介紹其特點和應用范圍。五、論述題1.論述化工過程自動化控制系統的優點。

論述化工過程自動化控制系統的優點主要包括：

提高生產效率：自動化控制系統可以實現精確控制，減少人工操作誤差，提高生產效率。

提高產品質量：自動化控制系統可以實時監測生產過程，保證產品質量穩定。

降低能耗：自動化控制系統可以優化能源使用，降低能耗，減少生產成本。

提高安全性：自動化控制系統可以及時發覺和處理異常情況，降低發生率。

減輕勞動強度：自動化控制系統減輕了人工操作的工作量，提高了勞動效率。

2.論述化工過程自動化控制技術的發展趨勢。

化工過程自動化控制技術的發展趨勢包括：

智能化：利用人工智能、大數據等技術，實現自動化控制系統的智能化。

網絡化：通過互聯網、物聯網等技術，實現遠程監控和控制。

精細化：提高控制系統對生產過程的監測和控制精度。

系統集成化：實現生產、管理、維護等各個系統的集成，提高整體運行效率。

3.論述化工過程自動化控制系統的應用領域。

化工過程自動化控制系統的應用領域廣泛，主要包括：

化工生產：如石油化工、化肥生產、制藥等。

食品工業：如食品加工、飲料生產等。

紡織工業：如紡織、印染等。

紙業：如造紙、紙板生產等。

4.論述化工過程自動化控制系統的安全性與可靠性。

化工過程自動化控制系統的安全性與可靠性主要包括：

安全性：通過設計合理、可靠的安全保護系統，保證生產過程安全。

可靠性：采用高可靠性元器件和軟件，提高系統的穩定性和抗干擾能力。

5.論述化工過程自動化控制系統的設計原則。

化工過程自動化控制系統的設計原則包括：

可靠性：保證系統在各種環境條件下都能穩定運行。

可擴展性：方便系統升級和擴展。

可維護性：便于維護和維修。

經濟性：在滿足功能要求的前提下，降低成本。

6.論述化工過程自動化控制系統的故障診斷與處理。

化工過程自動化控制系統的故障診斷與處理包括：

故障診斷：利用故障檢測、預警等技術，及時發覺和處理故障。

故障處理：根據故障原因，采取相應措施進行處理。

7.論述化工過程自動化控制系統的智能化發展。

化工過程自動化控制系統的智能化發展主要包括：

人工智能：利用人工智能技術，實現自動化控制系統的自主學習和決策。

大數據：通過大數據分析，提高自動化控制系統的預測和優化能力。

8.論述化工過程自動化控制系統的未來發展前景。

化工過程自動化控制系統的未來發展前景廣闊，主要包括：

新技術推動：新技術的不斷涌現，自動化控制系統將更加智能化、高效化。

應用領域拓展：自動化控制系統將在更多領域得到應用。

政策支持：將加大對自動化控制系統的支持力度，推動行業發展。

答案及解題思路：

1.化工過程自動化控制系統的優點有提高生產效率、提高產品質量、降低能耗、提高安全性和減輕勞動強度。解題思路：從系統功能、生產效益、人力資源等方面分析。

2.化工過程自動化控制技術的發展趨勢包括智能化、網絡化、精細化和系統集成化。解題思路：結合人工智能、大數據、物聯網等技術分析。

3.化工過程自動化控制系統的應用領域包括化工生產、食品工業、紡織工業和紙業等。解題思路：列舉化工行業典型應用案例。

4.化工過程自動