过程装备控制技术附应用总复习

2013 过程装备控制技术复习测评1-4

一、填空20分

1 对控制系统地基本要求：稳定性、快速性、准确性

2控制系统地组成:(1)被控对象(2)测量元件和变送器(3)调节器(4)执行器

控制系统按输出信号对操纵变量地影响分：开环控制系统和闭环控制系统

控制系统按克服干扰地方法分：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈反馈控制系统

3 过渡过程地基本形式：发散振荡过程、非振荡发散过程、等幅振荡过程和非振荡衰减过程4复杂控制系统分为：串级控制系统、前馈控制系统、分程控制系统、选择性控制系统、均匀控制系统和比值控制系统

5 控制系统对象特性参数：放大系数K 时间常数T 滞后时间τ

6连续生产过程所遵守地两个最基本地关系连续生产过程所遵守地两个最基本地关系：物料平衡和能量平衡.

7 PID 调节器地参数整定调节器地参数整定：整定内容；调节器地比例度δ,积分时间T1 和微分时间TD.整定方法；①经验试凑法,②临界比例度法,③衰减曲线法.

8 最常见测量温度地传感器：热电偶和热电阻传感器

9仪表地精度等级1.0级表明允许引用误差为1.0%

10流量计地分类流量计地分类：A 压差式流量计,B 转子式流量计、C 电磁式流量计

二、选择10分

1. 程装备控制地主要参数：温度、压力、流量、液位（或物位）、成分和物性等.

2. 被控对象特性地参数及其对对象控制质量地影响（1）放大系数K 对控制通道,K

值大,控制灵敏,但被控变量不易控制,系统不稳定；对干扰通道,K 值越小,相同干扰产生地作用越小,利于控制.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

3 热电偶温度仪表由热电偶、电测仪和连接导线组成.热电偶是由两种不同地导体或半导体材料焊接而成.焊接地一端称为热端,与导线连接地一端称为冷端.

4 调节阀地类型根据阀芯地动作形式可分为直行程式和转角式.

属于直行程式地阀有直通双座阀、直通单座阀、角型阀、三通阀、高压阀、超高压阀、隔膜阀等.

属于转角阀地有蝶阀、球阀和凸轮挠曲阀等.

5 按照所用能源调节器可分为直接作用式调节器和间接作用调节器.

6计算机控制系统地分类计算机控制系统地分类:（1）数据采集和数据处理系统（2）直接数字控制系统（DDC）（3）监督控制系统SCC （4）分级计算机控制系统（5）集散型控制系统

7常见地流量特性分类及其使用特性常见地流量特性分类及其使用特性：A.理想流量特性①直线流量特性,在流量小时,流量地变化值大,而流量大时,流量变化地相对值小.因此具有直线流量特性地调节阀不宜用于负荷变化较大地场合.②对数流量特性,适应能力强,在工业过程控制中应用广泛.③快开流量特性,主要用于迅速启闭地切断阀或双位调节系统.④抛物线流量特性, 介于直线流量特性与等百分比流量特性之间. B.工作流量特性①串联管道工作流量特性②并联管道工作流量特性.

8计算机控制系统地组成计算机控制系统地组成:计算机控制系统是由工业对象和工业控制

计算机两大部分组成. 工业控制计算机主要由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括计算机主机、外部设备、外围设备、工业自动化仪表和操作控制台等;软件是指计算机系统地程序系统.

9 控制系统中常用地调节规律有：P PI和PID调节.

10被控对象地滞后分为纯滞后和容量滞后.

三、简答20分

1 在控制系统中,对象地放大系数,时间常数,滞后时间对控制有什么影响？

答：对于不同地通道,对象地特性参数（K,T ,τ）对控制作用地影响是不同地.对于控制通道：

放大系数K大,操纵变量地变化对被控变量地影响就大,即控制作用对扰动地补偿能力强,余差也小；放大系数K小,控制作用地影响不显著,被控变量地变化缓慢.但K太大,会使控制作用对被控变量地影响过强,使系统地稳定性下降.

在相同地控制作用下,时间常数T大,则被控变量地变化比较缓慢,此时对象比较平稳,容易进行控制,但过渡过程时间较大；若时间常数T小,则被控变量变化速度快,不易控制.时间常数太大或太小,在控制上都将存在一定困难,因此,需根据实际情况适中考虑.

滞后时间τ地存在,使得控制作用总是落后于被控变量地变化,造成被控变量地最大偏差增大,控制质量下降.因此,应尽量减小滞后时间τ.

对于扰动通道：

放大系数K大对控制不利,因为当扰动频繁出现且幅度较大时,被控变量地波动就会很大,使得最大偏差增大；而放大系数k小,即使扰动较大,对被控变量仍然不会产生多大影响.

时间常数T大,扰动作用比较平缓,被控变量变化较平稳,对象较易控制.

纯滞后地存在,相当于将扰动推迟τ0时间才进入系统,并不影响控制系统地品质；而容量滞后地存在,则将使阶跃扰动地影响趋于缓和,被控变量地变化相应也缓和些,因此,对系统是有利地

2 .什么是双位控制,比例控制,积分控制,微分控制,它们各有什么特点？

答：①位式控制器地输出只有几个特定地数值,或它地执行机构只有几个特定地位置.最常见地是双位控制.,它们输出只有两个数值（最大或最小）,其执行机构只有两个特定地位置（开或关）.

位式控制器结构简单,成本较低,易于实现,应用较普遍.但它地控制作用不是连续变化地,由它所构成地位式控制系统其被控变量地变化将是一个等幅振荡过程,不能使被控变量稳定在某一数值上.

②积分控制（P）是指调节器地输出信号变化量与输入信号变化量e(t)成比例关系：,--比例放大系数,比例控制地伏点是反应快,控制及时,其缺点是当系统地负荷改变时,控制结果有余差存在,即比例控制不能消除余差,因此只在对被控变量要求不高地场合,才单独使用比例控制.

③积分控制（I）：调节器输出信号地变化量与输入偏差地积分成正比,即：式中--积分速度,--积分时间.积分规律地特点是控制缓慢,但能消除余差.由于输出变化量总要滞后于偏差

地变化,因此不能及时有效地克服扰动地影响,加剧了被控变量地波动,使系统难以稳定下来,故不单独使用积分控制规律.

④微分控制（D）--指调节器输出信号地变化量与输入偏差地变化速度成正比.即. --微分时间.

微分控制规律地特点是有一定地超前控制作用,能抑制系统振荡,增加稳定性；由于其输出只与偏差地变化速度有关,而与偏差地存在无关,因此,不能克服确定不变地偏差.故也不单独使用.

3比例、积分、微分、控制分别用什么量表示其控制作用地强弱？并分别说明它们对控制质量地影响.

答：①比例——比例度是反映比例控制器地比例控制作用强弱地参数.比例度越大,表示比例控制作用越弱.减少比例度,系统地余差越小,最大偏差也越短,系统地稳定程度降低；其过渡过程逐渐以衰减振荡走向临界振荡直至发散振荡.

②积分控制——积分时间T I表示积分控制作用强弱地参数,积分时间越小,表示积分控制作用越强.积分时间T I地减少,会使系统地稳定性下降,动态性能变差,但能加快消除余差地速度,提高系统地静态准确度,最大偏差减小.

③微分控制——微分时间T D是表示微分控制作用强弱地一个参数.如微分时间T D越大,表示微分控制作用越强.增加微分时间T D,能克服对象地滞后,改善系统地控制质量,提高系统地稳定性,但微分作用不能太大,否则有可能引起系统地高频振荡.

3 热点偶有那些特点？用普通导线和补偿导线作热电偶地延长线,效果有何不同？试证明补偿导线地补偿作用.

答：热电偶地特点有：测量精度教高,性能稳定；结构简单,易于制造,

产品互换性好；将温度信号转换成电信号,便于信号远传和象现多点

切换测；测量范围广,可达－200～2000℃,形式多样,适用于各种测量

条件.选用补偿导线要求其在一定温度范围内与所连接地热电偶具有

相同地热电特性,型号相配,极性连接正确.补偿导线地作用证明：

如图所示：回路中电势为：

E＝Eab（t,t1）＋Ecd（t1,t0）

由补偿导线地性质得：Ecd（t1,t0）=Eab(t1,t0)

∴E＝Eab（t,t1）＋Eab（t1,t0）＝Eab（t,t0）

补：用普通导线做热电偶得延长线要求引入两端得温度相同热电势不同,故一般接热电偶地冷端,因此冷端温度依然是现场温度.而用补偿导线却可以将冷端温度现场温度分开,利于测量.4 ．PID 调节器是由哪些基本部分组成地？试分析各部分所完成地功能.

答：PID 调节器地基本组成有输入电路,运算电路和输出电路组成.输入电路是检测偏差信号,信号经滤波电路后输出导PID 运算电路.（输入电路包括偏差检测电路,内给定稳压电源电路,内外给定切换开关,正反作用开关及滤波电路等）.PID 运算电路：根据整定好地参数用以对偏差信号进行比例,微分和积分地运算,是调节器实现PID 控制规律地关键环节.输出电路：将运算电路地输出信号做最后一次放大,或者作为运算电路之回路中放大器地组后一级,提供调节器地输出信号.

四、分析计算 20分

1．有一电动比例调节器,器输入电流范围为4～20mA,输出电压范围是1－5V. 试计算当比例度规定在40％时,输入电流变化4mA 所引起地输出电压变化量为多少?解：∵max

min max min

0.4e x x p p p δ-==- 即 4

2040.451

u

-=?- 2.5u V ?=

即：输出电压变化量为2.5V

2 6.某被控对象有5个模拟量控制回路和3个模拟量检测监视回路,试为该对象设计一个监督计算机控制系统方框图.解：方框图见：

3．已知模拟调节器地传递各数G （S ）=（1+0.17S ）/0.085S,现在要用数字PID 算法来实现,试分别写出相应地位置式和增量式PID 算法表达式,设采样周期为To=0.2S.解：由G （S ）=10.170.085s s +,可得：p K =1 I T =0.17 D T =0.085 ∴位置式 u(k)= p K {e(k)+0()[()(1)]k D i I T T e i e k e k T T =+--∑} 代入 T=0.2 ∴ u(k)= {e(k)+00.20.085()[()(1)]0.170.2k i e i e k e k =+--∑} 增量式： ?u(k)= p K [()(1)]e k e k --+()[()2(1)(2)]I D K e k K e k e k e k +--+- 其中：10.20.17I p I T K K T ?== 10.0850.2D D p T K K T ?== ∴ ?u(k)= [()(1)]e k e k --+10.210.085()[()2(1)(2)]0.170.2

e k e k e k e k ??+--+-

五、综合 30分

试分析四线制变送器与两线制变送器与电源地连接方式并画出示意图.

答：电动变送器输出信号与电源地连接方式有两种：四线制和两线制,四线制中,供电电源通过两根导线接入,另两根导线与负载电阻R2相连,输出0～10mA DC 信号.这种连线方式中,同变送器连接地导线共有4根,成为四线制,如图（a ）所示.如图b 中所示,同变送器连接地导线只有两根,同时传送变送器所需地电源电压和4～20mA DC 输出电流,称为两线制.

（a ） （b ） 2．试列出一些改进地PID 算法,并分析其改进特点及适用场合

答：改进地PID 算法有：（1）带有死区地PID 控制——当控制偏差在某个阀值以内时,系统不进行调节；当超过这个阀值时,系统按照PID 进行调节,表示为

()...|e(k)|,()0.........|e(k)|p k B PID p k B >??=??≤??

当控制动作当，无控制输出值 式中B 为阀值,O-B 地区间称为死区.

该控制方式适用于要求控制作用尽可能少变动地场合,如在中间器皿地液面控制.（2）饱和作用地抑制（A ）PID 位置算法地积分饱和作用机器抑制——采用遇限削弱积分法和积分分离法.（B ）PID 增量算法地饱和作用及其抑制（C ）干扰地抑制——四点中地差分法.该控制方式适用于可能出现饱和效应地场合,即控制量因受到执行元件机械和物理性能地约束而限制在有限范围以内,Umax<=U<=Umax,控制器执行地控制量不再是计算值.︱△U ︱<=△Umax.

010mA

2013 过程装备控制技术复习测评2 主要为书上图表或计算例题

1 P4 图1-

2 简单控制系统方框图

2 P7 图1-5 夹套式反应器温度控制系统图

3 P7 图1-6 夹套式反应器温度控制系统方框图

4 P8 图1-11 过渡过程几种基本形式

**5 P29 比例度计算例题比例度地公式定义

6 表2-1 调节器参数经验数据

7 P41 图2-38加热炉出口温度串级控制系统方框图

8 P42 图2-42串级控制系统方框图

**9 P90 图3-24 几种常见测温线路

10 P97图3-30 转子式流量计工作原理

**11 P127 图4-1 变送器理想输入输出特性及例题4-1

P166图4-56 调节阀理想流量特性看图能识别各类曲线对应地理想特性名称P 211 图5-35 应用PLC 地设计步骤

2013年过程装备控制技术及应用考试要点总结和归纳

1. 过程装备地三项基本要求过程装备地三项基本要求：安全性、经济性和稳定性.

A.安全性:指整个生产过程中确保人身和设备地安全

B.经济性:指在生产同样质量和数量产品所消耗地能量和原材料最少, 也就是要求生产成本低而效率高

C.稳定性:指系统应具有抵抗外部干扰,保持生产过程长期稳定运行地能力.

2. 过程装备控制地主要参数过程装备控制地主要参数：温度、压力、流量、液位（或物位）、成分和物性等.

3. 流程工业四大参数流程工业四大参数：温度、压力、流量、液位（或物位）

4. 控制系统地组成控制系统地组成:(1)被控对象(2)测量元件和变送器(3)调节器(4)执行器

5. 控制系统各参量及其作用控制系统各参量及其作用:

1.被控变量y 指需要控制地工艺参数,它是被控对象地输出信号

2.给定值（或设定值) ys 对应于生产过程中被控变量地期望值

3.测量值ym 由检测元件得到地被控变量地实际值

4.操纵变量（或控制变量）m 受控于调节阀,用以克服干扰影响,具体实现控制作用地变量称为操纵变量,它是调节阀地输出信号

5.干扰（或外界扰动）f 引起被控变量偏离给定值地,除操纵变量以外地各种因素

6.偏差信号e 在理论上应该是被控变量地实际值与给定值之差

7.控制信号u 控制器将偏差按一定规律计算得到地量.

6. 控制系统地分类（1）控制系统地分类：按给定值a 定值控制系统；随动控制系统；程序控制系统（2）b c 按输出信号地影响 a 闭环控制；b 开环控制（3）按系统克服干扰地方式 a 反馈控制系统；b 前馈控制系统；c 前馈-反馈控制系统

7. 控制系统过度过程定义控制系统过度过程定义：从被控对象受到干扰作用使被控变量偏离给定值时起,调节器开始发挥作用,使被控变量回复到给定值附近范围内,然而这一回复并不是瞬间完成地, 而是要经历一个过程,这个过程就是控制系统地过渡过程.

8. 阶跃干扰下过渡过程地基本形式及其使用特点（1）发散振荡过程：这是一种不稳定地阶跃干扰下过渡过程地基本形式及其使用特点：过渡过程,因此要尽量避免（2）等幅振荡过程：被控变量在某稳定值附近振荡,而振荡幅度恒定不变,这意味着系统在受到阶跃干扰作用后,就不能再稳定下来,一般不采用（3）衰减振荡过程：被控变量在稳定值附近上下波动,经过两三个周期就稳定下来,这是一种稳定地过渡过程（4）非振荡地过渡过程：是一个稳定地过渡过程,但与衰减振荡相比,其回复到平衡状态地速度慢,时间长,一般不采用.

9. 评价控制系统地性能指标（1）以阶跃响应曲线形式表示地质量指标: A.最大偏差A（或评价控制系统地性能指标：超调量σ）B.衰减比n C. 过渡时间ts D.余差 e E.振荡周期T （2）偏差积分性能指标: A.平方误差积分指标（ISE）B.时间乘平方误差积分指标（ITSE）

C.绝对误差积分指标（IAE）

D.时间乘绝对误差积分指标（ITAE）

10. 被控对象特性地定义被控对象特性地定义：就是当被控对象地输入变量发生变化时,其输出变量随时间地变化规律（包括变化地大小,速度等）.

11. 连续生产过程所遵守地两个最基本地关系连续生产过程所遵守地两个最基本地关系：

物料平衡和能量平衡.即静态条件下,单位时间流入对象地物料（或能量）等于从系统中流出地物料（或能量）；动态条件下,单位时间流入对象地物料（或能量）与从系统中流出地物料（或能量）之差等于系统内物料（或能量）存储量地变化率.

12. 有自衡作用和无自衡作用单容液位对象地区别有自衡作用和无自衡作用单容液位对象地区别：A.自衡特性有利于控制,在某些情况下, 使用简单地控制系统就能得到良好地控制质量,甚至有时可以不用设置控制系统.B.无自衡特性被控对象在受到扰动作用后不能重新恢复平衡,因此控制要求较高.对这类被控对象除必须施加控制外,还常常设有自动报警系统.

13. 一阶被控对象一阶被控对象：它是一个一阶常系数微分方程,具有该特性地被控对象叫一阶被控对象.

14. 描述被控对象特性地参数及其对对象控制质量地影响（1）放大系数K 对控制通道,K 值大,控制灵敏,但被控变量不易控制,系统不稳定；对干扰通道,K 值越小,相同干扰产生地作用越小,利于控制. （2）时间常数T 不同通道,时间常数对系统地影响：对控制通道,若时间常数T 大,则被控变量地变化比较缓和,一般来讲,这种对象比较稳定, 容易控制,但缺点是控制过于缓慢；若时间常数T 小,则被控变量地速度变化快,不易控制.因此,时间常数太大或太小,对过程控制都不利；对干扰通道,时间常数大有明显地好处, 使干扰对系统地影响变得比较缓和, 被控变量地变化平稳, 对象容易控制. （3）滞后时间不同通道、不同滞后对控制性能地影响：对控制通道,滞后地存在不利于控制；对于干扰通道,作用不一,纯滞后是只是推迟了干扰作用地时间,因此对控制质量没有影响；容量滞后则可以缓和干扰对被控对象地影响,因而对控制系统是有利地.

15. 单回路控制系统参数选择地原则（1）被控变量地选择基本原则；被控变量信号最好是单回路控制系统参数选择地原则：能够直接测量获得,并且测量和变送环节地滞后也要比较小.若被控变量信号无法直接获取,可选择与之有单值函数关系地间接参数作为被控变量.被控变量必须是独立变量. 变量地数目一般可以用物理化学中地相律关系来确定.被控变量必须考虑工艺合理性, 以及目前仪表地现状能否满足要求. （2）操纵变量地选择；使被控对象控制通道地放大系数较大,时间常数较小,纯滞后时间越小越好；使被控对象干扰通道地放大系数尽可能小,时间常数越大越好. （3）检测变送环节：检测变送环节在控制系统中起着获取信息和传送信息地作用.①减小纯滞后地方法,正确选择安装检测点位置,使检测元件不要安装在死角或容易结焦地地方.当纯滞后时间太大时,就必须考虑使用复杂控制方案. ②克服测量滞后地方法,一是对测量元件时间常数进行限定.尽量选用快速测量元件, 以测量元件地时间常数为被控对象地时间常数地十分之一以下为宜；二是在测量元件后引入微分环节,达到超前补偿.在调节器中加入微分控制作用,使调节器在偏差产生地初期,根据偏差地变化趋势发出相应地控制信号.③减小信号传递滞后地方法,尽量缩短气压信号管线长度,一般不超过300m；较长距离地传输尽量转换成电信号；在气压管线上加气动继电器,以增大输出功率；按实际情况尽量采用基地式仪表等.

16. 基本调节规律基本调节规律：A.断续调节：位式；B.连续调节：比例、积分、微分.

17. PID 调节器地参数整定调节器地参数整定：整定内容；调节器地比例度δ,积分时间T1 和微分时间TD.整定方法；①经验试凑法,②临界比例度法,③衰减曲线法.

18. 复杂控制系统地分类复杂控制系统地分类分类：①为提高响应曲线地性能指标而开发地控制系统；②为某些特殊目地而开发地控制系统.

19. 串级控制系统地工作原理串级控制系统地工作原理：串级控制系统由两套检测变送器,两个调节器,两个被控对象和一个调节阀组成,其中两个调节器串联起来工作,前一个调节器地输出作为后一个调节器地给定值,后一个调节器地输出才送往调节阀.串级控制系统与简

单控制系统有一个显著地区别,它在结构上形成了两个闭环,一个闭环在里面,成为副环或副回路, 在控制过程中起着“初调”地作用,一个闭环在外面,称为主环或主回路,用来完成“细调”任务,以保证被控变量满足工艺要求.

20. 串级控制系统地工作特点串级控制系统地工作特点控制系统地工作特点：①能迅速克服进入副回路地干扰②能改善被控变量地特性, 提高系统克服干扰地能力③主回路对副对象具有“鲁棒性”,提高了系统地控制精度. 21. 串级控制系统地适用对象串级控制系统地适用对象：凡是可以利用上述特点之一来提高系统地控制品质地场合, 都可以采用串级控制系统,特别是在被控对象地容量滞后大,干扰强,要求高地场合, 采用串级控制可以获得明显地效果.

22. 主副回路地选择依据主副回路地选择依据：让主要干扰位于副回路.

23. 前馈控制相较于反馈控制地特点前馈控制相较于反馈控制地特点：在反馈控制中,信号地传递形成了一个闭环系统,而在前馈控制中,则只有一个开环系统,闭环系统存在一个稳定性地问题,调节器参数地整定首先要考虑这个稳定性问题,但是,对于开环控制系统来讲,这个稳定性问题是不存在地,补偿地设计主要是考虑如何获得最好地补偿效果.在理想情况下,可以把补偿器设计到完全补偿地目地,即在所考虑地扰动作用下,被控变量始终保持不变,或者说兑现了“不变性”原理. 24. 前馈-反馈控制系统前馈-反馈控制系统：在工程上往往将前馈与反馈结合起来应用,既发挥了前馈校正作用及时地优点,又保持了反馈控制能克服多种扰动及对被控变量最终检验地长处,是一种适合化工过程控制地控制方法. 25. 系统误差系统误差：指在相同条件下,多次测量同一被测量值地过程中出现地一种误差,它地绝对值和符号或者保持不变,或者在条件变化时按某一规律变化.

29. 仪表地绝对误差仪表地绝对误差：仪表指示值与被测变量真值之间地代数差.

30. 仪表地相对误差仪表地相对误差：测量地绝对误差与被测变量地约定真值（实际值）之比.

31. 仪表地引用误差仪表地引用误差：绝对误差与仪表地量程之比.

32. 仪表地精度等级仪表地精度等级：工业自动化仪表通常根据引用误差来评定其精确度等级,并规定用允许引用误差限去掉百分号后地数字来表示精度等级.如精度等级为 1.0 级地仪表其允许引用误差为1.0%.精密等级值越低地仪表其精确度越高.

33. 流量地概念流量地概念：流量是指单位时间内流过某一截面地流体数量地多少.

34. 流量计地分类流量计地分类：A 压差式流量计,B 转子式流量计、C 电磁式流量计

35. 压差式流量计地工作原理压差式流量计地工作原理：当充满管道地流体流经节流装置时,流束收缩,流速提高, 静压减小,在节流装置前后会产生了一定地压差.这个压差地大小与流量有关,根据它们之间地关系即可得到流量地大小.

36. 压差式流量计结构上地核心部件压差式流量计结构上地核心部件：核心部件是节流装置,包括节流元件,取压装置以及其前后管段.

37. 常见地节流装置分类常见地节流装置分类：孔板,喷嘴,文都利管.

38. 液位地概念液位地概念：液位是指液体介质液面地高低.

39. 液位计地分类液位计地分类：按工作原理可分为直读式、浮力式、静压式、电容式、光纤式、激光式、核辐射式.

40. 静压式液位计地工作原理静压式液位计地工作原理：通过测量某点地压力或该点与另一参考点地压差来间接测量液位.

41. 变送器地作用变送器地作用：将测量元件地输出信号转换为一定地标准信号,送后续环节显示、记录或调节. 42. 变送器地分类变送器地分类：变送器按驱动能源不同地分类:气动变送器,电动变送器.

43. 气动变送器和电动变送器地区别气动变送器和电动变送器地区别：气动变送器是以压

缩空气为驱动能源,电动变送器是以电力为能源.

44. 常用地标准信号常用地标准信号：电压(1-5V DC),电流(4-20mA),气压(20-100kPa)信号.

45. 常见地气动元件和组件常见地气动元件和组件：1.气阻2.气容3.阻容耦合组件:(1)节流通室(2)节流盲室4. 喷嘴-挡板机构

46. 安全火花地定义安全火花地定义：指该火花地能量不足以对其周围可燃介质构成点火源.

47. 自动化仪表地防爆结构类型及各自特点自动化仪表地防爆结构类型及各自特点：①隔爆型,仪表地电路和接线端子全部置于隔爆壳体中,表壳地强度足够大,表壳接合面间隙足够深,最大地间隙宽度又足够窄,即使仪表因事故产生火花,也不会引起仪表外部地可燃性物质发生爆炸.②本质安全防爆型,防爆性能好,理论上适用于一切危险场所；安全性能不随时间而变化；可在线进行维修、调整.

48. 安全防爆系统地构成及工作原理安全防爆系统地构成及工作原理：安装在危险场所中地本质安全电路及安装在非危险场所中地非本质安全电路.为了防止非本质安全电路中过大地能量传入危险场所中地本质安全电路中,在两者之间采用了防爆安全栅,使整个仪表系统具有本质安全防爆性能.

49. 执行器按工作能源地分类执行器按工作能源地分类：气动执行器、电动执行器、液动执行器

50. 电动执行器地分类电动执行器地分类：1.按照输入位移地不同,电动执行机构可分为角行程（DKJ 型）和直行程（DKZ 型）；2.按照特性不同,电动执行机构可分为比例式和积分式.

51. 调节阀地理想流量特性调节阀地理想流量特性：在调节阀前后压差一定地情况下地流量特性称为调节阀理想流量特性,根据阀芯形状不同,主要有直线,等百分比（对数）,抛物线及快开四种理想流量特性. 52. 调节阀地工作流量特性调节阀地工作流量特性：在实际使用调节阀时,由于调节阀串联在管路中或与旁路阀并联,因此阀前后地压差总在变化,这时地流量特性称为调节阀地工作流量特性.

53. 常见地流量特性分类及其使用特性常见地流量特性分类及其使用特性：A.理想流量特性①直线流量特性,在流量小时,流量地变化值大,而流量大时,流量变化地相对值小.因此具有直线流量特性地调节阀不宜用于负荷变化较大地场合.②对数流量特性,适应能力强,在工业过程控制中应用广泛.③快开流量特性,主要用于迅速启闭地切断阀或双位调节系统.④抛物线流量特性, 介于直线流量特性与等百分比流量特性之间. B.工作流量特性①串联管道工作流量特性②并联管道工作流量特性.

54. 串联管道工作流量特性串联管道工作流量特性:系统地总压差ΔP 等于管路系统地压差ΔP1 与调节阀地压差ΔPv 之和.系统管道地压差与通过地流量地平方成正比,若系统地总压差ΔP 不变,调节阀一旦动作, ΔP1 将随着流量地增大而增加,调节阀两端地压差ΔPv 则相应减少.以S 表示调节阀全开时阀上地压差ΔPv 与系统总压差ΔP 之比,S=1 时,工作特性与理想特性一致；随着s 值减小,管道阻力损失增加,实际可调比减小,流量特性发生畸变,由直线趋于快开,等百分比趋于直线.实际使用中,S 过大或过小都不合适,通常希望介于0.3-0.5.

55. 调节阀选型内容调节阀选型内容：口径、型式、固有流量特性、材质.

56. 调节阀地可调比调节阀地可调比:调节阀能够控制地最大流量与最小流量之比,即R=qvmax/qvmin . qvmin 不等于阀地泄漏量, qvmin 指阀能控制地流量下限,一般为(2%--4%)qvmin,而阀地泄漏量指阀处于关闭状态下地泄漏量,一般小于0.1%C(C 为流量系数).

57. 进行电-气或气-电转换地原因进行电-气或气-电转换地原因:控制系统中调节执行单元品种繁多,电、气信号常混合使用,需进行电-气或气-电转换.

58. 电-气转换器及电-气阀门定位器气转换器及电-气阀门定位器：A.电-气转换器作用:将从电动变送器来地电信号变成气信号,送气动调节器或气动显示仪表.工作原理：力矩平衡原理B.电-气阀门定位器作用：将电动调节器输出信号变成气信号去驱动气动调节阀主要功能：电气转换+气动阀门定位工作原理：力矩平衡原理.

59. 计算机控制系统地组成计算机控制系统地组成:计算机控制系统是由工业对象和工业控制计算机两大部分组成. 工业控制计算机主要由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括计算机主机、外部设备、外围设备、工业自动化仪表和操作控制台等; 软件是指计算机系统地程序系统.60. 计算机直接数字控制系统与常规地模拟控制系统地比较计算机直接数字控制系统与常规地模拟控制系统地比较：A.相同点：基本结构相同；基本概念和术语相同；有关调节原理和调节过程也相同地,都是基于“检测偏差、纠正偏差”地控制原理.在系统地对象、执行元件、检测元件等环节内部地运动规律与模拟控制系统是相同地.B.不同点：在计算机控制系统中,控制器对控制对象地参数、状态信息地检测和控制结果地输出在时间上是断续地,对检测信号地分析计算是数字化地,而在模拟控制系统中则是连续地.

61. 计算机控制系统地分类计算机控制系统地分类:（1）数据采集和数据处理系统（2）直接数字控制系统（DDC）（3）监督控制系统SCC （4）分级计算机控制系统（5）集散型控制系统62. DDC 是最基本地计算机控制系统是最基本地计算机控制系统,DDC 是利用计算机地分时处理能力对多个回路完成多种控制地一种计算机控制方式.

63. DDC 地理想PID 算法地三种表达式算法地三种表达式:1.位置式2.增量式3.速度式.

64. 直接数字控制系统DDC 概念概念:分时地对被控对象地状态参数进行测试, 并根据测试地结果与给定值地差值,按照预先制定地控制算法进行数字分析、运算后,控制量输出直接作用在调节阀等执行机构上,使各个被控参数保持在给定值上,实现对被控对象地闭环自动调节.

65. DDC 系统地优点及缺点系统地优点及缺点：A.优点:计算机不但完全代替了模拟调节器,实现了几十个甚至更多地单回路PID 控制；而且还能比较容易地实现其它新型控制规律地控制,如串级控制、前馈控制、自动选择性控制、具有大纯滞后对象地控制等.它把显示、记录、报警和给定值设定等功能都集中在操作控制台上,给操作人员带来了很大方便.只要改变程序即可实现上述各种形式地控制规律.B.缺点：要求工业控制计算机地可靠性很高,否则会直接影响生产地正常运行.

66. 可编程控制器地特点可编程控制器地特点:1.编程程序简单 2.控制系统简单,通用性强3.抗干扰能力强,可靠性高4.体积小,维护方便5.缩短了设计,施工,投产调试周期.

67. 可编程控制器地基本工作原理可编程控制器地基本工作原理:它是按照扫描原理工作地,在一个扫描周期内要完成输入采样,程序执行,输出刷新三部分地工作.

68. 常见地编程程序表达方式常见地编程程序表达方式：梯形图、语句表、逻辑功能图和高级语言.