2010-2011过程控制试卷B答案和评分标准.docVIP

南阳理工学院电子与电气工程系 2010—2011学年第一学期期末考试卷 课程名称 过程控制工程 试卷编号 B 考试方式 闭卷 满分分值 100分 题 号 一 二 三 四 五 总 分 得 分 得 分 评卷人 一、填空题（共20分，每空1分）。 1、“被控变量”的英文全称是 Controlled Variable,CV 2、“误差”的英文全称是 error 3、“伺服控制”的英文全称是 Servo Control 4、“开关量控制”的英文全称是 Switch Control 5、“连续量控制”的英文全称是 Continuous Control 6、“连续时间控制”的英文全称是Continuous-Time Control 7、“离散时间控制”的英文全称是 Discrete-Time Control 8、“常规控制”的英文全称是 Conventional Control 9、“先进控制”的英文全称是 Advanced Process Control ,APC 10、“PID”的英文全称是 Propotional Integral Derivative 11、S7-300 PLC中OB35的“OB”的英文全称是 Organization Block 数据块“DB”的英文全称是 Data Block 在本次的过程控制课程设计中： 12、你所在设计组使用的电加热丝功率是 2.5KW(4.5KW) ，采用铜（铂）热电阻测温，它的分度号是 Cu50(Pt100)，AI-818仪表中分度号设置数据是 20(21)，CtrL设置数据是 0 ，变送输出的信号范围是 4-20(0-20) mA。 13、进入S7-300 PLC中A/D转换的数字量范围是 0-27648(约5530-27648) 。 14、在S7-300 PLC中调用 FC105 进行标度变换。 得 分 评卷人 二、选择题（共25分，第15、16、17题 5分，第18题10分）。 15、试述直接数字控制系统的系统结构与特点。 答：直接数字控制系统（Direct Digital Control,DDC）它使用一台计算机代替工程控制中的模拟控制器，并不改变原有的生产过程，计算机首先通过AI和DI接口采集数据，把检测仪表送来的反应各种工艺参数和过程状态的标准模拟信号、开关信号转换为数字信号及时送往计算机主机；主机按照一定的控制规律 进行计算，发出数字化的控制信息；最后通过AO和DO接口把主机输出的数字信号转换为适应各种执行器的控制信号直接控制生产过程。 特点：计算灵活，不仅能实现典型的PID控制规律，还可以分时处理多个控制回路，能方便的对传统的PID算法进行改进或实现其他的复杂控制算法，但价格昂贵，而且计算机速度难以满足快速过程实时控制的要求。 16、在本次的过程控制课程设计中，使用AI-818仪表进行温度信号变送。说明为什么使用三线制，画出三线制测温的原理电路。 答：为了进行引线电阻补偿。 电桥电路： 17、画出本次过程控制课程设计中，你所在设计组的控制系统的控制回路接线图。 18、在FB43模块的算法设计中，算法的时基信号是OB35的定时中断时间，设为100ms。如何实现对PER-TM=5s的定时？如何实现对INV=30的输出时间比例控制？FB41.cycle和FB43.cycle设置为多少？ 答：PER-TM定时的实现是靠对时基信号的循环计数实现的。设置计数器cnt1，为了实现PER-TM=5s=5000ms的定时，须设计数器的初值为5000/100=50。每个OB35周期，cnt1减一计数，直至为0，本PER-TM=5s周期结束，重装计数初值，开始下一个周期计数。 INV=30的输出时间比例脉冲宽度=(30/100)*5000ms=1500ms,设置计数器cnt2,其计数初值设为1500ms/100ms=15，每个OB35周期减一计数，直至为0，即实现QPOS为ON的输出脉宽控制。 FB41.cycle=5000ms，FB43.cycle=100ms。 得 分 评卷人 三、计算题（共25分，第19题15分，第20题10分） 19、已知两只水箱串联工作（如题图2-2所示），其输入量为，流出量为，。，分别为两只水箱的水位，为被控变量，，分别为两个水箱的截面积，假设，，，为线性液阻。 （1）列写过程的微分方程组； （2）画出过程的方框图； （3）求液位过程的传递函数 解：（1）根据物料平衡方程，可列出如下微分方程： 根据流体运动方程可得：