控制仪表讲解学习.docVIP

精品文档 精品文档 精品文档 精品文档 精品文档 精品文档 第0章 1. 举例说明控制仪表与控制系统的关系。 答：在自动控制系统中，检测仪表将被控变量转换成测量信号后，还需送控制仪表，以便控制生产过程的正常进行，使被控变量达到预期的要求。这里所指的控制仪表包括在自动控制系统中广泛使用的控制器、变送器、运算器、执行器等，以及新型控制仪表及装置。 图为由加热炉、温度变送器、控制器和执行器构成的一个单回路温度控制系统。温度变送器将温度信号转换为电信号，在控制仪表的作用下，通过执行器将加热炉的出口温度控制在规定的范围内。 因此，控制系统是由控制仪表、检测仪表和控制对象组成的。一个控制系统除了图中表示的几类控制仪表外，还可以根据需要设置转换器、运算器、操作器、显示装置和各种仪表系统，以完成复杂的控制任务. 2. 控制仪表与装置有哪些类型？ 答： 按能源形式分类：电动、气动、液动和机械式 按信号类型分：模拟式和数字式 按结构形式分：a、基地式； b、单元组合式：变送单元、执行单元、控制单元、转换单元、运算单元、显示单元、给定单元和辅助单元八大类； C、集散型计算机控制系统（DCS）：分散控制、集中管理； d、现场总线控制系统（FCS）。 3. 控制仪表与装置采用何种信号进行联络？ 答：a、对于气动控制仪表，国际上统一使用20~100KPa气压信号，作为仪表之间的联络信号。 b、DDZ-III型仪表采用4~20mA直流电流和1~5V直流电压作为统一的联络信号。 4. 常用的防爆型控制仪表有隔爆型和本质安全型两类仪表。 5. 如何使控制系统实现本安防爆的要求？ 答：要使控制系统具有本安防爆性能，应满足两个条件：①在危险场所使用本质安全型防爆仪表，如本安型变送器、电-气转换器、电气阀门定位器等；②在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅，以限制流入危险场所的能量。 6. 什么是安全栅？说明常用安全栅的构成和特点。 答：安全栅作为本安型仪表的关联设备，它一方面传输有用信号，另一方面控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或混合物的点火能量以下，以确保系统的本安防爆性能。 安全栅有：齐纳式安全栅和隔离式安全栅两种。 A、齐纳式安全栅：基于齐纳二极管反向击穿性能而工作的，在正常工作时，安全栅不起作用。特点：结构简单、经济、可靠、通用性强，使用方便。图如下： b、隔离式安全栅：隔离式安全栅是通过隔离、限压和限流等措施来保证安全防爆性能的。特点：线路较复杂，但其性能稳定，抗干扰能力强，可靠性高，使用也较方便。 第1章 1. DDZ-III型仪表的特点是什么？ 答：①元器件以线性集成电路为主。②仪表结构合理，功能多样。③采用国际标准信号。④集中统一供电[24v(DC)]。⑤整套仪表可构成本质安全型防爆系统。 2. DDZ-III型仪表的主要性能指标：统一标准信号为4~20mA（DC）和1~5v（DC）；基本误差一般为0.5%，少数品种为0.2%、1.0%、1.5%；响应时间不超过1s；负载电阻一般为250~750；供电电压24v（DC）。 3. 何为控制器运算规律？为什么要研究它？ 答：a、控制器的运算规律是指控制器的输出信号和输入偏差之间随时间变化的规律。b、被控变量能否回到给定值上，以及怎样的途径，经过多长时间回到给定值上来，即控制过程的品质如何，这不仅与对象特性有关，而且还与控制器的特性，即控制器的运算规律（或称控制规律）有关。 4. 定性分析比例微分（PD）电路的工作原理，并说明Kp、Td可调整的范围？ 答：a、当输入△U01为一阶跃信号时，在t=0+，即加入阶跃信号瞬间，由于电容CD上的电压不能突变，输入信号△U01全部加到IC2同相端T点，所以有△UT(0+)=△U01。随着电容CD充电过程的进行，CD两端电压从0V起按指数规律不断上升，△UT按指数规律不断下降。当充电过程结束时，电容CD上的电压将等于电阻9.1kΩ上的电压，此时△UT（∽）=1/nU01，并保持该值不变。比例微分电路的输出信号△U02与同相端T点的电压△UT为简单的比例放大关系，其比例系数为α，当输入信号△U01以阶跃作用加入后，△U02的变化曲线形状与△UT相同，其系数值为△U02=α△UT 。图： B、在本电路中，n=10，Rd=62k~15M，Cd=4μF，Rp=0~10K，Rp0=39（Rp0用以限制ɑ的最大值，α=1~250），因此电路的微分增益Kd=10，微分时间Td=0.04~10min，比例增益=~25。Td=n·Rd·Cd。 5. PI电路中，S3的作用？ 答：S3为积分换档开关，可实现比例运