过程控制系统课后习题解答（不完全版注：红色为未作答题目）
过程控制系统中有哪些类型的被控量答：被控量在工业生产过程中体现的物流性质和操作条件的信息。如：温度、压力、流量、物位、液位、物性、成分。
过程控制系统有哪些基本单元组成与运动控制系统有无区别答：被控过程或对象、用于生产过程参数检测的检测仪表和变送仪表、控制器、执行机构、报警保护盒连锁等其他部件构成。
过程控制系统中的被控对象是多样的，而运动控制系统是某个对象的具体控制。
简述计算机过程控制系统的特点与发展。答：特点：被控过程的多样性，控制方案的多样性，慢过程，参数控制以及定值控制是过程控制系统的主要特点。发展：二十世纪六十年代中期，直接数字控制系统（DDC ），计算机监控系统（SCC ）；二十世纪七十年代中期，标准信号为4~20mA 的DDZ Ⅲ型仪表、DCS 、PLC ；八十年代以来，DCS 成为流行的过程控制系统。
衰减比η和衰减率Ψ可以表征过程控制系统的什么性能答：二者是衡量震荡过程控制系统的过程衰减程度的指标。
最大动态偏差与超调量有何异同之处答：最大动态偏差是指在阶跃响应中，被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量，一般表现在过渡过程开始的第一个波峰，最大动态偏差站被控量稳态值的百分比称为超调量，二者均可作为过程控制系统动态准确性的衡量指标。
通常描述对象动态特性的方法有哪些答：测定动态特性的时域方法；测定动态特性的频域方法；测定动态特性的统计相关方法。
单容对象的放大系数K 和时间常数T 各与哪些因素有关，试从物理概念上加以说明，并解释K ，T 的大小对动态特性的影响答：T 反应对象响应速度的快慢，T 越大，对象响应速度越慢，动态特性越差。K 是系统的稳态指标，K 越大，系统的灵敏度越高，动态特性越好。
对象的纯滞后时间产生的原因是什么答：由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一段距离，产生纯滞后时间。附：常见的过程动态特性类型有哪几种各可通过什么传递函数来表示答：（1）单容对象动态特性（有自平衡能力），用一阶惯性环节表示传递函数(s)1
K G s τ=+；（2）无自平衡能力单容对象的动态特性，传递函数用一个积分换届表示11(s)G Ta s
=
；（3）具有纯延迟的单容对象特性，多了一个延迟因子0s e τ-表示传递函数0(s)1
s K G e Ts τ-=+；（4）多容对象的动态特性（具有自平衡能力），传递函数()()()()()1234(s)1111...1n K G T s T s T s T s T s =+++++其
中123,,,...n T T T T 为n 个相互独立的多容对象的时间常数，总放大系数为K ；（5）
无自平衡能力的双容对象，传递函数为一个积分环节与一个一阶惯性环节之积，11(s)1a G Ts T s
=+g ，对于多容对象，若有纯延迟则类似于单容对象，传递函数多一个延迟因子
0s e τ-；（6）相互作用的双容对象，211221122211
(s)()s 1G R C R C s R C R C R C =++++
简述流量检测的基本原理，流量的测量与哪些因素有关答：在管道中流动的流体具有动能和位能，并在一定条件下这两种形式的能量可以互相转换，但参加转换的能量总和是不变的，利用节流元件进行流量检测是基于此原理；流量的测量与流量系数、可膨胀系数、节流装置开孔截面积，流体流经节流元件前的密度、节流元件前后压力差有关。
简述流量调节中调节阀的几种理想特性。答：①当调节阀两端压差不变时，阀的可调比称为理想可调比max min
Q R Q =，其中Qmax 是调节阀可控的上限值，Qmin 是调节阀可控的下限值，R 是理想可调比，理想可调比是调节阀的一个重要特性。②理想流量特性是阀前后压差保持不变的特性，主要有直线、对数、抛物线、快开等。直线流量特性r r dQ K dL =，对数流量特性r r r
dQ KQ dL =，抛
物线流量特性r r dQ dL =()(1)r r r r
dQ f L K L dL ==-。附1被控变量与控制变量选择的原则有哪些答：原则如下①选择对控制目标起重要影响的输出变量作为被控变量②选择可直接控制目标质量的输出变量作为被控变量③在以上前提下，选择与控制（或操作）变量之间的传递函数比较简单，利用动态和静态特性较好的输出变量作为被控变量④有些系统存在控制目标不可测的情况，则可选择其他能够可靠测量，且与控制目标有一定关系的输出变量作为辅助被控变量。附2调节阀理想流量特性有哪几种，各有什么特点
控制规律各有何特点其中，哪些是有差调节，哪些是无差调节为了提高系统的稳定性，消除控制系统的误差，应选用哪些调节规律答：P 控制是有差调节，作用速度快，但最终平衡，达到稳定状态；I 控制是无差调节，超调量大，不如P 控制稳定；D 控制是有差调节，有余差，只与偏差变化速度有关。应选用PI 调节规律或PID 调节规律以清除控制系统的误差和提高系统稳定性。
试总结调节器P 、PI 、PD 动作规律对系统控制的影响。
什么是积分饱和引起积分饱和的原因是什么如何消除答：具有积分作用的调节器，只要被调量与设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化，当偏差始
终保持一个方向时，调节器的输出u 将因积分作用的不断累加而增大，从而使执行机构达到极限位置Xmax ，之后尽管u 还在增大，但执行机构已不再动作，这种现象称为积分饱和，原因也在于此。消除积分饱和的常用方法有①限制PI 调节器的输出在规定范围②积分分离法，即人为设定一个限值，在PI 调节器的输出超过某一限值时，改用纯P 控制③遇限削弱积分法，即人为设一限定，当控制输出大于该限定时，只累加负偏差，反之亦可。 一个控制系统，在比例控制的基础上分别增加①适当的积分作用；②适当的微分作用。试问：（1）这两种情况对系统的稳定性、最大动态偏差、余差分别有何影响（2）为了得到相同的系统稳定性，应如何调整调节器的比例带δ说明理由。答：（1）情况①稳定性下降，最大动态偏差增加，余差消除；情况②稳定性加强，最大动态偏差减小，余差减小。（2）PI 下：11t o I u e edt T δ??=+ ????PD 下：1D de u e T dt δ?
?=+ ???
δ增大可得到相同的系统稳定性。
微分动作规律对克服被控对象的纯延迟和容积延迟的效果如何对克服外扰的效果又如何答：微分动作规律对克服被控对象纯延迟无效，对容积延迟效果较好，微分动作对外扰有放大作用，对于克服外扰的效果较差。
增大积分时间对控制系统的控制品质有什么影响增大微分时间对控制系统的控制品质有什么影响
某电动比例调节器的测量范围为100~200℃，其输出为0~100mA 。当温度从140℃变化到160℃时，测得调节器的输出从3mA 变化到7mA 。试求出该调
节器比例带。解：()()max min max min /(160140)/(200100)100%100%500%/(73)/(1000)
e e e u u u δ---=?=?=---。什么是数字PID 位置型控制算法和增量式控制算法答：位置式PID 控制算法：
[]0(k)K (k)(j)(k)(k 1)k D P j I T T u e e e e T T =??=++
--????
∑ 增量式PID 控制算法：()()()()()()()()()11212P I D u k u k u k K e k e k K e k K e k e k e k =--=--++----????????V
为什么在计算机控制装置中通常采用增量式控制算法答：位置式PID 控制算法带来的问题对e(k)的累加增大了计算机的存储量和运算的工作量,u(k)的直接输出易造成执行机构的大幅度动作,有些应用场合要求增量式u(k)。因此在计算机控制装置中通常采用增量式控制算法。
简述积分分离PID 算法，它与基本PID 算法的区别在哪里答：控制偏差较大时，取消积分作用，以减小超调；控制偏差较小时，再恢复积分作用，以消除余差。无积分分离算法的输出曲线有较大的超调量，而积分分离PID 算法输出曲线超调量较小。
数字PID 控制中采样周期的选择要考虑哪些因素答：给定值的变化频率，被
控对象的特性，执行机构的类型，控制的回路数1n
j j T T =≥∑。
附1PID 参数整定方法有哪些各自有何特点过程是什么答：①动态特性参数法：这是一种以被控对象控制通道的阶跃响应为依据，通过一些经验公式求取调节器最佳参数整定值的开环整定方法。使用方法的前提是，广义被控对象的阶跃响应可用一阶惯性环节加纯延迟来近似()1
s K G s e Ts τ-=+则做实验得对象参数K 、T 、τ，再根据Z —N 调节器参数整定公式求取PID 参数。②稳定边界法。基于纯比例控制系统临界振荡试验所得数据，即临界比例带pr δ和临界振荡周期pr T ，利用一些经验公式，求取调节器最佳参数值。过程如下：置
调节器积分时间I T 到最大值（I T =∞），微分时间0D T =，比例带δ置较大值，使控制系统投入运行。待系统运行稳定后，逐渐减小比例带，直至系统出现等幅振荡，即所谓临界振荡过程，记下此时比例带pr δ，计算两波峰时间pr T 。利用按照稳定边界法给出的计算公式，求取调节器各整定参数δ，I T ，D T 。③衰减曲线法：也是闭环整定方法，整定的依据同稳定边界法，也是纯比例调节下的试验数据，不同的只是这里的试验数据来自系统的衰减振荡，且衰减比特定(通常为4:1或10:1)，之后就与稳定边界法一样，也是利用一些经验公式，求取调节器相应的整定参数。
④经验整定法：根据经验先选一组控制器参数，将系统投入运行根据运行情况，依经验调整PID 参数。
什么是串级控制系统请画出串级控制系统的原理方框图。答：所谓的串级控制系统，就是采用两个控制器传亮工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵控制阀，从而对主控变量具有更好的控制效果。
试举例说明串级控制系统
克服干扰的工作过程。答：以
隔焰隧道窑温度——温度串级控制系统为例说
明如下：控制阀选择“气开”方式。两个控制器都选择“反”作用方式。① 当只存在二次干扰时，系统只收到来自燃料压力波动的干扰，例如燃料压力
波动的干扰，例如燃料压力升高，这时尽管控制阀门开度没变，但是燃料的
流量增大了，引起燃烧室温度T2升高，经副温度检测变送后，副控制器接
受的测量值增大。根据副控制器的“反”作用，其输出将减小，“气开”式
的控制阀门将被关小，燃料流量被调节回稳定状态。②当只存在一次干扰，系统只受到来自窑车速度干扰，例如窑车的速度加快，必然导致窑道中烧成带温度T1的降低，对于主控制器来说，其测量值减小，由于主控制器的“反”作用，它的输出必然增大，副控制器的设定值增大了。等效于副控制器设定
值不变，而测量值减小，控制器“反”作用，其输出将增大，“气开”式控制
阀增大，使窑内烧成带温度回开为设定值。对于一次、二次干扰同时存在，主副控制器共同调节。
串级控制系统与单回路控制系统相比有什么特点答：（1）由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，缩
短了控制通道，使控制作用
更加及时。（2）提高了系统
的工作频率，使振荡周期减
小，调节时间缩短，系统的
快速性增强了。（3）对二次
干扰具有很强的克服能力，对克服一次干扰的能力也有一定的提高。（4）对负荷或操作条件的变化具有一定的自适应能力。串级控制系统的副变量选择原则有哪些答：（1）应使主要的和更多的干扰落入副回路中。（2）应使主副对象的时间常数匹配。（3）应考虑工艺上的合理性、可能性、经济性。
串级控制系统多用于哪些场合答：凡是由单回路控制系统能够满足过程控制要求时，就不必采用串级控制系统。在以下场合应用串级控制系统：①克服变化剧烈和幅度大的干扰②克服对象的纯滞后③克服对象的容量滞后④克服对象的非线性⑤自校正设定值。
比值控制系统的结构形式有哪几种对应的工艺流程图和原理方框图如何画工作过程各怎样
答：（1）开环比值控制系统：工作过程：稳态时，两物料流量满足Q2=KQ1的关系；当主动量Q1由于受到干扰而发生变化时，比值器根据Q1，对设定值的偏差情况，按比例去改变控制阀的开度，使从动量变化Q2，与变化后Q1保持原比例，但当Q2受外界干扰发生波动时，Q1，Q2比例遭到破坏。
（2）单闭环比值控制系统
工作过程：稳态下，两物料满足Q2=KQ1的比值关系。当主动量不变时，比值控制器的输出不变，此时从动量回路是一个定值控制系统；如果从动量Q2受到外界干扰发生变化时，经过从动量回路的控制作用，把变化了的Q2再调回到稳态值，从而维持了Q1，Q2的比值关系；当主动量受到干扰发生变化时，比值器经过比例运算输出也发生了变化。从动量回路是一个随动控制系统，它将使从动量Q2随主动量Q1的变化而变化，使Q1Q2仍维持原来的比值关系。
（3）双闭环比值
控制系统
工作过程：当主动
量受到干扰发生
波动时，主动量回
路对其进行定值
控制，从而使主动
量始终稳定在设定值附近，而从动量回路是一个随动控制系统，主动量Q1变化时，通过比值器输出使从动量控制器设定值改变，使Q2随Q1变化而变化；当从动量Q2受到干扰，和单闭环比值控制系统一样经过从动量的调节，使从动量稳定在比值器输出值上。
（4）变比值控制系统
主、从动量的选择原则是什么答：在实际生产中，如果一个流量是可控的，另一个流量是不可控的，可以组成单闭环比值控制系统，不可控的流量作为主动量Q1，可控的流量作为从动量Q2.如果二者均可控，可组成双闭环比值控制系统。选择原则如下：（1）分析两物料的供应情况，将有可能供应不足的物料流量作为主动量，供应充足的物料流量作为从动量。（2）将对产生负荷起关键作用的物料作为主动量。（3）从安全角度出发，分析两种物料流量分别在失控下，必须保持比值一定情况下的物料流量作为主动量。
设置均匀控制的目的是什么均匀控制系统有哪些特点答：目的：使两个有关联的被控变量在规定范围内缓慢地，均匀地变化，使前后设备在物料的供求上相互兼顾，均匀协调。特点，①两个被控变量都应该是变化的②两个被控变量的调节过程都应该是缓慢的③两个被控变量应在工艺允许的操作范围内。
如何对均匀控制系统进行参数整定答：比例度要宽、积分时间要长，通过“看曲线”，“整参数”，使液位和流量达到均匀协调的最终目的。主要原则是一个“慢”字。均匀控制系统要整定的控制器是一个，可按照单回路控制系统的整定方法进行。
分程控制有哪些用途如何解决两个分程信号衔接处流量特性的折点现象答：用途：①分程控制用于扩大控制阀的可调比②满足工艺上的特殊要求。解决方法：为了使总流量特性达到平稳过渡，可采取如下方法：（1）两个线性流量特性的阀并联分程使用本法是先根据单个分程阀的特性找寻组合后的总流量特性，再根据单个分程阀的特性与组合总流量特性的关系找出响应的分程点，确定各分程阀的分程信号。（2）两个对数流量特性的阀并联分程使用如果使用两个对数流量特性的阀进行并联分程，效果要比两个线性阀分程好得多。
设置选择性控制的目的是什么有哪些类型答：目的：起自动保护作用，是一种“软保护”措施。分类：根据选择器在控制回路中的位置可分为两类，一类是选择器接在控制器与执行器之间，另一类是选择器接在变送器与控制器之间。根据选择性控制系统中被选择的变量性质，也可分为以下三类：1、对被控变量的选择性控制系统2、对操纵变量的选择性控制系统3、对测量信号的选择。
前馈控制与反馈控制各有什么特点在前馈控制中，如何达到全补偿静态前馈与动态前馈有什么联系和区别答：（1）反馈控制~按被控量的偏差进行控制，即控制器的输入是被控量的偏差。所以，反馈控制作用期间系统是偏离设定值的，即被控量是受扰动影响的。前馈控制~按扰动量的变化进行控制，即控制器的输入是扰动量。“前馈”的意思：根据扰动量的大小（而非被控量反馈后得到的偏差）来直接改变控制量，以抵消或减小扰动对被控量的影响。（2）确定前馈控制器的控制规律。（3）静态前馈的输出是输入信号的函数，而与时间无关，动态前馈可以很好地补偿动态误差，不仅保证了系统的静态偏差等于或接近0，而且保证系统动态偏差等于或接近0.当被控对象的控制通道和干扰通道相同，动态前馈补偿器的补偿作用相当于一个静态放大系统，静态前馈控制只是动态前馈控制的特例。
前馈控制有哪些结构形式在工业控制中为什么很少单独使用前馈控制，而选用前馈-反馈控制系统答：结构形式有静态前馈控制；动态前馈控制；前馈-反馈控制；前馈-串级控制。单纯的前馈控制只能对指定的扰动量进行补偿；
对指定的扰动量，由于环节或系统数学模型的简化、工况的变化以及对象特性的漂移等，也很难实现完全补偿。前馈—反馈控制前馈控制器用来消除主要扰动量的影响；反馈控制器则用来消除前馈控制器不精确和其它不可测干扰所产生的影响。
常用的解耦设计方法有哪几种试说明其优缺点。答：①前馈补偿解耦法：经分析：若对扰动量能实现前馈补偿全解耦，则参考输入与对象输出之间就不能实现解耦。因此，单独采用前馈补偿解耦一般不能同时实现对扰动量以及参考输入对输出的解耦。②反馈解耦法：在反馈解耦系统中，解耦器通常配置在反馈通道上，而不是配置在系统的前向通道上。反馈解耦方式只采用P 规范解耦结构，但被控对象可以使P规范结构或V规范结构，可以实现完全解耦。③对角阵解耦法：对角阵解耦设计是一种常见的解耦方法。它要求被控对象特性矩阵与解耦环节矩阵的乘积等于对角阵。对于两变量以上的耦合系统，经过类似的矩阵运算就能求出解耦器的数学模型。但变量越多，解耦器的模型越复杂，解耦器实现的难度越大。④单位阵解耦法：单位阵解耦设计是对角阵解耦设计的一种特殊情况。它要求被控对象特性矩阵与解耦环节矩阵的乘积等于单位阵。除了能获得优良的解耦效果外，还能提高控制质量，减小动态偏差，加快响应速度，缩短调节时间。
附1：常用减少、消除耦合的方法:
1.提高调节器增益
2.选用变量的最佳配对
3.采用解耦控制
与略
集散控制系统产生的原因是什么为什么集散控制系统能得到广泛应用答：控制系统的发展历史实际上经历了一个由控制分散、管理分散，控制集中、管理集中到控制分散、管理集中的过程。集散控制系统的应用大幅度地提高了生产过程的安全性、经济性、稳定性和可靠性。它有很多优点：1、适应性和扩展性好；2、控制能力强；3、人机联系手段较为先进；
4、可靠性好；
5、可维修性好；
6、安装费用低。
与直接数字控制系统比较，集散控制系统的优点是什么答：同上。什么是集散控制系统它的主要特点是什么答：它是继直接作用式气动仪表、气动单元组合仪表、电动单元组合仪表和组建组装式仪表之后的新一代控制系统。特点如上。
集散控制系统一般由哪几部分组成各自主要功能是什么
答：系统中的所有设备分别处于四个不同的层次，自下而上分别是：现场级、控制级、监控级和管理级。对应着这四层结构，分别由四层计算机网络即现场网络FNET (Field Network) 控制网络CNET (Control Network) 监控网络SNET (Supervision Network) 和管理网络MNET (Management Network)把相应的设备连接在一起。
现场级：典型的现场级设备是各类传感器、变送器和执行器，它们将生产过程中的各种物理量转换为电信号。目前现场级的信息传递有三种方式：传统的4-20mA(或其他类型的模拟量信号)模拟量传输方式另一种是现场总线的全数字量传输方式还有一种是在4-20mA 模拟量信号上，叠加上调制后的数字量信号的混合传输方式。
控制级：控制级主要由过程控制站和数据采集站构成。过程控制站接收由现场设备，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场的执行器中去。数据采集站接收由现场设备送来的信号，并对其进行一些必要的转换和处理之后送到分散型控制系统中的其他部分，主要是监控级设备中去。
监控级：主要设备有运行员操作站、工程师工作站和计算站。运行员操作站安装在中央控制室，工程师工作站和计算站一般安装在电子设备室。
管理级：包含的内容比较广泛，一般来说，它可能是一个发电厂的厂级管理计算机，可能是若干个机组的管理计算机。它所面向的使用者是厂长、经理、总工程师、值长等行政管理或运行管理人员。
《过程控制系统》（B）卷 一、填空题（每空1.5分）（本题33分） 1、过程控制系统中，有时将、和统称为过程仪表，故过程控制系统 就由过程仪表和两部分组成。 2、仪表的精度等级又称，级数越小，仪表的精度就越。 3、过程控制主要是指连续生产过程，被控参数包括、、、 和成分等变量。 p三种。 4、工业生产中压力常见的表示方法有、和负压(真空度) a 5、调节阀的流量特性有、、和快开流量特性四种。 6、时域法建模是试验建模中的一种，可分为法和法。 7、对于滞后小，干扰作用频繁的系统，PID调节器不应采用作用。 8、分程控制根据调节阀的开闭形式分为两类，即和。 9、DCS的设计思想是分散、集中。 二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、串级控制系统 2、现场总线 3、调节阀的流量特性 三、简答题（每小题8分）（本题32分） 1、简述执行器在过程控制系统中的作用。 2、简述单回路控制系统临界比例度法参数整定的步骤。 3、什么是积分饱和现象？ 4、如图所示的锅炉汽包液位控制系统，为保证锅炉不被烧干： (1)给水阀应该选择气开式还是气关式？请说明原因。 (2)液位控制器(LC)应为正作用还是反作用？请说明原因
四、分析与计算题（第1小题8分，第2小题12分）（本题20分） 1、（本小题8分）如下图所示的管式加热炉出口温度控制系统，主要扰动来自燃料流量的波动，试分析： （1）该系统是一个什么类型的控制系统？画出其方框图； （2）确定调节阀的气开、气关形式，并说明原因。 2、（本小题12分）如下图所示液位过程，它有两个串联在一起的储罐。来水首先进入储罐1，然后再通过储罐2流出。试建立系统的动态数学模型 ) ()(2s Q s H i 。（1R 、2R 分别是两个阀门的线性液阻）
COP7.5-2项目设计管理控制程序—————————————————————————————————版号：B 编制：日期： 批准：日期：
COP7.5-2项目设计管理控制程序B/0 1/5 —————————————————————————————————1．0 目的 确保项目的各项设计工作及设计工作的各个环节处于受控状态，保证设计成果的质量 及设计工作进度符合预期要求，同时在此基础上保证设计师的创造性得以体现。 2．0 适用范围 本程序适用于工程项目设计各阶段工作的监控与管理，其他各专项设计的监控与管理 参照此程序进行调整简化。 3．0 职责 3．1 公司总工程师负责所有项目设计管理工作中的技术性工作。 3．2 设计部经理负责设计项目的管理工作; 内部、外部的协调工作及项目设计管理工作中的组织性工作。 3．3 设计部不同专业技术人员，具体负责项目各分项设计工作的监控与管理。 4．0 程序内容 4．1 项目设计前期准备 4．1．1 总工程师组织各部门有关人员对项目的基本资料进行收集整理，其中包括营销部门提供项目市场分析、项目定位、基本营销策略、项目描述；开发部提供用地资料、规划 红线、用地指标、规划设计要点等限制性条件；以及水、电、热、通信等市政配套资 料等。 4．2 《设计任务书》编制 4．2．1 设计部经理负责根据营销中心在《项目建议书》中提供的资料和项目的总体定位要求编制项目《设计任务书》，提出对设计工作的具体要求，主要包括：工程地点、规模、 功能要求，建设标准、设计阶段进度要求以及设计工作所必须的基本资料等。4．2．2 《设计任务书》由总工程师审阅后提交总经理办公会议审核，并按审核意见修改定案后，作为设计工作的主要依据。 4．3 方案设计阶段设计单位选择 4．3．1 根据现有设计市场情况及其他途径，对有合作意向的设计单位进行调查、联络、填写《设计单位信息表》。 4．3．2 根据信息表对设计单位进行考察，提交相应的考察报告和参加方案设计单位初步排名，
统计过程控制(复习题) 1.下述中适合使用常规控制图的是( ). A.提高车间生产能力 B.检测不合格品或不合格批 C.消除过程中存在的异常因素 D.监控并预警工序中存在的变异 2.控制图的描点员按规定时间在短期内抽取4件产品组成一个子组进行检测,并将测得的每个产品的特性值在X图上描了4个点,发现其中有1个点出界. 则( ). A.查找出界原因,并尽快消除异常 B.剔除出界的点,继续描点 C.不能作出判断,作图不正确 D.生产过程出现异常,必须停产 3.用20个样本绘制—R控制图,每个样本(子组)样本量5, 已计算得X=33.6, =6.2, A2=0.577, D4=2.115, D3=0. 今在加工过程中采集了一个样本,观测值为38, 43, 37, 36, 25. 则该样本的( )在控制限内. A.均值和极差都 B.极差 C.极差不 D.均值不 4.合理子组原则要求在尽可能短的时间内收集一个子组的样品,主要因为( ). A.尽快计算不合格品率 B.尽量缩小组内差异 C.希望节省取样时间 D.尽快绘制出控制图 5.常规控制图的理论基础是( ). A.小概率原理 B.试验设计 C.指数分布的性质 D.对数正态分布的性质 E.正态分布的性质 6.常规控制图适用于( )的控制. A.批量为25的一批产品的生产 B.成批连续生产零件 C.车间大批量生产零件 D.连续生产流程性材料 7.一生产企业要利用控制图对生产过程进行监控,下述中正确的做法是( ). A.选择欲控指标 B.收集数据计算过程能力指数,判断过程是否稳定 C.根据欲控质量特性的数据,选取控制图 D.确定子组数目和抽取子组的时间间隔及其抽取方式 E.按生产顺序从加工的产品中随机抽取子组绘制控制图 8.用均值作控制图监控生产过程变化的主要原因是( ). A.多数质量特性值为计量值数据 B.可以扩大控制限的范围 C.均值可以使部分偶然因素相抵消,从而缩小上、下控制限的距离 D.可以判断产品质量特性的平均值是否合格 E.提高对异常波动监控的灵敏度 9.过程能力指数C pk的公式是( ). A.(UCL－μ)/3σ B.(T U－μ)/3σ C.(T L－μ)/3σ D.(μ－T L)/3σ E.(1－k)T/3R 10.在何种情形下,控制图需要重新制定？（）. A.人员和设备均变动 B.改变工艺参数或采用新工艺 C.环境改变 D.更换供应商或更换原材料、零部件 E.点子出界 11.选择常规控制图依据的主要因素是( ). A.工艺方法 B.设备 C.控制关键指标的个数 D.使用方便 E.控制对象的数据性质 12.从工程上提高C p的途径有( ). A.减小σ B.增大UCL C.由技术决定是否适当加大公差 D.减小LCL E.减小偏离度k 13.当所考察的质量特性为某企业月工伤事故数时.应选用( )控制图. A.p图 B.u图 C.X—R图 D.X—s图 14.合理子组原则包含的内容有( ). A.组内差异由异因(可查明因素)造成 B.组间差异主要由偶因(偶然因素)造成 C.组内差异既由偶因也由异因造成 D.组间差异主要由异因造成 15.控制图中控制限的作用有( ).
过程控制系统试卷c卷 过程控制系统试卷C卷一、填空题(每空1.5分)(本题33分) 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种，分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭 环比值控制和变比值控制三种。 9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题(每小题5分)(本题15分) 1、过程控制:指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。
2、串级控制系统:值采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输入去操纵调节阀，从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题(每小题8分)(本题32分) 1、什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用?怎样控制, 答: PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为: (1)比例参数KC，作用是加快调节，减小稳态误差。 (2)积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度 (3)微分参数Kd，作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些, 答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。 (2)控制作用发生时间方面:反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种“不及时”的控制;扰动发生后，前馈控制器及时动作。 (3)控制结构方面:反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析;前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。 (4)校正范围方面:反馈对各种扰动都有校核作用;前馈，只对被校核的前馈扰动有校正作用，其他则没有。 (5)控制规律方面:反馈通常是P PI PD PID等典型规律;前馈控制规律较为复杂，不好掌握。
过程控制系统试卷C卷 一、填空题（每空1.5分）（本题33分） 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种，分别为：弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭 环比值控制和变比值控制三种。 9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、过程控制：指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 2、串级控制系统：值采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输入去操纵调节阀，从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线：是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题（每小题8分）（本题32分） 1、什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用?怎样控制？ 答：PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为：（1）比例参数KC，作用是加快调节，减小稳态误差。（2）积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度（3）微分参数Kd，作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些？ 答：（1）控制依据：反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。
1.4项目管理与控制程序 一、成立项目组 公司对关键民品实施项目管理，组建项目组，项目组代表公司对项目进行全过程管理。项目组由项目经理、项目商务经理、项目技术经理、项目生产经理、项目质量经理组成。重大项目可增设项目物资经理和安全经理，项目经理任项目组组长。项目组及其人事安排经公司总经理办公会审议通过后成立。 二、项目组的职责 项目组的工作职责主要是负责所承造产品的组织策划和管理协调，确保安全保质按期完成项目建造任务。 项目经理：负责项目组的管理。负责统筹组织项目管理经营、生产、技术、质量、物资等有关工作，负责按公司线表计划组织指定项目的节点计划并管理实施，负责督促收集、整理项目的技术及其商务资料归档，承担项目的安全、质量管理责任。 商务经理：在主管领导和项目经理的领导下负责合同的商务洽谈，负责项目的商务工作（包括收款及加减帐等），对项目合同的执行情况（包括进度、质量、成本、服务、收款等）进行全面、全过程跟踪，定期向项目经理和主管领导报告商务工作情况，负责有关商务资料的收集、整理、归档工作，完成项目经理安排的其它工作。 生产经理：负责项目生产计划的组织实施，负责组织项目生产策划和生产技术准备工作，负责安全、质量日程监督管理，完成项目经理安排的其它工作。 技术经理：对项目技术方面的工作负总责，负责按项目的节点计划组织落实完成技术方面的各项工作，负责组织项目技术上的问题与甲方的协调，负责提供与商务有关的技术资料给商务经理，负责组织处理和解决项目施工的各种技术问题，协助制造单位进行项目的技术攻关，负责有关技术资料的修改、反馈、完善的组织落实工作，避免在后续产品上重复出现首制产品上发生的技术与资料浪费问题，负责按有关规定完成技术资料归档的组织落实工作。 质量经理：负责组织编写产品质量大纲，并按要求组织实施，掌握产品质量动态、协调对内、对外报验，及时处理船东、船检口头或书面意见，并向项目经理报告重要信息，负责质量方面的材料收集、整理和归档工作。 三、项目组的运作
1 目的 为满足公司新开发项目产品顺利实现产业化的需求，采用项目经理负责制原则，成立由相关职能部门的项目代表组成的项目多功能小组组织机构，通过项目团队的努力及专业技能，在有限的条件约束下，运用整合管理、范围管理、时间管理、风险管理、变更管理、生命周期管理、质量管理、成本管理、人力资源管理、采购管理、沟通管理等一系列工具和方法，对项目的全过程进行有效的管理，在一定的时间内，有效控制项目进度、风险、质量、成本等要素，达到顾客满意或市场需求，达成预定的产品开发目标，特制定本程序，本程序适用于界定为项目的新产品实现的管理和控制。 2职责 2.1项目组负责项目策划、项目实施及实施过程各项管理的控制。项目组成员不是专职为此项目服务的人员，是由公司相关部门抽调的资源总和，各职能部门应为项目组成员提供支持。 2.2项目组分别由技术部、生产部、质量部、营销部、采购部、财务部、人力资源部等部门代表组成，但不仅限于此；项目组成员均有权根据其职能做出决策，并采取必要行动以完成既定目标。 2.3公司总经理任命项目经理，对项目进度计划及提交的各项报告进行审批。 2.4项目组长负责对项目进行监督、协调、管理，负责项目的进度、质量和成本控制，并对项目进度计划及提交的各项报告进行签认。项目组有资源需求时，项目组长应根据项目需要，向最高管理层提出资源申请，职能部门按批准的要求，落实资源的调配（如财务资源、人力资源、技术支持等）。遇重大问题，由项目组长负责向总经理汇报，由公司最高管理层负责处理。 2.5项目产品首批订单结束后，产品进行正常生产，相关职能转入公司各职能部室，各部室按职能实施管理。 3工作程序 3.1项目界定 3.1.1依据市场调研或用户需求，进行产品设计和工艺设计，并实现第一批订单，界定为项目。
第1章过程控制 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解：1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：由被控过程和过程检测控制仪表（包括测量元件，变送器，调节器和执行器）两部分组成。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解：分类方法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动 态特性？ 解： 稳态：对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达到 一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在 各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n ； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A ； 超调量：第一个波峰值1y 与最终稳态值y （∞）之比的百分数σ；1 100%() y y σ= ?∞ 残余偏差C ： 过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y （∞）与设定值之间的偏差C 称为残余偏差，简称残差；
过程控制系统试题 一、填空题（20'） 1、典型的过程控制系统由控制器、执行机构、被控对象和测量变送装置等环节构成。 2、对过程控制系统的基本性能要求有三点，分别为稳定性、快速性、和准确性。 3、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、液动调节阀和电动调节阀三大类。 4、扰动通道静态放大系数越大，则系统的稳态误差越大。控制通道的静态放大系数越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动能力越强。 5、串级控制系统主回路一般是一个定值控制系统，副回路一般是一个随动控制系统。 6、常用的解耦控制设计方法有前馈补偿解耦、反馈解耦法、对角解耦法、单位阵解耦法。 二、单项选择题（10'） 1、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,( C )是衡量系统快速性的质量指标。 A）最大偏差B）衰减比C）振荡周期D）余差 2、下列叙述中不是串级控制系统的特点的是( C ) A．结构上由两个闭环组成B．对二次扰动有很明显的克服作用C．系统中有两个调节阀D．提高了整个系统的响应速度 3、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的（B）
A）主回路B）副回路C）主副回路都有D）不能确定 4、下面前馈控制系统中对过程的控制质量没有影响的是（D） A）控制通道放大倍数Ko B）扰动通道放大倍数Kf C）扰动通道时间常数D）扰动通道纯滞后时间 5、用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( A )特性的调节阀。 A、快开特性 B、等百分比特性 C、线性 D、抛物线特性 三、判断题（10'） 1、串级控制系统中应使主要和更多的干扰落入副回路。（√） 2、过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。（√） 3、扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素（×）答案：扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。 4、对干扰通道时间常数越小越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易。（×） 答案：时间常数越大越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易 5、串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。（×）答案：串级控制系统中主调节器以“慢调”、“细调”作用，使主参数稳定在设定值上，副调节器则以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。 6、测量滞后一般由测量元件特性引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。（×） 答案：微分作用能起到超前调节的作用，因此能克服纯滞后；积分作用能克服余差。
第 1 页 共 9 页 1.目的 本程序作为对产品实现控制程序的一个补充，规定了项目管理的有关要求。 2.适用范围 本程序适用于公司新产品实现策划过程中的项目管理，也可以作为工程变更过程中项目管理的参考。 3.术语和定义 3.1 项目：就是在既定的资源和要求的约束下，为新产品设计开发而进行的相互联系的一次性工作任务。 3.2 项目管理：就是通过项目团队的努力及专业技能，在有限的条件约束下，运用一系列工具和方法，对新产品开发项目的全过程进行有效的管理，使项目能在一定的时间内，不超过成本预算而达成预定的产品开发目标。 3.3 项目集成管理：运用相应的管理理论、方法、工具确保各种项目工作和项目的成功要素能够很好的协调与配合。 3.4 项目范围管理：计划和界定一个项目或项目阶段需要完成的工作和必须要完成的管理工作。 3.5 项目时间管理：又叫项目工期进度管理，是按时完成项目工作。 3.6 项目成本管理：又叫项目选价管理，是运用相应的管理理论、方法、工具如何在不超出项目预算的情况下完成整个项目工作。 3.7 项目质量管理：是确保项目及其结果符合相关质量标准要求的过程。 3.8 项目人力资源管理：如何更有效地利用项目所涉及的人力资源，完成项目。 3.9 项目沟通管理：有效、及时地生成、收集、储存、处理和最有效的使用项目信息。 3.10 项目风险管理：识别项目风险、分析项目风险和应对项目风险。 3.11 项目采购管理 ：也叫做项目获得管理，从项目组织外部寻求和获得各种商品与劳务的管理。 3.12 里程碑就可以在项目执行过程中利用这些重要的时间检查点来对项目的进程进行检查和控制。这些重要的时间检查点被称作项目的里程碑（Milestone ）。 3.13质量阀：产品开发及启动过程中各阶段之间的质量控制阀。质量阀是对特定要素的强制性评审，以保证在产品项目阶段尽可能早地发现和解决质量问题。如果打开，即进入下一阶段；如果关闭，则要重新进行 前一阶段的制造及后一阶段的准备工作及评审，直至打开。本公司定义的里程碑检查等同于质量阀检查。 4．职责 4.1项目经理负责制定项目计划，并组织各部门制定相应的子项目计划； 4.2项目经理负责跟踪项目计划的执行情况，并组织项目里程碑的评审，跟踪评审结果的实施； 4.3项目管理科负责组织所有项目经理召集每月的项目管理例会，跟踪各项目管理的进度，并保持与顾客沟通； 4.4所有部门，必须接收项目经理以及项目管理科对项目任务实施进度的检查，当任务存在延期
1、目的 为了对开发部的开发工作进行有效控制,确保开发工作的有序性、可控性、计划性和延续性，提高开发质量，特制定本控制程序。 2、范围 本程序适用于软件开发管理过程. 3、相关文件 3.1 《产品发布规范》 3。2 《评审管理制度》 3.3 《产品测试作业规程》 4、职责 4。1 开发部经理负责审批开发任务、概要设计、数据库设计、开发计划、更改申请、项目总结等. 4.2开发部经理负责审核开发任务、概要设计、数据库设计、开发计划、更 改申请、项目总结等。 4.3开发部经理负责审批详细设计、开发进度记录等。 4.4开发部经理负责工程错误的指派，协助其它部门工作并提供相关的技术 支持工作。 4.5设计师负责概要设计、数据库设计的编写、详细设计的审核等工作，并 参与开发的阶段性输出评审，开发结果检查工作。 4.6开发小组负责详细设计、开发计划、开发进度记录编写，具体的开发实 施工作. 4.7开发工程师负责编写详细设计、监督开发进度、组织单元测试和检查开 发结果等主要工作。 4.8信息化实施与管理部负责组织概要设计、数据库设计、详细设计、阶段 性输出的评审，开发服务器的日常备份、各种质量记录的审批组织和资料
归档工作；并提供开发的具体用户需求和产品完善建议，并协助完成开发的测试验证,参与开发的相关评审工作。 4.9测试部负责开发的测试验证、组织产品发布工作，并参与开发的相关评 审工作。 5、开发宗旨 以用户需求驱动产品开发，产品的所有功能设计应当都能在用户的实际需求中找到原型，作为设计开发的依据，同时兼顾覆盖面和通用性的要求。在设计上，必须首先满足用户的普遍需求，然后再考虑边缘的、较为个性化的需求。 6、开发工作的一些通用规范 6.1 在提交测试部测试以前,程序编写人员必须进行功能单元自测工作。 6.2 开发任务的编码周期大于等于10人天的设计评审和设计更改评审必须 是会议评审方式；编码周期小于10人天的基础模块、后台、工作流等 框架功能的开发任务的设计评审方式由开发部经理指定。并在设计的会 议评审中确定该任务的后期的阶段评审点，以及该任务的发布方式。阶 段评审点主要包括里程碑完成后、提交测试前。发布方式主要包括试用 发布和正式发布。 6.3 开发工程师每完成一项开发计划中的内容，必须及时向部门经理汇报进 展情况,以便启动下一步的工作。同时项目管理员负责将开发进度情况 更新到内部系统里任务单的开发计划中. 6。4 如果需要撤消开发任务，开发部经理必须提出《任务撤消申请单》，经开发部经理审批后生效. 6.5 未经发布的产品不准应用于工程。 6.6 项目管理员根据开发任务和开发质量记录登记开发任务台帐。 7、设计开发过程管理 7。1 任务分类 开发任务分为四类，为产品开发或完善任务、技术研究任务、二次开发任务和临时开发任务。任务来源包括:
过程控制系统试题10套第一套答案 过程控制系统试题一 —、选择题（10X3分） 1、过程控制系统由儿大部分组成，它们是：（） A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D.控制器、检测装置、执行器2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）反映控制系统稳定程度的指标 A.超调量 B.衰减比 C.最大偏差 D.振荡周期3、下面对过程的控制质量没有影响的是：（） A .控制通道放大倍数K B.扰动通道放大倍数K OfC.扰动通道时间常数D.扰动通道纯滞后时间4、在对象特性中，（）是静特性。 A.放大系数K B.时间常数T C.滞后时间T D.传递函数5、选择调节参数应尽量使调节通道的（） A.功率比较大 B.放大系数适当大 C.时间常数适当小 D.滞后时间尽量小6、在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是（）。 A .变送器B.控制器C.控制阀D.被控对象7、下列说法正确的是（）。 A.微分时间越长，微分作用越弱； B.微分时间越长，微分作用越强； C.积分时间越长，积分时间越弱； D.积分时间越长，积分时间越强。8、调节阀按其使用能源不同可分为（）三种。 A（电动B（液动C（气动D（压动9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比⑷。 A.变小 B.变大 C.不变 D.为零10、串级控制系统主、副对象的时间常数之
比，T/T,（）为好，主、副回0102 路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行。 A. 3, 10 B. 2,8 C. 1,4 D. 1,2 二、判断题(10X2分) 1、过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。(Y) 2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。(N) 3、当生产不允许被调参数波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。(N) 4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。通过试验，得到临界比例度§和临K界周期T,然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。(Y) K 5、一般来说，测量变送环节的作用方向总是正的。(Y) 6、均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。(N) 7、采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。(Y) 8、积分饱和通常不影响控制系统品质。(N) 9、干扰进入调节系统的位置离调节阀越近，离测量元件越远，调节质量越好。(Y) 10、串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。(N) 三、简答题(4X5分) 1、按照设定值的不同形式，过程控制系统可分为哪儿类， 解答，按照设定值的不同形式乂可分为： ,1,.定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统.定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响，使被控变量最终回到设定值或 其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言.，2, ?随动控制系统
控制计划管理程序 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
1.目的 根据产品质量先期策划，为保证样件、试生产和生产的满足顾客要求，而规范控制计划的开发。 2.范围 适用于本厂内产品的样件试制，小批量试产和批量生产所用的控制计划。 3.相关文件 《产品质量先期策划程序》 《特殊特性控制程序》 《生产件批准程序》 《过程FMEA控制程序》 4.职责 技术部负责控制计划编制。 多方认证小组负责对控制计划的评审的审定。 品部负责检验、测量和控制。 技术部制造部具体负责控制计划的实施。 营销部负责与顾客联系确认/批准（必要）。 5.工作程序 控制计划的编制、审核、批准。 5.1.1控制计划由技质部项目负责人编制。 5.1.2多方认证小组认证控制计划（审核）。
5.1.3经多方认证后的控制计划报厂长批准生效。 5.1.4当顾客有要求时，各控制计划经顾客确认/批准。 控制计划种类及内容 5.2.1控制计划分为三种：样件、试生产和生产控制计划，应分别编制控制计划。 A.样件控制计划：在试制过程中，重点进行尺寸测量，材料和性能试验的描述。 B.试生产控制计划：样件试制后，试生产之前重点对尺寸的测量，材料和性能试验的描述。 C.生产控制计划：在正式生产中，对产品/过程特性、过程控制、试验及测量系统作全面的文件化的描述。 控制计划表的格式 5.3.1如顾客未书面规定，“控制计划”采用APQP手册规定格式。相同原材料生产出来的同一个系列的产品。当顾客有要求时，则须提供一份单一的控制计划。 控制计划相应栏目，应按如下要求填写和制订。 5.4.1样件、试生产、生产 选择控制计划分类，根据所加工产品的不同过程的时期的控制计划，在分类的方框内打上“×”符号。 5.4.2控制计划编号 填入控制计划编号 7-3-1 控制计划管理程序版本：A第3页共5页 5.4.3零件号/最新更改水平 填入被控制产品的图号。
统计过程控制（SPC ）案例分析 一、用途 1．分析判断生产过程的稳定性，生产过程处于统计控制状态。 2．及时发现生产过程中的异常现象和缓慢变异，预防不合格品产生。 3．查明生产设备和工艺装备的实际精度，以便作出正确的技术决定。 4．为评定产品质量提供依据。 二、控制图的基本格式 1．标题部分 X-R 控 制 图 数 据 表 2．控制图部分 质 量 特 性
实线CL ：中心线 虚线UCL ：上控制界限线 LCL ：下控制界限线。 三、控制图的设计原理 1．正态性假设：绝大多数质量特性值服从或近似服从正态分布。 2．3σ准则：99.73%。 3．小概率事件原理：小概率事件一般是不会发生的。 4．反证法思想。 四、控制图的种类 1．按产品质量的特性分： （1）计量值（S X R X R X R X S ----,,~ ,） （2）计数值（p ，pn ，u ，c 图）。 2．按控制图的用途分： （1）分析用控制图； （2）控制用控制图。 五、控制图的判断规则 1．分析用控制图： 规则1 判稳准则——绝大多数点子在控制界限线内（3种情况）； 规则2 判异准则——排列无下述现象（8种情况）。 2．控制用控制图： 规则1 每一个点子均落在控制界限内。 规则2 控制界限内点子的排列无异常现象。
【案例1】 R X -控制图示例 某手表厂为了提高手表的质量，应用排列图分析造成手表不合格品的各种原因，发现“停摆”占第一位。为了解决停摆问题，再次应用排列图分析造成停摆事实的原因，结果发现主要是由于螺栓松动引发的螺栓脱落成的。为此厂方决定应用控制图对装配作业中的螺栓扭矩进行过程控制。 分解：螺栓扭矩是一计量特性值，故可选用基于正态分布的计量控制图。又由于本例是大量生产，不难取得数据，故决定选用灵敏度高的R X -图。 解：我们按照下列步骤建立R X -图 步骤1：取预备数据，然后将数据合理分成25个子组，参见表1。 步骤2：计算各组样本的平均数i X 。例如，第一组样本的平均值为： 0.1645 162 1661641741541=++++= X 其余参见表1中第（7）栏。 步骤3：计算各组样本的极差i R 。例如，第一组样本的极差为： {}{}20154174min max 111=-=-=j j X X R 其余参见表1中第（8）栏。 表1： 【案例1】的数据与R X -图计算表
《过程控制系统》试题（A ）答案 误差种类 产生原因 对测量结果影响 随机误差 主要由于检测仪器或测量过程中某些未知或无法控制的随机因素综合作用的结 果。 随机误差的变化通常难以预测，因此无法通过实验方法确定、修正和消除，但可通过多次测量比较发现随机误差服从的统计规律。这样，就可以用数理统计方法，对其分布范围做出估计，得到随机误差影响的不确定度。 系统误差 测量所用的工具（仪器、量具等）本身性能不完善或安装、布置、调整不当而产生的误差；因测量方法不完善、或者测量所依据的理论本身不完善；操作人员视读方式不当造成的读数误差等。 系统误差产生的原因和变化规律一般可通过实验和分析查出，因此，测量结果中系统误差可被设法确定并校正消除。 粗大误差 粗大误差一般由外界重大干扰或仪器不正确的操作 等引起。 正常的测量数据应是剔除了粗大误差的数据，所以通常测量结果中不包含由粗大误差引起的测量误差。 一、（20分）答： （5分） 1. 影响物料出口温度的主要因素有：物料的入口温度和流量；蒸汽的入口温度、流量和压力；搅拌速度。 温度控制系统原理框图如下： TC 搅拌器 物料入口 蒸汽 冷凝水 出口 图1
（5分）2. 当要求出口温度准确控制时，应选择比例积分控制规律。比例作用可以减小余差；积分作用可以消除误差，使出口温度准确。 （5分）3. 当控制器的积分时间常数增大时，积分作用变弱，系统稳定性变好，控制精度下降，调节速度变快。原理：积分作用是当有误差时不断累加，其过程比较缓慢，积分时间常数增大，积分作用减弱，则积分作用的过程要相对加快，对系统的控制作用要变得相对及时，因此调节速度快，系统稳定性加强；但是积分作用的减弱将使得余差变大，则控制精度降低。 （5分）4. 比例增益应增加，而积分时间常数要减小。 原因：由于微分作用的加入使系统稳定性增加，动态响应过程缩短，因此可以适当提高比例增益，加强积分作用，即减小积分时间常数。 二、（20分） 答： （5分）1. 控制方案见工艺流程图。 （5分）2. 系统的主要干扰量有燃料气流量和压力波动、原油入口的流量和温度。其中燃料气流量和压力波动的干扰在副回路中，当燃料气压力出现波动时，可通过副回路及时调整，克服干扰。 （5分）3. 控制阀采用气开阀：当燃烧气压力增大时，出口温度升高，因此主控制器为反作用；当阀开大时，压力增大，为满足负反馈，副控制器为反作用。 （5分）4. 在系统稳定的情况下，燃料气压力突然升高时，造成PC 输入量增大，因为PC 为反作用，所以PC 输出量减小，因控制阀为气开阀，所以阀开度减小，燃料气压力降低。同时当燃料气压力升高时，在副回路还没有来得及调整时，原油出口温度有较小升高，TC 输入量增大，因为TC 为反作用，所以TC 输出量下降，控制阀开度减小，同样使燃料压力下降，从而使原油出口温度降低。 物料出 口温度 温度控制器控制阀 换热器 温度变送器 设定值 燃烧气 出口温度 炉膛温度 原油 TC PC
PLC习题 一、填空题 1．PLC主要由、、和组成。 2．若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为状态，在修改输出阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈，其常开触点，外部负载_________。 3．若加计数器的计数输入电路（CU）、复位输入电路（R）、计数器的当前值加1。当前值大于等于设定值（PV）时，其常开触点，常闭触点，复位输入电路时，计数器被复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值等于。 4．S7-200型PLC的定时器包括、、三种类型。 5．在PLC运行的第一个扫描周期为ON的特殊存储器位是。 6．PLC中输入接口电路的类型有和两种。 7．EM231模拟量输入模块的输入类型为。 8．S7-200型PLC的指令系统有、、三种形式。 9．S7-200系列PLC的串行通信口可以由用户程序来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为___________________。 10．中断程序标号指令的语句表指令的格式INT，n，其中n指的是。 11．继电器的线圈“断电”时，其常开触点，常闭触点。 12．接通延时定时器（TON）的输入（IN）电路时复位，复位后其常开触点，常闭触点，当前值等于。 13．输出指令（=）不能用于过程映像寄存器。 14．S7-200系列PLC的与两个输出端子,除正常使用外，还可利用PLC 的高速输出功能产生PTO与PWM输出。 15．S7-200系列PLC共有高速计数器，其中只有1种工作模式的是。 16．I/O总点数是指和的数量之和。 17．PLC的输出接口类型有、、。 18．EM231模拟量输入模块最多可连接________个模拟量输入信号。 19．在第一个扫描周期接通可用于初始化子程序的特殊存储器位。 20．I／O口中断事件包含中断、中断和中断三类。 21．外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为状态，梯形图中对应的常开触点，常闭触点。 22．接通延时定时器（TON）的输入（IN）电路时开始定时，当前值大于等于设定值时其定时器位变为，其常开触点，常闭触点。 23．S7-200系列PLC的数据存储区分两大部分，是与。 24．定时器预设值PT采用的寻址方式为。 25．定时器的两个变量是和。 26．具有自己的CPU和系统的模块称为。 27．PLC的软件系统可分为和两大部分。 28．PLC的运算和控制中心是________。 29．定时器有三种类型，包括、和。 30．若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为状态，在修改输出阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈，其常开触点，外
过程控制系统 一、填空题（每空1.5分）（本题33分） 1、过程控制系统中，有时将 控制器 、 执行器 和 测量变送环节 统称为过程仪表，故过程 控制系统就由过程仪表和 被控过程 两部分组成。 2、仪表的精度等级又称 准确度级 ，级数越小，仪表的精度就越 高 。 3、过程控制主要是指连续生产过程，被控参数包括 温度 、 压力 、 流量 、 物位 和成分等变量。 4、工业生产中压力常见的表示方法有 绝对压力pa 、 表压力p 和负压(真空度)a p 三种。 5、调节阀的流量特性有 直线流量特性 、 对数（等百分比）流量特性 、 抛物线流量特性 和 快开流量特性四种。 6、时域法建模是试验建模中的一种，可分为 阶跃响应曲线 法和 矩形脉冲响应曲线 法。 7、对于滞后小，干扰作用频繁的系统，PID 调节器不应采用 微分 作用。 8、分程控制根据调节阀的开闭形式分为两类，即 同向动作 和 异向动作 。 9、DCS 的设计思想是 控制 分散、 管理 集中。 二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、串级控制系统 答：串级控制系统，就是采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵调节阀，从而对主被控变量具有更好的控制效果。 2、现场总线 答：现场总线，是指将现场设备（如数字传感器、变送器、执行器等）与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络。具有全数字化、分散、双向传输等特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 3、调节阀的流量特性 答：调节阀的流量特性指介质流过阀门的相对流量与相对开度之间的关系： 为相对流量，即调节阀某一开度的流量与全开流量之比； 为相对开度，即调节阀某一开度的行程与全行程之比。 三、简答题（每小题8分）（本题32分） 1、简述执行器在过程控制系统中的作用。 答：执行器接受控制器输出的控制信号，转换成位移（直线位移或角位移）或速度，用于控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。 2、简述单回路控制系统临界比例度法参数整定的步骤。 答：1）.在闭环控制系统里，将控制器置于纯比例作用下（i T = ∞，d T =0），从小到大逐渐增大控制器的比例增益KC ，直到出现等幅振荡曲线为止。 2）.此时的比例度称为临界比例度cr δ，相邻两个波峰间的时间间隔，称为临界振荡周期cr T 。 据此确定控制器参数。 3）.根据cr δ和cr T 值，采用经验公式，计算出调节器各个参数。 4）.按“先P 后I 最后D ”的操作程序将控制器整定参数调到计算值上。若不够满意，可作进一步调整。 3、什么是积分饱和现象？ 答：具有积分作用的控制器在单方向偏差信号的长时间作用下，其输出达到输出范围上限值或下限值以后，积分作用将继续进行，从而使控制器脱离正常工作状态，这种现象称为积分饱和 4、如图所示的锅炉汽包液位控制系统，为保证锅炉不被烧干： (1)给水阀应该选择气开式还是气关式？请说明原因。 (2)液位控制器(LC)应为正作用还是反作用？请说明原因。 答：(1)应选择气关式。因为在气源压力中断时，调节阀可以自动打开，以保证锅炉不被烧干。 (2) 调节阀应选择气关式，则液位控制器(LC)应为正作用。 当检测到液位增加时，控制器应加大输出，则调节阀关小，使汽包液位稳定。 或：当检测到液位减小时，控制器应减小输出，则调节阀开大，使汽包液位稳定。 四、分析与计算题（第1小题8分，第2小题12分）（本题20分） 1、（本小题8分）如下图所示的管式加热炉出口温度控制系统，主要扰动来自燃料流量的波动，试分析： （1）该系统是一个什么类型的控制系统？画出其方框图； （2）确定调节阀的气开、气关形式，并说明原因。 答：（1）该系统是一个串级控制系统，其方框图为： ?? ? ??=L l f q q v v max m ax v v q q L l