化工工藝流程控制知識(shí)考點(diǎn)姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫(xiě)您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱(chēng)。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫(xiě)您的答案。一、判斷題1.化工工藝流程控制的主要目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)。

答案：正確

解題思路：化工工藝流程控制的核心目標(biāo)是通過(guò)精確控制工藝參數(shù)，保證產(chǎn)品達(dá)到既定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保障生產(chǎn)過(guò)程的安全性。

2.調(diào)節(jié)閥是用來(lái)改變流體流量的閥門(mén)。

答案：正確

解題思路：調(diào)節(jié)閥通過(guò)改變其開(kāi)度來(lái)控制流體的流量，是化工工藝中常見(jiàn)的流量控制元件。

3.過(guò)程控制系統(tǒng)中的傳感器只負(fù)責(zé)將物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

答案：正確

解題思路：傳感器的基本功能是將非電物理量（如溫度、壓力等）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便于進(jìn)一步的處理和分析。

4.簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)一個(gè)控制器。

答案：正確

解題思路：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)通常指的是一個(gè)反饋回路，因此只包含一個(gè)控制器。

5.在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是用來(lái)控制被控對(duì)象的。

答案：正確

解題思路：執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制器的指令，直接作用于被控對(duì)象，以改變其狀態(tài)。

6.串級(jí)控制系統(tǒng)的控制作用是在不同的操作階段完成的。

答案：正確

解題思路：串級(jí)控制系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)控制器級(jí)聯(lián)，每個(gè)控制器控制不同的操作階段，以實(shí)現(xiàn)更精確的控制。

7.現(xiàn)場(chǎng)儀表可以直接接入控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

答案：正確

解題思路：現(xiàn)場(chǎng)儀表可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口直接連接到控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)。

8.系統(tǒng)的穩(wěn)定性與控制器參數(shù)設(shè)置無(wú)關(guān)。

答案：錯(cuò)誤

解題思路：系統(tǒng)的穩(wěn)定性很大程度上取決于控制器的參數(shù)設(shè)置。適當(dāng)?shù)膮?shù)配置可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。二、選擇題1.以下哪種設(shè)備不是流量?jī)x表？

A.電磁流量計(jì)

B.質(zhì)量流量計(jì)

C.體積流量計(jì)

D.風(fēng)扇

2.在串級(jí)控制系統(tǒng)中，下列哪個(gè)設(shè)備是主控制器？

A.高位罐液位

B.空氣流量

C.高位罐液位與空氣流量

D.液位變送器

3.在PID控制系統(tǒng)中，哪個(gè)參數(shù)表示比例作用強(qiáng)度？

A.Kp

B.Ki

C.Kd

D.KiKd

4.下列哪個(gè)不屬于化工工藝流程控制中的傳感器？

A.溫度傳感器

B.壓力傳感器

C.色度傳感器

D.位移傳感器

5.下列哪種調(diào)節(jié)閥適合在高壓、低溫、腐蝕性介質(zhì)中使用？

A.球閥

B.閘閥

C.節(jié)流閥

D.硅膠閥

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：流量?jī)x表是用來(lái)測(cè)量流體流量的儀器，選項(xiàng)A、B、C分別是電磁流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)，都是流量?jī)x表。選項(xiàng)D風(fēng)扇是一種通風(fēng)設(shè)備，不是用于測(cè)量流量的儀表。

2.答案：A

解題思路：在串級(jí)控制系統(tǒng)中，主控制器負(fù)責(zé)整個(gè)控制過(guò)程的核心決策，而高位罐液位作為關(guān)鍵參數(shù)，通常被設(shè)置為主控制器。選項(xiàng)A正確。

3.答案：A

解題思路：PID控制系統(tǒng)中，Kp代表比例增益，它反映了比例作用強(qiáng)度，即比例控制器的靈敏度。選項(xiàng)A正確。

4.答案：C

解題思路：化工工藝流程控制中，溫度傳感器、壓力傳感器和位移傳感器都是常用的傳感器。色度傳感器通常用于檢測(cè)液體或氣體的顏色，不屬于常規(guī)的化工工藝流程控制傳感器。選項(xiàng)C正確。

5.答案：A

解題思路：球閥因其密封功能好，適合在高壓、低溫、腐蝕性介質(zhì)中使用。選項(xiàng)A正確。閘閥通常用于切斷或接通流體，節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)流量，而硅膠閥在耐腐蝕性方面不如球閥。三、填空題1.在化工工藝流程控制中，__________是控制系統(tǒng)與被控對(duì)象之間的連接橋梁。

答案：執(zhí)行器

解題思路：在化工工藝流程控制中，執(zhí)行器（如調(diào)節(jié)閥、泵等）負(fù)責(zé)接收控制器的輸出信號(hào)，直接作用于被控對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。

2.PID控制器的參數(shù)Kp、Ki、Kd分別對(duì)應(yīng)于__________、__________和__________。

答案：比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)

解題思路：PID控制器是化工工藝流程控制中最常用的控制器之一，Kp、Ki、Kd分別表示比例、積分和微分控制作用的比例系數(shù)，是調(diào)整控制器功能的重要參數(shù)。

3.化工工藝流程控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)閥，根據(jù)其工作原理，可分為_(kāi)_________和__________兩大類(lèi)。

答案：直接作用式調(diào)節(jié)閥和間接作用式調(diào)節(jié)閥

解題思路：調(diào)節(jié)閥是化工工藝流程中常見(jiàn)的執(zhí)行器，根據(jù)工作原理不同，可分為直接作用式和間接作用式兩大類(lèi)。

4.化工工藝流程控制的主要任務(wù)是__________、__________和__________。

答案：提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)

解題思路：化工工藝流程控制旨在通過(guò)自動(dòng)化手段，提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，保證工藝過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行。

5.在化工工藝流程控制中，常見(jiàn)的調(diào)節(jié)對(duì)象有__________、__________和__________。

答案：溫度、壓力和流量

解題思路：化工工藝流程中，溫度、壓力和流量是關(guān)鍵工藝參數(shù)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)有重要影響，因此常作為調(diào)節(jié)對(duì)象進(jìn)行控制。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述化工工藝流程控制的基本原理。

解題思路：

理解化工工藝流程控制的基本概念。

描述控制的基本目標(biāo)：維持工藝參數(shù)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。

分析實(shí)現(xiàn)控制的基本方法：使用傳感器檢測(cè)參數(shù)，控制器計(jì)算并發(fā)出控制指令，執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行指令。

2.列舉化工工藝流程控制中的幾種典型控制系統(tǒng)。

解題思路：

提供幾種在化工行業(yè)常見(jiàn)的控制系統(tǒng)類(lèi)型。

說(shuō)明這些系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景和特點(diǎn)。

3.說(shuō)明調(diào)節(jié)閥在化工工藝流程控制中的作用。

解題思路：

解釋調(diào)節(jié)閥的基本功能：調(diào)節(jié)流量、壓力等工藝參數(shù)。

說(shuō)明調(diào)節(jié)閥在保持工藝參數(shù)穩(wěn)定和精確控制中的作用。

4.簡(jiǎn)要介紹化工工藝流程控制系統(tǒng)中的傳感器類(lèi)型及特點(diǎn)。

解題思路：

描述幾種常見(jiàn)傳感器類(lèi)型，如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。

分析各類(lèi)傳感器的測(cè)量原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。

5.論述PID控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。

解題思路：

介紹PID控制系統(tǒng)的原理：比例（P）、積分（I）、微分（D）控制。

列舉PID控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，如調(diào)整方便、適用性強(qiáng)等。

指出其缺點(diǎn)，如參數(shù)整定困難、可能產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象等。

：四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述化工工藝流程控制的基本原理。

答案：化工工藝流程控制的基本原理是通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和調(diào)整，維持工藝的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。控制過(guò)程包括傳感器檢測(cè)、控制器計(jì)算和執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行三個(gè)基本步驟。

2.列舉化工工藝流程控制中的幾種典型控制系統(tǒng)。

答案：化工工藝流程控制中的典型控制系統(tǒng)有：連續(xù)控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)、復(fù)合控制系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)分別適用于不同的工藝需求和參數(shù)控制。

3.說(shuō)明調(diào)節(jié)閥在化工工藝流程控制中的作用。

答案：調(diào)節(jié)閥在化工工藝流程控制中用于精確調(diào)節(jié)流量、壓力等參數(shù)，保證工藝穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。其作用主要體現(xiàn)在維持工藝參數(shù)的穩(wěn)定性和精確控制。

4.簡(jiǎn)要介紹化工工藝流程控制系統(tǒng)中的傳感器類(lèi)型及特點(diǎn)。

答案：化工工藝流程控制系統(tǒng)中的傳感器類(lèi)型有溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。這些傳感器具有不同的測(cè)量原理和特點(diǎn)，適用于不同的工藝參數(shù)檢測(cè)。

5.論述PID控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：PID控制系統(tǒng)具有調(diào)整方便、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但參數(shù)整定困難，可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定等問(wèn)題。在使用時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

：五、論述題1.試分析化工工藝流程控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低成本和保障安全生產(chǎn)方面的作用。

2.舉例說(shuō)明在化工工藝流程控制中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和優(yōu)化。

3.分析在化工工藝流程控制中，如何提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。

答案及解題思路：

1.試分析化工工藝流程控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低成本和保障安全生產(chǎn)方面的作用。

答案：化工工藝流程控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低成本和保障安全生產(chǎn)方面的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）提高生產(chǎn)效率：通過(guò)精確控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，使得生產(chǎn)過(guò)程更加穩(wěn)定，減少人為因素對(duì)生產(chǎn)的影響，從而提高生產(chǎn)效率。

（2）降低成本：化工工藝流程控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的能耗、物耗等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，降低原料消耗和能源浪費(fèi)，從而降低生產(chǎn)成本。

（3）保障安全生產(chǎn)：化工工藝流程控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，采取措施防止發(fā)生，保障生產(chǎn)安全。

解題思路：首先闡述化工工藝流程控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率、降低成本和保障安全生產(chǎn)方面的作用，然后分別從提高生產(chǎn)效率、降低成本和保障安全生產(chǎn)三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.舉例說(shuō)明在化工工藝流程控制中，如何進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和優(yōu)化。

答案：在化工工藝流程控制中，系統(tǒng)的調(diào)試和優(yōu)化主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

（1）硬件調(diào)試：檢查各個(gè)傳感器、執(zhí)行器等硬件設(shè)備是否正常工作，保證信號(hào)傳輸、設(shè)備響應(yīng)等硬件功能滿足要求。

（2）軟件調(diào)試：檢查控制算法、程序邏輯等軟件部分是否存在錯(cuò)誤，保證程序運(yùn)行穩(wěn)定，控制效果達(dá)到預(yù)期。

（3）參數(shù)優(yōu)化：根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，調(diào)整控制參數(shù)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，控制效果更佳。

舉例：在某化工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜的溫度、壓力等參數(shù)，調(diào)整加熱功率和攪拌速度，使反應(yīng)過(guò)程穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

解題思路：首先闡述化工工藝流程控制中系統(tǒng)調(diào)試和優(yōu)化的內(nèi)容，然后從硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和參數(shù)優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行舉例說(shuō)明。

3.分析在化工工藝流程控制中，如何提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力。

答案：在化工工藝流程控制中，提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

（1）采用高可靠性硬件：選用質(zhì)量可靠、功能穩(wěn)定的傳感器、執(zhí)行器等硬件設(shè)備，降低故障率。

（2）加強(qiáng)軟件設(shè)計(jì)：采用魯棒性強(qiáng)的控制算法，提高系統(tǒng)對(duì)干擾的適應(yīng)能力。

（3）冗余設(shè)計(jì)：對(duì)關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)某一設(shè)備或參數(shù)出現(xiàn)故障時(shí)，其他設(shè)備或參數(shù)能夠及時(shí)接管，保證生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定。

（4）實(shí)時(shí)監(jiān)控：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)覺(jué)異常，立即采取措施進(jìn)行處理。

解題思路：首先闡述化工工藝流程控制中提高系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力的方法，然后從采用高可靠性硬件、加強(qiáng)軟件設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)監(jiān)控四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析。六、應(yīng)用題1.依據(jù)某化工工藝流程，設(shè)計(jì)一套適合的控制系統(tǒng)。

（一）問(wèn)題描述

某化工企業(yè)生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品，其工藝流程包括反應(yīng)、分離、結(jié)晶、干燥等步驟。為提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，需設(shè)計(jì)一套控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工藝流程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)控制。

（二）設(shè)計(jì)要求

1.設(shè)計(jì)一套適用于該化工工藝的控制系統(tǒng)，包括傳感器、執(zhí)行器、控制器等；

2.系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程控制等功能；

3.系統(tǒng)應(yīng)滿足工藝參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整和優(yōu)化要求；

4.系統(tǒng)應(yīng)具備一定的抗干擾能力和穩(wěn)定性。

（三）設(shè)計(jì)方案

1.傳感器選擇：根據(jù)工藝參數(shù)特點(diǎn)，選擇合適的傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等；

2.執(zhí)行器選擇：根據(jù)工藝要求，選擇合適的執(zhí)行器，如調(diào)節(jié)閥、加熱器、冷卻器等；

3.控制器選擇：根據(jù)控制要求，選擇合適的控制器，如PLC、DCS等；

4.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：采用分層分布式控制系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、管理層；

5.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：開(kāi)發(fā)控制軟件，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整和優(yōu)化，以及故障報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄等功能。

2.分析某化工工藝流程控制系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

（一）問(wèn)題描述

某化工企業(yè)現(xiàn)有控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)以下問(wèn)題：控制精度不高、故障率較高、抗干擾能力差等。

（二）問(wèn)題分析

1.控制精度不高：傳感器功能不穩(wěn)定、執(zhí)行器響應(yīng)速度慢、控制器算法不完善等；

2.故障率較高：系統(tǒng)硬件老化、軟件設(shè)計(jì)不合理、維護(hù)保養(yǎng)不到位等；

3.抗干擾能力差：電磁干擾、溫度變化、振動(dòng)等因素影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（三）改進(jìn)措施

1.優(yōu)化傳感器選型，提高傳感器功能；

2.選用響應(yīng)速度快、精度高的執(zhí)行器；

3.優(yōu)化控制器算法，提高控制精度；

4.采用冗余設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)可靠性；

5.加強(qiáng)硬件維護(hù)和軟件更新，降低故障率；

6.采取抗干擾措施，提高系統(tǒng)抗干擾能力。

3.針對(duì)某化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，制定一套現(xiàn)場(chǎng)儀表布線的方案。

（一）問(wèn)題描述

某化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需布設(shè)大量?jī)x表，包括溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，要求制定一套合理的儀表布線方案。

（二）設(shè)計(jì)要求

1.保證儀表信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性；

2.便于儀表維護(hù)和檢修；

3.節(jié)約材料和降低成本。

（三）設(shè)計(jì)方案

1.采用雙絞線作為信號(hào)傳輸線，提高抗干擾能力；

2.按照儀表類(lèi)型和功能劃分布線區(qū)域；

3.線路敷設(shè)應(yīng)遵循“就近、合理、安全”的原則；

4.電纜走向應(yīng)避開(kāi)高溫、腐蝕性環(huán)境；

5.線路接插件選用質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，保證信號(hào)傳輸質(zhì)量；

6.布線完畢后，進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和調(diào)試，保證儀表信號(hào)傳輸穩(wěn)定。

答案及解題思路：

1.依據(jù)某化工工藝流程，設(shè)計(jì)一套適合的控制系統(tǒng)。

答案：設(shè)計(jì)要求中的14點(diǎn)為答案，解題思路為：根據(jù)工藝流程特點(diǎn)和需求，選擇合適的傳感器、執(zhí)行器和控制器，進(jìn)行分層分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的控制軟件。

2.分析某化工工藝流程控制系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

答案：?jiǎn)栴}分析中的13點(diǎn)為答案，解題思路為：通過(guò)分析控制系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，找出原因，并針對(duì)每個(gè)問(wèn)題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

3.針對(duì)某化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，制定一套現(xiàn)場(chǎng)儀表布線的方案。

答案：設(shè)計(jì)要求中的16點(diǎn)為答案，解題思路為：根據(jù)儀表類(lèi)型和功能劃分布線區(qū)域，遵循“就近、合理、安全”的原則進(jìn)行線路敷設(shè)，保證儀表信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。七、案例分析題1.案例一：某化工企業(yè)工藝流程控制系統(tǒng)失效分析及改進(jìn)措施

1.1案例背景

簡(jiǎn)述某化工企業(yè)的基本信息，包括生產(chǎn)類(lèi)型、規(guī)模、主要產(chǎn)品等。

描述該企業(yè)工藝流程控制系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。

1.2失效原因分析

分析控制系統(tǒng)失效的具體表現(xiàn)，如參數(shù)異常、設(shè)備故障等。

探討可能的原因，包括但不限于硬件故障、軟件缺陷、操作失誤、維護(hù)不當(dāng)?shù)取?/p>

1.3改進(jìn)措施

針對(duì)硬件故障，提出更換或升級(jí)設(shè)備、定期維護(hù)的建議。

針對(duì)軟件缺陷，提出更新軟件版本、優(yōu)化程序的建議。

針對(duì)操作失誤，提出加強(qiáng)員工培訓(xùn)、完善