Regelungstechnik in der Prozessindustrie: Online-Quiz für Maschinenbau-Studierende

Question 1

Nennen Sie eine typische Regelgröße, die in der Prozessindustrie gemessen wird.

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Drehzahl

Answer

Kraft

Answer

Spannung

Question 2

Welche Regelungsart wird in der Prozessindustrie häufig eingesetzt, um die Regelgröße zu steuern?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

P-Regelung

Answer

I-Regelung

Answer

PD-Regelung

Question 3

Was ist das primäre Ziel der Temperaturregelung in einem chemischen Reaktor?

Accepted Answer

Eine konstante Temperatur aufrechterhalten, um optimale Reaktionsbedingungen zu gewährleisten

Answer

Überhitzung und damit verbundene Explosionen verhindern

Answer

Energieverluste minimieren

Answer

Die Produktqualität maximieren

Question 4

Welche Anforderung ist für die Steuerung eines chemischen Reaktors von entscheidender Bedeutung?

Accepted Answer

Stabilität

Answer

Schnelle Reaktion

Answer

Präzision

Answer

Wirtschaftlichkeit

Question 5

Nennen Sie einen Vorteil von PID-Reglern gegenüber anderen Regelungsarten.

Accepted Answer

Effektive Unterdrückung von Störeinflüssen

Answer

Einfache Implementierung

Answer

Hohe Regelgenauigkeit

Answer

Selbstkalibrierung

Question 6

Welche der folgenden Größen ist keine Eingangsgröße eines Reglers in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Motordrehzahl

Answer

Temperatur

Answer

Füllstand

Answer

Durchfluss

Question 7

Was ist der Zielwert eines Reglers in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Der Wert, auf den der Regler die Ausgangsgröße regeln soll.

Answer

Der aktuelle Wert der Ausgangsgröße.

Question 8

Welche Aussage zur Regelung von Füllständen in Tanks ist falsch?

Accepted Answer

Die Füllstandsregelung in Tanks ist unabhängig von der Geometrie des Tanks.

Answer

Die Wahl des Messfühlers hängt von der Dichte des Mediums ab.

Answer

Bei der Füllstandsregelung in Tanks wird häufig ein Schwimmerschalter verwendet.

Answer

Ultraschallsensoren können zur berührungslosen Füllstandsmessung eingesetzt werden.

Question 9

Welche Störgröße kann einen erheblichen Einfluss auf die Temperaturregelung in der Prozessindustrie haben?

Accepted Answer

Alle genannten Störgrößen

Answer

Schwankungen der Umgebungstemperatur

Answer

Änderungen des Durchflusses im Regelobjekt

Answer

Variationen des Drucks im System

Question 10

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines Reglers für die Prozessindustrie besonders wichtig?

Accepted Answer

Alle genannten Kriterien

Answer

Regelgüte, die die Genauigkeit der Regelung beschreibt

Answer

Robustheit, die die Unempfindlichkeit gegenüber Störgrößen und Parameteränderungen angibt

Answer

Einfachheit der Implementierung, die den Aufwand für die Inbetriebnahme und Wartung betrifft

Question 11

Welche Technologie wird in der Prozessindustrie häufig zur Implementierung von Regelalgorithmen verwendet?

Accepted Answer

Alle genannten Technologien

Answer

SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)

Answer

DCS (Distributed Control System)

Answer

Mikrocontroller mit dedizierter Rechenleistung

Question 12

Welche Branche ist ein typisches Anwendungsgebiet für die Regelungstechnik in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Alle genannten Branchen

Answer

Chemische Industrie mit komplexen chemischen Prozessen

Answer

Pharmazeutische Industrie mit strengen Qualitätsanforderungen

Answer

Lebensmittelindustrie mit sensiblen Produktionsprozessen

Question 13

Welche der folgenden Größen ist keine Störgröße in einem chemischen Prozess?

Accepted Answer

Sollwert

Answer

Temperatur der Umgebung

Answer

Durchflussrate des Rohmaterials

Answer

Druck im Reaktor

Question 14

Beschreibe den wesentlichen Unterschied zwischen einem P- und einem I-Regler.

Accepted Answer

Der P-Regler reagiert proportional zur Regelabweichung, während der I-Regler einen integralen Anteil hat

Answer

Der I-Regler reagiert proportional zur Änderungsrate der Regelabweichung, während der P-Regler einen proportionalen Anteil hat

Answer

Der P-Regler hat einen größeren Verstärkungsfaktor als der I-Regler

Answer

Der I-Regler ist stabiler als der P-Regler

Question 15

Welche der folgenden Anwendungen gehört nicht zur Regelungstechnik in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Positionsregelung von Robotern

Answer

Temperaturregelung in Reaktoren

Answer

Füllstandsregelung in Tanks

Answer

Druckregelung in Rohrleitungen

Question 16

Welche Aussage zur Modellierung in der Regelungstechnik ist falsch?

Accepted Answer

Modelle sind immer exakt

Answer

Modelle werden verwendet, um das Verhalten eines Prozesses zu simulieren

Answer

Modelle können linear oder nichtlinear sein

Answer

Modelle können zur Vorhersage des zukünftigen Verhaltens des Prozesses verwendet werden

Question 17

Welches Regelverhalten beschreibt ein System, das auf eine positive Änderung der Eingangsgröße mit einer **entgegengesetzten** Änderung der Ausgangsgröße reagiert?

Accepted Answer

Negativregelung

Answer

Integrale Regelung

Answer

Positivregelung

Answer

Differentialregelung

Question 18

Welches Regelglied wird verwendet, um langsam veränderliche Regelabweichungen zu verringern und das System auf den Sollwert zu führen?

Accepted Answer

Integrator

Answer

Differenzialglied

Answer

Proportionalglied

Answer

Verzögerungsglied

Question 19

Welcher der folgenden Faktoren hat den **größten** Einfluss auf die Einstellung einer PID-Regelung?

Accepted Answer

Regelstrecke

Answer

Sollwert

Answer

Störgröße

Question 20

Welches Messverfahren wird in der Regel verwendet, um die Temperatur von Flüssigkeiten in Rohren zu messen?

Accepted Answer

Widerstandsthermometer

Answer

Manometer

Answer

Thermoelement

Answer

Infrarotsensor

Question 21

Was ist der Hauptzweck einer Sicherheitsabschaltung?

Accepted Answer

Verhinderung gefährlicher Zustände

Answer

Optimierung der Prozessleistung

Answer

Erhöhung der Stabilität

Answer

Verringerung der Regelabweichung

Question 22

Was ist ein Vorteil der Verwendung einer Kaskade-Regelung?

Accepted Answer

Verbesserte Regelgüte

Answer

Geringere Kosten

Answer

Einfachere Wartung

Answer

Höhere Stabilität

Question 23

Welcher Reglertyp ist am besten geeignet für Prozesse mit großer Totzeit **in der Prozessindustrie**?

Accepted Answer

Smith-Prädiktor

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

PID-Regler

Question 24

Wie lautet die Übertragungsfunktion eines **idealen** PI-Reglers?

Accepted Answer

K * (1 + 1/Ti * s)

Answer

K * 1/s

Answer

K * (s + 1/Ti)

Answer

K * s

Question 25

Was ist der **größte** Vorteil einer Kaskade-Regelung gegenüber einer Einkreisregelung?

Accepted Answer

Bessere Störfestigkeit

Answer

Geringerer Regelaufwand

Answer

Einfachere Implementierung

Answer

Schnellere Regelantwort

Question 26

Welcher Faktor beeinflusst die Hysterese **eines pneumatischen** Regelventils maßgeblich?

Accepted Answer

Reibung

Answer

Durchfluss

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 27

Was ist das Hauptziel einer Füllstandsregelung in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung eines konstanten Füllstands

Answer

Reduzierung von Durchflussstörungen

Answer

Optimierung des Energieverbrauchs

Answer

Verbesserung der Temperaturregelung

Question 28

Welche Regelungsstruktur wird in der Prozessindustrie am häufigsten eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

Nichtlineare Regelung

Answer

Zustandsregelung

Answer

Optimale Regelung

Question 29

Welche der folgenden Störgrößen ist in der Prozessindustrie besonders relevant?

Accepted Answer

Temperaturschwankungen

Answer

Erschütterungen

Answer

Windlasten

Answer

Korrosion

Question 30

Welche Aufgabe hat ein Füllstandsregler in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung eines gewünschten Füllstands in einem Behälter

Answer

Optimierung der Durchflussrate

Answer

Reduzierung von Druckabfällen

Question 31

Welche Eigenschaft ist für eine hohe Regelgüte in der Prozessregelungstechnik entscheidend?

Accepted Answer

Geringes Überschwingen

Answer

Große Bandbreite

Answer

Hohe Verstärkung

Answer

Schnelle Reaktionszeit

Question 32

Welcher Sensor wird in der Prozessindustrie häufig zur Temperaturmessung eingesetzt?

Accepted Answer

Thermoelement

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Drehzahlmesser

Answer

Fotozelle

Question 33

Welches Kriterium ist bei der Wahl eines Stellglieds in der Prozessindustrie besonders wichtig?

Accepted Answer

Zuverlässigkeit

Answer

Hohe Stellgeschwindigkeit

Answer

Günstiger Preis

Answer

Geringer Energieverbrauch

Question 34

Welche Regelungsart wird in der Prozessindustrie häufig zur präzisen Temperaturregelung in chemischen Reaktoren eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regelung

Answer

Bang-Bang-Regelung

Answer

Zweipunktregelung

Question 35

Welches Element eines Füllstandsregelkreises misst den tatsächlichen Füllstand im System?

Accepted Answer

Füllstandsmesser

Answer

Stellglied

Answer

Regelventil

Answer

Übertragungsfunktion

Question 36

Welche mathematische Gleichung beschreibt die Übertragungsfunktion eines Verzögerungsglieds erster Ordnung in der Regelungstechnik?

Accepted Answer

G(s) = 1 / (1 + sT)

Answer

G(s) = 1 / (s + T)

Answer

G(s) = s / (s + T)

Answer

G(s) = s / (1 + sT)

Question 37

Wie wird die Frequenz bezeichnet, bei der die Amplitude eines Tiefpasses auf die Hälfte seines Maximalwerts absinkt?

Accepted Answer

3 dB-Frequenz

Answer

6 dB-Frequenz

Answer

0 dB-Frequenz

Answer

10 dB-Frequenz

Question 38

Welcher Ventiltyp wird in Regelkreisen eingesetzt, um den Flüssigkeitsdurchfluss zu steuern?

Accepted Answer

Regelventil

Answer

Rückflussventil

Answer

Abschlussventil

Question 39

Welche Aufgabe erfüllt ein PID-Regler in einem Regelkreis?

Accepted Answer

Regelung von Prozessen unter Verwendung proportionaler, integraler und differenzieller Anteile

Answer

Regelung von Prozessen mit statischen und dynamischen Eigenschaften

Answer

Regelung von Prozessen mit nichtlinearem Verhalten

Question 40

Ein chemischer Prozess soll auf eine konstante Temperatur von 100°C geregelt werden. Welches Regelungsprinzip ist am besten geeignet, um Temperaturschwankungen zu minimieren?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

D-Regler

Answer

PD-Regler

Question 41

Ein Behälter mit einem Füllstandssensor soll mit einer Pumpe befüllt werden. Welches Regelungsprinzip sollte für die Füllstandsregelung verwendet werden?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

D-Regler

Answer

P-Regler

Question 42

Welche der folgenden Aussagen über die Regelstrecke in der Prozessindustrie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Regelstrecke beschreibt das Verhalten des Prozesses, das durch die Regelung beeinflusst werden soll.

Answer

Die Regelstrecke ist ein Teil des Regelkreises, der die Regelgröße misst.

Question 43

Ein PID-Regler besteht aus drei Komponenten: P (Proportional), I (Integral) und D (Differential). Welche Komponente des PID-Reglers ist für die Korrektur von Regelabweichungen in der Vergangenheit verantwortlich?

Accepted Answer

I (Integral)

Answer

D (Differential)

Answer

P (Proportional)

Answer

Alle drei Komponenten

Question 44

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Stabilität eines Regelkreises verbessern?

Accepted Answer

Reduktion der Regelzeit

Answer

Erhöhung der Regelzeit

Answer

Erhöhung des Regelabweichungssignals

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über die Regelgröße in der Prozessindustrie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Regelgröße ist die Größe, die durch die Regelung beeinflusst werden soll.

Answer

Die Regelgröße ist die Größe, die die Stellgröße beeinflusst.

Answer

Die Regelgröße ist die Größe, die den Sollwert angibt.

Question 46

Eine Temperaturregelung in einem chemischen Reaktor soll mit einem PI-Regler realisiert werden. Welche der folgenden Parameter beeinflussen die Regelqualität?

Accepted Answer

Proportionalitätsfaktor (Kp) und Integralzeit (Ti)

Answer

Nur die Integralzeit (Ti)

Answer

Nur der Proportionalitätsfaktor (Kp)

Question 47

Welche der folgenden Aussagen über die Totzeit in einem Regelkreis ist korrekt?

Accepted Answer

Die Totzeit ist die Zeitverzögerung, die zwischen der Stellgrößenänderung und der Reaktion der Regelgröße auftritt.

Answer

Die Totzeit ist die Zeit, die benötigt wird, um die Regelgröße auf den Sollwert zu regeln.

Question 48

Ein Prozess mit einer großen Totzeit wird mit einem PID-Regler geregelt. Welche der folgenden Maßnahmen ist am besten geeignet, um die Stabilität des Regelkreises zu verbessern?

Accepted Answer

Reduktion der Proportionalitätsverstärkung (Kp)

Answer

Erhöhung der Integralzeit (Ti)

Answer

Erhöhung der Proportionalitätsverstärkung (Kp)

Question 49

Welches der folgenden Verfahren ist am besten geeignet, um die Parameter eines PID-Reglers für einen bestimmten Prozess zu optimieren?

Accepted Answer

Automatische Regleroptimierung

Answer

Simulation des Regelkreises

Answer

Manuelle Optimierung basierend auf Erfahrungswerten

Answer

Verwendung von Standardparametern aus Tabellen

Question 50

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Vorteile der Verwendung eines PID-Reglers in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

PID-Regler bieten eine gute Kombination aus Regelgenauigkeit, Stabilität und Anpassungsfähigkeit.

Answer

PID-Regler sind einfach zu implementieren und benötigen wenig Rechenleistung.

Answer

PID-Regler sind besonders effektiv bei der Regelung von nichtlinearen Prozessen.

Question 51

Eine chemische Reaktion erzeugt Wärme. Um die Temperatur des Reaktors konstant zu halten, wird ein Kühlsystem verwendet. Welcher Regelungstyp ist am besten geeignet, um die gewünschte Temperatur zu erreichen?

Accepted Answer

Negativ-Rückkopplung

Answer

Adaptive Regelung

Answer

Offene Regelung

Answer

Positiv-Rückkopplung

Question 52

Welche der folgenden Parameter beeinflussen die Regelgüte eines PID-Reglers?

Accepted Answer

Proportionaler Anteil (Kp), Integraler Anteil (Ki), Differentialer Anteil (Kd)

Answer

Frequenz des Regelsignals

Answer

Amplituden des Regelsignals

Question 53

Ein Füllstandssensor misst den Füllstand eines Tanks. Welches Signal wird typischerweise an den Regler übergeben?

Accepted Answer

Analoges Signal

Answer

Digitales Signal

Answer

Frequenzsignal

Question 54

Was ist die Hauptfunktion eines Regelkreises in der Prozessindustrie?

Accepted Answer

Eine gewünschte Prozessgröße konstant zu halten oder einem vorgegebenen Sollwert zu folgen.

Answer

Die Prozessgeschwindigkeit zu maximieren.

Answer

Die Prozesskosten zu minimieren.

Question 55

Welches der folgenden Elemente ist NICHT Teil eines typischen Regelkreises?

Accepted Answer

Schaltnetzteil

Answer

Stellglied

Answer

Sensor

Answer

Regler

Question 56

Ein Reaktor wird auf eine bestimmte Temperatur geregelt. Wenn die Temperatur plötzlich sinkt, wie reagiert der Regler?

Accepted Answer

Der Regler erhöht die Heizleistung.

Answer

Der Regler bleibt inaktiv.

Answer

Der Regler reduziert die Heizleistung.

Answer

Der Regler stoppt die Heizleistung.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die "Totzeit" eines Regelungssystems?

Accepted Answer

Die Zeitverzögerung zwischen einer Änderung des Eingangssignals und der entsprechenden Änderung des Ausgangssignals.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um ein stabiles Regelverhalten zu erreichen.

Question 58

Warum ist es in der Prozessindustrie wichtig, Regelkreise zu optimieren?

Accepted Answer

Um die Prozessleistung zu verbessern, die Produktqualität zu erhöhen und die Kosten zu senken.

Answer

Um die Komplexität des Prozesses zu reduzieren.

Answer

Um die Sicherheit des Prozesses zu erhöhen.