Regelung chemischer Prozesse: Online-Quiz für Elektrotechnik-Studierende

Question 1

Welcher Reglertyp wird in der Praxis für die Regelung chemischer Prozesse am häufigsten eingesetzt?

Accepted Answer

PID-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

Zweifach-wirkender Regler

Question 2

Welche der folgenden Größen wird in der Füllstandsregelung chemischer Prozesse nicht gemessen?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Füllhöhe

Answer

Durchflussmenge

Question 3

In welchem Teil eines Regelkreises wird das Stellsignal berechnet?

Accepted Answer

Regler

Answer

Regelstrecke

Answer

Störgrößenquelle

Answer

Messelement

Question 4

Welche Art von Störung kann nicht durch einen Regelkreis kompensiert werden?

Accepted Answer

Weißes Rauschen

Answer

Sprungstörung

Answer

Rampenstörung

Answer

Sinusstörung

Question 5

Welche Aussage zur nichtlinearen Regelungstechnik trifft nicht zu?

Accepted Answer

Nichtlineare Regler sind immer komplexer als lineare Regler.

Answer

Nichtlineare Modelle können das Verhalten chemischer Prozesse präziser abbilden.

Answer

Nichtlineare Regelungen finden häufig in der chemischen Industrie Anwendung.

Answer

Nichtlineare Regler können die Regelgüte im Vergleich zu linearen Reglern verbessern.

Question 6

Welches Regelverfahren eignet sich besonders gut zur Regelung von Prozessen mit langer Totzeit?

Accepted Answer

Smith-Prädiktor

Answer

PD-Regler

Answer

Fuzzy-Regelung

Answer

PI-Regler

Question 7

Welche der folgenden Aussagen zur PI-Regelung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie eliminiert den stationären Regelfehler durch ihren Integrator.

Answer

Sie ist unempfindlich gegenüber Totzeit.

Answer

Sie ist schneller als ein PD-Regler.

Question 8

Welcher der folgenden Reglertypen erzeugt eine Stellgröße, die nur von der Abweichung der Regelgröße vom Sollwert abhängt?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

I-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

D-Regler

Question 9

Welche der folgenden Aussagen zur nichtlinearen Regelung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann nicht mit linearen Methoden analysiert werden.

Answer

Sie kann nur für sehr einfache Prozesse eingesetzt werden.

Answer

Sie ist immer stabiler als lineare Regelung.

Question 10

Welche der folgenden Regelungsarten ist für die Regelung des pH-Werts am besten geeignet?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PD-Regler

Answer

PID-Regler

Question 11

Welche Größe ist die übliche Regelgröße in Füllstandsregelkreisen?

Accepted Answer

Füllstand

Answer

Durchfluss

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 12

Welches Regelverfahren eignet sich zur Regelung eines chemischen Prozesses mit langer Totzeit und nichtlinearem Verhalten?

Accepted Answer

nichtlineare Modellprädiktive Regelung (MPC)

Answer

Zustandsregelung

Answer

Fuzzy-Regelung

Answer

Proportional-Integral-Differential (PID)-Regelung

Question 13

Welche Größe ist keine wesentliche Stellgröße bei der pH-Wert-Regelung?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Säurekonzentration

Answer

Volumen des Mediums

Answer

Basenkonzentration

Question 14

Welches Element ist ein integraler Bestandteil einer pH-Elektrode?

Accepted Answer

Glasmembran

Answer

Platin-Elektrode

Answer

Thermistor

Answer

Druckaufnehmer

Question 15

Welches Merkmal ist typisch für nichtlineare chemische Prozesse?

Accepted Answer

Veränderliche Zeitkonstanten

Answer

Konstante Verstärkung

Answer

Null Totzeit

Answer

Lineare Übertragungsfunktion

Question 16

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

Accepted Answer

Erhaltung eines konstanten Füllstands, um stabile Reaktionsbedingungen zu gewährleisten.

Answer

Maximierung des Durchsatzes

Answer

Minimierung des Energieverbrauchs

Question 17

Welche Größe wird üblicherweise als Regelgröße bei der pH-Wert-Regelung verwendet, um den Regelkreis zu steuern?

Accepted Answer

pH-Wert

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Füllstand

Question 18

Welcher Vorteil zeichnet die Rückführungsregelung gegenüber der Offen-Schleifen-Regelung aus?

Accepted Answer

Kompensation von Störungen und Verbesserung der Regelgüte

Answer

Einfachere Implementierung

Answer

Geringere Kosten

Question 19

Welche Größe wird als primäre Störgröße bei der Füllstandsregelung eines Reaktors betrachtet?

Accepted Answer

Zuflussrate der Reaktanten

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Question 20

Was ist das grundlegende Ziel der Zustandsregelung?

Accepted Answer

Erhaltung eines gewünschten Systemzustands trotz Störungen und Änderungen.

Answer

Maximierung des Durchsatzes

Answer

Minimierung des Energieverbrauchs

Question 21

Welche Aussage zur Stabilität von Regelungssystemen ist korrekt?

Accepted Answer

Stabilität bedeutet, dass das System nach einer Störung in seinen Gleichgewichtszustand zurückkehrt.

Answer

Ein System ist stabil, wenn es keine Oszillationen aufweist.

Answer

Ein System ist stabil, wenn es einen möglichst geringen Anstieg aufweist.

Question 22

Welcher der folgenden Algorithmen wird typischerweise für die optimale Zustandsregelung in komplexen Prozessen verwendet?

Accepted Answer

Modellprädiktive Regelung (MPC)

Answer

Zweipunktregelung

Answer

PID-Regelung

Answer

Proportionale Regelung (P)

Question 23

Welches Regelungsziel wird bei der pH-Wert-Regelung eines chemischen Reaktors verfolgt?

Accepted Answer

Einen stabilen pH-Wert im Reaktor aufrechterhalten.

Answer

Die Temperatur im Reaktor konstant halten.

Answer

Den Füllstand im Reaktor regeln.

Answer

Den pH-Wert im Reaktor kontinuierlich erhöhen.

Question 24

Welche physikalische Größe wird bei der Füllstandsregelung in einem Rührkesselreaktor primär gemessen?

Accepted Answer

Füllstandshöhe

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

pH-Wert

Question 25

Welcher Reglertyp wird häufig in der pH-Wert-Regelung eingesetzt, um sowohl proportionale als auch integrale Wirkung zu gewährleisten?

Accepted Answer

PI-Regler

Answer

P-Regler

Answer

PID-Regler

Answer

PD-Regler

Question 26

Welche Aufgabe erfüllt ein Stellglied in einem Regelkreis zur pH-Wert-Regelung?

Accepted Answer

Dosierung von Säure oder Base zur pH-Wert-Anpassung

Answer

Regelung der Rührgeschwindigkeit

Answer

Messung des pH-Werts

Answer

Steuerung der Temperatur

Question 27

Welche Herausforderung kann bei der pH-Wert-Regelung auftreten, wenn die Reaktion im Reaktor stark exotherm ist?

Accepted Answer

Temperaturänderungen, die den Regelprozess stören

Answer

Instabilität des pH-Werts

Answer

Überschreitung des Sollwerts

Answer

Verzögerte Reaktion

Question 28

Was ist ein Vorteil einer Kaskadenregelung bei der Füllstandsregelung?

Accepted Answer

Verbessertes Regelverhalten bei Störungen

Answer

Geringerer Regelaufwand

Answer

Vereinfachtere Implementierung

Question 29

Welche Auswirkung hat die Totzeit auf die Regelung chemischer Prozesse?

Accepted Answer

Sie kann die Regelung instabil machen.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Regelung.

Answer

Sie beschleunigt die Regelung.

Answer

Sie vereinfacht die Regelung.

Question 30

Was ist ein typisches Beispiel für eine Störgröße, die die Regelung eines chemischen Prozesses beeinflussen kann?

Accepted Answer

Schwankungen in der Konzentration des Zulaufstroms

Answer

Manuelle Bedienung

Answer

Wartungsarbeiten am Regler

Answer

Änderung des Sollwerts

Question 31

Welches Verfahren wird häufig zur Bestimmung der Regelstrecke in chemischen Prozessen eingesetzt?

Accepted Answer

Sprungantwortanalyse

Answer

Frequenzgangverfahren

Answer

Bode-Diagramm

Answer

Nyquist-Kriterium

Question 32

Was ist das primäre Ziel der Regelung chemischer Prozesse?

Accepted Answer

Sicherstellung der Produktqualität und des sicheren Anlagenbetriebs

Answer

Vereinfachung des Bedienaufwands

Answer

Reduzierung des Energieverbrauchs

Question 33

Welche Regelgröße ist für eine pH-Wert-Regelung typisch?

Accepted Answer

pH-Wert

Answer

Temperatur

Answer

Durchfluss

Answer

Druck

Question 34

Welche Stellgröße wird häufig bei der Füllstandsregelung eingesetzt?

Accepted Answer

Ventilöffnung

Answer

Rührer

Answer

Heizelement

Answer

Sensor

Question 35

Welche Übertragungsfunktion beschreibt ein integrales Regelverhalten?

Accepted Answer

G(s) = 1/s

Answer

G(s) = s

Answer

G(s) = 1

Answer

G(s) = 1/s^2

Question 36

Welcher Reglertyp weist eine hohe Verstärkung auf?

Accepted Answer

P-Regler

Answer

PI-Regler

Answer

I-Regler

Answer

PID-Regler

Question 37

Welche Regelungsmethode eignet sich besonders für nichtlineare Prozesse?

Accepted Answer

Fuzzy-Regelung

Answer

Zustandsregelung

Answer

Lineare Regelung

Answer

PID-Regelung

Question 38

Wie kann die Totzeit eines Prozesses kompensiert werden?

Accepted Answer

Smith-Prädiktor

Answer

Zustandsbeobachter

Answer

Fuzzy-Logik

Question 39

Welche Messmethode wird zur Bestimmung des pH-Werts verwendet?

Accepted Answer

pH-Elektrode

Answer

Temperatursensor

Answer

Durchflussmesser

Question 40

Welche Eigenschaft ist für einen guten Sensor wichtig?

Accepted Answer

Linearität

Answer

Hysterese

Answer

Geringe Auflösung

Answer

Totzeit

Question 41

Welche Regelungsaufgabe wird durch eine Kaskadenregelung gelöst?

Accepted Answer

Regelung mehrerer Größen

Answer

Regelung von nichtlinearen Prozessen

Answer

Verbesserung der Stabilität

Answer

Kompensation von Totzeit

Question 42

Welche Vorteile bietet eine dezentrale Regelung?

Accepted Answer

Modulare Struktur

Answer

Vollständige Kontrolle

Answer

Höhere Präzision

Question 43

Welche der folgenden Größen ist NICHT direkt messbar und muss daher mit Hilfe eines Sensors indirekt ermittelt werden?

Accepted Answer

pH-Wert

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Füllstand

Question 44

Welches Element ist für die Steuerung des pH-Wertes in einem chemischen Prozess verantwortlich?

Accepted Answer

Regler

Answer

Sensor

Answer

Stellglied

Answer

Prozess

Question 45

Welches Stellglied wird typischerweise in einem pH-Wert-Regelsystem verwendet?

Accepted Answer

Dosierpumpe

Answer

Heizelement

Answer

Mischer

Answer

Ventil

Question 46

Welche der folgenden Regelstrategien wird typischerweise für die Füllstandsregelung verwendet?

Accepted Answer

Proportional-Integral (PI)-Regelung

Answer

On/Off-Regelung

Answer

Differenzial-Regelung

Answer

Feedforward-Regelung

Question 47

Was ist der Zweck einer Regelstrecke in einem chemischen Prozess?

Accepted Answer

Die Regelstrecke ist der Teil des Prozesses, der durch die Regelung beeinflusst werden soll.

Answer

Die Regelstrecke ist der Teil des Prozesses, der den Regelfehler misst.

Answer

Die Regelstrecke ist der Teil des Prozesses, der das Stellglied steuert.

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Begriff "Regelabweichung"?

Accepted Answer

Die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Prozessgröße.

Answer

Die Änderung des Istwerts der Prozessgröße über die Zeit.

Answer

Die maximale Abweichung des Istwerts von der Sollwertgröße.

Question 49

Welcher Parameter eines PI-Reglers beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der die Regelabweichung behoben wird?

Accepted Answer

Proportional-Anteil (Kp)

Answer

Totzeit (Td)

Answer

Differenzial-Anteil (Kd)

Answer

Integral-Anteil (Ki)

Question 50

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Stabilität eines Regelsystems verbessern?

Accepted Answer

Erhöhung der Integralzeit (Ti)

Answer

Reduzierung der Totzeit (Td)

Answer

Erhöhung der Regelabweichung.

Answer

Erhöhung des Proportional-Anteils (Kp)

Question 51

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Begriff "Totzeit" in einem chemischen Prozess?

Accepted Answer

Die Zeitverzögerung zwischen dem Auftreten einer Änderung im Stellglied und der Reaktion der Prozessgröße.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um den Sollwert zu erreichen.

Question 52

Was ist der Hauptvorteil einer Feedforward-Regelung im Vergleich zu einer Rückführungsregelung?

Accepted Answer

Eine Feedforward-Regelung kann Störungen schneller kompensieren, da sie die Störung direkt misst.

Answer

Eine Feedforward-Regelung ist einfacher zu implementieren.

Answer

Eine Feedforward-Regelung ist weniger anfällig für Störungen.