集散控制系统期末考试试题库及答案解析(1).docx

集散控制系统期末考试试题库及答案解析(1)当前位置：文档视界集散控制系统期末考试试题库及答案解析(1)集散控制系统期末考试试题库及答案解析(1)二、名词解释数据收集系统：计算机只承当数据的收集和处理，而不直接介入控制。直接数字控制系统：计算机既收集数据，又对数据进行处理，并根据一定的控制规律进行运算，其结果经输出通道作用到控制对象，使被控变量符合要求。现场总线控制系统：利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元方便的连接在一起构成的系统。实时控制：计算机在规定的时间内完成数据的收集、计算和输出。传输速率：单位时间内通信系统所传输的信息量，一般以每秒种能够传输的比特数来表示，其单位是bps。计算机控制系统：利用计算机来实现工艺经过自动控制的系统。集散控制系统：是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层构造形式、局部网络通信的计算机综合控制系统。现场总线：连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支构造的通信网络。组态：利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置，使其按预定的功能实现特定的目的。串行传输：把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。通信协议：通信双方共同遵守的规则，包括语法、语义、时序。监督计算机控制系统：简称SCC系统，是一种两级微型计算机控制系统，其中DDC级计算机完成生产经过的直接数字控制。分级控制系统：由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制，其特点是控制分散、危险分散。模拟通信：通信系统中所传输的是模拟信号，通常采用0-10mADC或4-20mADC电流信号传输信息。数字通信：通信系统中所传输的是数字信号。并行传输：把数据多位同时在信道上进行传输的方式。开放系统互连参考模型：信息处理领域内最重要的标准之一，是一种框架模型，它将开发系统的通信功能分为七层，描绘了各层的意义及各层的命名和功能。六、问答题1.操作站的主要功能：为经过显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的收集和恢复显示等。工程师站的主要功能：控制系统组态的修改、控制参数的调试监控计算机的主要功能：在车间管理级与经过优化级之间起到信息传递的作用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考。2.组态设计的一般步骤如下：1组态软件的安装根据要求正确安装组态软件，并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。2工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程，弄清被控对象的特征，明确技术要求，然后再进行工程的整体规划，包括系统应实现哪些功能、需要如何的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中怎样定义及定义哪些数据变量等。3设计用户操作菜单为便于控制和监视系统的运行，通常应根据实际需要建立用户本人的菜单以方便操作，例如设立一按钮来控制电动机的起/停。4画面设计与编辑画面设计分为画面建立、画面编辑和动画编辑与链接几个步骤。画面由用户根据实际工艺流程编辑制作，然后需要将画面与已定义的变量关联起来，以便使画面上的内容随生产经过的运行而实时变化。5编写程序进行调试程序由用户编写好之后需进行调试，调试前一般要借助于一些模拟手段进行初调，检查工艺流程、动态数据、动画效果等能否正确。6综合调试对系统进行全面的调试后，经历收方可投入试运行，在运行经过中及时完善系统的设计。4.集散控制系统分为四个层次，每个层次由多个计算机组成，分别行使不同的功能，自下而上分别是：现场控制级、经过控制级、经过管理级和经营管理级。与这四层构造相对应的四层局部网络分别是现场网络、控制网络、监控网络和管理网络。现场控制级的功能：一是完成经过数据收集与处理。二是直接输出操作命令、实现分散控制。三是完成与上级设备的数据通信，实现网络数据库分享。四是完成对现场控制级智能设备的监测、诊断和组态等。经过控制级功能：一是收集经过数据，进行数据转换与处理；二是对生产经过进行监测和控制，输出控制信号，实现反应控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制功能；三是现场设备及I/O卡件的自诊断；四是与经过操作管理级进行数据通信。经过管理级功能：一是监视和控制生产经过；二是控制方式的无扰动切换，修改设定值，调整控制信号，操控现场设备，以实现对生产经过的干涉；三是打印各种报表，复制屏幕上的画面和曲线等。5.现场控制站是多功能型的，其基本功能包括反应控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据收集与处理和数据通信等功能。6.PROFIBUS现场总线系统的技术特点：容易安装，节省成本。集中组态，建立系统简单。提高可靠性，工厂生产更安全、有效。减少维护，节省成本。符合国际标准，工厂投资安全。基金会现场总线是一种全数字式的串行双向通信系统，它能够将现场仪表、阀门定位器等智能设备连接在一起，其本身可向整个网络提供给用程序。它以ISO/OSI参考模型为基础，采用物理层、数据链路层和应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加用户层。ControlNet现场总线采用并行时间域多路存取CTDMA(ConcurrentTimeDomainMultipleAccess)技术，它不采用主从式通信，而采用广播或一点到多点的通信方式，使多个节点可准确同步获得发送方数据。7.计算机控制系统的控制器由计算机来实现，是模拟、数字混合系统。8.早期计算机介入到控制中，采用的集中式构造，即由一个计算机完成所有的控制功能和对所有设备的控制，但这种集中式计算机控制系统危险集中、控制集中，且对中央节点的可靠性要求很高，因而逐步被淘汰，后来随着通信网络技术的发展，出现了分散控制系统，由多个计算机分别完成多个控制功能和对多个生产设备的控制，其特点是集中操作、集中显示，分散控制、分散危险。9.现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支构造的计算机局域网络，其网络节点是以微处理器为基础的、具有检测、控制、通信能力的智能式仪表或控制设备。现场总线的优点(1)节省硬件数量与投资由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接实现多种测量、控制、报警和计算功能，因此可减少变送器的数量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不再需要DCS的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线，还能够用工业PC机作为操作站，进而节省了大笔硬件投资。随着控制设备的减少，控制室的占地面积还可随之减少。(2)节省安装费用现场总线系统的接线特别简单，一对双绞线或一条电缆可挂接多个设备，因此电缆、接线端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量。据有关典型试验工程的测算资料，安装费用可节约60%以上。(3)节省维护开销由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过数字通信将相关的诊断维护信息送往控制室，用户能够查询所有设备的运行，诊断维护信息，以便早期分析故障原因并快速排除。缩短了维护停工时间，同时由于系统构造简化，连线简单而减少了维护工作量。(4)用户具有高度的系统集成主动权用户能够自由选择不同厂商所提供的设备来实现系统集成。突破了选择某一品牌产品的种种限制，不会为系统集成中不兼容的协议和接口而一筹莫展，使系统集成经过中的主动权完全把握在用户手中。(5)提高了系统的准确性与可靠性现场总线设备的智能化、数字化，从根本上提高了仪表的测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统的构造简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强，减少了信号的往返传输，提高了系统工作的可靠性。此外，由于设备标准化和功能模块化，因而还具有系统设计简单、构建灵敏等优点。现场总线控制系统具有信号传输全数字化、控制功能分散化、现场设备具有互操作性、通信网络全互连式、技术和标准全开放式等特点。10NCF即网络组态文件，NetworkConfigurationFile,主要内容包括：1、单元名称；2、区域名称；3、LCN网络节点地址和类型；4、操作台名称；5、系统宽域值；6、HM卷组态信息。11.全点包含了全部建点地内容，如点描绘，报警功能和控制形式，操作员需要监视和控制的点都要建立为全点。半点和全点的区别有3点：1、不包含报警信息；2、没有控制形式；3、没有PV源选择。12.HLAI高电平模拟量输入卡LLAI低电平模拟量输入卡AO模拟量输出卡DI开关量输入卡DO开关量输出卡PI脉冲量输入卡LLMUX多路低电平模拟量输入卡STI智能变送器接口卡SDI串行设备接口卡SI串行信号接口卡DISOESOE开关量输入卡。