集散控制系统试卷及答案(2012)
集散控制系统与现场总线试题习题及答案
本答案仅供参考。
第1章绪论
1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。
答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生
产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
例如温度控制系统。
1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？
答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：
操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系
的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？
答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道包括：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包括：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。
1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？
答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
DCS2012年的考试题及答案
DCS2012年的考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. DCS2012年的考试中，以下哪个选项不是控制系统的基本组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 被控对象D. 数据库答案：D2. 在DCS2012年的考试中，关于控制阀的描述，哪一项是错误的？A. 控制阀是执行器的一种B. 控制阀用于调节流体的流动C. 控制阀的开度与控制信号成正比D. 控制阀的开度与控制信号成反比答案：D3. DCS2012年的考试中，关于PID控制器的描述，哪一项是正确的？A. PID控制器只能用于连续控制B. PID控制器包括比例、积分和微分三个环节C. PID控制器不能用于离散控制D. PID控制器的微分作用可以消除稳态误差答案：B4. 在DCS2012年的考试中，关于传感器的描述，哪一项是正确的？A. 传感器是将非电信号转换为电信号的装置B. 传感器只能用于测量温度C. 传感器的输出信号与被测量的物理量无关D. 传感器的精度越高，其测量误差越小5. DCS2012年的考试中，关于执行器的描述，哪一项是错误的？A. 执行器是控制系统的输出设备B. 执行器用于控制被控对象C. 执行器的类型与被控对象无关D. 执行器的响应速度影响系统的控制效果答案：C6. 在DCS2012年的考试中，关于控制系统的稳定性，哪一项描述是正确的？A. 系统稳定性与控制器的类型无关B. 系统稳定性与控制器的参数设置有关C. 系统稳定性与被控对象的特性无关D. 系统稳定性与传感器的精度无关答案：B7. DCS2012年的考试中，关于控制系统的响应时间，哪一项描述是错误的？A. 响应时间是指系统从接收到控制信号到输出稳定所需的时间B. 响应时间越短，系统的动态性能越好C. 响应时间越长，系统的稳定性越好D. 响应时间可以通过调整控制器参数来改善答案：C8. 在DCS2012年的考试中，关于控制系统的超调量，哪一项描述是正确的？A. 超调量是指系统响应过程中的最大偏差B. 超调量是指系统响应过程中的最小偏差C. 超调量是指系统响应过程中的稳定偏差D. 超调量是指系统响应过程中的瞬时偏差9. DCS2012年的考试中，关于控制系统的稳态误差，哪一项描述是错误的？A. 稳态误差是指系统达到稳态后输出与期望值之间的差异B. 稳态误差与系统的类型有关C. 稳态误差与系统的参数设置有关D. 稳态误差与系统的动态性能无关答案：D10. 在DCS2012年的考试中，关于控制系统的鲁棒性，哪一项描述是正确的？A. 鲁棒性是指系统在参数变化时仍能保持稳定运行的能力B. 鲁棒性是指系统在外部干扰下仍能保持稳定运行的能力C. 鲁棒性是指系统在内部故障时仍能保持稳定运行的能力D. 鲁棒性是指系统在任何情况下都能保持稳定运行的能力答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. DCS2012年的考试中，以下哪些因素会影响控制系统的稳定性？A. 控制器的类型B. 控制器的参数设置C. 被控对象的特性D. 传感器的精度答案：ABC12. 在DCS2012年的考试中，以下哪些因素会影响控制系统的响应时间？A. 执行器的响应速度B. 控制器的参数设置C. 被控对象的特性D. 传感器的精度答案：ABC13. DCS2012年的考试中，以下哪些因素会影响控制系统的超调量？A. 控制器的参数设置B. 被控对象的特性C. 传感器的精度D. 执行器的响应速度答案：ABD14. 在DCS2012年的考试中，以下哪些因素会影响控制系统的稳态误差？A. 控制器的类型B. 控制器的参数设置C. 被控对象的特性D. 传感器的精度答案：BC。
DCS系统试题及答案
D C S系统一、填空（共23题）：1、一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：控制站、操作员站、工程师站、网络。
2、DCS的软件构成包括控制层软件、监控软件、组态软件。
3、过程检测和控制流程图用文字符号中，TRC-210、LIC-101、PT-104分别表示温度记录控制功能、液位指示控制器和压力变送器功能。
4、趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。
5、集散控制系统的组态包括硬件组态和软件组态。
6、我厂使用的DCS系统有横河CS3000、浙大中控ECS-100。
7、集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统，集散控制系统的主要特点是集中管理和分散控制。
8、接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。
9、模拟量信号包括模拟输入和模拟输出信号。
10、集散型控制系统的回路控制功能由控制站完成。
11、在DCS中，控制算法的编程是在工程师站上完成的，工作人员对现场设备的监视是在操作员站上完成的。
12、浙大中控ECS-100系统中FW243X是主控制卡。
13、操作站的基本功能包括显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成。
14、LIAH表示液位指示高报警。
15、PSHH表示压力高高联锁。
16、数字量信号包括数字量输入和数字量输出。
17、横河CS3000系统硬件中，卡件AAI143为模拟量输入卡，AAI543为模拟量输出卡。
18、横河CS3000系统硬件中，端子SARM15A为数字量输入卡，SMRT为热电阻输入卡。
19、浙大中控ECS-100系统中，机笼与机笼之间采用DB9线连接，卡件与端子之间采用DB25线连接。
20、浙大中控ECS-100系统中，模拟量输入卡为FW351，模拟量输出端子为TB372。
21、DCS由哪四部份组成：I/O板、控制器、操作站、通讯网络。
22、DCS系统中DI表示数字量输入、DO表示数字量输出、AI表示模拟量输入、AO表示模拟量输出。
23、自动调节系统一般是由被调对象、测量变送、调节器、调节阀四个主要环节组成。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案全解
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第1章绪论什么是过程计算机控制系统？它由哪几局部构成？经过详细比如说明。
答：它是指由被控对象、丈量变送装置、计算机和履行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
比如温度控制系统。
计算机控制工业生产过程有哪些种种类？答：计算机控制工业生产过程一般有五种种类：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监察控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要构成局部？各局部是如何相互联系的？此中过程通道有几种根本种类？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制系统的硬件一般包含：主机、外面设施、过程输入输出设施。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道包含：A/D通道---- 把模拟信号变换成数字信号后再输入；DI 通道----- 直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包含：D/A通道---- 把数字信号变换成模拟信号后再输出；DO 通道----- 直接输出开关量信号或数字量信号。
直接数字控制系统的硬件由哪几局部构成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机〔主机〕、过程输入输出通道、操作台和计算机协助设施构成。
如以下列图所示。
数字PID控制算法有几种形式？各有什么特色？答：数字PID控制算法有地点式、增量式、速度式三种形式。
PID地点式根据误差计算阀门的地点，PID增量式依据误差计算阀门的变化；PID速度式依据误差变化程度计算阀门的变化。
试推导计算机控制系统PI控制算法的地点式、增量式和速度式。
答：模拟PI控制算法为1tu(t)k p[e(t)e(t)dt]T I此中，k p----比率增益TI----积分时间常数在采样周期相当短临时，用矩形法近似取代积分项此中T为采样周期，k为采样序号。
PI地点式算法为：ku(k)k p e(k) k I e(i)u xi 0t ke(t)dt Te(i)，0PI增量式算法为：u(k) k p e(k) k I e(k)PI速度式算法为：u(k)k p e(k)k I e(k)v(k)TT T此中，u x----- 误差〔它是初始阀门地点〕u(k)---第k次输出的误差校订当e(k)---第k次采样值的误差校订当试推导计算机控制系统PD控制算法的地点式、增量式和速度式。
2012上半年系统集成项目管理师考试真题及答案-下午卷
2012上半年系统集成项目管理师考试真题及答案-下午卷试题一某信息系统集成企业随着规模的扩大，决定委派小王专门对合同进行管理，其职责主要是分析和审核各项目合同，以防潜在的合同风险。
小王上任后，根据一般原则梳理了合同管理的主要内容，在此基础上制定了公司的合同管理制度，并将该制度分发给各项目组和职能部门。
同时将自己的职责主要确定为对所有项目合同进行分析和审核，降低项目合同的风险。
【问题1】请简要说明小王制定的合同管理制度主要应涉及哪些方面的管理。
考查的是合同管理的主要内容，考生可以参考《系统集成项目管理工程师教程》书中“13.4.2合同管理的主要内容”一节的有关内容作答。
结合本案例，合同管理的主要内容包括合同签订管理、合同履行管理、合同变更管理以及合同档案管理。
（1）合同签订管理（2）合同履行管理（3）合同变更管理（4）合同档案管理(每项1分，最多得3分）【问题2】任何合同都不可能穷尽合同规范中所有的细节，因此合同分析就成为了合同管理的一个重要环节。
请指出小王进行合同分析时应重点关注的内容。
考查的是合同管理中合同分析时应重点关注的内容。
合同分析是从合同执行的角度去分析、补充和解释合同的具体内容和要求，将合同目标和合同规定落实到合同实施的具体问题和具体时间上，用以指导具体工作，使合同能符合日常工程管理的需要，使工程按合同要求实施，为合同执行和控制确定依据。
合同分析的重点关注内容包括：（1）分析合同中的漏洞，解释有争议的内容。
在合同起草和谈判过程中，双方都会力争完善，但仍然难免会有所疏漏，通过合同分析，找出漏洞，可以作为履行合同的依据；在合同执行过程中，合同双方有时也会发生争议，往往是由于对合同条款的理解不一致所造成的，通过分析，就合同条文达成一致理解，从而解决争议。
在遇到索赔事件后，合同分析也可以为索赔提供理由和根据。
（2）分析合同风险，制定风险对策。
对于不同的工程合同，由于其风险来源和风险量的大小都各不相同，因此要根据合同进行分析，制定并采取相应的风险对策。
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一、填空题1.集散控制系统基本构成由分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统组成。
4C指的是computer control communication CRT世界上第一台DCS系统是美国HONEYWELL公司推出的，型号为TDC20002.分级递阶控制系统结构分为多层结构、多级结构和多重结构组成3.开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。
4.常用的冗余方式有同步运转方式、待机运转方式、后退运转方式和多级操作方式。
5.现场总线可分为执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线。
6.现场总线的特点是开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制。
7.保证互操作性的措施有标准化、OPC技术、设备描述技术等。
8.集散控制系统的性能评估指标有可靠性、易操作性、可组态性、可扩展性、实时性、环境适应性、开放性和经济性等。
9.集散控制系统的可靠性指标有可靠度、平均无故障时间MTBF、到发生故障的平均时间MTTF、故障率等。
10.集散控制系统可靠性设计三准则是系统运行不易发生故障的设计、系统运行不受故障影响的设计、能迅速排除故障的设计。
11.集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态、画面组态。
12.功能模块按功能分类，通常可分为输入、输出类功能模块、控制算法类功能模块、运算类功能模块、信号发生器类功能模块、转换类功能模块、信号选择和状态类功能模块等类。
13.趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。
14.香农（Shannon）定理规定采样频率应采样频率应不小于原系统最高频率的两倍。
15.等电位连接的目的是减小信息设备之间和信息设备与金属部件之间的电位差。
16.抗电磁干扰措施主要有屏蔽、滤波、接地、合理布线和选择电线等。
17.集散控制系统对人机交互系统的要求是实时性、易操作性、灵活性、可靠性和安全性等。
18.集散控制系统的组态包括硬件和软件组态。
19．数据库管理系统是对数据库内数据进行存储和管理的软件系统。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案
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第1章绪论什么是过程计算机控制系统它由哪几部分组成通过具体示例说明。
答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
例如温度控制系统。
计算机控制工业生产过程有哪些种类型答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分各部分是怎样互相联系的其中过程通道有几种基本类型它们在系统中起什么作用答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道包括：A/D 通道---- 把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI 通道直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包括：D/A 通道---- 把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO 通道直接输出开关量信号或数字量信号。
直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
数字PID控制算法有几种形式各有什么特点答：数字PID控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。
据偏差计算阀门的位置，PID增量式根据偏差计算阀门的变化;度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。
试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。
答：模拟PI控制算法为u(t) k p [e(t) =1 0e(t)dt]其中，k p----比例增益T I----积分时间常数其中T为采样周期，k为采样序号。
PI 位置式算法为:u(k) k p e(k) k I ke(i)i 0U xPI 增量式算法为:u(k) k p e(k) k I e(k) PI 速度式算法为:v(k)平e(k) Wk)PID位置式根PID速在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项t0e(t)dtkTe(i)，其中，U x偏差(它是初始阀门位置)u(k)---第k 次输出的偏差校正值 e(k)---第k 次采样值的偏差校正值试推导计算机控制系统 PD 控制算法的位置式、增量式和速度式。
集散控制习题解答
知识要点和部分习题解答∙DCS 采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调，自下而上可以分为若干级，如过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级等。
DCS 又称分布式或集散式控制系统。
∙常见的通信传输介质有：同轴电缆双绞线光缆∙DCS的软件构成包括控制层软件, 监控层软件，组态软件。
∙DCS中，一般可根据工艺报警要求设置一到四个报警限值，分别是报警上限、上上限或下限、下下限。
∙离散的PID的两种基本算法形式是_______________和___________。
∙世界上第一台DCS系统是美国HONEYWELL公司推出的，型号为TDC2000。
∙数据通信中的三种传输介质是双绞线，同轴电缆和光缆。
∙DCS发展是以4C技术为基础，4C指计算机技术(computer)，通信技术(communication)，图形显示技术(CRT) 和控制技术(control)。
∙常用的通信网络协议有：开放系统互连参考模型OSI、IEEE802标准局域网标准、MAP制造业自动化通信协议、PROWAY过程数据高速公路。
∙DCS中对通信网络的存取控制技术包括：轮询（Poll），令牌传送和带有碰撞检测的载波监听多重访问(CSMA/CD）。
∙在PID连续算法的离散过程中，对微分采用向后差分法，对积分采用矩形法进行近似计算。
∙OSI参考模型的七层分别是: 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层∙控制策略的实现。
各种在组态中定义的回路控制算法、顺序控制算法、计算功能均在现场控制站中实现。
例如：串级PID 调节、复杂P1D 调节Smith 预估器，智能控制算法，包括智能PID、模糊PID、自整定PID、预估控制等。
∙操作站的基本功能包括 ： 显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成 ∙现场总线是一种 数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络的底层控制网络。
∙计算机网络的拓扑结构主要有 总线型、星型、环型、树型、网状型 ∙集散型控制系统中所有的现场控制站、操作员站均通过数字通信网络实现连接。
第2章集散型控制系统习题及答案
第2章集散型控制系统习题及答案第2章集散型控制系统（DCS）的导论2.1 什么是集散型控制系统？它的主要特点是什么？答：集散控制系统又称为分布式控制系统，是计算机技术(computer)、通信技术(communication)、图形显示技术(CRT)、控制技术(control)（简称4C技术）的发展产物，它是一个通过通信网络将现场控制站、操作员站、工程师站联系起来，共同完成分级控制、集中管理的综合控制系统。
它的主要特点是：①可靠性高②灵活的扩展性③完善的自主控制性④完善的通信网络。
2.2 集散型控制系统的设计思想是什么？答：集散控制系统的设计思想是：危险分散、控制功能分散，而操作和管理集中。
2.3 集散型控制系统一般由哪几部分组成？各自主要功能是什么？答：集散控制系统一般由过程控制单元、数据采集器、CRT显示操作站、管理计算机以及高速数据通路五部分组成。
过程控制单元：实现对DCS的一个或多个回路的较复杂闭环控制。
数据采集器：针对生产过程中非控制变量而言，实现数据采集、预处理以及实时数据的进一步加工，供CRT操作站显示和打印，实现开环监视。
CRT显示操作站：它是DCS与外界联系的人机接口，具有显示控制过程中各种信息、监视操作、输出报表，还对DCS的PCU和PIU 进行组态，实现系统的操作和管理。
高速数据通路：它将过程控制单元、操作站、管理计算机等设备连接成一个完整的DCS，以一定速率在各单元之间完成数据、指令及其它信息的传输，一般设置成冗余结构。
管理计算机：综合监视DCS的单元，管理DCS的所有信息，具有进行大型复杂运算的能力以及多输入、多输出控制功能，以实现系统的最优控制和全厂的优化管理。
2.4 什么是计算机网络？集散型控制系统的通信网络常采用什么类型的网络形式？答：凡是将地理位置不同而且具有独立功能的各个计算机系统通过通信设备和线路将它们连接起来，由功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式、控制程序和网络操作系统）实现网络资源（硬件、软件、信息）共享。
DCS试题及答案
DCS试题及答案一、DCS简答题1、 DCS基本含义是什么,试述其基本结构及各层结构的基本功能。
答:集散控制系统DCS(Distributed Control System)，又称为分布式控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、CRT技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。
DCS既不同于分散的仪表控制,又不同于集中式计算机控制系统,而是克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。
它具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点,适用于石油、化工、冶金、轻工、造纸等各种生产过程,能提高生产自动化水平和管理水平,提高产品质量,降低能源消耗和原材料消耗,提高劳动生产率,保证生产的安全,促进工业技术发展,创造最佳的经济效益和社会效益。
DCS按功能分层结构充分体现呢其分散控制和集中管理的设计思想。
DCS从下至上依次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。
1)直接控制层是DCS的基础，其主要设备试过程控制站(PCS),PCS主要由输入输出单元(IOU)和过程控制单元(PCU)两部分组成。
输入输出单元(IOU)直接与生产过程的信号传感器、变送器和执行器连接，其功能一是采集反映生产状况的过程变量(如温度、压力、流量、料位、成分)和状态变量(如开关或按钮的通或断，设备的启或停)，并进行数据处理;二是向生产现场的执行器传送模拟量操作信号(4mA~20mA DC)和数字量操作信号(开或关、启或停)。
过程控制单元下于IOU连接，上与控制网络(CNET)连接，其功能一是直接数字控制(DDC)，即连续控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制等;二是与控制网络通信，以便操作监控层对生产过程进行检测和操作;三是进行安全冗余处理，一旦发PCS硬件和软件故障，就立即切换到备用件，保证系统不间断地安全运行。
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本答案仅供参考。
第1章绪论1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。
答：它是指由被控对象、测量变送装臵、计算机和执行装臵构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
例如温度控制系统。
1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道包括：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入； DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包括：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出； DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。
1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
1.5 数字PID控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID控制算法有位臵式、增量式、速度式三种形式。
PID位臵式根据偏差计算阀门的位臵，PID增量式根据偏差计算阀门的变化；PID速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。
1.6 试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。
答：模拟PI控制算法为u(t)=kp[e(t)+1TI⎰e(t)dt] 0t其中，kp----比例增益TI----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项e(t)dt≈0⎰t∑Te(i)，i=0k 其中T为采样周期，k为采样序号。
PI位臵式算法为：u(k)=kpe(k)+kI∑e(i)+ui=0kxPI增量式算法为：∆u(k)=kp∆e(k)+kIe(k)PI速度式算法为：v(k)=∆u(k)kp∆e(k)kIe(k)=+ TTT其中，ux -----偏差（它是初始阀门位置）∆u(k)---第k次输出的偏差校正值∆e(k)---第k次采样值的偏差校正值1.7 试推导计算机控制系统PD控制算法的位置式、增量式和速度式。
集散控制系统(DCS)试卷A
《集散控制系统应用》试题（A卷）一、填空（40分）：1.集散控制系统通常由、、、和五个主要部分组成。
2.控制部分是集散系统的核心，其功能包括、、和控制。
3.常用的通信介质主要有、和。
4.国产SUPCON JX-300X的三层通信网络是指、和。
5.集散控制系统又成为分散控制系统，英文简称；现场总线控制系统简称为。
6. JX-300X集散控制系统控制站卡件有、和。
7.集散控制系统的设计一般分为、、和四个部分。
8. TDC3000系统早期技术比较成熟的现场控制站是。
9.冗余的两种方式是指和。
10.写出五种常用的数字滤波算法、、、和。
11.从生产角度，集散控制系统大致分为、、和级。
12.T D C-3000万能控制网U C N属于过程控制层，实时控制网络包括、和。
13.集散控制系统的验收分工厂验收和两个阶段。
二、名词解释（20分）：1、集散控制系统：2、组态：3、数字滤波：4、现场总线：5、实时：三、简答（40分）：1.与常规模拟仪表相比，集散控制系统具有哪些优点？2.过程接口单元分为几类？各适用于什么场合？3.增强型操作站（EOS）是有哪几部分构成的？其功能是什么？4、集散控制系统选择的一般原则应考虑哪些方面？试卷标准答案一、填空：（每空1.5分,共40分）1、过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算机、高速数据通道2、连续控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制3、双绞线、同轴电缆、光缆4、信息管理网、过程控制网络、SBUS总线5、DCS、FCS6、主控制卡、数据转发卡、系统I/O卡件7、方案论证、方案设计、工程设计、系统文件设计8、多功能控制站MC9、工作冗余、后备冗余10、程序判断法、中位值法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权平均滤波法、一阶惯性滤波法、复合滤波法等（选5种）11、过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级12、过程管理站、先进过程管理站、逻辑管理站13、现场验收二、简答（每题15分）1、集散控制系统（DCS）是以微处理器为基础的分散性综合控制系统，是计算机、通信、CRT显示和控制技术发展起来的产物。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案
本答案仅供参考。
第1章绪论什么是过程计算机控制系统它由哪几部分组成通过具体示例说明。
答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
例如温度控制系统。
计算机控制工业生产过程有哪些种类型答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分各部分是怎样互相联系的其中过程通道有几种基本类型它们在系统中起什么作用答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道包括：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包括：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。
直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
数字PID 控制算法有几种形式各有什么特点答：数字PID 控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。
PID 位置式根据偏差计算阀门的位置，PID 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。
试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。
答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki t i Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。
PI 位置式算法为：x k i I p ui e k k e k k u ++=∑=0)()()(PI 增量式算法为：)()()(k e k k e k k u I p +=∆∆PI 速度式算法为：Tk e k T k e k T k u k v I p )()()()(+==∆∆ 其中，x u -----偏差（它是初始阀门位置）)(k u ∆---第k 次输出的偏差校正值)(k e ∆---第k 次采样值的偏差校正值试推导计算机控制系统PD 控制算法的位置式、增量式和速度式。
集散控制系统期末考试试题及答案
集散控制系统期末考试试题库及答案解析一、填空1. 年，世界上第一套集散控制系统由公司首先向市场推出，其型号是。
2.操作站的基本功能包括、、、、和。
3. OSI参考模型的七层分别是、、、、、、。
4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连个模块，通过扩大器可连个模块。
5. CS3000系统主要由、、、和等部分组成。
6 .MACS现场控制站由、、、、、、等部分组成。
7.现场总线是一种、、和的底层控制网络。
8.典型的现场总线有、、等。
9.现场总线的基本设备有、、和等。
10. PROFIBUS现场总线的组态软件是。
11.计算机控制系统由和两大部分组成。
12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为、和。
13.集散控制系统是、、和、相结合的产物。
14.计算机网络的拓扑结构主要有、、、和。
15. JX-300X集散控制系统控制站卡件有、和。
16. JX-300X DCS的基本组态软件是，实时监控软件是。
17.现场控制站的基本功能包括、、、、和。
18. TPS集散控制系统的网络类型主要有、和。
19. TDC3000集散控制系统的万能控制网UCN上挂接着、、等。
20. CS3000集散控制系统的FCS有、和三种。
21. MACS通信网络主要分、和三个层次。
22.计算机控制系统按其结构不同可分为和两大类。
23.集散控制系统由、和三大部分组成。
24.常用的通信介质主要有、和。
25.集散控制系统又称为，英文简称，现场总线控制系统简称为。
26.集散控制系统的设计思想为、。
27. JX-300X DCS的通信网络主要有、和三个层次。
28.TDC3000系统的三种通信网络主要是、、和。
29. TPS集散控制系统中，一个HPMM最多能安装IOP和后备IOP。
30. CS3000系统RIO标准型FCS中，一个FCU最多连个节点，FIO标准型FCS中，一个FCU最多连个节点。
31. MACS系统主要由、、、、、、、等部分组成。
集散控制系统(DCS)复习题答案
集散控制系统（DCS）复习题及答案一填空1，集散型控制系统采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，形成“分散控制、集中管理”的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。
2，集散型控制系统是计算机(Computer) 、通信(Communication )、CRT 显示和控制(Control ) 技术( 简称四C 技术) 发展的产物。
3，集散型控制系统的回路控制功能由现场控制站完成。
4，集散型控制系统中所有的现场控制站、操作员站均通过数字通信网络实现连接。
5，集散型控制系统中PCU指过程控制单元，PIU指过程接口单元，DH指高速数据通路，OS指操作员站，MC指管理计算机。
6，试列举三个典型的DCS系统和利时公司MACSII系统，西门子PCS7系统，霍尼韦尔TDC3000系统。
7，集散型控制系统发展历程的第二代指1980年到1985年。
8，集散型控制系统按功能分层的层次结构从下至上依次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。
其中，数据采集是直接控制层的任务，市场和用户分析是决策管理层的任务。
9，一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：至少一台现场控制站，至少一台操作员站，一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)，一条系统网络。
10，DCS的软件构成包括控制层软件，监控软件，组态软件。
11，DCS有一系列特点和优点，主要表现在以下六个方面：分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。
12，在DCS中，控制算法的编程是在工程师站上完成的，工作人员对现场设备的监视是在操作员站上完成的。
13，DCS的数据库在服务器中。
14，通常，控制系统设计人员是通过控制算法组态工具，将存储在控制器中的各种基本控制算法，按照生产工艺要求的控制方案顺序连接起来，并填进相应的参数后下装给控制器，这种连接起来的控制方案称之为用户控制程序，在IEC 61131-3标准中统称为POU S是指程序组织单元(Program Organization Units)。
集散控制系统复习题
集散控制系统复习题一、填空题1.集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。
集散控制系统的主要特点是集中管理和分散控制。
2.TPS和PKS是Honeywell公司的集散控制系统产品.Delta V是Emerson公司的集散控制系统产品.I/A S是Invensys公司的集散控制系统产品。
国产集散控制系统的产品有浙大中控的SUPCON、新华公司的XDPF、国电智深的EDPF等。
3.集散控制系统基本构成由分散过程控制装置、操作管理装置、通信系统组成。
4.分级递接控制系统结构分为多层结构、多级结构、多重结构。
P165.开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。
6.集散控制系统的分散控制结构表现为组织人事的分散、地域的分散、功能的分散和负荷的分散。
P187.常用的冗余方式有同步运转方式、待机运转方式、后退运转方式和多级操作方式。
8.现场总线是在过程自动化和制造自动化中.实现智能化现场设备与高层设备之间互联的、全数字、串行、双向传输的、多分枝结构的通信系统。
9.现场总线可分为执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线三类。
10.现总线的特点是开放性、智能化、互操作性、环境适应性和分散控制等。
11.采用现场总线控制系统的主要因素是节省硬件数量和投资、节省安装费用与维护费用、多变量检测和运输、缩短安装时间和投运时间、等。
P2112.现场总线控制系统与传统集散控制系统的相同点包括分散控制集中管理和综合自动化组成部分等；主要差别包括通信和传输的差别和数字传输技术等。
13.影响现场总线实时性的主要因素有现场总线数据传输速率和主战应用程序的大小与复杂程度；主要解决措施包括减少网络通信的吞吐量.保证一旦有通信要求就能够立即实现通信、提高有效通信量、减少通信冲突的发生.保证通信的实时性、采用全双工通信模式和交换式以太网、采用塌缩的通信模型和通信协议、选用合适的现场总线仪表.减少通信量、采用发布方/预约接收方的通信结构、设置优先级、采用虚拟局域网和引入质量服务等。
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昆明理工大学试卷（）B5-1考试科目：集散控制系统考试日期：命题教师：学院：信自专业班级：自动化07、测控07 学生姓名：学号：任课教师：课序号：考试座位号：一、填空题(共32 分，每空1分)1、DCS 设计思想是分散________、集中________，设计原则是分而________、综合________。
2、一个典型的DCS应该包括四大部分组成：至少一台___________站，至少一台___________站，一台___________站（也可以兼做）和一条通信系统。
3、在DCS操作站的画面体系中有___________、____________及______________这三种类型的显示画面。
4、DCS 控制层软件的基本功能可以概括为__________________、____________、____________、及I/O 数据的输出。
5、现场总线是自动化领域的通信、网络技术, 也被称之为工厂的____________。
6、集散控制系统是___________、___________、___________、___________技术（简称四C技术）发展的产物。
B5-2 7、发送装置和接收装置之间的信息传输通路称为___________，它包括___________和有关的中间设备。
8、DCS中报警优先级由高到底依次是：___________、___________、___________、___________和___________。
9、集散控制系统中，各种在组态中定义的回路控制算法、顺序控制算法、计算功能均在____________中实现。
10请列出主要DCS 生产厂家及产品①厂家:____________产品:____________②厂家:____________产品:____________③厂家:____________产品:____________。
二、名词解释(12分,每题3分)1、实时2、在线3、集散控制系统4、现场总线B5-3三、简答 (共21分)1、DCS 控制系统硬件通电后的检查及试验有哪些项目？(5分)2、现场控制站的通信功能分为哪三部分？(6分)3、请问数字滤波有哪五种方法？(5分)B5-44、DCS系统的选择一般应考虑哪些原则？(5分)四、综合运用(共35分)1、下图为第三代DCS系统的基本结构图，其中OS、ES、AI、DO、CG、MMC分别代表什么环节？并在图中对应处标出DCS的三层结构。
(12分)B5-52、某城市第二污水处理厂的设计规模为近期2.0万吨/日，远期5.0万吨/日，污水处理厂内设粗格栅及进水泵房、细格栅及旋泥沉砂池、ICEAS生物反应池、储污泥、浓缩脱水机房、紫外线消毒渠、配电房、机修车间、综合楼等。
下图是该污水处理厂DCS系统图，根据工艺与运行需求，配置必要的检测仪表及控制器,构成可靠的监测、控制系统，其中PLC1站、PLC2站、PLC3站、PLC4站和中央控制室监控计算机采用光纤环网进行通讯，各PLC站与光纤环网通过以太网连接。
本监控系统的软件主要包括：PLC监控软件、计算机组态软件及网络管理软件等。
根据该污水处理厂的DCS系统图，回答以下问题。
监控管理机监控管理机监控管理机光纤交换机显示触摸屏1#站显示触摸屏2#站3#站4#站以太网交换机(1)、本DCS的控制方式主要分为就地手动控制、PLC自动控制及远程手动控制，请解释什么是地手动控制、PLC自动控制及远程手动控制？（9分）(2)、该污水处理厂采用PLC作为控制站，PLC能用于该厂的过程控制吗？为什么？（6分）(3)、DCS的现场控制站软件的功能有哪些？（8分）参考答案1DCS 采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，自下而上可以分为若干级，如过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级等。
DCS 又称分布式或集散式控制系统。
2、DCS的软件构成包括控制层软件,监控层软件，组态软件。
3、一个集散控制系统工程设计可分为方案论证、方案设计、工程设计。
4、集散控制系统的控制软件模型符合IEC 61131-3标准。
该标准规定了五种编程语言，它们是：梯形图语音，功能块图语言，顺序功能图语言，指令表语言，结构化文本语言。
5、集散控制系统的回路控制功能是由现场控制站完成.6、控制部分是集散控制系统的核心，其功能包括连续控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制7、常见的通信传输介质有：同轴电缆双绞线光缆8、DCS中，一般可根据工艺报警要求设置一到四个报警限值，分别是报警上限、上上限或下限、下下限。
9、集散控制系统的验收分为____工厂______验收和______现场____验收。
二、名词解释(15分,每题3分)1组态：在使用工控软件中，我们经常提到组态一词，组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。
2冗余: 一个具有相同设备功能的备用设备系统。
当主设备出现故障时，冗余设备是可以立刻使用的替代设备。
在HMI系统中，冗余提供保证系统有效性的方法3在线调试: 生产设备处于工作状态，生产过程试运行时，逐个回路调试，4 数字滤波(digitalfilter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种计算方法。
其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。
由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。
5 实时数据库（RTDB－Real Time DataBase）是数据库系统发展的一个分支，是数据库技术结合实时处理技术产生的。
实时数据库可用于工厂过程的自动采集、存储和监视，可在线存储每个工艺过程点的多年数据，可以提供清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览工厂当前的生产情况，也可回顾过去的生产情况，可以说，实时数据库对于流程工厂来说就如同飞机上的“黑匣子”。
三、简答1分布式控制系统的分散结构具体体现在哪些方面？(每个点1分)1)结构分散化。
DCS的结构从纵向上看是分阶层的。
管理计算机位于阶层的上层，对实时性要求较低；控制功能和现场I/O接口位于阶层的下层，对实时性要求较高。
2）功能和地域分散化。
从响应性、经济性角度考虑，控制功能和现场I/O接口在横向上进行分散配置。
3）负荷分散化。
主要将危险分散。
4）数据库分散化。
它包括分割型和重复型两种形式，以保证危险分散。
2一套DCS控制系统的组态软件应包括哪几方面内容？(每个点1分)答：(1)系统配置组态(完成DCS 各站设备信息的组态)。
(2)数据库组态(包括测点的量程上下限、单位及报警组态等信息)。
(3)控制算法组态。
(4)流程显示及操作画面组态。
(5)报表组态。
(6)编译和下装等。
3、现场总线的特点是什么？请列举常用的三种工业现场总线(每个点1分)(1)现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络。
(2)通信标准的公开、一致，使系统具备开放性，设备间具有互可操作性。
(3)功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。
(4)控制功能下放到现场，使控制系统结构具备高度的分散性。
(5)modbus 总线 (6)can 总线 (7)profibus 总线4、DCS 控制系统停电检修，硬件检查项目主要有哪些项目？(每个点1分) 答 1 控制模块设置检查2I/O 模块设置检查3后备M/A 操作站的联结和设置检查4终端板设置检查5通电前接地系统检查。
5、请列出至少列出3个以上主要DCS 生产厂家及产品(厂家及产品每个点1分) ◆Honeywell 公司的TDC3000，◆Yokogawa 公司的CENTUM-XL ， ◆Foxboro 公司的I/A S ，◆Rosemount 公司的Delta V ◆ 和利时公司的HS2000 ◆ Emerson 公司◆ABB 公司◆西屋公司1、某DCS 系统在对模拟输入信号进行处理时，设系统中1V 的电压信号表示10℃，5V 的电压信号表示200℃，求电压信号为4V 时的规格化值及显示的工程量为多少。
（已知：温度上限对应的规格化值为3847.0，温度下限对应的规格化值247.0） (每步4分)()规格化值下限规格化值下限规格化值上限模拟信号值规格化值）（x x x u x +--=*41得：()0.29470.2470.2470.3847*414=+--=规格化值x② 根据工程量变换公式：工程量下限值规格化下限值规格化上限值规格化下限值）（工程量量程工程量值规格化值+--=x *得，5.152100.2470.384710200*0.2470.2947=+---=）（）（工程量值1、在一个典型的DCS体系结构中主要包含哪几个部分？并简要说明其功能。
（8分）（1）操作员站，操作员站主要完成人机界面的功能，一般采用桌面型通用计算机系统，如图形工作站或个人计算机等.（2）现场控制站，现场控制站是DCS的核心，系统主要的控制功能由它来完成。
（3）工程师站，工程师站是DCS 中的一个特殊功能站，其主要作用是对DCS 进行应用组态。
应用组态是DCS 应用过程当中必不可少的一个环节，因为DCS 是一个通用的控制系统，在其上可实现各种各样的应用，关键是如何定义一个具体的系统完成什么样的控制，控制的输入/输出量是什么，控制回路的算法如何，在控制计算中选取什么样的参数，在系统中设置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控，还有诸如报警、报表及历史数据记录等各个方面功能的定义，所有这些都是组态所要完成的工作，只有完成了正确的组态，一个通用的DCS才能够成为一个针对一个具体控制应用的可运行系统。
（4）系统网络，DCS 的另一个重要的组成部分是系统网络，它是连接系统各个站的桥梁。
由于DCS是由各种不同功能的站组成的，这些站之间必须实现有效的数据传输，以实现系统总体的功能.2、局域网的网络拓扑结构有哪些类型？其主要特点是什么？上图的污水处理厂的PLC，网络结构是什么？（8分）拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。
总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上，且总线两端必须有终结器；星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点，各工作站都与它直接相连形成星型；而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接，像链子一样构成一个环形回路；把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。
环型拓扑结构4、在污水处理厂DCS的控制站中，常用的I/O信号一般分为：AI、AO、DI和DO。
AI、AO、DI和DO是什么？其中部分AI信号进行了近零死区处理，什么是模拟量近零死区处理？（6分）AI--模拟量输入信号AO--模拟量输出信号DI--数字量输入信号DO--数字量输出信号当一个输入信号x(t)的值应该是0，而由于A/D转换的误差或仪表的误差或现场干扰，导致该值不是0而是接近0点附近的某个值(如流量信号没有流量通过时应该为4mA，但信号实际为4.03mA)。