集散控制系统与现场总线复习题
现场总线复习整理
第一章1、自动控制系统的发展四个阶段及其体系结构1.模拟仪表控制系统(ACS)缺点：信号变化缓慢，计算速度精度比较低、信号传输的抗干扰能力较差。
2.直接数字控制系统(DDC)优点：集中管理、控制、监视、报警和收集历史数据等。
缺点：布线费用高、不便于扩展、危险集中、可靠性低等。
3集散控制系统（DCS)系统主要缺点（1）信息集成能力不强（2）系统不开放、可集成性差、专业性不强（3）可靠性不易保证4）可维护性不高。
4、现场总线控制系统（FCS)现场总线技术主要特征是采用数字式通信方式取代设备级的4-20mA(模拟量)/24VDC(开关量)信号，使用一根电缆连接所有现场设备。
2、DCS的结构由分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统三部分组成3、现场总线定义：数字通信协议，应用与生产现场，在一些智能化的控制设备之间所执行双向串行通信，多节点的数字通信系统，是开放的数字化多点通信的底层控制网络。
4、现场总线控制系统的技术特点（1）系统的开放性、可集成性2）互操作性与互用性3）现场设备的智能化与功能自治性4）系统的高度分散性5）对现场环境的适应性。
5、与DCS相比FCS在结构上有哪些优越性：1 实现全数字化通信；2实现彻底的全分散式控制；3实现不同厂商产品互连、互操作；4增强系统的可靠性、可维护性；5降低系统工程成本。
第二章 1、总线就是传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作方式。
一组设备通过总线连在一起称为“总线段”。
2、总线主设备：可在总线上发起信息传输的设备,又称命令者。
总线从设备：能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备，也称基本设备。
3、总线上的控制信号通常有三种类型：a、控制连在总线上的设备，让它进行所规定的操作；b、用于改变总线操作的方式； c、表明地址和数据的含义。
总线协议：管理主、从设备使用总线的一套规则称为“总线协议”。
这是一套事先规定的、必须共同遵守的规约。
总线控制与系统集成复习大纲
总线控制与系统集成复习大纲1．什么是现场总线？现场总线的本质？答：现场会总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、船形、多节点数字通信的技术。
本质：（1）现场设备互连（2）现场通信网络（3）互操作性（4）分散功块（5）总线供电（6）开放式互连网络2．现场总线系统与集散控制系统由什么区别？答：现场总线系统具有更大的开放性和互操作性分散性，对现场环境的适应性更强；而集散控制系统是对系统进行集中控制，集中管理，不具备互操作性。
3．现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响答：（1）现场总线控制系统的信号类型（2）自动控制系统的体系结构（3）自动控制系统的产品结构（4）现场总线技术打破了传统垄断（5）传送和测量精度提高（6）仪表功能增强（7）可远程设定和远程修改组态数据，进行信息存储和记忆。
4．数字信号传送常采用非归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。
5．数据传输的方式有串行传输和并行传输；单向传输和双向传输；同步和异步传输。
6．按照通信线路的排列，数据传输的方式可分为串行传输和并行传输。
7．根据传输方向与时间的不同，串行传输可以分为三种传输方式：单工传输、半双工传输、全双工传输。
8．什么是异步传输？阐述传输方法。
答：在异步传输中，信息是以字符为单位，每个信息字符都有自己的起使位和停止位每个字符中的各个位是同步的，相邻两个字符数据传送之间的停顿时间是不确定的。
传送方法：是靠发送时同时发出字符的开始和结束标志信号来实现的、9．试阐述RS232C/RS422/RS485的电气特性。
答:：RS232采用单端驱动、单端接收电路，容易受到干扰，传输距离短、数据传输慢；RS422 采用差动发送、差动接收的工作方式并使用+5V的电源，在通信速率、传输距离和抗共模干扰上比RS232有较大提高。
RS485 的逻辑“1”，以两线间的电压差为+（2~6）v表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-（2~6）v接口信号电平比RS232低10．通常使用的数据交换技术有三种：线路交换、报文交换和分组交换。
现场总线习题答案1
1.集散控制系统的核心思想是集中管理、分散管理。
2.比特率是一种数字信号的传输速率，表示单位时间内传送的二进制代码的有效位数。
3.在网络控制方法中，常用的介质访问控制方法有总线方式的CSMACD方法、环形结构的令牌环方法、令牌总线方法。
4.Profibus现场总线根据应用特点和用户不同的需要可分为Profibus–FMS、Profibus–DP、Profibus–PA三个家族成员。
5.集线器是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。
6.Profibu s网络的硬件又主站、从站、网络部件、网络工具等组成。
7.经过扩展的诊断功能是对故障进行快速定位，诊断信息分为站诊断信息、模块诊断信息和通道诊断信息等3级。
–link采用主从通信方法，可由1个总站和64个从站组成，为防止主站出现故障而导致整个系统瘫痪，系统可设置备用主站。
9.串行通信可分为同步传输和异步传输两种传输方式。
10.波特率是一种数字信号的调制速率，指数据信号对载波的调制速率，用单位时间内载波的调制状态的改变次数来表示。
11.在数据通信系统中通常采用数据交换方式有线路交换、报文交换和分组交换。
12.交换机一种基于MAC地址识别，采完成封装转发数据包功能的网络设备，又称多端口。
13.现场总线控制系统的核心思想是功能分散、危险分散、信息集中。
14.Profibus的总站有4种工作方式，分别为离线模式、停止模式、消除模式、操作运行模式。
15.根据现场设备控制系统中起的作用不同，现场设备可为1类主站、2类主站和从站3种类型。
16.信息帧主要包括设备地址、功能代码、数据段错误检测域。
二、判断题1、多模光纤性能优于单模光纤。
×2、光纤不受外界电磁干扰与噪声影响。
√3、令牌访问原理可用于环形网络，不可用于总线网，构成令牌总线网络。
×4、如果需要检测5个错误，则海明距离知识应为6. √5、在网络互连时，网桥可以实现相异网络在网络层的互连。
现场总线复习提要
现场总线复习提要第一章（思考与练习）1、过程控制系统的发展经历了那几代控制系统基地式仪表控制系统、模拟式仪表控制系统、直接式数字控制系统（DDC）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）8、生产过程包括哪些装置答：PLC、智能调节器、现场控制站和其他测控装置。
9、什么是现场总线现场总线有哪些特点答：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实现双向、串行、多节点数字通信的技术。
特点：开放性、互操作性和互用性、现场设备的智能化和功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性。
10、现场总线的本质含义表现在哪些方面答：现场设备的互连、现场通信网络、互操作性、分散功能块、总线供电、开放式互联网络12、常用现场总线有哪些它们各有什么特点第二章（思考与练习）3、总线的寻址方式有哪些各有什么特点答：3种。
1物理寻址、2逻辑寻址、3广播寻址。
特点：1.用于选择某一总线段上某一特定位置的从设备做为响应者。
2.用于指定存储区单元某一通用区，而不顾及这些存储器单元在设备中的物理分布。
3.用于选择多个响应者。
4、数据通信系统由哪些设备组成各起什么作用答：1.信息源 2.发送设备 3.传输介质 4.接收设备 5.信息接受者作用：1.把各种消息转换成原始电信号；2.将信息源产生的消息信号变换成适合在传输介质中传输的信号，使信息源和传输介质匹配；3.传输信号的媒介4.完成发送设备的反变换，即对信息进行解调、译码和解码等。
5.将复原的原始信号转换成相应的消息。
6、什么是数据传输率它的单位是什么答：单位时间内传送的数据量。
单位有比特率S和波特率B7、试比较串行通信和并行通信的优缺点答：串行通信缺点：传输速度较慢优点：传输线少、连线简单，特别适合多位数据的长距离通信；并行通信缺点：若数据位数较多、传送距离较远时，则线路复杂，成本较高且干扰大，不适合远距离传送。
并行通信的缺点：优点：传送数据速度很快，传输效率高，8、什么是异步传输什么是同步传输各用于什么场合答：异步传输：串行通信的一种，在通信中发送方和接收方不保持同步，即时钟频率不同。
DCS系统试题（卷）与答案解析
DCS系统试题（卷）与答案解析DCS 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。
现场总线复习题(20131203)
第一章现场总线技术概述1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90代后期现场总线控制系统。
2.DCS控制系统的结构包括哪几部分？包括三部分：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，通信系统部分3. 现场总线：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
4. 总线仲裁：总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“冲突”(contention)。
为解决这种冲突，就需进行总线占有权的“仲裁”（arbitration)。
总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。
5. 统一的企业网络信息集成系统应具有三层结构，从底向上依次是：过程控制层(PCS)、制造执行层(MES)、企业资源规划层(ERP)6、现场总线系统的组成。
硬件：总线电缆，又称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。
连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。
软件包括：系统平台软件：为系统构建、运行以及为系统应用软件编程而提供环境、条件或工具的基础软件。
包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。
5、请给出5个现场总线的优点。
全数字性、精度高、抗干扰性强、内嵌控制功能、高速通信、多变量测量、多变量传送、系统综合成本低、真正的可互操作性、真正的分散控制、组态操作一致、具有强大的故障诊断功能、采用预测维护技术。
6、请列举现场总线的一些应用领域。
楼宇自动化、家庭自动化、智能通信产品、汽车工业、继电保护和电力监控、物流制药、包装、石油化工、钢铁冶金、机器人等5. 现场总线控制系统的技术特点。
1.开放性；2.全数字化；3.双向通信；4.互可操作性与互用性；5.现场设备的智能化与功能自治性;6.系统结构的高度分散性;7.对现场环境的适应性6. FCS相对于DCS具有哪些优越性？1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本7.常见的现场总线例如，基金会现场总线(FF)， PROFIBUS， LonWorks，CAN， HART。
DCS参考复习题与答案
【集散控制系统与现场总线系统】考试题1、常用电器元件与符号。
答：见文档常用电气元件与符号。
2、在集散控制系统中，阐述工程师站包含的内容及作用。
答：主要给DCS进行应用组态。
DCS是一个通用的系统，只有设置算法、参数、输入量、输出量、报警、报表等功能才能进行应用。
〔系统硬件配置定义、实时数据库的定义、历史数据库的定义、历史数据和实时数据的趋势显示、列表及打印输出等定义、控制算法的定义、人机界面的定义、报警定义、系统运行日志的定义、报表定义、时间顺序记录和事故追忆等特殊报告的定义。
〕其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件〔即组态软件〕，并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最正确的工作状态之下。
与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
3、在集散控制系统中所使用的滤波方法。
答：递推平均滤波〔算数平均值滤波法〕、加权平均值滤波法、中位置滤波法、一阶惯性滤波法〔维纳滤波〕、变化率限幅滤波法。
〔详见笔记本〕4、设计总线协议的根本原那么。
答：1〕主从总线1：N通信方式：通信网络。
1个主站，N个从站。
按照主站当中的从站排列顺序，进行从站的总线的使用权分配。
轮询表中至少包含每个从站一个；采用动态和静态实行实时性的提高。
允许从主通信。
也可以从从之间通信。
2〕令牌总线N：N通信方式：每个都可以作为主站或从站。
存取控制方式为令牌总线。
数据读取方式为有应答或无应答进行。
3〕浮动主站N：M通信方式：M个站当中，N个主站。
令牌总线和主从总线相结合存取控制技术。
N个主站组成逻辑环，取得令牌。
某一主站得到令牌后，按其内部的轮询表进行主站和从站的通信。
5、说出直线位置反应的装置及信号性质。
6、说出角度传感器的反应装置及信号性质。
7、接地的分类及内容。
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重要组成部分？各部分是如何互相联系的？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涉及：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。
输入过程通道涉及：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。
输出过程通道涉及：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重要有计算机（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限度计算阀门的变化。
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])(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称短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki ti Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。
DCS复习题精简版
DCS复习题精简版一．填空题。
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。
5.开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。
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。
18.集散控制系统的可靠性指标有可靠度、平均无故障时间(MTBF)、到发生故障平均时间(MTTF)和故障率等。
21.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和能迅速排除故障的设计。
22.易操作性包括操作环境、操作功能、容错技术和安全性。
27.集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态和画面组态。
36.软件滤波采用计算方法，常用软件滤波有一阶低通滤波、一阶高通滤波、递推(加权)平均滤波和程序判别滤波等。
38.用计算机控制装置实现比值控制时，不计算仪表比值系数，不进行仪表系数的转换，也没有K >1等问题。
49.处方可分为通用处方、现场处方、主处方和控制处方等。
50.现场总线设备的模块分为三种类型，即资源模块、转换器模块和功能模块。
55.功能模块参数的计算包括设定值计算、输出计算和反馈回路中的输出计算等。
61.动态数据显示方式有数据显示、文字显示和图形显示三种。
其中，图形显示方式可以是颜色的填充、颜色的改变、高亮度显示，闪烁或反相显示等。
64.联锁点设置的基本要求是工艺合理性和合适设置连锁点数量。
72.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。
103.数据通信系统由信号、数据终端设备、数据电路终端设备、传输介质或媒体和通信协议等五部分组成。
112.国际标准化组织规定的七层通信模型分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
118.以太网物理层采用50Ω基带同轴电缆作为通信媒体。
数据传输速率是10Mbps。
二．选择题。
1.集散控制系统的基本构成包括(①④⑤)1.通信系统2.操作站3.工程师站4.分散过程控制装置5.操作管理装置6.单回路控制器7.现场总线智能仪表8.常规模拟仪表2.自动化集成体系架构的结构包括(②⑤⑥)1.经营决策2.企业资产管理3.过程优化和调度4.批量控制系统5.制造执行管理6.过程控制系统7.集散控制系统8.顺序控制系统3.过程装置控制级的功能包括(②③⑤)1.数据显示和记录2.数据的监视和储存3.数据和设备的自诊断4.数据通信5.实施连续、离散、批量、顺序和混合控制的运算6.数据存储和压缩归档7.优化控制8.数据打印4.递阶控制结构分为(①③④)1.多层结构2.多目标结构3.多重结构4.多级结构5.分散结构6.纵向结构7.横向结构8.复合结构5.分散控制结构表现为(①②④⑦)1.人事分散2.功能分散3.设备分散4.地域分散5.操作分散6.管理分散7.负荷分散8.通信分散10.保证互操作性的措施有(②③⑤)等。
集散控制系统期末考试试题库及答案解析
7 .TPS系统软件组态的一般步骤是什么？
8. TPS系统中如何设定NIM地址？
9.根据下面的配置要求，画出TPS系统的结构图。
1条TPN（LCN）网，1条UCN网，1条PCN（PIN）网，1台HM，1对冗余的NIM，2台GUS，2个HPM，1个SM，2台NT工作站，1台NT服务器，1个APP。
4.DCS的层次结构一般分为几层，并说明每层的功能？
5.简述现场控制站的基本功能。
6.典型的现场总线有哪些？各有什么特点？（至少写3种）
7.计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？
8.概述DCS的产生过程，并分析其设计思想。
9.什么是现场总线？与集散控制系统比较有哪些优点？
10.简述NCF组态的主要内容。
(A)格式化卡盘(B)流程图文件复制(C)删除系统文件(D)删除用户文件
5.TDC3000系统中，HPMM主要完成以下功能( )。
(A)控制处理和通讯(B)控制点运算(C)数据采集处理(D)逻辑控制
6.TDC3000系统中，每个HPM可以有( )卡笼箱。
(A)8个(B)6个(C)3个(D)没有数量限制
直接数字控制系统： 计算机既采集数据， 又对数据进行处理， 并按照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采集、 、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。
(A)不能正常工作(B)上电状态，可以加载属性软件(C)提示该节点电源故障(D)正在加
DCS试题和答案
DCS试题岗位：姓名：分数：一、填空（每空1.5分，共45分）1. 连续量的控制系统的主流控制系统是（反馈控制）2. 大多数可编程序控制器采用（编程器）进行程序输入和更改的操作3.（CPU）模块是可编程序控制器的核心模块4．由模拟量输入模块将这个信号转换成CPU能够处理的（数字）信号5. 趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。
6.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。
7. 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)。
8. 集散控制系统又称为分散控制系统,英文简称DCS，现场总线控制系统简称为FCS。
9. 在MACC系统中SM432的信号类型是（RTD）， SM481是（ AI）的模块，SM920是（电源）的模块。
10．集散控制系统的安全性包含三方面的内容功能安全、人身安全和信息安全。
11.集散控制系统的组态包括（硬件组态）和（软件组态）。
12.如果调节时需要修改给定值，那么回路的操作方式应为自动模式。
13．带电插拨DCS机柜中的模件时操作者要戴手环，其目的是为了防止（静电）造成模件损坏14.仪表保护地的电阻一般应≤（4）Ω。
15. TRICON控制器是一种：（三）重化冗余容错的控制器。
16. FOXBORO I’A系统中ACCUM块是（积算模块）17. （PLC）简称可编程控制器。
二、判断题（每题1.5分共计15分）1、同等情况下多模光纤要比单模光纤传输距离远。
（×）2、康吉森下位1131中模拟量输入信号4-20mA对应的值是819-4095。
（√）3、康吉森系统连接上下位的软件是DDE。
（√）4、TC表示的是热电阻信号。
（×）5、测量信号为 4 mADC表示测量值在量程的4%处。
（╳）6、SIS---Safety Instrumented System的简称，安全仪表系统（√）7、继电器线圈通电后，其常开接点处于断开状态；常闭接点处于闭合状态。
集散控制系统考试题
集散控制系统考试题1.什么是集散控制系统？集散控制系统是以微处理器为基础，实行集中管理、分散控制的计算机控制系统。
它是控制技术、计算机技术、通信技术、阴极射线管图形显示技术和网络技术相结合的产物，是一种操作显示集中，控制功能分散，采用分级分层体系结构，局部网络通信的计算机综合控制系统，其目的在于控制或控制管理一个工厂生产过程或工厂。
2.集散控制系统的基本构成。
集散控制系统有分散过程控制装置、集中操作管理装置和通信系统三部分构成。
3.集散控制系统的特点？系统构成灵活，操作管理便捷，控制功能丰富，信息资源共享，安装、调试简单，安全可靠性高，性能价格比高4.计算机控制系统的组成？由工业控制机和生产过程两大部分组成。
5.集散控制系统的基本功能？反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、辅助功能6.操作站的基本功能？显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成等。
7、什么是HART总线？它的的特点是什么?是可寻址远程传感器总线的简称。
特点是保持了模拟4~20mA DC信号，数字通信可以叠加在两根相同的双绞线上，而不干扰模拟电流回路。
8、集散控制系统为什么能实现无扰切换？在手动方式时，使内存单元中PID输出值跟踪手操输出值，这样，从手动却换到自动时，由于内存单元中的数值与手操输出值相等，从而实现了无扰动切换；在自动方式时，手操器多的输出值是始终跟踪控制器的自动输出值的，从自动切换到手动时，手操器的输出值与PID的输出值相等，切换是无扰动的。
9、TDC—3000系统的构成?局部控制网络及其模件、万能控制网络及其管理站、数据高速通道及其设备。
10、TDC—3000系统的特点?1开放式系统 2递增的分级控制 3范围广泛的数据采集与控制功能 4面向过程的单一窗口 5工厂综合管理，控制一体化 6系统规模配置灵活且扩展方便7系统安全可靠，便于维修 8真正的分散 9新老系统兼容11、TPS系统的构成？（1）工厂信息网络（2）TPS过程控制网络及其模件（3）万能控制网络及其模件12、TPS系统中半点与全点的区别？全点：当选定全点形式时，参数表中除了显示数值大小外，还显示描述性参数和与报警有关的参数。
集散控制系统复习题
1.微处理器，集中管理和分散控制集散控制系统是以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和。
2.分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统集散控制系统基本构成由、、、组成。
3.多层结构、多级结构和多重结构分级递阶控制系统结构分为、、组成4.可移植性、可操作性、可适宜性和可用性开放系统的标志是、、和。
5.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常用的冗余方式有、、和。
6.）7.执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线现场总线可分为、和。
8.开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制现场总线的特点是、、和。
9.标准化、OPC技术、设备描述技术保证互操作性的措施有、和等。
10.可靠性、易操作性、可组态性、可扩展性、实时性、环境适应性、开放性和经济性集散控制系统的性能评估指标有、、、、和等。
11.可靠度、平均无故障时间MTBF、到发生故障的平均时间MTTF、故障率集散控制系统的可靠性指标有、、等。
12.·13.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集散控制系统可靠性设计三准则是、和。
14.系统组态、控制组态、画面组态集散控制系统的组态包括、和。
15.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功能模块按功能分类，通常可分为、、、和等类。
16.实时趋势和历史趋势趋势画面包括和两类。
17.媒体存取控制指节点在向通信媒体存信息或从通信媒体取信息时的控制规则媒体存取控制指在向通信媒体信息或从通信媒体信息时的控制规则。
18.】19.采样频率应不小于原系统最高频率的两倍香农（Shannon）定理规定采样频率应。
20.一阶低通滤波、一阶高通滤波、递推平均（加权）滤波、程序判别滤波软件滤波采用计算方法，常用软件滤波有、和等。
21.不计算仪表比值系数，不进行仪表系数的转换，大于用计算机控制装置实现比值控制时，不计算，不进行，也没有K 1等问题。
DCS与现场总线技术复习提纲
仅供参考,如有错误,及时修正一、填空、名词解释、问答题1、世界上第一台DCS系统。
DCS的设计思想答:Honeywell的TDC-2000.设计思想：集中管理,分散控制2、DCS的硬件主要包括哪几种设备？答：CPU、电源卡件、数据库转发卡、I/O卡件、通讯电缆、机柜机笼等机械结构等.3、4C技术答：Computer，Communication，Control，CRT显示技术4、模拟量输入模块的技术指标主要包括？答:指标一:1、精度；2、分辨率;3、稳定度;4、温度漂移指标二:1、输入阻抗;2、电气隔离;3、抗干扰能力；4、采样率；5、阶跃响应指标；6、建立时间。
5、DCS的体系结构包括哪几层?在哪里?有什么？各层的基本功能？答:生产现场: 包括各种装置（仪表，变送器等）与控制计算机相连,对系统实施控制检测，接受上层的控制信息,向上层传递采集的数据。
现场控制层: 这一层主要由现场控制站(控制计算机)构成。
主要完成控制功能,实现与现场构成闭环回路，向工业现场发出控制指令，向监控层传输采集到的数据。
生产监控层：这一层主要有监控计算机，操作站，工程师站。
实施综合监视过程各站所有信息集中显示操作，控制回路组态和参数修改和优化等功能。
生产管理层: 该层居于中央计算机之上并与办公自动化连接，负责全厂总体协调管理经营管理人事管理等6、在DCS中应用较多的网络拓扑结构有哪四种？各自的特点?（P140）1、每一个节点都通过一条链路连接到中央节点上。
2、任何两个节点之间的通信都要经过中央节点。
3、在中央节点有一个“智能”开关装置，用来接通两个节点之间的通信路径4、中央节点的构造比较复杂,一旦发生故障，整个通信系统就要瘫痪。
5、DCS很少应用这种结构1、所有的节点通过链路组成一个封闭的环路。
2、需要发送信息的节点将信息送到环上，信息在环上只能按某一确定的方向传输.3、当信息到达接收节点时，该节点识别信息中的目的地址。
4、若与自己的地址相同，就将信息取出,并加上确认标记,以便由发送节点清除。
集散控制系统复习题
集散控制系统复习题
集散控制系统（DCS）是一种通过计算机和网络技术实现对工业过程的实时监控和控制的系统。
它是工业自动化领域中的重要组成部分，广泛应用于化工、电力、钢铁、水处理等领域。
本文将为读者提供一些集散控制系统的复习题，以帮助读者巩固对该系统的理解。
1. DCS的主要特点是什么？
2. DCS的组成部分有哪些？
3. 什么是DCS的控制器？它有什么作用？
4. DCS的通信网络是如何工作的？
5. DCS在工业自动化中的应用有哪些？
6. 什么是集散控制系统的基本架构？
7. DCS的数据采集是如何实现的？
8. DCS的人机界面是什么？它有什么作用？
9. DCS的安全性如何保证？
10. 什么是DCS的红利？它对集散控制系统有何影响？
1. DCS的主要特点是什么？
DCS具有以下主要特点：
- 分散控制
- 高可靠性
- 高灵活性和可扩展性
- 开放性
2. DCS的组成部分有哪些？
DCS的组成部分主要包括：
- 控制器：负责执行控制算法
- 人机界面：用于操作和监控系统
- 通信网络：用于控制器和其他组件之间的通信
- 输入/输出模块：用于采集和输出信号
- 数据服务器：用于存储和处理数据。
集散控制与现场总线 习题答案
习题答案第1章1. 集散控制系统的主要特点是什么？为什么集散控制系统要分散控制、集中管理？集散控制系统的主要特点是分散控制和集中管理。
分散控制可以将危险分散，避免故障对系统其他部分的影响，集中管理可以利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作，可以减少管理人员的数量和工作量。
2. 开放系统的主要特点是什么？集散控制系统为什么是开放系统?开放系统的主要特点是：(1)可移植性(Portability)，(2)可适宜性（Scalability），(3)可得到性(Availability），（4）互操作性（Interconvertibility）因为集散控制系统符合这些特点。
3. 集散控制系统的发展方向是什么？向集成化、综合化、智能化的方向发展。
4. 为什么说现场总线控制系统是集散控制系统对控制的彻底分散?按照传统观点，现场设备不属于集散控制系统的范畴，但随着现场总线技术的飞速发展，网络技术已经延伸到现场，微处理机已经进入变送器和执行器，现场信息已经成为整个系统信息中不可缺少的一部分，实现了对控制的彻底分散。
5. 集散控制系统的体系结构是什么？集散控制系统的体系结构自下而上分别是：现场级、控制级、监控级和管理级。
6. 如何组成集散控制系统硬件结构？集散控制系统的硬件结构采用模块化的结构。
因为硬件模块的选择与系统的价格较为密切，加上硬件的配置与现场的要求联系较紧，因此硬件的基本配置在合同谈判阶段就已确定。
硬件配置包括下列几个方面的内容：工程师站的选择；操作员站的选择；现场控制站的配置。
7. 过程控制站、数据采集站、运行员操作站、工程师站、计算站的主要功能是什么？过程控制站接收由现场设备，如传感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场的执行器中去。
过程控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能，也可能仅完成其中的一种控制功能。
数据采集站与过程控制站类似，也接收由现场设备送来的信号，并对其进行一些必要的转换和处理之后送到集散型控制系统中的其他部分，主要是监控主设备。
集散控制系统(DCS)复习题及答案
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。
15，什么是报警死区？
解答：
报警死区定义模拟量报警恢复的不灵敏范围，避免模拟量的值在报 警限值附近摆动时，频繁地出现报警和报警恢复状态的切ห้องสมุดไป่ตู้，报警恢复只有在恢复到报警死区外时才认定为报警确实已恢复。如报警死区为ε，对上限报警恢复，必须恢复到上限 (上上限)-ε以下；对下限报警恢复，必须恢复到下限(下下限)+ε以上。报警死区示意图如图所示。
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POUS是指程序组织单元(Program Organization Units)。
31，集散控制系统的安全性包含三方面的内容：功能安全、人身安全和信息安全。
32，接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。
33，一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3个阶段。
34，模拟量信号包括模入和模出信号。此类信号应使用屏蔽双绞线电缆连接，信号电缆芯的截面应大于等于 1 mm2。
END
功能块图:
14，说明下图火灾报警系统的工作原理
(a) 火灾报警系统示意图 (b) 火灾报警梯形图程序
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。
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*1.集散控制系统是计算机、通信、CRT显示和控制技术（简称4C技术）发展起来的产物。
它采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，以及分层、分级和合作自治的结构形式，适应现代峨工业生产和管理要求。
*2. 集散控制系统通常由过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算机以及高速数据通道等五个主要部分组成。
*3. 集散控制系统四层结构模式（倒三角形的）：连续控制、批量控制、监测开关控制（在最下层）；过程控制级；控制管理级；生产管理级；经营管理级。
*4.DCS的基本功能：1）输入数据处理；2）输出处理；通过组态，数字输出可有三种不同形式：a、瞬时输出式；b、延时输出式；c、锁定输出式。
3）控制功能；4）人-机接口功能；5）通信功能；6）自诊断功能；7）冗余技术。
*5.DCS的现状及发展形势：1）开放化2）小型化3）智能化4）基于现场总线的PLC；5）新一代智能变送器6）管控一体综合集成系统CIMS。
*6.通信介质主要有：双绞线、同轴电缆和光缆三种。
*7网络结构通常有：星形、环形、总线型、树形、组合型等五种网络结构。
*8.通信控制方式有广播式（又分为：自由竞争式、通行标志式、时间分槽式）、存储转发式等。
*9.组态步骤：（1）画出控制系统框图；（2）确定各槽路的有关特性：a要执行的标准算法；bX、Y输入所对应的存储块号及槽路之间的相互关系；c、显示特性；d、选择PV跟踪和预置功能；e、报警类型和高、低极限；f、控制作用及其他的控制要求。
（3）填写组态字；（4）输出组态字。
10.集散系统从结构总体上看，都有三大部分：现场控制站、操作站和通信系统部分。
现场控制站一般由各类多回路控制器、多功能控制器及数据采集站等组成，是集散控制系统与生产过程的接口界面。
系统操作站是系统人机接口，是系统的操作、管理界面。
通信系统是集散系统各单元的连接网络。
*11.多功能控制站MC由控制器文件夹（CCFA）、点卡文件夹（PCFA）、端子板和连接电缆等组成。
12. 点卡文件夹（PCFA）的主要功能是把来自端子板的模拟、数字或计数信号转换成适用于控制器文件夹内部总线的信号电平，也把来自控制器的信号转换成模拟或数字信号进行输出，同时还支持9-16号控制SLOT的输出。
*13.变量代码的字符部分：AI：模拟量输入；DI：数字量输入；DO：数字量输出；LB：逻辑块；CI：计数输入；FL：旗标变量；TM：计数器；LP：控制。
*14.SOPL顺控程序结构：主要包括定义和执行两大部分。
（1）定义部分：用SOPL语句指出用户定义的变量名称和常数。
（2）执行部分：执行SOPL语句，以产规定的控制作用。
执行部分一般有三种形式的顺序：正常顺序（主顺序），子顺序和非正常顺序。
为了生产需要，一般8个顺序SLOT构成一个单元，若干个单元完成一个批量生产，生产一种产品。
通常主程序被排到单元的第一个顺序SLOT中去。
*15.MC无中断自动控制系统UAC的工作原理：在正常情况下，每个主控制器的监视定时器（WDT）都发出一个正常的信号给备用控制器指挥旗器，因而系统不发生切换动作。
当某一主MC发生故障时，WDT停工，故障被RMCD的控制卡识别，并发送到CPU。
CPU发出警告指令，通过译码卡接通汇线板上相应的报警端子。
CPU发出·一选通脉冲，让故障主MC的测点数据经控制卡转移到RMC的存储器CMOS卡上，同时驱动开关上相应的继电器动作，使该MC的PV、RV从端子板经RMCD的开关卡送到MC。
CPU通过HW接口卡送出故障代码，EOS在识别后即发出指令，使故障主MC的HW接口禁止，并将其HW地址赋予RMC的HW接口。
CPU 命令RMC停止工作，然后按故障主MC的测点记录数据，重新启动它的工作存储器。
RMC的输出通过RMCD的输出卡直接送至故障主MC端子板的输出端子上。
这样RMC就完全替代了故障主MC的功能，而过程控制并不中断。
*16.UAC-MC有5种操作方式，分别为正常方式、硬件后备服务方式、软件后备服务方式、试验方式和复位方式。
*17.过程接口单元PIU分为：（1）高电平过程接口单元（HL-PIU）；（2）低电平过程接口单元（LL-PIU）；（3）低能量过程接口单元（LE-PIU）；*18. 高电平过程接口单元（HL-PIU）主要用于采集现场的4-20mA或1-5V的高电平信号。
除此之外，也具有数字输入/输出能力。
其扫描率为400点/s，因而适合于要求扫描速率高的场合和需要DDC控制的系统。
对热电偶、热电阻等mV级输入信号，不能直接进入HL-PIU，须经过变送器转换为4-20mA标准信号后方可接收。
对于要求本质安全防爆的系统，应在现场仪表和PIU间增加安保器、安全栅，以防高能量窜入危险现场。
*19. 高电平过程接口单元（HL-PIU）和低电平过程接口单元（LL-PIU）都由通用卡片文件夹（CCFA）和测点卡片文件夹（PCFA）、24VDC电源、接线端子板和连线电缆等组成，装在一标准机柜内。
每个PCFA配有一个端子板，每个I/O卡对应一排端子（24个端子），与过程参数相连，一般安装在机柜背面。
*20.PIU报告的类型包括：一般报告、变化报告、警告报告。
*21.PM的功能包括输入/输出处理功能、控制功能和报警功能等三个方面。
*22.智能变送器接口STI的主要特点：*23.PM数据点的报警功能有绝对值报警（PV报警）、偏差报警（DEV报警）和速率报警（RO 报警）。
报警的限制参数（TP）有上限、上上限、下限下下限等。
报警优先级共分为五级由高到低：EMERGENCY危险级，报警信号在所有的报警总貌画面中显示；HIGH高级，报警信号在区域报警画面和单元报警画面中显示；LOW低级，报警信号只在单元报警画面中显示；JOURNAL报表级，报警信号只在报表中记录，并不送往操作站；NOACTION不需要报警等。
*24.报警链中断参数用于给出主要报警源。
（根源）。
*25.增强型操作站（EOS）的主要功能是对测点数据进行显示、报警和打印；对HW设备进行组态和加载；对SOPL程序的生成和加载以及对系统的诊断和报告。
*26.增强型操作站由硬件和软件两部分组成。
硬件包括：CRT监视器、键盘、软盘驱动及电子组件箱等四部分。
软件主要包括由两类磁盘组成，包括程序和数据磁盘。
*27.键盘红的一些专用功能键：RESET 复位键。
EOS处于复位状态时，键灯亮；BOX DIAG 调出箱诊断显示；HIWY STAT 调出高速通道状态显示，键灯闪烁表示HW出了某种故障，按下ACK键后停止闪烁。
REC STOP 切断除报警打印以外的任何打印或记录；JOG 按CRT上显示的列表，顺序移动索引标记；在点显示中顺序显示下一个点；在趋势组显示中，显示提示信息或选择趋势颜色；在用户画面中平方向移动光标；在细目显示中选择趋势显示。
*28.软盘驱动器有（1）加载（2）恢复（3）存储等三种用途。
*29.增强型操作站（EOS）的软件存储在两类软盘中，分别是系统程序软盘和数据磁盘。
系统程序软盘包括操作和程序软盘、组态程序软盘和诊断程序磁盘。
数据磁盘包括组态数据库磁盘、SOPL程序磁盘和诀窍数据磁盘。
*30.集散系统的启动包括初始启动和正常启动。
初始启动是指刚开始使用系统的操作过程。
首先必须进行组态输入，其过程包括：a、离线数据库组态（操作站与过程脱离）；b、在线数据库组态（操作站与过程相连）；c、用户显示组态；d、报告组态；e、SOPL生成（离线组态）；f、计算点建立；g、诀窍组态。
*的操作键盘分操作员键盘和工程师键盘（有两个）两种，它们分别承担操作和组态编程的功能。
*32.键锁是万能操作站用来切换系统软件属性的开关。
它有三个位置：工程师、管理人员和操作人员位置。
*33.实时监控软件操作画面包括报警一览、系统总貌、控制分组、调整画面、趋势图、流程图和数据一览等。
*34.集散控制系统的设计一般分为四个阶段：方案论证、方案设计、工程设计和系统文件设计。
35.集散系统的选择需要考虑一下原则：a、系统功能与生产过程要求，既要匹配，又要留有扩展的余地；b、先进性与成熟性需兼顾；c、系统生命周期与技术更新的权衡；d、一次投资及多次投资的综合考虑；e、系统的性能的长久运行，必须考虑是否有第二、第三追加投资，选择时综合考虑。
36.现场总线（FCS）是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输和多分支结构的通信网络。
37.现场总线技术的特点：1）全数字化通信；2）一对N结构3）可靠性高4)可控状态5）互换性6）互操作性7）综合功能8）分散控制9）统一组态10）开放式系统。
38.现场总线的体系结构主要表现在以下六个方面：1）现场通信网络;2)现场设备互联；3）互操作性；4）分散功能块；5）通信线供电；6）开放式互联网络。
39.现场总线技术的发展：1）现场总线对微机控制领域的变革；2）现场总线对DCS的变革；3)现场总线控制系统。
40.将ISO/OSI参考模型分为三层体系结构：应用层、数据链路层和物理层。
41.目前比较流行的现场总线有：CAN、LonWorks、PROFIBUS、HART、和FF。
42.现场总线分为1）BIT总线；2）CAN现场总线；3）LonWorks现场总线；4）PROFIBUS现场总线；5）FF现场总线。
43.现场总线的应用基本设备包括：1）变送器；2）执行器；3）服务器和网桥；4）辅助设备；5）监控设备。
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