分散控制系统复习题(解答)工科

第一章自动化功能概述

1、火力发电厂对自动化系统的功能要求包括哪些？

1、机组正常运行时：自动化系统根据对机组运行的要求，自动将运行参数维持在所要求的值（给定值或设定值）上，以取得较高的效率和较低的消耗（如煤耗、电耗等）；

2、机组在异常工况时：在参数超限，辅机跳闸等时，自动化设备能及时报警，并迅速、及时地按预定的规律进行处理，以保证机组设备的安全，减少机组停运的次数；

3、机组在危急情况时：当危及设备或人身安全时，自动采取措施进行及时处理，以保证设备和人身的安全，如MFT、OPC、TSI、ETS；

4、在机组启停过程中：根据设备的受热状态进行相应的控制，以避免机组产生不允许的热应力，而影响机组的使用寿命，如ATC；

5、随电网的发展，对自动发电控制（AGC）的要求日益严格，对单元机组基础自动化的要求越来越高。

2、火力发电机组的自动化功能包括哪些？

连续生产过程参数的监测和监视、报警、控制和保护。单元机组自动化的功能是通过各种自动控制系统和装置来实现的。

锅炉：CCS、MCS、FSSS（BMS）；

汽机：DEH、MEH、BPC、TSI、ETS、ATC；

电气：ECS；

辅机：BSCS、TSCS。

第二章分散控制系统概述

1、计算机控制系统由哪些部分组成？计算机在系统中起什么作用？

典型的控制系统结构：由被控对象、自动化仪表（测量仪表，变送器和执行器）和控制器组成。控制器通过硬件电路实现控制策略。在计算机控制系统中，用过程控制计算机（简称工控机）取代典型控制系统中的控制器。在过程控制计算机中通过软件实现控制策略，具有灵活、稳定、精确、功能强大的特点。

2、过程控制计算机的硬件由哪几部分组成？各起什么作用？

过程控制计算机的硬件由主机、外部设备、过程通道、人机接口设备和通信设备组成。

（1）主机：实现控制系统的控制策略及系统的监控功能；

（2）外部设备：用户与计算机系统交换信息；

（3）过程通道：过程控制计算机与生产过程的接口设备，实现计算机内与外界不同类型的信号之间的转换和隔离；

（4）人机接口设备：用户与计算机控制系统的接口设备；

（5）通信设备：控制系统的计算机之间、设备之间、计算机与设备之间的通信网络；

3、过程控制计算机的软件由哪几部分组成？它们有什么区别？

过程控制计算机的软件包括：系统软件和应用软件。

系统软件是由设备供应商提供给用户的软件。包括:操作系统、数据库管理系统、系统组态工具软件、计算机语言处理程序、标准子程序库（控制功能码库）等，用于扩展计算机系统的功能，方便用户使用计算机；应用软件是由用户在系统软件的支持下，针对具体应用编写的软件。包括：输入程序、控制计算程序、输出程序、显示程序、打印程序、报警程序等。

4、按计算机介入系统的程度分类，计算机控制系统有哪些类型？它们的缩写词是什么？哪

些是开环的？哪些是闭环的？

数据采集和处理系统（DAS）、直接数字控制系统（DDC）、监督计算机控制系统（SCC）、分散控制系统（DCS）。

开环系统：DAS；闭环系统：DDC、SCC、DCS。

5、分散控制系统有哪些主要的特点？

1、可靠性高（1）分散的系统结构;（2）冗余技术;（3）标准化、模块化的控制软件;（4）自诊断功能。

2、易扩展（1）通信分层化；（2）系统构成灵活；（3）高度集成化的硬件；

3、监视操作性能好（1）采用高智能的操作员站，集中监视、操作，（2）信息量大，（3）人机交互界面友好、直观；

4、软件编程容易（1）控制图形界面编程；（2）自动生成执行文件；

5、维护、使用方便（1）模件接插技术；（2）模件功能强大，种类少；（3）完善的自诊断功能；（4）模件允许带电插拔。

第三章分散控制系统的网络体系

1、什么是数据通信？数据通信系统由哪几部分组成？数据通信的过程包括哪几个步骤？

计算机与计算机或设备之间的数据交换称为数据通信。

数据通信系统由以下五部分组成：报文、发送设备、接受设备、传输介质、通信协议。

数据通信的过程：

（1）数据打包：把要传送的数据，加上必要的控制信息，按一定的格式包装起来形成传输的基本单位-报文或数据包；

（2）数据转换与编码：在发送方，对于表示信息的电平进行转换，调制，0、1编码，并-串转换等；

（3）数据传输：数据在通信介质上，按一定的规则传送；

（4）数据转换和译码：在接收方，对接收的信息进行电平转换，解调，解码，串-并转换等，将接收到的信号还原成报文；

（5）数据解包：删除报文中的附加控制信息，留下数据传送给接收方主机。

2、基本的通信方式有哪几种？各有什么特点？按数据传送方向和时间的关系分类，通信有哪几种方式？

（1）并行通信。多位二进制数据同时、同方向传送。传送速度快，连线多，成本高；

（2）串行通信。数据依次逐位在线路上传送。传送速度慢，连线少，成本低。

按通信线路上信号传输的方向与时间的关系分类，可分成单工通信、半双工通信和全双工通信。

1）单工通信。信息只能在线路上单方向传输。通信的一方只有发送设备，另一方只有接收设备，之间用一对线路连接。

2）半双工通信。信息可以双向传送，但不能同时传送。通信双方均有发送和接收设备，但只有一对线路连接，线路在不同方向的传送用户之间分时切换。

3）全双工通信。信息可以同时在线路上双向传送。通信双方均有发送和接收设备，由两对线路分别连接一方的发送设备和另一方的接收设备。

3、数字信息在通信线路中，有哪几种常用的传输方式和编码？什么是归零码？有什么特点？曼彻斯特编码和差动曼彻斯特编码是如何进行编码的？用于什么通讯方式中？

数字信息在通信线路上有两种传输形式：基带传输和频带传输。