集散控制系统(13-14-1)复习题(邮电)

《集散控制系统》复习思考题

1．集散系统的产生基于哪些主要技术？各种技术的作用？

计算器，通信，CRT显示和控制

计算机技术：控制系统核心，提高系统运行效率。

通信技术：扩大通信范围，提高数据传输率，改善数据通信质量。

控制技术：扩充控制算法，扩大过程操作管理范围。

2．与常规仪表、计算机集中控制相比，集散控制系统的优势在哪里P4？

与电动仪表比较，它具有连接方便、采用软连接方法使控制策略更改容易、显示方式灵活，显示内容多样、数据存储量大等优点；与计算机集中控制比较，它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。

3．简述第一代集散控制系统的主要组成部分及其作用。P3

1.分散过程控制装置部分：实现与生产过程的连接

2.集中操作和管理系统：实现人与机的信息交互

3.通信系统部分：实现各有关级之间的数据通信

4．简述集散系统的功能层次、各层的作用。P15

1.现场控制级：现场总线，完成现场各种职能设备的相互通信。

2.过程装置级：DCS的控制站，完成生产过程的数据采集、闭环控制、顺序控制等功能。

3.车间管理级：操作站、历史站、应用站。系统进行组态、监视和操作，对生产过程实行高级控制策略故障诊断、质量评估。

4.全厂调度级：调度站、控制系统体系结构中的最高层广泛地涉及工程、经济、商务、人事事以及其他各项功能。

5．数据通信系统的主要技术指标有那些？

可靠性，实时性

6．ISO体系结构有几层？一般集散系统包括哪几层P255？

物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

集散：物理、链路层、应用层。

7．简述DCS常用的网络拓扑结构及其特点。P79

1.总线：所有节点挂接到一条总线上，广播发送需要有介质访问控制过程以防止冲突。

2.星形：有一个中心节点，其他节点与其构成点到点连接，中心节点可以是智能设备，也可以是非智能设备。

3.环形：所有节点连接成一个闭合的环结构，结点之间为点到点连接。

8．简述可靠度、失效率、平均寿命及其关系。P81

可靠度：指机器、零件或系统从开始工作起，在规定的使用条件下的工作周期内，达到所规定的性能，即无故障正常状态下的概率。R(t)

失效率：指瞬时故障率，它指能工作到某个时间的机器、零件或系统，在连续单位时间内发生故障的比例，又称风险率、故障率。λ(t)

平均寿命：指不能修理的机器、零件或系统，到发生故障为止的工作时间的平均值。MTTF 9．某产品的平均寿命为10000小时，其失效率是多少？能连续工作5000小时的概率是多少？

10．提高系统可靠性的措施有哪些？P85

1.提高冗余设计技术

2.尽可能减少零件件数，尤其是故障率高的零件数

11．系统部件的串联、并联对可靠性的影响。P83

12．两个平均寿命为5000小时的产品构成工作热备系统，写出其可靠性表达式。

计算其平均寿命。

13．简述数据传输单工通信与双工通信。集散系统的数据传输采用的是哪种方式？P248

14．通信系统常用的检错方法有哪些？有哪些处理方法？P252

奇偶校验、纵向冗余校验、循环冗余校验、有效点

超时发送，拒绝接收，选择拒绝，探询

15．集散系统操作站组态的主要内容。及JX-300系统为例，简述主要操作界面的组态方法（或操作过程）

系统组态、画面组态、控制组态。

1 操作小组设置

2 标准画面（总貌画面、趋势画面、控制分组画面、数据一览画面）组态

3 流程图登录

4 报表制作

5自定义键

6语言报警组态

16．集散系统规格书的作用及主要内容。

包括集散控制系统的特点，控制规模，系统设计原则，硬件性能和设计要求，质量保证和交件支付

17．集散系统操作站的主要功能。

显示，操作，报警，组态，系统维护和报告生成

一般具有下述功能：

1.对全部过程变量进行各种格式的显示，并允许操作人员对过程进行干预：

2.对过程变量的历史数据进行处理和存贮：

3.显示和打印过程报警：

4.编制和调用各种用户显示画面：

5.编制和打印各种报表：

6.组态和装载监视，控制盒管理软件：

7.对通信总线上所有连接的设备进行组态，并将组态结果装载到对应设备：

8.完成系统的诊断。

18．集散系统中PID算法的常用形式有哪些？各有什么特点？P112

位置式，根据偏差计算阀门的位置；增量式，根据偏差计算阀门变化；速度式，根

据偏差程度计算阀门变化

19．集散系统控制组态的作用。

完成各控制器、过程控制装置的控制结构连接、参数设置等

20．集散系统硬件组态包括的内容。

控制器、输入（输出）卡件、安全栅、继电器、端子排、空开、信号线、电缆线

21．集散系统控制组态的方法。以JX-300系统和S7-300系统为例，简述PID控制回路组态方法（或操作过程）。

用集散控制系统制造商提供的内部仪表，通过软连接的方法连接起来，实现所需的控制方案或控制策略。

基本操作：1.确定控制组态的节点

2.确定所需的功能模块

3.参数设置

4.建立连接关系

22．常见的通信介质有哪几种，各有什么特点？DCS系统常用的通信介质有哪些？P248

1.双绞线：价格低廉，数据传输率低，可连接设备较少

2.同轴电缆：强抗干扰能力、多站适用性好

3.光导纤维：强抗电磁干扰能力，传播距离远、信号衰减小、带宽高、传输

速率高、本身费用昂贵、安装和维护费用高

4.无线电波：传输距离较短，所需功率较低

23．DCS为什么要采用冗余技术？系统中哪些部件常采用1:1冗余结构？

提高系统的可靠性

1.供电系统

2.控制器部分

3.通信部分

24．与普通办公网络相比，DCS对通信网络有什么要求。P254

1.实时性好，动态响应快

2.可靠性高

3.适应恶劣的工业现场环境

4.开放系统互连

和互操作性

25．某生产过程输入/输出控制点如表所示。拟采用浙大中控JX-300系统。试给出IO

26、STEP 7软件的作用是什么？

既可用于开发用户程序，又可实时监护用户程序的执行状态

27、组态王组态软件中为什么要建立设备？

建立设备才能采集变量，从而实现控制