集散控制系统(DCS)试卷A.doc

《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. TDC-3000万能控制网 UCN 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、 FCS

6、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MC

9、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。（ 3分）

常规模拟调节仪表组成的过程控制系统存在有许多局限性，例如：难以实现复杂的高级控制规律和参数的集中显示操作、难以实现多变量相关对象的控制。随着生产规模的扩大和工艺过程的复杂，相应的仪表屏增大，给操作人员的监视记录带来极大的不便。（5分）

而直接数字控制系统 DDC虽然用一台计算机可以控制几十个甚至几百个回路，但会导致危险集中，降低了系统的安全运行性。（ 3分）

集散控制系统吸收了模拟仪表和计算机集中控制的优点，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，因此，集散控制系统不仅具有极高的可靠性、多功能性。而且人机联系便利，能够完成各类数据的采集与处理，实

现各种复杂的高级控制。（ 4分）

2、过程接口单元 PIU 根据接收信息的电平高低和本质安全要求的不同，分3类：

（1）高电平接口单元（ HL-PIU ）：主要用于采集现场的4-20mA 或 1-5V 的高电平信号。也具有数字输入 / 输出能力。扫描速率 400点/ 秒，因而适合于要求扫描速率高的场合和需要DDC

控制的系统。对于要求本质安全防爆的系统应在现场仪表和PIU 之间增加安保器、安全栅，防止高能量窜入危险现场。（5分）

（2）低电平接口单元（ LL-PIU ）：主要用于采集热电偶、热电阻等mv级信号。只接收模拟和数字输入。 mv级低电平经程控放大、A/D 转换、零偏校正、增益最佳化和报警限测试对热

电偶信号进行冷端补偿和断偶检查。扫描速率160点 / 秒。（ 5分）

（3）低能量过程接口单元（ LE-PIU ）：只要用于本质安全防爆系统，为远程多路传输的高电平或低电平模拟输入提供终端和数据处理。仅具有模拟和数字输入功能。现场传感器安装在

远离 PIU 的金属多路切换箱中，并设置有齐纳安保器，狗成本安系统。扫描速率16点/秒。 5 分）

3、增强型操作站：由硬件和硬件两部分组成。硬件包括CRT监视器、键盘、软盘驱动器和

电子组件箱四部分组成。软件主要由系统程序和数据磁盘组成。为了操作的安全可靠，一般由2-3 台 EOS组成一个操作中心。（ 5分）

增强型操作站是TDC-3000BASIC系统中最重要、最常用的人机接口，通过它对整个生产过程

实现监视和管理。它的主要功能是对测点数据进行显示、报警和打印；对高速数据通道（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。增强型操作站

可以支持63台设备，

由1500点细目显

示、

99页用户流程画

面、

100点趋势记

录、

20个报表、

150个程序运算功能和32个批量过程管理。（ 10分）

4、集散系统的选择一般考虑以下原则：

（1）系统功能与生产过程要求

（2）先进性与成熟性兼顾

（3）系统生命周期与技术更新的权衡

（4）一次投资及多次投资的综合考虑

（5）系统的性能与技术管理水平的匹配

（5条原则答出 10分，每条适当论述加 1

分）、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、 FCS

6、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MC

9、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。（ 3分）

常规模拟调节仪表组成的过程控制系统存在有许多局限性，例如：难以实现复杂的高级控制

规律和参数的集中显示操作、难以实现多变量相关对象的控制。随着生产规模的扩大和工艺

过程的复杂，相应的仪表屏增大，给操作人员的监视记录带来极大的不便。（5分）

而直接数字控制系统DDC虽然用一台计算机可以控制几十个甚至几百个回路，但会导致危险

集中，降低了系统的安全运行性。（ 3分）

集散控制系统吸收了模拟仪表和计算机集中控制的优点，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，因此，集散控制系统不