淮 海 工 学 院
13 - 14 学年 第 2 学期 DCS
题号 一 A．计算机技术和CRT 技术 B．通讯技术 C．控制技术 D．信号处理技术
（ A ）2. 在集散控制系统中，为了满足过程控制的要求，常设计出一些包含子功能
控制技术 试卷(A 半开)
七 八 九 总分 核分人 的专用的功能模块，而子功能的有无则通过设置功能模块的 来确定。
二 三 四 五 六 分值 30 20 10 25 15 100 得分 一、 填空题（共30分，每空1分）
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 数据通
信系统 。
2. 集散控制系统的设计思想是 分散控制 、 集中管理__，设计原则是 分而自治、 综合协调__。
3. 集散控制系统的组态包括 系统组态 、 控制组态 、 画面组态 。 4. 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 。
5. 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。
6. 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 。
7. 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。 8. TCP连接包括三个状态： 连接建立 、 数据传送 和 连接终止 。 9. 以太网物理层采用 50 Ω基带同轴电缆作为通信媒体。数据传输速率 10Mbps 。 10. PKS是 Honeywell 公司的集散系统产品，Delta V是 Emerson 公司的集散系统产品。
二、选择题（共20分，每题1分）
（ D ）1. DCS 是基于 4C 技术发展起来的，以下不属于 4C 技术的是 。
A.功能参数 B.连接参数 C.系统参数 D.设置参数
（ AC ）3. 集散系统中对于趋势图的显示常采用以下两种方式，分别为
A. 实时在线 B. 实时离线 C. 历史归档 D.离线
归档
（ BCD）4. 在DCS中，为了减少无效通信量，常采用的措施有 。
A.减少网络通信的吞吐量 B.例外报告 C.改进数据的包装 D.采用广播式的发送模式
（ ABD ）5. 在离散PID控制算法中，常采用三种形式，分别是 。
A.位置算法 B.增量算法 C.减量算法 D.
速度算法
（ C ） 6. 为了强调安装在现场的仪表是现场总线仪表，可以在仪表的图形符号外
标注现场总线的类型，基金会现场总线的设备采用 来表示。 A. Profibus-DP B. Profibus-PA C.FF
D.CAN
（ABCD）7. 基金会现场总线通信模型是建立在OSI参考模型的基础上，主要包含以下
分层。
A.物理层 B.数据链路层 C. 现场总线访问子层
（FAS）
D.现场总线报文规范子层（FMS）
（ABCD）8. 功能模块的工作方式可分为 四种。
A. 目标方式 B. 实际方式 C. 允许方式 D. 正常方式
（ C ）9. FV-102-PID和FV-102-AO表示该现场总线是一台 。
１A.现场总线控制器 B.现场带智能阀门定位的控制阀 （1）同步运转方式。让两台或两台以上的设备或部件同步运行，进行相同的处理，C. 现场总线带PID功能模块和AO功能模块的控制阀 D.现场总线带PID功能模块的控制阀 E. 现场总线带AO功能模块的控制阀
（ A ）10. 在DCS中PV，代表的含义是 。
A. 实际值 B. 设定值 C. 输出信号 D.A、B、C
三、判断题（共10分，每题1分）
（ × ）1. 集散控制系统DCS是集计算机技术、控制技术、通讯技术和CRT技术为一
体的控制系统，实现了彻底的分散控制
（ √ ）2. 集散控制系统是一个可实现分级（分散）控制，集中管理的综合控制系统。（ √ ）3. 控制站的常见故障为控制器故障、I/O卡件故障、通道故障和电源故障。（ × ）4. 集散系统的结构具有递阶控制，集中控制和冗余化结构的特征。 （ × ）5. 为了绘制集散系统流程图的方便，用户可随意绘制图形来表示相应设备。（ × ）6. UPS主要用于自控系统和DCS电源，保证电源故障时控制系统的长期运行。（ √ ）7. 网桥是一个工作在数据链路层的网络设备。 （ √ ）8. 过程显示画面有利于了解整个DCS的系统连接配置 （ × ）9. DCS的负荷分散是由于负荷能力不够而进行负荷分散的。
（ √ ）10. 当关闭DCS系统时，首先要让每个操作站依次退出实时监控及操作系统
后，才能关掉操作站工控机及显示屏电源
四、简答题（共25分，每题5分）
1. 试推导计算机控制系统的PID控制器算法的位置形式。 2. 简述集散控制系统与现场总线控制系统的联系与区别。 3. 什么是冗余技术？常见的冗余方式有哪些？
答：冗余技术是提高DCS可靠性的重要手段。DCS 的冗余技术可以分为多重化自动备用和简易的手动备用两种方式。多重化自动备用可以进一步分为同步运转、待机运转、后退运转等三种方式。
并将其输出进行核对。
（2）待机运转方式。使一台设备处于待机备用状态，当工作设备发生故障时，启动待机设备来保证系统正常运行。待机运行方式是 DCS 中主要采用的冗余技术。
（3）后退运转方式。多台设备正常运行时，各自分担不同功能，当其中之一发生故障时，其他设备放弃其中一些不重要的功能，进行互相备用。
手动备用方式就是采用手动操作方式实现对自动控制方式的备用。当自动方式发生故障时，通过切换成手动工作方式来保持系统的控制功能。
4. 以JX-300X为例，介绍系统组态的工作流程。
5. JX-300X系统的通信网络是如何构成的？各自的作用是什么？
答：JX-300X的通信系统对于不同结构层次分别采用了信息管理网、SCnet II网络和SBUS总线。
信息管理网连接各个控制装置的网桥和企业各类管理计算机，用于工厂级的信息
２传送和管理，是实现全厂综
名称 地址 型号 合管理的信息通道。
4路电流型模拟输入信号 00 SP313(X) JX-300X系统采用双高4路电压型模拟输入信号 02 SP314(X) 速冗余工业太网SCnet II作4路模拟输出信号 08 SP316(X) 为其过程控制网络，直接连继电器输出信号 14 SP332 接系统的控制站、操作站、
工程师站、通信接口单元等，是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性。
SBUS总线是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。SBUS总线由两层构成，即SBUS-S1和SBUS-S2。主控制卡就是通过SBUS总线来管理分散于各个机笼的I/O卡件的。
五、设计题（共15分）
已知实验室JX-300X锅炉液位控制相关测点为：
模拟量输入：①电流信号：水箱液位、锅炉液位、水槽液位；②电压信号：进水流量、
出水流量、进水阀开度、出水阀开度；
模拟量输出：进水阀调节信号、出水阀调节信号、变频器调节信号； 继电器输出：变频器使能信号。
为完成锅炉液位控制，请完成一下设计任务： （1） 选择合理的主控卡并完成其组态；（4分） （2） 选择合理的数据转发卡并完成其组态；（3分） （3） 选择合理的I/O卡件并完成其组态。（8分） 答：（1）主控卡：SP243X
其组态：IP地址为128.128.1.2，冗余，UDP协议； （2）数据转发卡：SP233 其组态：地址00，冗余； （3）I/O卡件及其组态：
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DCS试题答案(A自动化111-112)
