集散控制系统期末考试试题库及答案解析
一、填空
1. 1975 年，世界上第一套集散控制系统由 Honeywell 公司首先向市场推出，其型号是 TDC2000 。
2.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 3. OSI参考模型的七层分别是 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连 40 个模块，通过扩大器可连64 个模块。 5. CS3000系统主要由 操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关 等部分组成。 7.现场总线是一种 数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络 的底层控制网络。 8.典型的现场总线有 Profibus、CAN、FF 等。
9.现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器、现场总线-电流变换器等。
10. PROFIBUS现场总线的组态软件是 STEP7。 11.计算机控制系统由:工业控制机 生产过程 组成。
12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为 工业控制机控制系统、PLC控制、单片机控制
13.集散控制系统是:计算机技术、控制技术、显示技术、通信技术 相结合的产物。 14.计算机网络的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树型、网状型 17.现场控制站的基本功能包括:反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理、数据通信。
20. CS3000集散控制系统的FCS有 标准型、扩展型、紧凑型三种。 22.计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构、分散结构大类。
23.集散控制系统由:工业控制机、通信网络、现场检测控制设备大部分组成。 24.常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤 。
25.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 。
26.集散控制系统的设计思想为 .集中管理、分散控制 。
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二、名词解释
数据采集系统：计算机只承担数据的采集和处理，而不直接参与控制。
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。
计算机控制系统：利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。
集散控制系统：是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、局部网络通信的计算机综合控制系统。
现场总线：连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 组态：利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置，使其按预定的功能实现特定的目的。
串行传输：把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。
通信协议：通信双方共同遵守的规则，包括语法、语义、时序。
监督计算机控制系统：简称SCC系统，是一种两级微型计算机控制系统，其中DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制。 分级控制系统：由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制，其特点是控制分散、危险分散。
模拟通信：通信系统中所传输的是模拟信号，通常采用0-10m A DC或4-20m A DC电流信号传输信息。
数字通信：通信系统中所传输的是数字信号。
并行传输：把数据多位同时在信道上进行传输的方式。
开放系统互连参考模型：信息处理领域内最重要的标准之一，是一种框架模型，它将开发系统的通信功能分为七层，描述了各层的意义及各层的命名和功能。 六、问答题
1.操作站的主要功能：为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。 工程师站的主要功能：控制系统组态的修改、控制参数的调试
监控计算机的主要功能：在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考。 2.组态设计的一般步骤如下：
（1）组态软件的安装 按照要求正确安装组态软件，并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。
（2）工程项目系统分析 首先要了解控制系统的构成和工艺流程，弄清被控对象的特征，明确技术要求，然后再进行工程的整体规划，包括系统应实现哪些功能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。
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（3）设计用户操作菜单 为便于控制和监视系统的运行，通常应根据实际需要建立用户自己的菜单以方便操作，例如设立一按钮来控制电动机的起/停。
（4）画面设计与编辑 画面设计分为画面建立、画面编辑和动画编辑与链接几个步骤。画面由用户根据实际工艺流程编辑制作，然后需要将画面与已定义的变量关联起来，以便使画面上的内容随生产过程的运行而实时变化。
（5）编写程序进行调试 程序由用户编写好之后需进行调试，调试前一般要借助于一些模拟手段进行初调，检查工艺流程、动态数据、动画效果等是否正确。
（6）综合调试 对系统进行全面的调试后，经验收方可投入试运行，在运行过程中及时完善系统的设计。 。
4.集散控制系统分为四个层次，每个层次由多个计算机组成，分别行使不同的功能，自下而上分别是：现场控制级、过程控制级、过程管理级和经营管理级。与这四层结构相对应的四层局部网络分别是现场网络、控制网络、监控网络和管理网络。现场控制级的功能：一是完成过程数据采集与处理。二是直接输出操作命令、实现分散控制。三是完成与上级设备的数据通信，实现网络数据库共享。四是完成对现场控制级智能设备的监测、诊断和组态等。 过程控制级功能：一是采集过程数据，进行数据转换与处理；二是对生产过程进行监测和控制，输出控制信号，实现反馈控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制功能；三是现场设备及 I/O卡件的自诊断；四是与过程操作管理级进行数据通信。过程管理级功能：一是监视和控制生产过程；二是控制方式的无扰动切换，修改设定值，调整控制信号，操控现场设备，以实现对生产过程的干预；三是打印各种报表，复制屏幕上的画面和曲线等。
5.现场控制站是多功能型的，其基本功能包括反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理和数据通信等功能。 6. PROFIBUS现场总线系统的技术特点： ①容易安装，节省成本。 ②集中组态，建立系统简单。
③提高可靠性，工厂生产更安全、有效。 ④减少维护，节省成本。 ⑤符合国际标准，工厂投资安全。
基金会现场总线是一种全数字式的串行双向通信系统，它可以将现场仪表、阀门定位器等智
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