现场总线复习题2012

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1、复习题1一、填空1.OSI参考模型的七层分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。2.MACS现场控制站由控制机笼、主控制器、电源模块、智能I/O模块、端子模块、通信网络、控制机柜等部分组成。3.现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构和计算机局部网络的底层控制网络。4.典型的现场总线有Profibus、CAN、FF等。5.现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器和现场总线-电流变换器等。6.PROFIBUS现场总线的组态软件是step7。7.计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。8.计算机控制系统按

2、参与控制的计算机不同，可分为工业控制机控制系统、PLC控制和单片机控制。9.集散控制系统是计算机技术、控制技术、显示技术和、通信技术相结合的产物。10.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。11.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、数据采集与处理和数据通信。12.计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构和分散结构两大类。13.集散控制系统由工业控制机、通信网络、现场检测控制设备三大部分组成。14.常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤。15.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FC

3、S。16.集散控制系统的设计思想为集中管理、分散控制。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。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

4、系统。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和约定，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；SCC级计算机则根据生产过程的工况和已定的数学模型，进行优化分析计算，产生最优化设定值，送给DDC级计算机执行。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0-10mADC或4-20mADC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。

5、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。三、问答题1.简述DCS的操作员站、工程师站、监控计算机站的主要功能？2.简述组态设计的基本步骤。3.什么是PROFIBUS总线？PROFIBUS总线有什么特点？4.DCS的层次结构一般分为几层，并说明每层的功能？5.简述现场控制站的基本功能。6.典型的现场总线有哪些？各有什么特点？（至少写3种）7.计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？8.概述DCS的产生过程，并分析

6、其设计思想。9.什么是现场总线？与集散控制系统比较有哪些优点？答案：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

7、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。（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