集散控制系统(dcs)复习题答案

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1、集散控制系统（DCS）复习题及答案一填空1，集散型控制系统采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，形成“分散控制、集中管理”的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。2，集散型控制系统是计算机(Computer)、通信(Communication)、CRT显示和控制(Control)技术(简称四C技术)发展的产物。3，集散型控制系统的回路控制功能由现场控制站完成。4，集散型控制系统中所有的现场控制站、操作员站均通过数字通信网络实现连接。5，集散型控制系统中PCU指过程控制单元，PIU指过程接口单元，DH指高速数据通路，OS指操

2、作员站，MC指管理计算机。6，试列举三个典型的DCS系统和利时公司MACSII系统，西门子PCS7系统，霍尼韦尔TDC3000系统。7，集散型控制系统发展历程的第二代指1980年到1985年。8，集散型控制系统按功能分层的层次结构从下至上依次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。其中，数据采集是直接控制层的任务，市场和用户分析是决策管理层的任务。9，一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：至少一台现场控制站，至少一台操作员站，一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)，一条系统网络。10，DCS的软件构成包括控制层软件

3、，监控软件，组态软件。11，DCS有一系列特点和优点，主要表现在以下六个方面：分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。12，在DCS中，控制算法的编程是在工程师站上完成的，工作人员对现场设备的监视是在操作员站上完成的。13，DCS的数据库在服务器中。14，通常，控制系统设计人员是通过控制算法组态工具，将存储在控制器中的各种基本控制算法，按照生产工艺要求的控制方案顺序连接起来，并填进相应的参数后下装给控制器，这种连接起来的控制方案称之为用户控制程序，在IEC61131-3标准中统称为PO

4、US是指程序组织单元(ProgramOrganizationUnits)。15，把连续取N个采样值看成一个队列。队列的长度固定为N。每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据(先进先出原则)。把队列中的N个数据进行算术平均运算，这种滤波方法被称作：递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)。16，列举5种数字滤波方法：算数平均滤波法，递推平均滤波法，中位值滤波法，限幅滤波法，一阶滞后滤波法。17，现场的开关量信号存在抖动成分，抖动时间一般为4ms～15ms。19，DCS系统，PLC生产商所应遵循的国际标准是IEC61131，其中，硬件

5、是在第二部分定义，软件是在第三部分定义。20，IEC61131-3引入了程序组织单元POU的概念，POU有三类：函数(functions)、功能块(function-blocks)和程序(program)。21，DCS数据库管理和处理的数据分为配置数据和动态数据两类。22，基带传输中可用各种不同的方法来表示二进制数0和1，这被称作数字编码。23，如图所示数据表示方法，其中平衡、不归零、单极性编码的是C；非平衡、归零、单极性编码的是F。24，常用的通信传输介质有双绞线，同轴电缆，光缆。1825，列举三种常见的工业现场总线Profibus总线，

6、Modbus总线，CAN总线。26，系统的可靠性指标通常用概率来定义，常用的有可靠度R(t)、失效率λ(t)、平均故障间隔时间(MTBF)、平均故障修复时间(MTTR)、利用率等。27，可靠度是一个定量的指标，它是通过抽样统计确定的。28，串联系统的可靠度用公式表示为：，并联系统的可靠度用公式表示为：。29，失效率l(t)与时间t的关系图就是著名的浴盆曲线。该曲线可分为3个部分：初期失效区、偶然失效区、耗损失效区。30，集散控制系统提高利用率的措施归纳起来有三个方面：提高元器件和设备的可靠性；采用抗干扰措施，提高系统对环境的适应能力；采用可

7、靠性技术。31，集散控制系统的安全性包含三方面的内容：功能安全、人身安全和信息安全。32，接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。33，一个集散控制系统工程设计可分为方案论证、方案设计、工程设计3个阶段。34，模拟量信号包括模入和模出信号。此类信号应使用屏蔽双绞线电缆连接，信号电缆芯的截面应大于等于1mm2。二简答题1，说明下图中各英文简称所代表的意思。解答：2，DCS的层次结构一般分为几层？并概述每层的功能。解答：3，画出典型DCS的体系结构图并说明各组成部分的作用。解答：181)操作员站：操作员站主要完成人机界面的功能，一般采用

8、桌面型通用计算机系统，如图形工作站或个人计算机等。2)现场控制站：现场控制站是DCS的核心，系统主要的控制功能由它来完成。3)工程师站：工程师站是DCS中的一个特殊功能站，其主要