集散控制系統(tǒng)(DCS)試卷A

1、集散控制系統(tǒng)應(yīng)用試題（A卷）一、填空（40分）：.集散控制系統(tǒng)通常由、和五個主要部分組成。.控制部分是集散系統(tǒng)的核心，其功能包括、和控制。.常用的通信介質(zhì)主要有、和。.國產(chǎn)SUPCONJX-300X勺三層通信網(wǎng)絡(luò)是指、和。.集散控制系統(tǒng)又成為分散控制系統(tǒng)，英文簡稱;現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)簡稱為。.JX-300X集散控制系統(tǒng)控制站卡件有、和.集散控制系統(tǒng)的設(shè)計一般分為、和四個部分。.TDC3000系統(tǒng)早期技術(shù)比較成熟的現(xiàn)場控制站是。.冗余的兩種方式是指和。.寫出五種常用的數(shù)字濾波算法、和。.從生產(chǎn)角度，集散控制系統(tǒng)大致分為、和級。12.TDC-3000萬能控制網(wǎng)UCN屬于過程控制層，實時控制網(wǎng)絡(luò)包括、

2、和。13.集散控制系統(tǒng)的驗收分工廠驗收和兩個階段。二、名詞解釋（20分）：1、集散控制系統(tǒng)：2、組態(tài)：3、數(shù)字濾波：4、現(xiàn)場總線:5、實時：三、簡答（40分）：與常規(guī)模擬儀表相比，集散控制系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點？過程接口單元分為幾類？各適用于什么場合？增強(qiáng)型操作站（EOS是有哪幾部分構(gòu)成的？其功能是什么？4、集散控制系統(tǒng)選擇的一般原則應(yīng)考慮哪些方面？試卷標(biāo)準(zhǔn)答案一、填空：（每空1.5分,共40分）1、過程控制單元、過程接口單元、CRT顯示操作站、管理計算機(jī)、高速數(shù)據(jù)通道2、連續(xù)控制、邏輯控制、順序控制、批量控制3、雙絞線、同軸電纜、光纜4、信息管理網(wǎng)、過程控制網(wǎng)絡(luò)、SBUS總線DCS、FCS6、主控

3、制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、系統(tǒng)I/O卡件7、方案論證、方案設(shè)計、工程設(shè)計、系統(tǒng)文件設(shè)計 TOC o 1-5 h z 8、多功能控制站MC9、工作冗余、后備冗余10、程序判斷法、中位值法、算術(shù)平均濾波法、遞推平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、一階慣性濾波法、復(fù)合濾波法等（選5種）11、過程控制級、控制管理級、生產(chǎn)管理級、經(jīng)營管理級12、過程管理站、先進(jìn)過程管理站、邏輯管理站13、現(xiàn)場驗收二、簡答（每題15分）1、集散控制系統(tǒng)（DCS）是以微處理器為基礎(chǔ)的分散性綜合控制系統(tǒng)，是計算機(jī)、通信、CRT TOC o 1-5 h z 顯示和控制技術(shù)發(fā)展起來的產(chǎn)物。（3分）常規(guī)模擬調(diào)節(jié)儀表組成的過程控制系統(tǒng)存在有許多局限

4、性，例如：難以實現(xiàn)復(fù)雜的高級控制規(guī)律和參數(shù)的集中顯示操作、難以實現(xiàn)多變量相關(guān)對象的控制。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和工藝過程的復(fù)雜，相應(yīng)的儀表屏增大，給操作人員的監(jiān)視記錄帶來極大的不便。（5分）而直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC雖然用一臺計算機(jī)可以控制幾十個甚至幾百個回路，但會導(dǎo)致危險集中，降低了系統(tǒng)的安全運行性。（3分）集散控制系統(tǒng)吸收了模擬儀表和計算機(jī)集中控制的優(yōu)點，采用危險分散、控制分散、而操作和管理集中的基本設(shè)計思想以及分層、分級和合作自治的結(jié)構(gòu)形式，因此，集散控制系統(tǒng)不僅具有極高的可靠性、多功能性。而且人機(jī)聯(lián)系便利，能夠完成各類數(shù)據(jù)的采集與處理，實現(xiàn)各種復(fù)雜的高級控制。（4分）2、過程接口單元PIU根

5、據(jù)接收信息的電平高低和本質(zhì)安全要求的不同，分3類：（1）高電平接口單元（HL-PIU）:主要用于采集現(xiàn)場的4-20mA或1-5V的高電平信號。也具有數(shù)字輸入/輸出能力。掃描速率400點/秒，因而適合于要求掃描速率高的場合和需要DDC控制的系統(tǒng)。對于要求本質(zhì)安全防爆的系統(tǒng)應(yīng)在現(xiàn)場儀表和PIU之間增加安保器、安全柵，防止高能量竄入危險現(xiàn)場。（5分）（2）低電平接口單元（LL-PIU）:主要用于采集熱電偶、熱電阻等mv級信號。只接收模擬和數(shù)字輸入。mv級低電平經(jīng)程控放大、A/D轉(zhuǎn)換、零偏校正、增益最佳化和報警限測試對熱電偶信號進(jìn)行冷端補(bǔ)償和斷偶檢查。掃描速率160點/秒。（5分）低能量過程接口單元（

6、LE-PIU）：只要用于本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)，為遠(yuǎn)程多路傳輸?shù)母唠娖交虻碗娖侥M輸入提供終端和數(shù)據(jù)處理。僅具有模擬和數(shù)字輸入功能?，F(xiàn)場傳感器安裝在遠(yuǎn)離PIU的金屬多路切換箱中，并設(shè)置有齊納安保器，狗成本安系統(tǒng)。掃描速率16點/秒。5分）3、增強(qiáng)型操作站：由硬件和硬件兩部分組成。硬件包括CRT監(jiān)視器、鍵盤、軟盤驅(qū)動器和電子組件箱四部分組成。軟件主要由系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)磁盤組成。為了操作的安全可靠，一般由2-3臺EOSta成一個操作中心。（5分）增強(qiáng)型操作站是TDC-3000BASIC系統(tǒng)中最重要、最常用的人機(jī)接口，通過它對整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)監(jiān)視和管理。它的主要功能是對測點數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、報警和打?。粚Ω咚贁?shù)

7、據(jù)通道（HW）設(shè)備進(jìn)行組態(tài)和加載；對SOPL程序的生成和加載以及對系統(tǒng)的診斷和報告。增強(qiáng)型操作站可以支持63臺設(shè)備，由1500點細(xì)目顯示、99頁用戶流程畫面、100點趨勢記錄、20個報表、150個程序運算功能和32個批量過程管理。（10分）4、集散系統(tǒng)的選擇一般考慮以下原則：（1）系統(tǒng)功能與生產(chǎn)過程要求（2）先進(jìn)性與成熟性兼顧（3）系統(tǒng)生命周期與技術(shù)更新的權(quán)衡（4）一次投資及多次投資的綜合考慮（5）系統(tǒng)的性能與技術(shù)管理水平的匹配（5條原則答出10分，每條適當(dāng)論述加1分）、邏輯控制、順序控制、批量控制3、雙絞線、同軸電纜、光纜4、信息管理網(wǎng)、過程控制網(wǎng)絡(luò)、SBUS總線5、DCS、FCS6、主控制

8、卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、系統(tǒng)I/O卡件7、方案論證、方案設(shè)計、工程設(shè)計、系統(tǒng)文件設(shè)計 TOC o 1-5 h z 8、多功能控制站MC9、工作冗余、后備冗余10、程序判斷法、中位值法、算術(shù)平均濾波法、遞推平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、一階慣性濾波法、復(fù)合濾波法等（選5種）11、過程控制級、控制管理級、生產(chǎn)管理級、經(jīng)營管理級12、過程管理站、先進(jìn)過程管理站、邏輯管理站13、現(xiàn)場驗收二、簡答（每題15分）1、集散控制系統(tǒng)（DCS）是以微處理器為基礎(chǔ)的分散性綜合控制系統(tǒng)，是計算機(jī)、通信、CRT顯示和控制技術(shù)發(fā)展起來的產(chǎn)物。（3分）常規(guī)模擬調(diào)節(jié)儀表組成的過程控制系統(tǒng)存在有許多局限性，例如：難以實現(xiàn)復(fù)雜的高級控制

9、規(guī)律和參數(shù)的集中顯示操作、難以實現(xiàn)多變量相關(guān)對象的控制。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和工藝過程的復(fù)雜，相應(yīng)的儀表屏增大，給操作人員的監(jiān)視記錄帶來極大的不便。（5分）而直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC雖然用一臺計算機(jī)可以控制幾十個甚至幾百個回路，但會導(dǎo)致危險集中，降低了系統(tǒng)的安全運行性。（3分）集散控制系統(tǒng)吸收了模擬儀表和計算機(jī)集中控制的優(yōu)點，采用危險分散、控制分散、而操作和管理集中的基本設(shè)計思想以及分層、分級和合作自治的結(jié)構(gòu)形式，因此，集散控制系統(tǒng)不僅具有極高的可靠性、多功能性。而且人機(jī)聯(lián)系便利，能夠完成各類數(shù)據(jù)的采集與處理，實 TOC o 1-5 h z 現(xiàn)各種復(fù)雜的高級控制。（4分）2、過程接口單元PIU根據(jù)

10、接收信息的電平高低和本質(zhì)安全要求的不同，分3類：（1）高電平接口單元（HL-PIU）:主要用于采集現(xiàn)場的4-20mA或1-5V的高電平信號。也具有數(shù)字輸入/輸出能力。掃描速率400點/秒，因而適合于要求掃描速率高的場合和需要DDC控制的系統(tǒng)。對于要求本質(zhì)安全防爆的系統(tǒng)應(yīng)在現(xiàn)場儀表和PIU之間增加安保器、安全柵，防止高能量竄入危險現(xiàn)場。（5分）（2）低電平接口單元（LL-PIU）:主要用于采集熱電偶、熱電阻等mv級信號。只接收模擬和數(shù)字輸入。mv級低電平經(jīng)程控放大、A/D轉(zhuǎn)換、零偏校正、增益最佳化和報警限測試對熱電偶信號進(jìn)行冷端補(bǔ)償和斷偶檢查。掃描速率160點/秒。（5分）低能量過程接口單元（L

11、E-PIU）：只要用于本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)，為遠(yuǎn)程多路傳輸?shù)母唠娖交虻碗娖侥M輸入提供終端和數(shù)據(jù)處理。僅具有模擬和數(shù)字輸入功能?，F(xiàn)場傳感器安裝在遠(yuǎn)離PIU的金屬多路切換箱中，并設(shè)置有齊納安保器，狗成本安系統(tǒng)。掃描速率16點/秒。5分）3、增強(qiáng)型操作站：由硬件和硬件兩部分組成。硬件包括CRT監(jiān)視器、鍵盤、軟盤驅(qū)動器和電子組件箱四部分組成。軟件主要由系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)磁盤組成。為了操作的安全可靠，一般由2-3臺EOSta成一個操作中心。（5分）增強(qiáng)型操作站是TDC-3000BASIC系統(tǒng)中最重要、最常用的人機(jī)接口，通過它對整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)監(jiān)視和管理。它的主要功能是對測點數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、報警和打印；對高速數(shù)據(jù)通道（HW）設(shè)備進(jìn)行組態(tài)和加載；對SOPL程序的生成和加載以及對系統(tǒng)的診斷和報告。增強(qiáng)型操作站可以支持63臺