集散控制系统DCS题库.doc

一、填空题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 通信系统 组成。 4C指的是computer control communication CRT 世界上第一台DCS系统是美国HONEYWELL公司推出的，型号为TDC20002.分级递阶控制系统结构分为 多层结构、多级结构 和 多重结构 组成3.开放系统的标志是 可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。4.常用的冗余方式有 同步运转方式、待机运转方式、后退运转方式和多级操作方式。5.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 。6.现场总线的特点是 开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制。7.保证互操作性的措施有 标准化、OPC技术、设备描述技术 等。8.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。9.集散控制系统的可靠性指标有 可靠度、平均无故障时间MTBF、到发生故障的平均时间MTTF、故障率 等。10.集散控制系统可靠性设计三准则是系统运行不易发生故障的设计、系统运行不受故障影响的设计、能迅速排除故障的设计。11.集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态、画面组态。12.功能模块按功能分类，通常可分为 输入、输出类功能模块、控制算法类功能模块、运算类功能模块、信号发生器类功能模块、转换类功能模块、信号选择 和 状态类功能模块 等类。13.趋势画面包括 实时趋势 和 历史趋势 两类。14.香农（Shannon）定理规定采样频率应 采样频率应不小于原系统最高频率的两倍。15.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。16.抗电磁干扰措施主要有 屏蔽、滤波、接地、合理布线 和 选择电线等 。17.集散控制系统对人机交互系统的要求是 实时性、易操作性、灵活性、可靠性 和安全性等。18.集散控制系统的组态包括 硬件 和 软件组态。19数据库管理系统是 对数据库内数据进行存储和管理 的软件系统。它的主要功能有数据描述、数据操纵、数据库的保护、数据库建立 和 维护。20.从逻辑功能看，计算机网络分为资源子网和通信子网。21.通信链路传输二进制数据分 并行传输 和 串行传输 ，串行传输又分 异步 和 同步传输两类22.常用的通信传输媒体有 双绞线、同轴电缆 和 光缆 。23.常用的通信交换技术有 电路交换、报文交换、分组交换 和 快速分组交换 等。24.差错控制中， 只能检测错误不能纠正差错 的抗干扰编码称为检错码，具有自动纠正差错功能 的抗干扰编码称为纠错码。常用的校验码为 奇偶校验码、纵向冗余校验码 和 循环冗余校验码等，集散控制系统采用 循环冗余校验码 。25.集散控制系统的控制网络具有 实时性好，动态响应快、可靠性高、适应恶劣的工业现场环境、开放系统互连 和 互操作性特点。26.以太网物理层采用50 基带同轴电缆作为通信媒体。数据传输速率是10Mbps 。27.TCP连接包括三个状态：连接建立、数据传送 和 连接终止 。28.现场总线控制系统中，用模块实现工程应用。每个模块由 资源模块、转换器模块 和功能模块 实现所需的控制和计算等功能29 集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。集散控制系统的主要特点是集中管理和分散控制。30. 通常，整个组态的执行负荷应为CPU总负荷的6080%。二、 简答题1集散控制系统的优点 。与模拟电动仪表比较，它具有连接方便、采用软连接方法使控制策略更改容易、显示方式灵活、显示内容多样、数据存储量大等优点。与计算机集中控制系统比较，它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。2 在集散控制中，分散控制结构表现在哪些方面。组织人事的分散地域的分散功能的分散负荷的分散3集散控制系统中通常对哪些部件要采用冗余结构。供电系统的冗余过程控制装置的冗余现场总线链路主设备的冗余通信系统的冗余操作站的冗余输入输出卡件的冗余4、集散控制系统设计时，对接地电阻有什么要求。集散控制系统的接地连接电阻为：直流电阻1；安全保护接地连接电阻和交流工作地电阻4；防雷保护接地连接电阻10。5、 集散控制系统主要的电磁干扰源有哪些。传导 静电 电磁 信号线耦合 接地不当 连接电势6、集散系统的组态包括哪些。系统组态、画面组态、控制组态7、ISO/OSI参考模型分哪些层？由下到上依次是物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层8、 以太网分为几层，物理层有什么功能以太网的网络结构分为物理层、数据链路层和高级用户层三层。物理层的功能：采用曼彻斯特的编码方式对数据进行编码发送同步和时钟信号。载波检出和冲突检出位传送和接收，在数据帧前加入64为的前同步信息。9 分散控制系统（DCS）一般由哪几个部分构成。一般由四大部分构成。1过程输入输出接口单元又叫数据采集站、监视站等，是为生产过程中的非控制变量设置的数据采集装置，它不但能完成数据采集和预处理，还可以对实时数据作进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，实现开环监视。2过程控制单元 又叫控制器、控制站等，是DCS的核心部分，对生产过程进行闭环控制，可控制数个至数十个回路，还可进行批量（顺序）控制。3.CRT操作站 是DCS的人一机接口装置，除监视操作、打印报表外，系统的组态、编程也在操作站上进行。 4高速数据通路 又叫高速通信总线、大道、公路等，是一种具有高速通信能力的信息总线，一般采用双绞线、同轴电缆或光导纤维构成。10、分散控制系统的通信网络有哪几种结构形式。 1星形网络结构；2环形网络结构；3总线型网络结构；4组合网络结构。三、画图题1、画图说明什么是环形网络结构？有何特和点？ 答：这种通信网络首尾相连成环形，其结构如图所示。上位机CRT 操作站站站站站 环形网络结构示意图环形网络的特点是信息传送从始发站依次经过从站，最后又回到始发站。数据传输的方向可以是单向的，也可以是双向的。这种网络结构简单，控制逻辑简单，挂接或摘除处理设备也比较容易。但当节点处理机出现故障时，会给整个系统造成威胁，虽可通过其他措施加以克服，但增加了系统的复杂性。环形网络目前采用较广泛。2、什么是总线型网络结构？有何特点？ 答：总线型网络的结构如图所示。CRT操作站上位机 站站站 总线型网络结构示意图总线型网络结构简单，系统可大可小，扩展方便，易设置备用部件，安装费用也比较低。如某个处理设备发生故障，不会威胁整个系统，而可降级使用，继续工作目前广泛采用的一种网络形式。3、画出与门、或门、RS触发器符号，并列出其输出说输入变化的真值表（输入按两个IN1.IN2、输出为Q）1 IN1IN2Q0000101001112 IN1IN2Q000011101111 3RSQ00001110011不确定4、将下面的工艺流程图转换成系统原理图。5、画出集散控制系统的体系结构。 四、判断题 1DCS系统接地一般有2个：仪表信号地和安全保护地标准答案2插拔DCS卡件时，为防止人体静电损伤卡体上的电气元件，应在系统断电后插拔 标准答案 3UPS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标准答案4DCS主要应用于连续生产过程，对间歇生产过程不适用标准答案5网络调试时，常用的DOS调试命令是：ping标准答案6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标准答案7DCS系统一般都能实现连续控制、梯形逻辑控制和顺序控制等标准答案8一般DCS系统必须有两个地：安全保护地和本安地标准答案9DCS系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。如果系统发生故障后可重新启动，使系统恢复正常，则可认为是偶然性故障标准答案10集散控制系统的基本特点是彻底分散控制，集中管理标准答案11路由器是一个工作在物理层的网络设备标准答案12DCS的负荷分散是由于负荷能力不够而进行负荷分散的。标准答案13网桥是一个工作在数据链路层的网络设备标准答案14过程显示画面有利于了解整个DCS的系统连接配置标准答案15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标准答案16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标准答案17操作站硬件出现故障检修时，必须先释放身体静电后再进行检修更换标准答案18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标准答案19集散控制系统的通讯卡件包括操作站通讯卡和控制站通讯卡两大类标准答案20在对集散控制系统检修前一定要做好组态数据和系统的备份工作标准答案五、选择题1. DCS 系统大多采用冗余配置的 10M100M（ ）作为其控制网络。A. EthernetB. DDNC. X25 分组交换网D. SDN2. 下列不属于 DCS 通讯控制方式的是（ ）。A. 令牌广播式B. 问询式C. 存储转发式D. 存储式3. 按 DCS 系统检修规程要求，用标准仪器对 I/O 卡件进行点检，通常校验点选（ ）。A. 零点、满量程B. 零点、中间点、满量程C. 量程范围为 5 个点D. 5 个点以上4. DCS 通信结构包括通信接口硬件和通信接口软件，通信接口软件就本质而言，是分别置于 DCS 端和与 DCS 直接相连的（ ）端用于数据交换的通信驱动软件。A. 操作站B. 总控机C. 现场设备D. 上位机5. DCS 系统在检修或停电后重新上电前，要确认系统连接正常，且接地良好，接地端对地电阻不超过（ ）。A. 1B. 4C. 10D. 306. HRAT 网络的最小阻抗是（）。A. 230B. 275C. 220D. 2507. DCS 显示画面大致分成四层，（）是最上层的显示。A. 单元显示B. 组显示C. 区域显示D. 细目显示8. 在下列拓扑结构中，（）具有电缆长度短，易于布线的优点。A. 星型拓扑B. 总线拓扑C. 环型拓扑D. 树型拓扑9. （）是工作在应用层的网络设备。A. 集线器B. 网桥C. 路由器D. 网关10. 在分散型控制系统中，数据采集装置的主要作用是采集（）变量信息。A. 控制B. 非控制C. 逻辑D. 报警11. I/O 卡件故障包括 I/O 处理卡故障、（）故障和它们之间连接排线的故障。A. 控制器B. 运算器C. 处理器D. 端子板12. 66. 集散控制系统 I/As 是（ ）公司的产品。A. FOXBOROB. ABBC. 横河D. 中控13. 控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差（）。A. 较大B. 较小C. 相当D. 迅速变化14. DCS 开关量位号的数据类型（）。A. SFLOATB. FLOATC. INTD. BOOL15. 信号回路接地与屏蔽接地（ ）接地极。A.应分别安装 B.可共用一个单独的 C.可与电气系统共用 D.A、B、C 16. 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 17. 在DCS中PV，SP，OP各代表的含义是 A. 实际值 B. 设定值 C. 输出信号 D.A、B、C18. 下列不正确的说法是 （ ） 。a) 调节器是控制系统的核心部件b) 调节器是根据设定值和测量值的偏差进行PID运算的c) 数字调节器可以接收420A电流输入信号d) 调节器设有自动和手动控制功能 19. 给定一个子网掩码为255.255.255.248的C类网络。每个子网上有多少个主机地址A4 B6 C8 D14 20. 防火墙能阻止的下列攻击是：（）A.外部网攻击 B.内部网攻击 C.授权用户 D.利用操作系统缺陷实施的攻击 21. DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构，其中一线指计算机网络，三点分别指（）。+ Q8 i5 w- V! E GA、现场控制站、操作员站、数据处理站 B、现场控制站、操作员站、工程师站C、现场控制站、数据处理站、工程师站 D、数据处理站、操作员站、工程师站 k8 2222. DCS装置本身只是一个软件、硬件的组合体，只有经过（）后才能成为真正适用于生产过程的应用控制系统。 a% i( n; m7 s7 dA、软、硬件组态7C+ i4 B、程序下载N8 x: G) A C、程序编写 D、程序编译223.以下不属于DCS过程控制级功能的是A. 采集过程数据进行数据转换和处理B. 数据实时显示历史数据存档C. 设备的自诊断D. 实施连续.批量和顺序的控制作用24. 以下对 DCS 输入/输出卡件的描述，错误的是（） 。 A、 模拟量卡件可以冗余配置。 B、 DCS I/O 卡件包含有模拟输入和模拟输出卡件，也有集两种功能为一体的卡件。 C、 模拟量输出卡件一般输出连续的 4-20mA 电流信号，用来控制各种执行机构的行程，但电源须另外提供。 D、 DCS 系统的模拟输入卡的输入信号一般有毫伏信号、电阻信号、4-20mA 电流信号等。25. 以下对 DCS 控制站的描述，错误的是（ ） 。 A、 DCS 控制站的随机存储器（RAM）一般装载一些固定程序 B、 DCS 控制站电源采用冗余配置，它是具有效率高、稳定性好、无干扰的交流供电系统 C、 DCS 控制站的主要功能是过程控制，是系统和过程之间的接口 D、 控制站和 I/O 卡件交换信息的总线一般都采用冗余配置26. 以下是 DCS 通讯系统的描述，错误的是（） A、 工业计算机网络的响应时间一般比办公室计算机网络快 B、 为了提高网络的可靠性，DCS 网络一般采用专门的通讯协议 C、 通讯系统实现 DCS 系统中工程师站、操作站、控制站等设备之间信息、控制命令的传递与发送以及与外部 系统信息的交互 D、 DCS 系统的通讯系统通常采用 1：1 冗余方式，以提高可靠性27. 以下是 DCS 软件体系的描述，错误的是（ ） A、 DCS 的软件分为系统软件和应用软件（过程控制软件） B、 DCS 硬件组态是指完成对系统硬件构成的软件组态，包括设置网络节点、冗余配置、I/O 卡件的类型、数 量、地址等 C、 软件组态包括历史记录的创建、流程图画