计算机控制系统

1、计算机控制系统（PLC、DCS）基本原理 2 1P1当可编程序控制器用一个中心单元不能满足所要求的控制任务时，就要对系统进 行扩展。通讯接口就是用于连接中心单元与扩展单元、扩展单元与扩展单元的模板。 ()正确答案：当可编程序控制器用一个中心单元不能满足所要求的控制任务时，就要对系统进行扩展。扩展接口就是用于连接中心单元与扩展单元、扩展单元与扩展单元的模板。P2PLC经过自诊断、与编程器等的通信、输人采样、用户程序执行、输出刷新这五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期。 ()P3集散控制系统的基本特点是彻底分散控制，集中管理。 ()正确答案：集散控制系统的基本特点是相对分散控制，集中管理。X1集散

2、控制系统是利用微型计算机技术对生产过程进行(A)。 A分散控制 B计算机控制 C分布式控制 D程序控制X2CENTUMCS 3000R3系统中，(C)是具有工程组态功能的PC机，如可以进行系统组态或在线维护。 A现场控制站FCS B人机接口站HIS C工程师站ENG D实时控制总线Vnet 卡件知识 4 1P1SUPCONJX-300XPDCS的主控卡、数据转发卡既可冗余工作，也可单卡工作。()X1SUPCONJX-300XPDCS数据转发卡的p地址范围是(C)。A2-31B0-31C0-15D1-29X2在DCS系统供电中，卡件的本身的工作电压是(A)。A+5伏B+24伏C+255伏 D+1

3、2VX3JX-300XPDCS信息管理网和过程控制网中，通讯最大距离是(C)。Al kmB5kmC10km D15 kmX4在进行报表制作时，每张报表最多只能对(B)事件进行定义。A32个B64个C128个 D256个信号报警联锁系统逻辑控制知识 8 4P1在配有信号联锁系统的工艺生产过程，当某些工艺变量(如压力、温度、流量、液位等)出现偏差或生产过程不稳定或仪表发生故障等情况时，以灯光和声响引起操作者的注意，或自动停车或自动操纵事故阀门，使生产过程自动处于安全状态，这是确保产品质量及设备和人身安全所必需的。 ()正确答案：在配有信号联锁系统的工艺生产过程，当某些工艺变量(如压力、温度、流量、

4、液位等) 越限或运行状态发生异常情况时，以灯光和声响引起操作者的注意，或自动停车或自动操纵事故阀门，使生产过程自动处于安全状态，这是确保产品质量及设备和人身安全所必需的。P2信号报警和联锁保护系统中用以表示某个自动信号报警与联锁保护的工作状态的信息的信号是指令信号。 ()正确答案：信号报警和联锁保护系统中用以表示某个自动信号报警与联锁保护的工作状态的信息的信号是保护作用信号。P3自动信号报警与联锁保护系统的发信元件，它们起到检测信息、传递信息、输出信息的作用。 ()正确答案：自动信号报警与联锁保护系统的发信元件，它们起到参数检测、发布指令的作用。这些元件的通断状态也就是系统的输入信号。P4自动

5、信号报警与联锁保护系统的逻辑元件，它们根据被测变量数值进行逻辑运算，并向执行元件发布指令信号。 ()正确答案：自动信号报警与联锁保护系统的逻辑元件，它们根据输入信号进行逻辑运算，并向执行元件发出控制信号。X1信号报警和联锁保护系统由发信元件、执行和(C)组成。A输入元件 B执行元件 C逻辑元件 D控制元件X2信号报警和联锁保护系统中用以表示被监督对象的工作状态的信号是(A)。A位置信号 B指令信号 C保护作用信号 D控制信号X3信号报警和联锁保护系统中用以表示某个自动信号报警与联锁保护的工作状态的信息的信号是(C)。A位置信号 B指令信号 C保护作用信号 D控制信号X4在自动信号报警与联锁保护

6、系统，联锁的内容之一是工艺联锁。由于工艺系统某变量(C)，而引起联锁动作，简称“工艺联锁”。A波动较大 B偏差较大 C超越限制 D控制缓慢X5在自动信号报警与联锁保护系统，联锁的内容之一是程序联锁。它能按一定的程序或(D)对工艺设备进行自动操纵。A速度 B大小 C危险程度 D时间次序X6联锁保护实质上是一种自动操纵保护系统，它有四个方面的内容，其中由于工艺系统某个变量超限(处于事故状态)，而引起联锁动作的是(D)。A泵类开停车联锁 B程序联锁 C机组联锁 D工艺联锁X7联锁保护实质上是一种自动操纵保护系统，它有四个方面的内容，其中运转设备本身或机组之间联锁的是(C)。A泵类开停车联锁 B程序联

7、锁 C机组联锁 D工艺联锁X8信号报警与联锁保护装置就其构成，触点的种类可分为触点式、无触点式和(D)。A继电器 B晶体管 C集成电路 D触点与无触点同用的混合式 其它集散控制系统应用试题（A卷）题 号一二三四五六七八九十十一十二总 分得 分一、填空（40分）：1. 集散控制系统通常由 、 、 、 和 五个主要部分组成。2. 控制部分是集散系统的核心，其功能包括 、 、 和 控制。3. 常用的通信介质主要有 、 和 。4. 国产SUPCON JX-300X的三层通信网络是指 、 和 。5. 集散控制系统又成为分散控制系统，英文简称 ；现场总线控制系统简称为 。6. JX-300X集散控制系统控

8、制站卡件有 、 和 。7. 集散控制系统的设计一般分为 、 、 和 四个部分。8. TDC3000系统早期技术比较成熟的现场控制站是 。9.冗余的两种方式是指 和 。10.写出五种常用的数字滤波算法 、 、 、 和 。11.从生产角度，集散控制系统大致分为 、 、 和 级。12.TDC-3000万能控制网UCN属于过程控制层，实时控制网络包括 、 和 。13.集散控制系统的验收分工厂验收和 两个阶段。二、名词解释（20分）：1、集散控制系统：2、组态：3、数字滤波：4、现场总线：5、实时：三、简答（40分）：1. 与常规模拟仪表相比，集散控制系统具有哪些优点？2. 过程接口单元分为几类？各适用

9、于什么场合？3. 增强型操作站（EOS）是有哪几部分构成的？其功能是什么？4、集散控制系统选择的一般原则应考虑哪些方面？试卷标准答案一、填空：（每空1.5分,共40分）1、过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算机、高速数据通道2、连续控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制3、双绞线、同轴电缆、光缆4、信息管理网、过程控制网络、SBUS总线5、DCS、FCS6、主控制卡、数据转发卡、系统I/O卡件7、方案论证、方案设计、工程设计、系统文件设计8、多功能控制站MC9、工作冗余、后备冗余10、程序判断法、中位值法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权平均滤波法、一阶惯性滤波法、复合滤波法

10、等（选5种）11、过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级12、过程管理站、先进过程管理站、逻辑管理站13、现场验收二、简答（每题15分）1、集散控制系统（DCS）是以微处理器为基础的分散性综合控制系统，是计算机、通信、CRT显示和控制技术发展起来的产物。（3分）常规模拟调节仪表组成的过程控制系统存在有许多局限性，例如：难以实现复杂的高级控制规律和参数的集中显示操作、难以实现多变量相关对象的控制。随着生产规模的扩大和工艺过程的复杂，相应的仪表屏增大，给操作人员的监视记录带来极大的不便。（5分）而直接数字控制系统DDC虽然用一台计算机可以控制几十个甚至几百个回路，但会导致危险集中，降低了系

11、统的安全运行性。（3分）集散控制系统吸收了模拟仪表和计算机集中控制的优点，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以及分层、分级和合作自治的结构形式，因此，集散控制系统不仅具有极高的可靠性、多功能性。而且人机联系便利，能够完成各类数据的采集与处理，实现各种复杂的高级控制。（4分）2、过程接口单元PIU根据接收信息的电平高低和本质安全要求的不同，分3类：（1）高电平接口单元（HL-PIU）：主要用于采集现场的4-20mA或1-5V的高电平信号。也具有数字输入/输出能力。扫描速率400点/秒，因而适合于要求扫描速率高的场合和需要DDC控制的系统。对于要求本质安全防爆的系统应在现场仪表

12、和PIU之间增加安保器、安全栅，防止高能量窜入危险现场。（5分）（2）低电平接口单元（LL-PIU）：主要用于采集热电偶、热电阻等mv级信号。只接收模拟和数字输入。mv级低电平经程控放大、A/D转换、零偏校正、增益最佳化和报警限测试对热电偶信号进行冷端补偿和断偶检查。扫描速率160点/秒。（5分）（3）低能量过程接口单元（LE-PIU）：只要用于本质安全防爆系统，为远程多路传输的高电平或低电平模拟输入提供终端和数据处理。仅具有模拟和数字输入功能。现场传感器安装在远离PIU的金属多路切换箱中，并设置有齐纳安保器，狗成本安系统。扫描速率16点/秒。5分）3、增强型操作站：由硬件和硬件两部分组成。硬

13、件包括CRT监视器、键盘、软盘驱动器和电子组件箱四部分组成。软件主要由系统程序和数据磁盘组成。为了操作的安全可靠，一般由2-3台EOS组成一个操作中心。（5分）增强型操作站是TDC-3000BASIC系统中最重要、最常用的人机接口，通过它对整个生产过程实现监视和管理。它的主要功能是对测点数据进行显示、报警和打印；对高速数据通道（HW）设备进行组态和加载；对SOPL程序的生成和加载以及对系统的诊断和报告。增强型操作站可以支持63台设备，由1500点细目显示、99页用户流程画面、100点趋势记录、20个报表、150个程序运算功能和32个批量过程管理。（10分）4、集散系统的选择一般考虑以下原则：（

14、1）系统功能与生产过程要求（2）先进性与成熟性兼顾（3）系统生命周期与技术更新的权衡（4）一次投资及多次投资的综合考虑（5）系统的性能与技术管理水平的匹配（5条原则答出10分，每条适当论述加1分）、逻辑控制、顺序控制、批量控制3、双绞线、同轴电缆、光缆4、信息管理网、过程控制网络、SBUS总线5、DCS、FCS6、主控制卡、数据转发卡、系统I/O卡件7、方案论证、方案设计、工程设计、系统文件设计8、多功能控制站MC9、工作冗余、后备冗余10、程序判断法、中位值法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权平均滤波法、一阶惯性滤波法、复合滤波法等（选5种）11、过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营

15、管理级12、过程管理站、先进过程管理站、逻辑管理站13、现场验收二、简答（每题15分）1、集散控制系统（DCS）是以微处理器为基础的分散性综合控制系统，是计算机、通信、CRT显示和控制技术发展起来的产物。（3分）常规模拟调节仪表组成的过程控制系统存在有许多局限性，例如：难以实现复杂的高级控制规律和参数的集中显示操作、难以实现多变量相关对象的控制。随着生产规模的扩大和工艺过程的复杂，相应的仪表屏增大，给操作人员的监视记录带来极大的不便。（5分）而直接数字控制系统DDC虽然用一台计算机可以控制几十个甚至几百个回路，但会导致危险集中，降低了系统的安全运行性。（3分）集散控制系统吸收了模拟仪表和计算机

16、集中控制的优点，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以及分层、分级和合作自治的结构形式，因此，集散控制系统不仅具有极高的可靠性、多功能性。而且人机联系便利，能够完成各类数据的采集与处理，实现各种复杂的高级控制。（4分）2、过程接口单元PIU根据接收信息的电平高低和本质安全要求的不同，分3类：（1）高电平接口单元（HL-PIU）：主要用于采集现场的4-20mA或1-5V的高电平信号。也具有数字输入/输出能力。扫描速率400点/秒，因而适合于要求扫描速率高的场合和需要DDC控制的系统。对于要求本质安全防爆的系统应在现场仪表和PIU之间增加安保器、安全栅，防止高能量窜入危险现场。（

17、5分）（2）低电平接口单元（LL-PIU）：主要用于采集热电偶、热电阻等mv级信号。只接收模拟和数字输入。mv级低电平经程控放大、A/D转换、零偏校正、增益最佳化和报警限测试对热电偶信号进行冷端补偿和断偶检查。扫描速率160点/秒。（5分）（3）低能量过程接口单元（LE-PIU）：只要用于本质安全防爆系统，为远程多路传输的高电平或低电平模拟输入提供终端和数据处理。仅具有模拟和数字输入功能。现场传感器安装在远离PIU的金属多路切换箱中，并设置有齐纳安保器，狗成本安系统。扫描速率16点/秒。5分）3、增强型操作站：由硬件和硬件两部分组成。硬件包括CRT监视器、键盘、软盘驱动器和电子组件箱四部分组成。软件主要由系统程序和数据磁盘组成。为了操作的安全可靠，一般由2-3台EOS组成一个操作中心。（5分）增强型操作站是TDC-3000BASIC系统中最重要、最常用的人机接口，通过它对整个生产过程实现监视和管理。它的主要功能是对测点数据进行显示、报警和打印；对高速数据通道（HW）设备进行组态和加载；对SOPL程序的生成和加载以及对系统的诊断和报告。增强型操作站可以支持63台设备，由1500点细目显示、99页用户流程画面、100点趋势记录、20个报表、150个程序运算功能和32个批量过程管理。（10分）4、集散系统的选择一般考虑以下原则：（1）系统功能与生产过程要求（