集散控制期末复习题

集散掌握系统及现场总线复习资料 --10-本材料仅供参考。1章绪论什么是过程计算机掌握系统？它由哪几局部组成？通过具体例如说明。答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环掌握的系统，它综合了计算机过程掌握和生产工艺过程。例如温度掌握系统。计算机掌握系统的硬件一般有哪几大主要组成局部？各局部是怎的？其中过程通道有几种根本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机掌握系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。输入过程通道包括：A/D通道 把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI通道 直接输入开关量信号或数字量信号。输出过程通道包括：D/A通道 把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO通道 直接输出开关量信号或数字量信号。直接数字掌握系统的硬件由哪几局部组成？答：直接数字掌握系统的硬件主要有计算机〔主机、过程输入输出通道、操作台和计算机关心设备组成。如以下图所示。PID掌握算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID掌握算法有位置式、增量式、速度式三种形式。PID位置式根据偏差计算阀门的位置，PID增量式依据偏差计算阀门的变化；PID速度式依据偏差变化程度计算阀门的变化。试推导计算机掌握系统PD掌握算法的位置式、增量式和速度式。PD掌握算法为de(t)u(t)k

[e(t)T ]p D dt其中，k 比例增益pT 微分时间常数Dde(t)dt

e(k)e(k1)，其中Tk为采样序号。TPD位置式算法为：u(k)ke(k)k (e(k)e(k1))up D xPD增量式算法为：u(k)ke(k)k (e(k)e(k1))p DPD速度式算法为：u(k) k

e(k)

(e(k)e(k1))v(k)

p DT T T其中，u 偏差〔它是初始阀门位置〕xu(k)---第k次输出的偏差校正值e(k)---第k次采样值的偏差校正值集散型掌握系统产生的缘由是什么？为什么集散型掌握系统能得到广泛应用？答：随着生产规模的扩大，生产过程的简单程度的提高，使像DDC这样集中掌握系统无法满足诸如掌握回路增多、实现集中显示和操作、实现多变量相关联对象的掌握要求，导致集散掌握系统的产生。DCS吸取了操作指导掌握系统和直接数字掌握系统的优点，实现功能分散化，危急分散化，而治理和显示集中，敏捷的应用使DCS得到广泛应哟功能和进展。与直接数字掌握系统相比较，集散型掌握系统的优点是什么？答：与直接数字掌握系统相比，集散掌握系统具有掌握功能分散、危急分散，而参数显示和操作高度集中的优点。集散型掌握系统的进展方向是什么？答：集散掌握系统的进展方向表现在两个方向上：一个方向是向上进展，即向CIMS计算机集成制造系统、CIPS计算机集成过程系统方向进展；另一个方向是向下进展，即向FCS2〔DCS〕的导论什么是集散型掌握系统？它的主要特点是什么？答：集散掌握系统又称为分布式掌握系统，是计算机技术(computer)、通信技术(communication)、图形显示技术(CRT)、掌握技术(control)〔简称4C技术〕的进展产物，它是一个通过通信网络将现场掌握站、操作员站、工程师站联系起来，共同完成分级掌握、集中治理的综合掌握系统。善的通信网络。集散型掌握系统一般由哪几局部组成？答：集散掌握系统一般由过程掌握单元、数据采集器、CRT显示操作站、治理计算机以及高速数据通路五局部组成。数据传送的信噪比为10，频带宽度为3kHz，试求无噪声信道上理论极限传输力量；噪声信道上理论极限传输力量；双绞线噪声信道实际传输力量。S答：由题意，信噪比为N

10H3kHz。无噪声信道上理论极限传输力量为R2Hlog2v23103log 226k bit/s噪声信道上理论极限传输力量为RHlog

S)2 N3103log(110)210.38k bit/s双绞线噪声信道实际传输力量为9600bit/s3HS2023HS2023答：牢靠性高、便利、直观的操作，维护便利，系统开放。HS2023答：HS2023系统由三层网络组成，即治理协调网络、系统网络、掌握网络，可依据不同的系统规模、敏捷配置成HS2023系统的大型、中型和小型系统。4TDC30004.1举例说明TDC3000答：TDC3000供给了很多标准算法，诸如算术运算、PID、比率、超前/滞后、选择器等。这里以算术运算为例，介绍标准算法和相应的图标。TDC3000的图标类型分为：检测类、掌握类、算术类、程序类等。检测类的图标为：掌握类的图标为：算术类的图标为： 程序类的图标为： 算术算法分为：加法、乘法、除法，它们的表达式和图标分别为加法：ckx kx1 1 2 2其中kk为刻度系数，工程单位。1 2ckxx1 2其中kkk 为刻度系数，工程单位。1 2ckx/x1 2其中kk/k为刻度系数，工程单位。1 25 集散型掌握系统的设计包括哪些阶段？答：集散掌握系统的设计包括以下几个阶段：总体设计：是DCS初步设计：介于总体设计与具体设计之间的设计，其根本任务是在总体设计的根底上，为DCS具体设计：是初步设计在DCS上的具体实现。在集散型掌握系统选型时，主要需要考虑哪些性能指标？答：DCS牢靠性、有用性、系统软件、价格、可操作性、修理性、备品备件供给是否充足、价格是否合理；是否能准时得到厂家技术人员的帮助；培训的力度如何、便利程度如何、费用凹凸、能否实际上机操作等。集散型掌握系统的调试一般包括哪些内容？答：DCS的调试分一般分成三个局部内容：工厂调试、用户现场离线调试和在线调试。6什么是现场总线？答：现场总线是一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点的底层通信总线。现场设备有哪些局部组成？答：现场设备或现场仪表是指变送器、执行器、效劳器和网桥、关心设备以监笔记局部：1、计算机网络的定义备和线路将它们连接起来，由功能完善的网络软件〔网络协议、信息交换方式、掌握程序和网络操作系统〕实现网络资源〔硬件、软件、信息〕共享的系统。2、网络构造：互连的方式，通常把节点和通信链路的集合统称为通信子网，而把全部主机统称为资源子网。通信子网分为点对点子网和播送子网两种。点对点子网又称存储转发子网。播送子网又称多点共享。播送子网有无线和有线两种传播方式。点对点子网拓扑构造： 播送子网拓扑构造： 全连接 星形 环形 树形 不规章形 总线型 环形3、通信介质又称传输介质或信道，是指连接网上各节点之间的物理信号通路。常见的通信介质有双绞线、同轴电缆和光缆三种。三种网络介质的价格、牢靠性、抗干扰力量、传输速度光缆最高，同轴电缆次之，双绞线最差。4、通信的目的就是传输信息〔如语言、文字、数码、符号、图像等。传输信息的实体就是数据，它分为数字数据和模拟数据两种。传输数据的载体称为信号，它分为模拟信号和数字信号。信息的传送有4模拟数据的模拟信号传送模拟数据的数字信号传送数字数据的模拟信号传送数字数据的数字信号传送5m=101，设承受的生成多项式为g(x)x4x3x21〔7，3〕循环冗余码。m=101m〔x〕=1+x2g(x)x4x3x21，为了获得循环冗余码，将多项式m〔x〕乘以xn-kg〔x〕。

〔这里n-k=4〕，再除以生成多经过计算得余式r〔x〕=x+1，于是循环冗余码多项式为V(x)=m〔x〕x4+r〔x〕=x6+x4+x+1对应的二进制循环冗余码为1010011。6、DCS主要特点：1．快速实时响应力量2．具有极高的牢靠性3．适应恶劣的工业现场环境4．分层构造7SMITH预估补偿掌握、超弛掌握、挨次掌握、自适应掌握。挨次掌握系统可分为时间挨次、规律挨次和条件挨次掌握三类。8、全部的CL程序都写在TDC-3000通用站或通用工作站中，并在其中编译。对于连续操作的CL〔CL/PM〕和多功能掌握器〔CL/MC〕中驻留和执行。9、如下图为一个简洁高分子聚合反响器掌握的CL挨次动作的一局部。其中单体和催化剂混合好，在掌握下进展加热。CL①开阀门并启动反响器搅拌器搅拌桨。227dm3/min〔50gal/min〕。33④将单体流量回路投入人工操作，并且确保底阀完全关闭。⑤给通用站送出一个信息，显示给操作员看，待确认后，在处理下一阶段。OPENVL3301,VL3003PV:processvariable过程变量ONAG3001SP:setpoint给定SETFIC301.SP=50OP:outputONPU3001MODE(MAN)自动(AUTO)串级(CASC)WAITWT3301.PV=0OFFAG3301,PU3001CLOSEVL3301,VL3303SETFIC301.MODE=MANSETFIC301.OP=010、掌握流程如下图。其中，V102;V101为进水阀；出料由PUMP反响器由TIC001掌握挨次如下：①挨次启动时应确认：关出口泵PUMP，进水阀V101和进料阀V1022:175%液位。③开V101，当液位>50%时，关V101。④开V102，当液位>75%时，关V102。⑤搅拌。⑥自动升温由TIC001掌握，给定95℃，到达后保温20min。⑦开泵PUMP液位<5%时，管泵，完毕。⑧当温度>98℃时，紧急