DCS 系统
一、填空（共23题）：
1、一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：控制站、操作员站、工程师站、网络。
2、DCS的软件构成包括控制层软件、监控软件、组态软件。
3、过程检测和控制流程图用文字符号中，TRC-210、LIC-101、PT-104分别表示温度记录控制功能、液位指示控制器和压力变送器功能。
4、趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。
5、集散控制系统的组态包括硬件组态和软件组态。
6、我厂使用的DCS系统有横河CS3000、浙大中控ECS-100。
7、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。
8、接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。
9、模拟量信号包括模拟输入和模拟输出信号。
10、集散型控制系统的回路控制功能由控制站完成。
11、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。
12、浙大中控ECS-100系统中FW243X是主控制卡。
13、操作站的基本功能包括显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成。
14、LIAH表示液位指示高报警。
15、PSHH表示压力高高联锁。
16、数字量信号包括数字量输入和数字量输出。
17、横河CS3000系统硬件中，卡件AAI143为模拟量输入卡，AAI543为模拟量输出卡。
18、横河CS3000系统硬件中，端子SARM15A为数字量输入卡，SMRT为热电阻输入卡。
19、浙大中控ECS-100系统中，机笼与机笼之间采用DB9线连接，卡件与端子之间采用DB25线连接。
20、浙大中控ECS-100系统中，模拟量输入卡为FW351，模拟量输出端子为TB372。
21、DCS由哪四部份组成：I/O板、控制器、操作站、通讯网络。
22、DCS系统中DI表示数字量输入、DO表示数字量输出、AI表示模拟量输入、AO表示模拟量输出。
23、自动调节系统一般是由被调对象、测量变送、调节器、调节阀四个主要环节组成。
二选择题（共22题）：
1、串级调节系统中，副调节器通常选用( B )调节规律。
A、PI
B、PID
C、PD
D、P
2、系统工位号AIC2001表示（ A ）。
A、序号2001的含氧量指示控制
B、序号2001的电流指示控制
C、序号2001的报警指示控制
D、序号2001的位置指示控制
3、联锁系统采用的电磁阀采用（ A ）。
A、通电状态工作
B、断电状态工作
C、任意
D、根据条件
4、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（B ）Ω。
A、1
B、4
C、10
D、30
5、信号回路接地与屏蔽接地（ B ）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
6、在DCS中PV，代表的含义是（ A ）。
A、实际值
B、设定值
C、输出信号
D、A.B.C
7、在DCS中SV，代表的含义是（B）。
A、实际值
B、设定值
C、输出信号
D、A.B.C
8、下列不正确的说法是（ D ）。
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4－20ｍA电流输入信号
D、调节器设有自动和手动控制功能
9、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（B）。
A、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
10、DCS开关量位号的数据类型（D）。
A、SFLOAT
B、FLOAT
C、INT
D、BOOL
11、信号回路接地与屏蔽接地（ B ）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
12、在DCS中MV，代表的含义是（ C ）。
A、实际值
B、设定值
C、输出信号
D、A.B.C
13、浙大中控报表事件中代码 getcurmin() mod 5=0表示（ B ）打印一次。
A、5秒钟
B、5分钟
C、1小时
D、5小时
14、DCS 系统最佳环境温度和最佳相对湿度分别是（ B ）。
A、(15±5)℃，40%～90%
B、(20±5)℃，20%～80%
C、(25±5)℃，20%～90%
D、(20±5)℃，40%～80%
15、在下列拓扑结构中，（ B ）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
16、I/O 卡件故障包括 I/O 处理卡故障、（ D ）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
17、浙大中控ECS-100系统中，控制站地址范围为（ C ）。
A、0-63
B、1-63
C、2-63
D、1-62
18、浙大中控ECS-100系统中，数据转发卡地址范围为（ A ）。
A、0-15
B、1-15
C、2-15
D、1-16
19.浙大中控ECS-100系统中，一个控制站最多驱动（ B ）机笼。
A、4
B、8
C、16
D、23
20. 浙大中控ECS-100系统中，卡件与端子采用（ B ）线连接。
A、DB9
B、DB25
C、网线
D、以上都不是
21、在自控系统中一般微分时间用（ C ）表示。
A 、Ｐ B、Ｉ C、Ｄ
22、DCS系统中DO表示：（ C ）。
A、模拟输入
B、模拟输出
C、开关量输出
D、模拟输出和开关量输出
三、判断题（共22题）：
1、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。( × )
2、PLC系统和DCS系统都是控制系统的一种类型。（√）
3、DCS系统更适合于模拟量检测控制较多、回路调节性能要求高的场合。（√）
4、DCS 控制站的随机存储器（RAM）一般装载一些固定程序。( × )
5、为了提高网络的可靠性，DCS 网络一般采用专门的通讯协议。( × )
6、一旦发现故障，可带电对故障单元进行更换。由于采用了特殊保护措施，系统中所有过程I/O单元均可带电插拔，对系统
的运行不会产生任何影响。（√）
7、DCS 控制站具备所有集散控制系统的控制功能，而工程师站只需将标准的控制模块进行组态就可以实现许多复杂的控制。
( × )
8、系统正常运行时，为确保系统处于完好、准确、可靠状态，要进行必要的日常与定期维护工作，即每日一次设备巡检，记录
系统各部分的工作状况，发现异常问题及时查明原因解决处理。（√）
9、不论是就地组件还是总线接口，一旦其地址标识错误，必然造成通信网络的紊乱。（√）
10、DCS系统的软件包括系统软件和组态数据库。系统软件是组态系统、重装工作站的工具组态数据库是电厂过程监控的应用软
件。任何修改软件工作必须按照规定进行。同时，修改工作应有完善的备份手段。（√）
11、组态软件在检修前后必须完整的拷贝一次，检修后进行核对，并拷贝。（√）
12、联锁保护系统中执行元件的电磁阀一般采用长期带电的电磁阀。（√）
13、DCS系统接地一般有2个：仪表信号地和安全保护地。( × )
14、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。( × )
15、 UPS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。( × )
16、网络调试时，常用的DOS调试命令是：ping。( × )
17、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。( × )
18、DCS系统一般都能实现连续控制、梯形逻辑控制和顺序控制等。（√）
19、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。（√）
20、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。（√）
21、PLC系统和DCS系统都是控制系统的一种类型。（√）
22、集散控制系统（DCS）应该包括常规的DCS，可编程控制器（PLC）构成的分散控制系统和工业PC机（IPC）构成的分散控制系统。（√）
四、简答题（共25题）：
1、写出下列缩略词的中文名称。
ES OS DCS FCS CNET
答：工程师站，操作员站，集散控制系统，现场总线控制系统，控制网络。
2、DCS的控制程序是由谁执行的？
答：DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的
3、过程控制站的组成如何?
答：DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成
4、什么是I/O单元？
答：通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。
5、什么是系统冗余？
答：在一些对系统可靠性要求很高的应用中，DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余，这是指系统中一些关键模块或网络在设计上有一个或多个备份，当现在工作的部分出现问题时，系统可以通过特殊的软件或硬件自动切换到备份上，从而保证了系统不间断工作。通常设计的冗余方式包括：CPU冗余、网络冗余、电源冗余。
6、PID调节中P、I、D分别代表的含义。
答：P是比例调节/比例单元，I是积分调节/积分单元，D是微分调节/微分单元。
7、什么是集散控制系统，其基本设计思想是什么？
答：以为微处理器为基础的集中分散型控制系统，是一类分散控制、集中管理的计算机控制系统。其设计基本思想是危险分散、控制分散和管理集中。
8、何谓DCS的“三站一线”结构，三站一线分别指什么？
答：DCS的三站指：工程师站、操作员站、现场控制站；一线指：网络。DCS就是通过网络将工程师站、操作员站、现场控制站联系起来，实现控制功能分散、危险分散，参数显示和管理集中等复杂控制。
9、CS 3000系统主要由哪些站组成？各个站的作用是什么？
答：CS 3000系统是主要由操作站、现场控制站、工程师站组成。
(1)操作站用于系统运行、操作和监视。
(2)现场控制站用于过程I/O信号处理，具有模拟量连续控制、顺序控制、逻辑运算、批量控制等实时控制运算功能。
(3)工程师站用于系统设计组态、仿真调试及操作监视。
10、浙大中控操作站上显示的通道错误代码TRA、ERR、NR各代表什么意思？
答：TRA断线，ERR 输入的信号超出4-20mA，NR 正常。
11、横河系统中操作站上显示的通道错误代码IOP、OOP各代表什么意思？
答：IOP 输入断线，OOP 输出断线。
12、在信号传输中AI、AO、DI、DO各代表什么意思？
答：AI：模拟量输入卡；AO：模拟量输出卡；DI：数字量输入卡；
DO：数字量输出卡。
13、在回路控制中PV、SV、MV各代表什么意思？
答：PV：测量值；SV：设定值；MV：输出值（阀开度）。
16、一个简单调节系统由哪些单元组成？
答：测量仪表、变送单元、显示仪表、调节器和执行机构组成。
17.什么是联锁系统？
答：锁系统是一套由中间继电器或无触点固态继电器组成的逻辑电路,其输入信号可以是来自现场的压力开关,流量开关,液位开
关,温度开关,表示信号值超限的架装或盘装报警设定目的触点信号及电气盘送来的机泵动作信号等,其输出驱动电磁阀控制执行机构。将阀切断或打开、保护装置、设备等的安全。
18、UPS电源的定义？
答：UPS电源是连续、不间断供电电源。
19、串级调节系统有什么特点？
答：⑴系统有主、副两个互相串联的调节器，其中副调节器的给定值是主调节器的输出值；⑵系统有主、副两个调节回路，有较强的抗干扰能力。
20、PID调节的作用是什么?
答:比例的作用是增加灵敏度;积分的作用是消除余偏差;微分的作用是克服滞后。比例度越大,放大倍数越小;积分时间越长,积分作用越弱;微分时间越长,微分作用越强。
21、什么是现场总线？
答: 所谓总线，是指传递信息的公共通路，它是计算机和测量控制系统中的重要组成部分。现场总线是指安装在过程现场的智能自动化仪表和装置，与设置在控制室内的仪表控制设备连接起来的一种全数字化、双向、串行、多站的通信网络。
22、DCS工程师站作用？
答:工程师站是DCS 中的一个特殊功能站，其主要作用是对DCS 进行应用组态。定义一个具体的系统完成什么样的控制，控制的输入/输出量是什么，控制回路的算法如何，在控制计算中选取什么样的参数，在系统中设置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控，还有诸如报警、报表及历史数据记录等各个方面功能的定义。
23、DCS系统网络的作用？
答：系统网络是DCS的一个重要的组成部分，它是连接系统各个站的桥梁。由于DCS是由各种不同功能的站组成的，这些站之间必须实现有效的数据传输，以实现系统总体的功能，因此系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能，特别是网络的通信规约，关系到网络通信的效率和系统功能的实现，以太网逐步成为事实上的工业标准，越来越多的DCS 厂家直接采用了以太网作为系统网络。
24、集散控制系统的基本特点是什么？
答：集中管理和分散控制。
25、集散控制系统的通信网络有哪几中结构形式？
答：有4种：星形、环形、总线型、组合网络结构。
五、计算题（共17题）：
1、电解DCS控制站主控卡地址为4，主控卡2进制拨码为多少？它的冗余卡件2进制拨码为多少？
答：主控卡2进制拨码为100；冗余卡件2进制拨码为101。
2、将下面的梯形图语言程序用功能块图表示出来。
答：
3、某原料加热自动控制系统如下图所示，请指出该控制系统的被控变量和控制变量。分析加热自动控制系统的控制流程，并画出该控制系统的控制框图。
温度传
感器
PID控
制器
原料输入
原料输出
加热媒质输入
加热媒质输出
电磁阀
热交换器
答：控制变量：加热媒介输入流量 F 被控变量：原料输出的温度T
画出控制框图：
分析： 1. 温度传感器测量通过热交换器后的原料出口温度T。
2. 温度测量值T与设定值Rs比较后得到误差值，Gc(s)通过对该误差值进行PID运算后得到比例开关控制
量U对电磁阀进行比例控制，达到控制加热媒介输入流量的目的。
4、用2进制表示数字8、13、60和64。
答：8=1000 13=1101 60=111100 64=100 0000
5、某塔控制系统如下图所示，请画出该调节系统方框图。
答：其调节系统方框图为：
6、对应于DDZ－III型仪表的信号4－20mA，经A/D转换为十六进制数，若0mA对应十六进制0，4mA对应333H，20mA对应0FFFH，
问十六进制7FFH对应的mA应为多少？
答：将十六进制数转换为十进制数
则：FFFH＝212－1＝4095 7FF＝211－1＝2047
Gp(s)
Gc(s)
T
U
Rs
-
故所对应的mA数为 2047/4095×20＝10mA
7、如图反应器温度控制系统。反应器温度不能过高，否则会发生事故，画出控制系统方块图？确定调节阀的气开气关型试？确定主调节器与副调节器的正反作用？
答：①控制系统方块图主测量是温度信号、副测量是流量信号
②调节阀为气开阀。③ Q↑→F↑故副调对象是正对象，F↑→T↓故主调对象是负对象；副调节器选负作用，主调节器
选负作用。
8、用十进制表示数字1110、101。
答：1110=14 101=5
9、组态中一个事故开阀，Ⅲ型反输出，DCS画面操作输出80%的时候，计算端子板的输出电流时多少？写出计算步骤。
答：反输出80%时 80/100*(4-20)+20=7.2mA F'
10、用TP功能块实现电机P-110的3S脉冲启动。
答：设P-110启动位号为HO-P110
11、写出以下程序段的功能
答：1、将PI-226.PV的值减去PI-216.PV的值后，乘5再加0.5得出的值赋给PDI200。
2、PDI200的值与PDI200_HH的值进行比较，如果大于将AL_PD200HH值赋为ON，否则赋为OFF。
3、PDI200的值与PDI200_LL的值进行比较，如果小于将AL_PD200LL值赋为ON，否则赋为OFF。
12、写出烧碱工程师站的IP地址，标明控制A网，控制B网，操作网。
答：控制A网：128.128.1.130 控制B网：128.128.2.130 操作网：128.128.5.130
13、写出聚合工程师站的IP地址。
答：172.16.1.64 192.168.129.193
15、将十进制数20分别用二进制、八进制、十六进制表示
答：二进制：10100；八进制：24；十六进制：14。
16、现场某测温点，采用分度号Pt100的热电阻，从端子柜内量阻值为130.89Ω，则主控应该显示的温度值为多少度？
答：T=（R t–R0）/K=（130.89-100.00）/0.385=80℃
17、 FW351卡件通道调试时，如果要使显示的值为90%量程？应该输入的模拟信号值是多少？如果是FW372卡件，组态是“Ⅲ型”“气关”，在实时监控画面中，把阀位调到90%，请问在输出端子端可测量到的信号值是多少？
答：1.应输入模拟信号值为90/100*16+4=18.4mA
2.端子可测量到的信号值是90/100*(4-20)+20=5.6mA