集散控制系统与现场总线试题习题及答案

集散控制系统期末考试试题库及答案解析一、填空1. 年，世界上第一套集散控制系统由公司首先向市场推出，其型号是。

2.操作站的基本功能包括、、、、和。

3. OSI参考模型的七层分别是、、、、、、。

4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连个模块，通过扩大器可连个模块。

5. CS3000系统主要由、、、和等部分组成。

6 .MACS现场控制站由、、、、、、等部分组成。

7.现场总线是一种、、和的底层控制网络。

8.典型的现场总线有、、等。

9.现场总线的基本设备有、、和等。

10. PROFIBUS现场总线的组态软件是。

11.计算机控制系统由和两大部分组成。

12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为、和。

13.集散控制系统是、、和、相结合的产物。

14.计算机网络的拓扑结构主要有、、、和。

15. JX-300X集散控制系统控制站卡件有、和。

16. JX-300X DCS的基本组态软件是，实时监控软件是。

17.现场控制站的基本功能包括、、、、和。

18. TPS集散控制系统的网络类型主要有、和。

19. TDC3000集散控制系统的万能控制网UCN上挂接着、、等。

20. CS3000集散控制系统的FCS有、和三种。

21. MACS通信网络主要分、和三个层次。

22.计算机控制系统按其结构不同可分为和两大类。

23.集散控制系统由、和三大部分组成。

24.常用的通信介质主要有、和。

25.集散控制系统又称为，英文简称，现场总线控制系统简称为。

26.集散控制系统的设计思想为、。

27. JX-300X DCS的通信网络主要有、和三个层次。

28.TDC3000系统的三种通信网络主要是、、和。

29. TPS集散控制系统中，一个HPMM最多能安装IOP和后备IOP。

30. CS3000系统RIO标准型FCS中，一个FCU最多连个节点，FIO标准型FCS中，一个FCU最多连个节点。

31. MACS系统主要由、、、、、、、等部分组成。

集散控制系统期末考试试题库及答案解析一、填空1. 1975 年，世界上第一套集散控制系统由Honeywell 公司首先向市场推出，其型号是TDC2000 。

2.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3. OSI参考模型的七层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连40 个模块，通过扩大器可连64 个模块。

5. CS3000系统主要由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分组成。

7.现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络的底层控制网络。

8.典型的现场总线有Profibus、CAN、FF 等。

9.现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器、现场总线-电流变换器等。

10. PROFIBUS现场总线的组态软件是STEP7。

11.计算机控制系统由:工业控制机生产过程组成。

12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为工业控制机控制系统、PLC控制、单片机控制13.集散控制系统是:计算机技术、控制技术、显示技术、通信技术相结合的产物。

14.计算机网络的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树型、网状型17.现场控制站的基本功能包括:反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理、数据通信。

20. CS3000集散控制系统的FCS有标准型、扩展型、紧凑型三种。

22.计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构、分散结构大类。

23.集散控制系统由:工业控制机、通信网络、现场检测控制设备大部分组成。

24.常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤。

25.集散控制系统又称为分散控制系统，英文简称DCS ，现场总线控制系统简称为FCS 。

26.集散控制系统的设计思想为.集中管理、分散控制。

二、名词解释数据采集系统：计算机只承担数据的采集和处理，而不直接参与控制。

*1.集散控制系统是计算机、通信、CRT显示和控制技术（简称4C技术）发展起来的产物。

它采用危险分散、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，适应现代峨工业生产和管理要求。

*2. 集散控制系统通常由过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算机以及高速数据通道等五个主要部分组成。

*3. 集散控制系统四层结构模式（倒三角形的）：连续控制、批量控制、监测开关控制（在最下层）；过程控制级；控制管理级；生产管理级；经营管理级。

*4.DCS的基本功能：1）输入数据处理；2）输出处理；通过组态，数字输出可有三种不同形式：a、瞬时输出式；b、延时输出式；c、锁定输出式。

3）控制功能；4）人-机接口功能；5）通信功能；6）自诊断功能；7）冗余技术。

*5.DCS的现状及发展形势：1）开放化2）小型化3）智能化4）基于现场总线的PLC；5）新一代智能变送器6）管控一体综合集成系统CIMS。

*6.通信介质主要有：双绞线、同轴电缆和光缆三种。

*7网络结构通常有：星形、环形、总线型、树形、组合型等五种网络结构。

*8.通信控制方式有广播式（又分为：自由竞争式、通行标志式、时间分槽式）、存储转发式等。

*9.组态步骤：（1）画出控制系统框图；（2）确定各槽路的有关特性：a要执行的标准算法；bX、Y输入所对应的存储块号及槽路之间的相互关系；c、显示特性；d、选择PV跟踪和预置功能；e、报警类型和高、低极限；f、控制作用及其他的控制要求。

（3）填写组态字；（4）输出组态字。

10.集散系统从结构总体上看，都有三大部分：现场控制站、操作站和通信系统部分。

现场控制站一般由各类多回路控制器、多功能控制器及数据采集站等组成，是集散控制系统与生产过程的接口界面。

系统操作站是系统人机接口，是系统的操作、管理界面。

通信系统是集散系统各单元的连接网络。

*11.多功能控制站MC由控制器文件夹（CCFA）、点卡文件夹（PCFA）、端子板和连接电缆等组成。

1.集散控制系统的核心思想是集中管理、分散管理。

2.比特率是一种数字信号的传输速率，表示单位时间内传送的二进制代码的有效位数。

3.在网络控制方法中，常用的介质访问控制方法有总线方式的CSMACD方法、环形结构的令牌环方法、令牌总线方法。

4.Profibus现场总线根据应用特点和用户不同的需要可分为Profibus–FMS、Profibus–DP、Profibus–PA三个家族成员。

5.集线器是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。

6.Profibu s网络的硬件又主站、从站、网络部件、网络工具等组成。

7.经过扩展的诊断功能是对故障进行快速定位，诊断信息分为站诊断信息、模块诊断信息和通道诊断信息等3级。

–link采用主从通信方法，可由1个总站和64个从站组成，为防止主站出现故障而导致整个系统瘫痪，系统可设置备用主站。

9.串行通信可分为同步传输和异步传输两种传输方式。

10.波特率是一种数字信号的调制速率，指数据信号对载波的调制速率，用单位时间内载波的调制状态的改变次数来表示。

11.在数据通信系统中通常采用数据交换方式有线路交换、报文交换和分组交换。

12.交换机一种基于MAC地址识别，采完成封装转发数据包功能的网络设备，又称多端口。

13.现场总线控制系统的核心思想是功能分散、危险分散、信息集中。

14.Profibus的总站有4种工作方式，分别为离线模式、停止模式、消除模式、操作运行模式。

15.根据现场设备控制系统中起的作用不同，现场设备可为1类主站、2类主站和从站3种类型。

16.信息帧主要包括设备地址、功能代码、数据段错误检测域。

二、判断题1、多模光纤性能优于单模光纤。

×2、光纤不受外界电磁干扰与噪声影响。

√3、令牌访问原理可用于环形网络，不可用于总线网，构成令牌总线网络。

×4、如果需要检测5个错误，则海明距离知识应为6. √5、在网络互连时，网桥可以实现相异网络在网络层的互连。

一、填空1. 数字量信号包括 DI 和 DO ；模拟量信号包括 AI和 AO 信号。

2. 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。

3. 现场控制站的基本功能包括反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理和数据通信。

4. 常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。

5. 集散控制系统又称为分散控制系统英文简称 DCS ，现场总线控制系统简称为 FCS 。

6.趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。

7.DCS发展是以4C技术为基础，4C指，计算机技术、通信技术、图形显示技术、控制技术。

8.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。

9.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。

DCS的数据库在服务器中。

10.集散控制系统的组态包括硬件组态和软件组态。

11. 列举你知道的DCS系统有横河CS3000 、霍尼韦尔、等。

12. 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。

13.接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。

14.集散型控制系统的回路控制功能由现场控制站完成。

15、集散型控制系统采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，形成“分散控制、集中管理”的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。

16、集散型控制系统中PCU指过程控制单元， OS指操作员站，ES指工程师站。

17、集散控制系统的安全性包含三方面的内容：功能安全、人身安全、信息安全。

18、集散控制系统是计算机技术、控制技术、和显示技术、通信技术相结合的产物。

19、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、开放性和经济性等。

20. DCS的软件构成包括控制层软件，组态软件，监控软件。

本答案仅供参考。

第1章绪论什么是过程计算机控制系统它由哪几部分组成通过具体示例说明。

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控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

计算机控制工业生产过程有哪些种类型答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分各部分是怎样互相联系的其中过程通道有几种基本类型它们在系统中起什么作用答：计算机控制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。

直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

数字PID控制算法有几种形式各有什么特点答：数字PID控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。

据偏差计算阀门的位置，PID增量式根据偏差计算阀门的变化;度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。

答：模拟PI控制算法为u(t) k p [e(t) =1 0e(t)dt]其中，k p----比例增益T I----积分时间常数其中T为采样周期，k为采样序号。

PI 位置式算法为:u(k) k p e(k) k I ke(i)i 0U xPI 增量式算法为:u(k) k p e(k) k I e(k) PI 速度式算法为:v(k)平e(k) Wk)PID位置式根PID速在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项t0e(t)dtkTe(i)，其中，U x偏差(它是初始阀门位置)u(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试推导计算机控制系统 PD 控制算法的位置式、增量式和速度式。

本答案仅供参考。

第1章绪论1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。

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控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制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。

1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

1.5 数字PID 控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID 控制算法有位置式、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 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

1.6 试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。

答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki t i Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。

《集散控制系统与现场总线》课程过程考核题目2013-2014第一篇：《集散控制系统与现场总线》课程过程考核题目2013-2014 《集散控制系统与现场总线》过程考核题目2013---2014(1)专业：2010级自动化1,2班Project1：1、组态王软件使用分析2、wincc5.0组态软件使用分析3、力控组态软件使用分析4、其他组态软件使用分析要求：1、结合应用实例，对组态软件进行分析。

2、字数不少于3000字。

Project2：1、集散控制系统的工程设计2、集散控制系统的控制算法应用3、集散控制系统的网络构成分析要求：1、结合应用实例，对集散控制系统的工程设计、控制算法应用或网络构成等进行分析。

2、字数不少于3000字。

Project3：1、CAN现场总线的应用分析2、Profibus现场总线的应用分析3、LonWorks现场总线的应用分析4、DeviceNet现场总线的应用分析要求：1、结合应用实例，对集散控制系统的工程设计、控制算法应用或网络构成等进行分析。

2、字数不少于3000字。

第二篇：《集散控制系统与现场总线》课程过程考核题目2013-2014-2《集散控制系统与现场总线》过程考核题目2013---2014(1)专业：2010级自动化1,2班Project1：1、组态王软件使用分析2、wincc5.0组态软件使用分析3、力控组态软件使用分析4、其他组态软件使用分析要求：1、结合应用实例，对组态软件进行分析。

2、字数不少于3000字。

Project2：1、集散控制系统的工程设计2、集散控制系统的控制算法应用3、集散控制系统的网络构成分析要求：1、结合应用实例，对集散控制系统的工程设计、控制算法应用或网络构成等进行分析。

2、字数不少于3000字。

第三篇：集散控制系统与现场总线技术期末考试总结缩写词全称：（1）SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制（2）DDC: Direct Digital Control 直接数字控制（3）DCS：Distributed Control System 集散控制系统（4）CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统（5）FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统（6）CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统（7）PLC：Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器关于DCS: 集散型控制系统，又称分布式控制系统。

集散控制系统考试题1.什么是集散控制系统？集散控制系统是以微处理器为基础，实行集中管理、分散控制的计算机控制系统。

它是控制技术、计算机技术、通信技术、阴极射线管图形显示技术和网络技术相结合的产物，是一种操作显示集中，控制功能分散，采用分级分层体系结构，局部网络通信的计算机综合控制系统，其目的在于控制或控制管理一个工厂生产过程或工厂。

2.集散控制系统的基本构成。

集散控制系统有分散过程控制装置、集中操作管理装置和通信系统三部分构成。

3.集散控制系统的特点？系统构成灵活，操作管理便捷，控制功能丰富，信息资源共享，安装、调试简单，安全可靠性高，性能价格比高4.计算机控制系统的组成？由工业控制机和生产过程两大部分组成。

5.集散控制系统的基本功能？反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、辅助功能6.操作站的基本功能？显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成等。

7、什么是HART总线？它的的特点是什么?是可寻址远程传感器总线的简称。

特点是保持了模拟4~20mA DC信号，数字通信可以叠加在两根相同的双绞线上，而不干扰模拟电流回路。

8、集散控制系统为什么能实现无扰切换？在手动方式时，使内存单元中PID输出值跟踪手操输出值，这样，从手动却换到自动时，由于内存单元中的数值与手操输出值相等，从而实现了无扰动切换；在自动方式时，手操器多的输出值是始终跟踪控制器的自动输出值的，从自动切换到手动时，手操器的输出值与PID的输出值相等，切换是无扰动的。

9、TDC—3000系统的构成?局部控制网络及其模件、万能控制网络及其管理站、数据高速通道及其设备。

10、TDC—3000系统的特点?1开放式系统 2递增的分级控制 3范围广泛的数据采集与控制功能 4面向过程的单一窗口 5工厂综合管理，控制一体化 6系统规模配置灵活且扩展方便7系统安全可靠，便于维修 8真正的分散 9新老系统兼容11、TPS系统的构成？（1）工厂信息网络（2）TPS过程控制网络及其模件（3）万能控制网络及其模件12、TPS系统中半点与全点的区别？全点：当选定全点形式时，参数表中除了显示数值大小外，还显示描述性参数和与报警有关的参数。

1.控制机构是执行器的调节部分，它直接与被测介质接触，调节流体的流量。

（）（1分）对错正确答案:对解析：2.现场总线是一条用于连接现场智能设备与自动化系统的全数字、双向、多点链接的通讯线路。

（）（1分）对错正确答案:对解析：3.STEP7可以将用户程序（OB、FC、FB和DB）下载到PLC的CPU中，但硬件组态信息（SDB）不能下载。

（）（1分）对错正确答案:错解析：4.与自动保护系统相连的可燃气体或有毒气体的检测报警系统的电源，应采用不间断电源（UPS）供电。

（）（1分）对错正确答案:对解析：5.欧姆定律是用来说明电路中电压、电流、电阻,这三个基本物理量之间关系的定律，它指出:在一段电路中流过电阻的电流与电阻R两端电压成正比,而与这段电路的电阻成反比。

（）（1分）对错解析：6.目前使用的安全栅主要有电阻式、齐纳式、中继放大式和隔离式4种。

（）（1分）对错正确答案:对解析：7.统计资料表明，有85%以上的事故是由于错误操作和违章作业造成的。

（）（1分）对错正确答案:对解析：8.在生产装置上或控制系统中使用的仪表其误差只有附加误差。

（）（1分）正确答案:错解析：9.为了消除余差，应引入微分调节作用来克服。

（）（1分）对错正确答案:错解析：10.自动控制系统的过渡过程是指被控变量由于干扰的影响而偏离给定值，并通过控制作用趋于给定值的过程。

（）（1分）解析：11.泡沫灭火器不能用于带电灭火。

（）（1分）错正确答案:对解析：12.大气压是压力的法定国际单位。

（）（1分）对错正确答案:错解析：13.补偿导线与热电偶不配套，不会影响测温的准确性。

（）（1分）对错正确答案:错解析：14.当检测温度高于60℃的液体、蒸汽和可凝性气体的压力时，就地安装的压力表的取源部件应带有环型或U型冷凝弯。

（）（1分）对错正确答案:对解析：15.离心泵的油过滤网堵塞,会造成轴承温度下降。

（）（1分）对错正确答案:错解析：安全标签根据化学品的危险程度和类别，用''危险〃、”警告〃、”注意〃三个词分别进行高度、中度、低度危害的警示。

DCS系统试题及答案分析一、填空题（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。

集散控制系统期末考试试题库及答案解析一、填空1. 年，世界上第一套集散控制系统由公司首先向市场推出，其型号是。

2.操作站的基本功能包括、、、、和。

3. OSI参考模型的七层分别是、、、、、、。

4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连个模块，通过扩大器可连个模块。

5. CS3000系统主要由、、、和等部分组成。

6 .MACS现场控制站由、、、、、、等部分组成。

7.现场总线是一种、、和的底层控制网络。

8.典型的现场总线有、、等。

9.现场总线的基本设备有、、和等。

10. PROFIBUS现场总线的组态软件是。

11.计算机控制系统由和两大部分组成。

12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为、和。

13.集散控制系统是、、和、相结合的产物。

14.计算机网络的拓扑结构主要有、、、和。

15. JX-300X集散控制系统控制站卡件有、和。

16. JX-300X DCS的基本组态软件是，实时监控软件是。

17.现场控制站的基本功能包括、、、、和。

18. TPS集散控制系统的网络类型主要有、和。

19. TDC3000集散控制系统的万能控制网UCN上挂接着、、等。

20. CS3000集散控制系统的FCS有、和三种。

21. MACS通信网络主要分、和三个层次。

22.计算机控制系统按其结构不同可分为和两大类。

23.集散控制系统由、和三大部分组成。

24.常用的通信介质主要有、和。

25.集散控制系统又称为，英文简称，现场总线控制系统简称为。

26.集散控制系统的设计思想为、。

27. JX-300X DCS的通信网络主要有、和三个层次。

28.TDC3000系统的三种通信网络主要是、、和。

29. TPS集散控制系统中，一个HPMM最多能安装IOP和后备IOP。

30. CS3000系统RIO标准型FCS中，一个FCU最多连个节点，FIO标准型FCS中，一个FCU最多连个节点。

31. MACS系统主要由、、、、、、、等部分组成。

现场总线习题答案作者：张磊第一章现场总线技术概述1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90年代后期现场总线控制系统。

2.DCS控制系统的结构包括哪几部分？包括三部分：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，通信系统部分3.现场总线的基本定义？现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。

5. 现场总线控制系统的技术特点。

1.开放性；2.全数字化；3.双向通信；4.互可操作性与互用性；5.现场设备的智能化与功能自治性6.系统结构的高度分散性7.对现场环境的适应性6. FCS相对于DCS具有哪些优越性？1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本7. 分析现场总线的现状，展望其发展前景。

第二章数据通信基础与网络互联1.何谓现场总线的主设备、从设备？可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”，又称命令者。

不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(bus slaver)，也称基本设备。

2.总线操作过程的内容是什么？总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。

3.寻址方式有几种？物理寻址逻辑寻址广播寻址4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。

它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。

信息源和接收者是信息的产生者和使用者发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。

本答案仅供参考。

第1章绪论1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。

答：它是指由被控对象、测量变送装臵、计算机和执行装臵构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制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。

1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

1.5 数字PID控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID控制算法有位臵式、增量式、速度式三种形式。

PID位臵式根据偏差计算阀门的位臵，PID增量式根据偏差计算阀门的变化；PID速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

1.6 试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。

答：模拟PI控制算法为u(t)=kp[e(t)+1TI⎰e(t)dt] 0t其中，kp----比例增益TI----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项e(t)dt≈0⎰t∑Te(i)，i=0k 其中T为采样周期，k为采样序号。

PI位臵式算法为：u(k)=kpe(k)+kI∑e(i)+ui=0kxPI增量式算法为：∆u(k)=kp∆e(k)+kIe(k)PI速度式算法为：v(k)=∆u(k)kp∆e(k)kIe(k)=+ TTT其中，ux -----偏差（它是初始阀门位置）∆u(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1.7 试推导计算机控制系统PD控制算法的位置式、增量式和速度式。

习题答案第1章1. 集散控制系统的主要特点是什么？为什么集散控制系统要分散控制、集中管理？集散控制系统的主要特点是分散控制和集中管理。

分散控制可以将危险分散，避免故障对系统其他部分的影响，集中管理可以利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作，可以减少管理人员的数量和工作量。

2. 开放系统的主要特点是什么？集散控制系统为什么是开放系统?开放系统的主要特点是：(1)可移植性(Portability)，(2)可适宜性（Scalability），(3)可得到性(Availability），（4）互操作性（Interconvertibility）因为集散控制系统符合这些特点。

3. 集散控制系统的发展方向是什么？向集成化、综合化、智能化的方向发展。

4. 为什么说现场总线控制系统是集散控制系统对控制的彻底分散?按照传统观点，现场设备不属于集散控制系统的范畴，但随着现场总线技术的飞速发展，网络技术已经延伸到现场，微处理机已经进入变送器和执行器，现场信息已经成为整个系统信息中不可缺少的一部分，实现了对控制的彻底分散。

5. 集散控制系统的体系结构是什么？集散控制系统的体系结构自下而上分别是：现场级、控制级、监控级和管理级。

6. 如何组成集散控制系统硬件结构？集散控制系统的硬件结构采用模块化的结构。

因为硬件模块的选择与系统的价格较为密切，加上硬件的配置与现场的要求联系较紧，因此硬件的基本配置在合同谈判阶段就已确定。

硬件配置包括下列几个方面的内容：工程师站的选择；操作员站的选择；现场控制站的配置。

7. 过程控制站、数据采集站、运行员操作站、工程师站、计算站的主要功能是什么？过程控制站接收由现场设备，如传感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场的执行器中去。

过程控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能，也可能仅完成其中的一种控制功能。

数据采集站与过程控制站类似，也接收由现场设备送来的信号，并对其进行一些必要的转换和处理之后送到集散型控制系统中的其他部分，主要是监控主设备。

本答案仅供参考。

第1章绪论什么是过程计算机控制系统它由哪几部分组成通过具体示例说明。

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控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

计算机控制工业生产过程有哪些种类型答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分各部分是怎样互相联系的其中过程通道有几种基本类型它们在系统中起什么作用答：计算机控制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。

直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

数字PID 控制算法有几种形式各有什么特点答：数字PID 控制算法有位置式、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 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。

答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki t i Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。

PI 位置式算法为：x k i I p ui e k k e k k u ++=∑=0)()()(PI 增量式算法为：)()()(k e k k e k k u I p +=∆∆PI 速度式算法为：Tk e k T k e k T k u k v I p )()()()(+==∆∆ 其中，x u -----偏差（它是初始阀门位置）)(k u ∆---第k 次输出的偏差校正值)(k e ∆---第k 次采样值的偏差校正值试推导计算机控制系统PD 控制算法的位置式、增量式和速度式。