集散控制系统与现场总线试题习题及答案全解

《集散控制系统与现场总线系统》1.常用电器元件与符号。

见附页2.在集散控制系统中，阐述工程师站包含的内容及作用。

答案：系统网络是DCS的工程师站,它是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点（内容）其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件（即组态软件）,并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下.与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS.3.在集散控制系统中所使用的滤波方法。

答案：变化率限幅滤波、递推平均滤波、加权递推平均滤波、中位值法滤波、一阶惯性滤波4.设计总线协议的基本原则。

答案：5.说出直线位置反馈的装置及信号性质。

6.说出角度传感器的反馈装置及信号性质。

7.接地的分类及内容。

8.影响总线通讯的因素是什么？9.在实时控制中，一般要掌握控制周期，如何计算PLC的控制周期？10.PLC有哪些主要特点？11.PLC的循环扫描周期分哪几个阶段？影响PLC扫描周期长短的因素有哪几个？12.PLC控制系统设计的基本内容和步骤。

13.阐述噪声的种类和产生的原因。

14.在工业现场的设备中，可靠性是一个重要的指标之一，一般在电路板这一层次采用什么方法提高设备运行的可靠性，试阐述。

15.冗余方式及如何实现？举例设计实例16.现场总线控制网络最基本的拓扑结构有几种？说明其特点画出示意图。

17.在可靠性工艺流程中，需要有哪些试验保证电子产品的工作可靠。

18.容错技术方案中，时间冗余是如何实现，注意什么环节。

19.在热水供应系统中，给出一种计量热量费用的技术方案。

20.叙述CAN的应用范围，其特点细节。

21.BATCH控制标准S88.01。

22.PLC网络通信协议配置规律。

23.DCS设备调试过程中，你认为容易产生哪些故障，试分析故障产生的原因，按故障发生产生的概率排序。

*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。

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。

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。

集散控制系统与现场总线试题习题及答案全解本答案仅供参考。

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。

淮海工学院13 - 14 学年第 2 学期 DCS控制技术试卷(A 半开)一、填空题（共30分，每空1分）1.集散控制系统基本构成由分散过程控制装置、操作管理装置和数据通信系统。

2. 集散控制系统的设计思想是分散控制、集中管理__，设计原则是分而自治、综合协调__。

3. 集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态、画面组态。

4.控制部分是集散控制系统的核心，其功能包括连续控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制。

5. 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。

6. 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。

7. 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。

8. TCP连接包括三个状态：连接建立、数据传送和连接终止。

9. 以太网物理层采用 50 Ω基带同轴电缆作为通信媒体。

数据传输速率 10Mbps 。

10.PKS是 Honeywell 公司的集散系统产品，Delta V是 Emerson 公司的集散系统产品。

二、选择题（共20分，每题1分）（ D ）1. DCS 是基于 4C 技术发展起来的，以下不属于 4C 技术的是。

A．计算机技术和CRT 技术 B．通讯技术 C．控制技术 D．信号处理技术（ A ）2. 在集散控制系统中，为了满足过程控制的要求，常设计出一些包含子功能的专用的功能模块，而子功能的有无则通过设置功能模块的来确定。

A.功能参数B.连接参数C.系统参数D.设置参数（ AC ）3. 集散系统中对于趋势图的显示常采用以下两种方式，分别为A. 实时在线B. 实时离线C. 历史归档D.离线归档（ BCD）4. 在DCS中，为了减少无效通信量，常采用的措施有。

A.减少网络通信的吞吐量B.例外报告C.改进数据的包装D.采用广播式的发送模式（ ABD ）5. 在离散PID控制算法中，常采用三种形式，分别是。

《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。

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。

*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。

一、填空题1、世界上第一套集散控制系统TDC2000是于1975年由Honeywell 公司首先向市场推出的。

2、集散控制系统是计算机技术、控制技术、显示技术和通信技术相结合的产物。

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

4、集散控制系统的设计思想为集中管理、分散控制。

5、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和现场总线电流变换器等。

6、常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。

7、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 。

8、典型的现场总线有profibus 、CAN 、FF、Control Net等。

9、JX-300X集散控制系统控制站卡件有主控制卡、数据转发卡和I/O卡件。

10、AE2000A实训装置所用JX-300X系统组态主控卡型号为sp243x 、操作站的IP地址为128.128.1.130 。

11、国际标准化组织的OSI基本参考模型共有7层。

二、选择题1、DCS操作员站、DCS监控计算机站的主要功能是（b ）。

A、控制系统组态的修改、控制参数的调试B、为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等C、在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考2、数据信息只能沿一个方向传输，而不能沿相反方向传输的通信方式称为（a ）。

信息可以沿着两个方向传输，但在指定时刻，信息只能沿一个方向传输的通信方式称为（c ）A、单工方式B、双工方式C、半双工方式3、过程控制站、数据采集站和现场总线接口等属于下面哪个级别的设备（c ）。

各类传感器、变送器和执行器属于下面哪个级别的设备（a）。

A、现场控制级B、过程控制级C、过程管理级4、热电偶信号，在采集过程中，实质上是（a ）。

A、电流信号B、热电阻信号C、电压信号5、JX-300X DCS系统组态软件包中实现“过程控制方案组态”功能的是（b）。