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集散控制系统3试题

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DCS（集散控制系统）模拟题 第一部分： 1、 DCS产生于那个年代？是从哪两大控制系统发展而来？ 2、 DCS的概念如何描述？ 3、 DCS的系统结构是什么？可图示。 4、 何为全集成自动化（TIA）？ 5、 PROFIBUS-DP网络最多可连接多少个站点？其通讯率是多少？ 参考答案： 1、 DCS产生于那个年代？是从哪两大控制系统发展而来？ 70年代；传统控制系统和计算机控制系统 2、 DCS的概念如何描述？ DCS是在分散的仪表控制系统和集中型计算机控制系统的基础上，吸收了两者的优点，综合计算机技术、通讯技术、控制技术、CRT显示技术于一体的综合型控制系统。DCS的结构是分布式的，从整体逻辑结构上讲是一个分支树结构。系统结构垂直分为生产管理级、控制管理级和过程控制级，各级即相互独立又相互联系，纵向分散又集中；每一级又分为既独立又有联系的子站，即横向分散。集中管理分散控制，整个系统始终贯穿着既集中又分散的原则。

3、 DCS的系统结构是什么？可图示。 既分散又集中的结构 4、 何为全集成自动化（TIA）？ TOTAL INTEGRATED AUTOMATION.用一种系统的或者一个自动化平台完成原来由多种系统搭建起来才能完成的所有功能.应用这种解决方案,可以大大简化系统的结构,减少大量接口部件,可以克服上位机和工业控制器之间,连续控制和逻辑控制之间,集散和分散之间的界限.

5、 PROFIBUS-DP网络最多可连接多少个站点？其通讯率是多少？ 127点，12MBit/s 第二部分：综合应用题 制作方案书 某企业年产20万吨/年三元硫基复合肥的生产主要有以下4个工段完成：磷酸工段、氢钾工段、制氨工段、 复合工段，各工段的I/O点如下表： 磷酸工段 氢钾工段 制氨工段 复合工段 AI 4~20mA 120 150 70 160

AI 热电阻PT100 25 40 22 50

AO 4~20mA 14 13 9 21

DI 24V 170 220 60 220

DO 24V 100 160 40 180

请利用课中所学知识为该企业的复合肥生产配置一套DCS系统，要求集中控制室要配置1台ES、4台OS，报表、报警打印机各1台，每个工段配置1套AS，I/O可集中配置也可分布式配置，按15%余量。并选用合适的通讯网络。 请写出较合理的方案配置书（包含以下内容：1、配置方案说明2、系统配置图3、I/O模板数量计算说明4、软硬件配置清单）。

附：可供选择的主要硬件 1、 工控机 SIMATIC箱式PC Microbox PC 420（新产品新科技）  CPU：Intel 赛扬 400MHz处理器,100MHz front side bus / Intel 赛扬650MHz处理器,100MHz front side bus / Intel 奔腾III 933MHz处理器, 133MHz front side bus  内存：128/256/512 MB SDRAM 133  Memory：HD 40GB 或 CF卡 512MB/1GB  接口：1*COM (RS232), 1*DVI-I(数字DVI + VGA), Profibus DP/MPI接口 12MBit/s(CP5611), CAN-bus总线可选  网络：2*10/100Mbit独立控制  USB接口：4*USB v2.0，高速480Mbit/s（2*high power 0.5A）  图形显示：AGP, 最高32MB显示内存  PC-Card：最大3*PC/104/PC/104-Plus(扩展框架)  备份内存：128KB  看门狗  LED：5个状态显示灯(2个可被编程)  操作系统：嵌入式Windows XP/ Windows XP Professional MUI / RMOS3 V3.30(实时操作系统)  软件：WinAC  电源供电：24V DC; 20.4……28.8V DC并行  紧凑尺寸：262mm*134mm*47mm  安装：导轨安装或墙面安装

2、电源： 300系列（ET200）：

PS307电源 120/230VAC; 24VDC; 2A 6ES7 307-1BA00-0AA0 120/230VAC; 24VDC; 5A 6ES7 307-1EA00-0AA0 120/230VAC; 24VDC;10A 6ES7 307-1KA01-0AA0 400系列： 24V DC输入,5V DC输出,4A 6ES7 405-0DA01-0AA0 24V DC输入,5V DC输出,10A 6ES7 405-0KA01-0AA0 24V DC输入,5V DC输出,10A(可冗余） 6ES7 405-0KR00-0AA0 24V DC输入,5V DC输出,20A 6ES7 405-0RA01-0AA0 120/230V AC输入,5V DC输出,4A 6ES7 407-0DA01-0AA0 120/230V AC输入,5V DC输出,10A 6ES7 407-0KA01-0AA0

3、底板 9槽底板 ER2基板、9槽、仅可作扩展基板、可插冗余电源 6ES7 403-1JA01-0AA0 UR2基板、9槽、可作中央基板或扩展基板、可插冗余电源 6ES7 400-1JA01-0AA0

UR2-H基板、2*9槽、可作中央基板或扩展基板 6ES7 400-2JA00-0AA0 18槽底板 UR1基板、18槽、可作中央基板或扩展基板、可插冗余电源 6ES7 400-1TA01-0AA0

CR2基板、2段、18槽、可插冗余电源 6ES7 401-2TA01-0AA0 ER1基板、18槽、仅可作扩展基板、可插冗余电源 6ES7 403-1TA01-0AA0

4、CPU 400系列： CPU412-2,144KB RAM(72KB程序,72KB数据块) 最大扩展32K DI/DO ,2KAI/AO 1个MPI/DP接口,1个Profibus-DP接口 16个控制回路 6ES7 412-2XG04-0AB0

CPU414-2 256KB RAM(128KB程序,128KB数据块),最大扩展64K DI/DO 4K AI/AO 1个MPI/DP接口,1个Profibus-DP接口 48个控制回路 6ES7 414-2XG04-0AB0

CPU414H，冗余 1个MPI/DP口，1个DP口和2个同步模块插槽 其余同CPU414 6ES7 414-4HJ04-0AB0

CPU416-2 1.6MB RAM(0.8MB程序,0.8MB数据块),最大扩展128K DI/DO 8K AI/AO 1个MPI/DP接口,1个Profibus-DP接口 96个控制回路 6ES7 416-2XK04-0AB0

CPU417-4H 4MB RAM(2MB程序,2MB数据块),最大扩展128K DI/DO 8K AI/AO 1个MPI/DP接口,1个Profibus-DP接口,2个同步模块插槽 6ES7 417-4HL04-0AB0

5、I/O模板 300系列/ET200： SM321数字输入模板 16点输入, 24V，DC, 0.05毫秒延迟 6ES7 321-1BH10-0AA0 16点输入, 24V，DC, NPN输入型 6ES7 321-1BH50-0AA0 32点输入, 24V，DC 6ES7 321-1BL00-0AA0 16点输入,交/直流24V~48V 6ES7 321-1CH00-0AA0 32点输入, 120V，AC 6ES7 321-1EL00-0AA0 8点输入, 120V/230V，AC 6ES7 321-1FF01-0AA0 16点输入，120V/230V，AC 6ES7 321-1FH00-0AA0 SM322数字输出模板 8点输出, 24V，DC; 2A 6ES7 322-1BF01-0AA0 16点输出, 24V，DC; 0.5A 6ES7 322-1BH01-0AA0 32点输出, 24V，DC; 0.5A 6ES7 322-1BL00-0AA0 8点输出, 120/230V，AC; 1A 6ES7 322-1FF01-0AA0 16点输出，120V/230V，AC，0.5A 6ES7 322-1FH00-0AA0 32点输出，120V/230V，AC，1A，双宽度 6ES7 322-1FL00-0AA0 8点继电器输出 24V DC,2A/230V AC,2A 6ES7 322-1HF01-0AA0 SM331模拟量输入模板 8通道隔离输入,10到14位精度(不含符号位);0--10V, +10V, +20mA, 4--mA,+1V 6ES7 331-7KF02-0AB0

8通道隔离输入,16位精度,+/-5/10V, 1-5V, +/-20mA, 0/4--20mA 6ES7 331-7NF00-0AB0

8通道隔离输入,16位精度;2/3/4线制电阻输入,40针 6ES7 331-7PF00-0AB0 8通道隔离输入,16位精度;热电偶输入,40针 6ES7 331-7PF10-0AB0 SM332模拟量输出模板 4通道隔离输出,12位精度;0--10V, +10V, +20mA, 4--20mA 6ES7 332-5HD01-0AB0

400系列： 数字量输入模板 32点输入 24VDC 6ES7 421-1BL01-0AA0 32点输入 120VAC或DC 6ES7 421-1EL00-0AA0 16点输入 120/230VAC或DC 6ES7 421-1FH20-0AA0 数字量输出模板 16点输出 24VDC,2A 6ES7 422-1BH11-0AA0 32点输出 24VDC,0.5A 6ES7 422-1BL00-0AA0 16点输出 120/230V AC,2A 6ES7 422-1FH00-0AA0 模拟量输入模板 16路输入,非隔离,13 bits 电压和电流信号 6ES7 431-0HH00-0AB0 模拟量输出模板 8路输出,隔离,13bits,±10v,0-10v,1-5v;±20mA,0-0mA,4-20mA 6ES7 432-1HF00-0AB0

6、通讯模板 CP443-1TCP通讯处理器 6GK7 443-1EX11-0XE0 CP443-1高级以太网通讯处理器 6GK7 443-1EX40-0XE0 CP443-5 PROFIBUS通讯模板 6GK7 443-5DX03-0XE0 CP 444以太网通讯模块 6ES7 444-1MX00-0XE0 IM153-1 ET200M 接口模块 6ES7 153-1AA03-0XB0

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DCS题

DCS题

1.集散控制系统有分散过程控制装置、集中操作管理装置、通信系统等三部分组成。

（）2.集散控制系统有分散过程控制装置、数据采集站、通信系统等三部分组成。

（）3.操作站、工程师站和监控计算机构成DCS的人机接口。

（）4.分散过程控制装置是人与DCS联系的人机接口。

（）5.分散过程控制装置是DCS与生产过程联系的接口。

（）6.现场控制站和数据采集站用以完成数据采集与处理和分散控制任务。

（）7.现场控制站和数据采集站用以完成数据采集与处理和信息综合管理任务。

（）8.系统构成灵活、操作管理复杂、控制功能丰富、信息资源共享等是集散控制系统的特点。

（）9. 集散控制系统的硬件采用冗余技术和容错技术。

（）10. 集散控制系统的软件采用程序分段、模块化设计和容错技术。

（）11. CS 3000系统是由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分所组成的。

（）12.TPS系统出现特定编号输入不关断的原因是OUT指令使用了该输入号，或者输入回路不良。

（）13.DCS系统接地一般有2个：仪表信号地和安全保护地。

（）14.同轴电缆的阻抗一般为75Ω。

（）15.RS232C使用正逻辑。

（）16.现场总线是一条连接现场智能设备与自动化系统的全数字、双向通讯线路。

（）17.ST3000智能变送器与DCS之间通讯协议相同就可以互相通信。

（）18.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。

（）19.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。

（）20.路由器是一个工作在物理层的网络设备。

（）21.DCS的负荷分散是由于负荷能力不够而进行负荷分散的。

（）22.工程师站与操作站在硬件上有明显的界限。

（）23.控制管理级主要是实施生产过程的优化控制。

（）24.交换机是一个工作在物理层的网络设备。

（）25.网桥是一个工作在数据链路层的网络设备。

（）26.过程显示画面有利于了解整个DCS的系统连接配置。

集散控制系统与现场总线试题习题及答案

集散控制系统与现场总线试题习题及答案

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 ti Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。

DCS系统试题及答案

DCS系统试题及答案

ＤＣS 系统一、填空（共23题)：１、一个最基本得DCS应包括四个大得组成部分:控制站、操作员站、工程师站、网络。

２、DCS得软件构成包括控制层软件、监控软件、组态软件.3、过程检测与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、液位指示控制器与压力变送器功能.4、趋势画面包括实时趋势与历史趋势两类。

5、集散控制系统得组态包括硬件组态与软件组态.6、我厂使用得ＤＣＳ系统有横河CS3000、浙大中控ECS-１00.7、集散控制系统就是以微处理器为基础得集中分散型控制系统,集散控制系统得主要特点就是集中管理与分散控制．8、接地按其作用可分为保护性接地与功能性接地两大类。

９、模拟量信号包括模拟输入与模拟输出信号。

１０、集散型控制系统得回路控制功能由控制站完成．1１、在DCS中，控制算法得编程就是在工程师站上完成得，工作人员对现场设备得监视就是在操作员站上完成得。

12、浙大中控EＣS－１00系统中FＷ2４3X就是主控制卡.１３、操作站得基本功能包括显示、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与数字量输出．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、自动调节系统一般就是由被调对象、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。

集散控制系统期末考试试题库及答案解析1

集散控制系统期末考试试题库及答案解析1

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。