2020年计算机控制系统课件.pdf

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1、计算机控制系统文档仅供参考，不当之处，请联系改正。计算机控制系统（PLC、DCS）基本原理21P1.当可编程序控制器用一个中心单元不能满足所要求的控制任务时，就要对系统进 行扩展。通讯接口 就是用于连接中心单元与扩展单元、扩展单元与扩展单元的模板。（x）正确答案：当可编程序控制器用一个中心单元不能满足所要求的控制任务时，就要对系统进行扩 展。扩展接口就是用于连接中心单元与扩展单元、扩展单元与扩展单元的模板。P2.PLC经过自诊断、与编程器等的通信、输人采样、用户程序执行、输出刷新这五个阶段的工作过 程，称为一个扫描周期。（力P 3.集散控制系统的基本特点是彻底分散控制，集中管理。（x）正确答案

2、：集散控制系统的基本特点是相对分散控制，集中管理。X I.集散控制系统是利用微型计算机技术对生产过程进行（A）。A.分散控制 B.计算机控制C.分布式控制 D.程序控制X2.CENTUMCS3000R3系统中，（C）是具有工程组态功能的PC机，如能够进行系统组态或在线维护。A.现场控制站FCS B.人机接口站 HIS文档仅供参考，不当之处，请联系改正。C.工程师站ENG D.实时控制总线Vnet卡件知识41Pl.SUPCON JX-300XP DCS 的主控卡、数据转发卡既可冗余工作，也可单卡工作。N)XI.SUPCON JX-300XP DCS 数据转发卡的p 地址范围是(C)。A.2-31

3、 B.0-31 C.0-15D.1-29X 2.在 DCS系统供电中，卡件的本身的工作电压是(A)。A.+5 伏 B.+24 伏 C.+25.5伏 D.+12VX3.JX-300XP DCS信息管理网和过程控制网中，通讯最大距离是(C)。A.1 km B.5km C.10kmD.15 kmX4.在进行报表制作时,每张报表最多只能对(B)事件进行定义。A.32 个 B.64 个 C.128个 D.256个信号报警联锁系统逻辑控制知识84P 1.在配有信号联锁系统的工艺生产过程，当某些工艺变量(如压力、温度、流量、液位等)出现偏差或 生产过程不稳定或仪表发生故障等情况时，以灯光和声响引起操作者的注

4、意，或自文档仅供参考，不当之处，请联系改正。动停车或自动操 纵事故阀门，使生产过程自动处于安全状态，这是确保产品质量及设备和人身安全所必须的。（X）正确答案：在配有信号联锁系统的工艺生产过程，当某些工艺变量（如压力、温度、流量、液位等）越限或运行状态发生异常情况时，以灯光和声响引起操作者的注意，或自动停车或自动操纵事故阀门，使生产过程自动处于安全状态，这是确保产品质量及设备和人身安全所必须的。P2.信号报警和联锁保护系统中用以表示某个自动信号报警与联锁保护的工作状态的信息的信号是指令 信号。（x）正确答案：信号报警和联锁保护系统中用以表示某个自动信号报警与联锁保护的工作状态的信息的 信号是保护

5、作用信号。P 3.自动信号报警与联锁保护系统的发信元件,它们起到检测信息、传递信息、输出信息的作用。（x）正确答案：自动信号报警与联锁保护系统的发信元件,它们起到参数检测、发布指令的作用O这些 元件的通断状态也就是系统的输入信号。P 4.自动信号报警与联锁保护系统的逻辑元件,它们根据被测变量数值进行逻辑运算，并向执行文档仅供参考，不当之处，请联系改正。元件发 布指令信号。(X)正确答案：自动信号报警与联锁保护系统的逻辑元件，它们根据输入信号进行逻辑运算，并向执行 元件发出控制信号。X I.信号报警和联锁保护系统由发信元件、执行和(C)组成。A.输入元件 B.执行元件 C.逻辑元件 D.控制元件

6、X 2.信号报警和联锁保护系统中用以表示被监督对象的工作状态的信号是(A)。A.位置信号 B.指令信号 C 保护作用信号 D.控制信号X 3.信号报警和联锁保护系统中用以表示某个自动信号报警与联锁保护的工作状态的信息的信号是(C)。A.位置信号 B.指令信号 C 保护 作 用 信 号 D.控制信号X 4.在自动信号报警与联锁保护系统，联锁的内容之一是工艺联锁。由于工艺系统某变量(C),而引起联 锁动作，简称“工艺联锁”。A.波动较大 B.偏差较大 C.超越限制 D.控制缓慢X 5.在自动信号报警与联锁保护系统，联锁的内容之一是程序联锁。它能按一定的程序或(D)对工艺设 备进行自动操纵。A.速度

7、 B.大小 C.危险程度文档仅供参考，不当之处，请联系改正。D.时间次序X 6.联锁保护实质上是一种自动操纵保护系统,它有四个方面的内容，其中由于工艺系统某个变量超限(处于事故状态)，而引起联锁动作的是(D)。A.泵类开停车联锁 B.程序联锁C.机组联锁 D.工艺联锁X 7.联锁保护实质上是一种自动操纵保护系统,它有四个方面的内容，其中运转设备本身或机组之间联 锁的是(C)。A.泵类开停车联锁 B.程序联锁C.机组联锁 D.工艺联锁X 8.信号报警与联锁保护装置就其构成，触点的种类可分为触点式、无触点式和(D)。A.继电器 B.晶体管 C.集成电路D.触点与无触点同用的混合式其它文档仅供参考，

8、不当之处，请联系改正。分一、填 空（4 0 分）：1 .集散控制系统一般由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _五个主要部分组成。2 .控制部分是集散系统的核心，其功能包括、和 控制。3 .常见的通信介质主要有、和 O4 .国产S U P C O N J X-3 0 0 X 的三层通信网络是指、和O文档仅供参考，不当之处，请联系改正。5.集散控制系统又成为分散控制系统，英文简称;现场总线控制系统简称为O6.JX-300X集 散

9、 控 制 系 统 控 制 站 卡 件有、和7.集 散 控 制 系 统 的 设 计 一 般 分为、和 四个部分。8.TDC3000系统早期技术比较成熟的现场控制站是 o9.冗余的两种方式是指_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _和O10.写出五种常见的数字滤波算法、文档仅供参考，不当之处，请联系改正。和O1 1 .从生产角度，集散控制系统大致分为、_ _ _ _ _、和 级。1 2 .T D C 3 0 0 0 万 能。制 网 U C N 属 于 过 程 控 制 层,实 时 控 制 网 络 包 括和O1 3 .集散控制系统的验收分工厂验收和两个阶段。二、名

10、词解释（2 0 分）：1、集散控制系统：2、组态：3、数字滤波：4、现场总线:文档仅供参考，不当之处，请联系改正。5、实时：三、简 答（4 0 分）：1 .与常规模拟仪表相比，集散控制系统具有哪些优点？2 .过程接口单元分为几类？各适用于什么场合？3 .增强型操作站（E 0 S）是有哪几部分构成的？其功能是什么？4、集散控制系统选择的一般原则应考虑哪些方面？试卷标准答案文档仅供参考，不当之处，请联系改正。一、填空：（每空L 5分，共 4 0 分）1、过程控制单元、过程接口单元、C R T 显示操作站、管理计算机、高速数据通道2、连续控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制3、双绞线、同轴电缆、光缆4

11、、信息管理网、过程控制网络、S B US 总线5、D C S、F C S6、主控制卡、数据转发卡、系统I/O 卡件7、方案论证、方案设计、工程设计、系统文件设计8、多功能控制站M C9、工作冗余、后备冗余1 0、程序判断法、中位值法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权平均滤波法、一阶惯性滤波法、复合滤波法等（选 5 种）1 1、过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级1 2、过程管理站、先进过程管理站、逻辑管理站文档仅供参考，不当之处，请联系改正。1 3、现场验收二、简 答（每 题1 5分）1、集散控制系统（D C S）是以微处理器为基础的分散性综合控制系统，是计算机、通信、C R T

12、显示和控制技术发展起来的产物。（3分）常规模拟调节仪表组成的过程控制系统存在有许多局限性，例如：难以实现复杂的高级控制规律和参数的集中显示操作、难以实现多变量相关对象的控制。随着生产规模的扩大和工艺过程的复杂，相应的仪表屏增大，给操作人员的监视记录带来极大的不便。（5分）而直接数字控制系统D D C虽然用一台计算机能够控制几十个甚至几百个回路，但会导致危险集中，降低了系统的安全运行性。（3分）集散控制系统吸收了模拟仪表和计算机集中控制的优点，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，因此，集散控制系统不但具有文档仅供参考，不当之处，请联系改正。极

13、高的可靠性、多功能性。而且人机联系便利，能够完成各类数据的采集与处理，实现各种复杂的高级控制。（4 分）2、过程接口单元P I U 根据接收信息的电平高低和本质安全要求的不同，分 3 类：（1）高电平接口单元（H L-P I U）：主要用于采集现场的4-2 0 m A 或 1-5 V 的高电平信号。也具有数字输入/输出能力。扫描速率4 0 0 点/秒，因而适合于要求扫描速率高的场合和需要D D C控制的系统。对于要求本质安全防爆的系统应在现场仪表和P I U 之间增加安保器、安全栅，防止高能量窜入危险现场。（5 分）（2）低电平接口单元（L L-P I U）：主要用于采集热电偶、热电阻等m v

14、 级信号。只接收模拟和数字输入。m v 级低电平经程控放大、A/D 转换、零偏校正、增益最佳化和报警限测试对热电偶信号进行冷端补偿和断偶检查。扫描速率1 6 0 点/秒。（5 分）文档仅供参考，不当之处，请联系改正。（3）低能量过程接口单元（L E-P I U）：只要用于本质安全防爆系统，为远程多路传输的高电平或低电平模拟输入提供终端和数据处理。仅具有模拟和数字输入功能。现场传感器安装在远离P I U的金属多路切换箱中，并设置有齐纳安保器，狗成本安系统。扫描速率1 6点/秒。5分）3、增强型操作站：由硬件和硬件两部分组成。硬件包括CR T监视器、键盘、软盘驱动器和电子组件箱四部分组成。软件主要

15、由系统程序和数据磁盘组成。为了操作的安全可靠，一般由2-3台E O S组成一个操作中心。（5分）增强型操作站是T D C-3 0 0 0 B A S I C系统中最重要、最常见的人机接口，经过它对整个生产过程实现监视和管理。它的主要功能是对测点数据进行显示、报警和打印；对高速数据通道（H W）设备进行组态和加载；对SOPL程序的生成和加载以及对系统的诊断和报告。增强型操作站能够支持6 3台设备，由15 00点细目显示、99页用户流程文档仅供参考，不当之处，请联系改正。画面、100点趋势记录、2 0个报表、15 0个程序运算功能和3 2 个批量过程管理。(10分)4、集散系统的选择一般考虑以下原

16、则：(1)系统功能与生产过程要求(2)先进性与成熟性兼顾(3)系统生命周期与技术更新的权衡(4)一次投资及多次投资的综合考虑(5)系统的性能与技术管理水平的匹配(5 条原则答出10分,每条适当论述加1分)、逻辑控制、顺序控制、批量控制3、双绞线、同轴电缆、光缆4、信息管理网、过程控制网络、SB US总线5、D C S、F C S6、主控制卡、数据转发卡、系统I/O卡件7、方案论证、方案设计、工程设计、系统文件设计8、多功能控制站M C9、工作冗余、后备冗余文档仅供参考，不当之处，请联系改正。10、程序判断法、中位值法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权平均滤波法、一阶惯性滤波法、复合滤波法等

17、（选5种）11、过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级12、过程管理站、先进过程管理站、逻辑管理站13、现场验收二、简 答（每 题15分）1、集散控制系统（D C S）是以微处理器为基础的分散性综合控制系统，是计算机、通信、C R T显示和控制技术发展起来的产物。（3分）常规模拟调节仪表组成的过程控制系统存在有许多局限性，例如：难以实现复杂的高级控制规律和参数的集中显示操作、难以实现多变量相关对象的控制。随着生产规模的扩大和工艺过程的复杂，相应的仪表屏增大，给操作人员的监视记录带来极大的不便。（5分）而直接数字控制系统D D C虽然用一台计算机能文档仅供参考，不当之处，请联系改正。够控

18、制几十个甚至几百个回路，但会导致危险集中，降低了系统的安全运行性。（3分）集散控制系统吸收了模拟仪表和计算机集中控制的优点，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，因此，集散控制系统不但具有极高的可靠性、多功能性。而且人机联系便利，能够完成各类数据的采集与处理，实现各种复杂的高级控制。（4分）2、过程接口单元P IU根据接收信息的电平高低和本质安全要求的不同，分3类：（1）高电平接口单元（HL-P IU）：主要用于采集现场的4-2 0 m A或1-5 V的高电平信号。也具有数字输入/输出能力。扫描速率4 0 0点/秒，因而适合于要求扫描速率高的

19、场合和需要D D C控制的系统。对于要求本质安全防爆的系统应在现场仪表和P IU之间增加安保器、安全栅，防止高能量窜入危险现场。（5分）文档仅供参考，不当之处，请联系改正。（2）低电平接口单元（L L-P IU）：主要用于采集热电偶、热电阻等m v级信号。只接收模拟和数字输入。m v级低电平经程控放大、A/D转换、零偏校正、增益最佳化和报警限测试对热电偶信号进行冷端补偿和断偶检查。扫描速率1 6 0点/秒。（5分）（3）低能量过程接口单元（L E-P IU）：只要用于本质安全防爆系统，为远程多路传输的高电平或低电平模拟输入提供终端和数据处理。仅具有模拟和数字输入功能。现场传感器安装在远离P I

20、U的金属多路切换箱中，并设置有齐纳安保器，狗成本安系统。扫描速率16点/秒。5分）3、增强型操作站：由硬件和硬件两部分组成。硬件包括C R T监视器、键盘、软盘驱动器和电子组件箱四部分组成。软件主要由系统程序和数据磁盘组成。为了操作的安全可靠，一般由2-3台E 0S组成一个操作中心。（5分）增强型操作站是T D C-3 000B A S I C系统中最重要、文档仅供参考，不当之处，请联系改正。最常见的人机接口，经过它对整个生产过程实现监视和管理。它的主要功能是对测点数据进行显示、报警和打印；对高速数据通道（H W）设备进行组态和加载；对 S OPL程序的生成和加载以及对系统的诊断和报告。增强型操作站能够支持6 3 台设备，由 15 00点细目显示、9 9 页用户流程画面、100点趋势记录、2 0个报表、15 0个程序运算功能和3 2 个批量过程管理。（10分）4、集散系统的选择一般考虑以下原则：（1）系统功能与生产过程要求（2）先进性与成熟性兼顾（3）系统生命周期与技术更新的权衡（4）一次投资及多次投资的综合考虑（5）系统的性能与技术管理水平的匹配（5 条原则答出10分,每条适当论述加1分）