1、集散控制系统复习题docx集散控制系统复习题集散控制系统复习题一、填空题1. 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。2. TPS和PKS是Honeywell公司的集散控制系统 产品，Delta V是Emerson公司的集散控制系统 产品，I/A S是Invensys公司的集散控制系统 产品。国产集散控制系统的产品有浙大中控的 SUPCON、新华公司的XDPF、国电智深的EDPF等。3. 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、通信系统组成。4. 分级递接控制系统结构分为多层结构、多级结 构、多重结构。P165. 开放
2、系统的标志是可移植性、可操作性、可适 宜性和可用性。6. 集散控制系统的分散控制结构表现为组织人 事的分散、地域的分散、功能的分散和负荷的分 散。P187. 常用的冗余方式有同步运转方式、待机运转方 式、后退运转方式和多级操作方式。8. 现场总线是在过程自动化和制造自动化中，实 现智能化现场设备与高层设备之间互联的、全数 字、串行、双向传输的、多分枝结构的通信系统。9. 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三类。10. 现总线的特点是开放性、智能化、互操作性、 环境适应性和分散控制等。11. 采用现场总线控制系统的主要因素是节省硬 件数量和投资、节省安装费用与维护
3、费用、多变 量检测和运输、缩短安装时间和投运时间、等。 P2112. 现场总线控制系统与传统集散控制系统的相 同点包括分散控制集中管理和综合自动化组成 部分等；主要差别包括通信和传输的差别和数字 传输技术等。13. 影响现场总线实时性的主要因素有现场总线 数据传输速率和主战应用程序的大小与复杂程 度；主要解决措施包括减少网络通信的吞吐量， 保证一旦有通信要求就能够立即实现通信、提高 有效通信量、减少通信冲突的发生，保证通信的 实时性、采用全双工通信模式和交换式以太网、 采用塌缩的通信模型和通信协议、选用合适的现 场总线仪表，减少通信量、采用发布方/预约接 收方的通信结构、设置优先级、采用虚拟局
4、域网 和引入质量服务等。P2314. 提高集散控制系统可靠性的主要措施有采用 全数字通信技术、标准化功能模块与标准化的功 能模块应用进程、系统测试技术的标准化、故障 自诊断，状态传递，故障时输出设置、冗余和容 错技术、智能诊断和管理技术、故障隔离技术等。 P2315. 保证互操作性的措施有标准化、OPC技术和 设备描述技术等。P2416. 分散过程装置有整体式和分离式两大类。？17. 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、可拓展性、实时性、环境适 应性、开放性和经济性等。18. 集散控制系统的可靠性指标有可靠度、平均 无故障时间(MTBF)、到发生故障平均时间(MTTF)
5、和故障率等。19. 系统由两个相同部件组成，一个部件工作， 另一个部件备用，组成冷后备冗余系统。设单个 部件的MTBF是lOOOOOh,则该冷后备冗余系统 是表决系统。20. 可维修性的三要素是机器，零件或系统是否 被设计的很容易维修、进行维修的技术人员的维 修和判断技能和维修所需的备品备件供应情况。 衡量可维修性的指标有维修度、平均修复时间、 修复率和有效度等。P8421. 集散控制系统可靠性设计三准则是系统运行 不易发生故障的设计、系统运行不受故障影响的 设计和能迅速排除故障的设计。P85, 86, 8722. 易操作性包括操作环境、操作功能、容错技 术和安全性。23. 集散控制系统的操作
6、功能包括显示功能、过 程监视功能和操作功能。24. 容错技术通过多重确认、硬件保护、不予响 应、分工管理和数据保护等措施实现。25. 集散控制系统的用户识别包括硬件的硬件密 钥方法和软件的用户口令，通行字输入等。26. 集散控制系统作为可编程的电子系统，在功 能安全方面采取了提高诊断的房覆盖率、控制有 硬件和软件设计引起失效的技术措施、控制由环 境原因或影响引起的失效、控制操作过程失效的 技术措施、在安全要求规范中避免失误的技术措 施、设计和开发过程中避免故障的技术措施、集 成过程和等措施。P91, 9227. 集散控制系统的组态包括系统组态、控制组 态和画面组态。28 .集散控制系统中的功能
7、模块通常有结构参 数、设置参数和可调整参数组成。现场总线控制 系统中的功能模块通常由输入参数、输出参数和 内含参数组成。29. 功能模块的灵活性指是否满足生产过程的控 制要求，是否可组成专用模块实现专用功能、功 能模块组态的方便性和维护和调试的易操作性。 P9330. 功能模块按功能分类，通常可分为输入输出 功能模块、控制算法类功能模块、运算类功能模 块、信号发生器类功能模块、转换类功能模块和 信号选择和状态类功能模块等类。31. 用户过程画面的分页是因为生产过程的流程 画面一般比较大，不可能在单一的画面显示、操 作员需要分工对有关设备进行操作、监视和控 制，不可能集中在一个画面进行操作和控制
8、、显 示屏幕的显示信息量过多不利于对数据的识别， 容易造成误读率的升高等原因。32. 趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。33. 集散控制系统的可扩展性表现为集散控制系 统分散过程控制装置的机柜或机架内有足够的 空间增加输入输出卡件、集散控制系统的许多设 备通过通信网络进行联系，在生产发展需要适应 能方便的增加设备或删除设备、集散控制系统通 信网络可随生产的发展或联网的要求而拓展延 伸和集散控制系统是全开放结构，它允许符合开 放系统互联网络协议的其它厂商集散控制系统 与其通信，也允许其本身连接到其它厂商的集散 系统中等。P9934. 媒体存取控制指节点在向通信媒体存信息或 从通信媒体取信息时的
9、控制规则。35. 香农(Shannon)定理规定采样频率应不小于 原系统最高频率的2倍。36. 软件滤波采用计算方法，常用软件滤波有一 阶低通滤波、一阶高通滤波、递推(加权)平均滤 波和程序判别滤波等。P10937. 控制系统的非线性主要来自检测变送环节、 被控对象、执行器的非线性和采用非线性控制规 律等。集散控制系统中非线性补偿的方法是串联 非线性补充环节等。38. 用计算机控制装置实现比值控制时，不计算 仪表比值系数，不进行仪表系数的转换，也没有K 1等问题。39. 集散控制系统的数字控制算法有位置算法、 增量算法和速度算法三种。三种数字算法中，增 量算法应用最为广泛。40. 与模拟控制算
10、法比较，数字算法进行了改进。 对积分算法的改进有积分分离、削弱积分和微分 先行等。P11441 .顺序逻辑控制系统分为时间、逻辑和条件三 种。42. IEC61131-3编程语言标准定义了指令表编程 语言IL、结构化文本编程语言ST、梯形图编程 语言LD、功能块图编程语言FBD和顺序功能表 图SFC等编程语言。P13043. 编程语言标准定义的软件模型包括配置、资 源、任务、全局变量、存取路径变量和程序组织 单元等概念。P13044. 功能模型描述可编程控制器所具有的功能。 它包括信号处理功能、传感器和执行器接口功 能、通信功能、人机接口功能、编程、调试和测 试功能及电源功能。P13145.
11、标准编程语言规定标准函数有类型转换类、 数值类、算术类、位串类（包括位串移位运算函 数和位串的按位布尔函数)、选择和比较类、字 符串类、时间数据类和枚举数据类型等。规定的 标准功能块有双稳元素功能块、边沿检测功能 块、计数器功能块和定时器功能块等。P13246. IEC61131-3标准规定梯形图可采用的图形元 素有电源轨线、连接元素、触点、线圈、函数和 功能块等。功能块图编程语言的基本图形元素有 函数和功能块。47 .顺序功能表图是用文字叙述和图形符号相结 合的方法描述顺序控制系统中过程、功能和特性 的一种编程方法。它由步、转换和有向连线组成。48. 批量过程的过程模型分为过程段、过程操作
12、和过程动作等。物理模型分别是企业、现场、区 域、过程组元、单元、装置模块等。程序控制模 型分为程序、单元程序、操作和阶段等。49. 处方可分为通用处方、现场处方、主处方和 控制处方等。50. 现场总线设备的模块分为三种类型，即资源 模块、转换器模块和功能模块。51. 现场总线设备的模块工作模式(Mode)有离 线、初始化手动、本地超驰、手动、自动、串级、 远程串级和远程输出等。功能模块退出服务称为 离线工作模式。52. 现场总线控制系统中串级结构是指主功能模 块提供一个输出作为从功能模块的串级输入，从 功能模块接收到主模块的输出后也提供一个输 出告知主功能能模块，从功能模块的输出称为反 算。P
13、14653. 所有可连接的功能模块参数有状态属性，分 为好（串级）、好（非串级）、不确定和坏等。状态 包括质量属性、子状态质量属性和限制条件等。54. 功能模块属性指功能模块运算时具有的功 能。按信息类型，属性分为输入属性、输出属性、 内含属性和方式属性四种。55. 功能模块参数的计算包括设定值计算、输出 计算和反馈回路中的输出计算等。56. 功能图描述符号，、X、木和I/P分 别表示差、乘、大于、下限限幅和电信号转换为 气信号功能。57 .过程检测和控制流程图用文字符号中， TRC-210、F0-103、LIC-10K PT-104 分别表示 温度记录控制功能流量计算器、液位指示控制器 和压
14、力变送器功能。58. 过程显示画面包括概貌显示画面、过程显示 画面、仪表面板显示画面、操作点显示画面、趋 势显示画面和报警显示画面等画面和区域报警 一览表、单元报警一览表、信息显示一览表和工 位号一览表等一览表。P17459. 过程操作画面中颜色的配置宜采用冷色调、 常用的颜色匹配是黑色与黄色、红色与白色、白 色与蓝色和白色与绿色等。通常，红色用于表示 高级报警，绿色用于表示正常操作。60. 过程操作画面中的显示数据位置应尽量靠近 被监测的部位，也可在标有相应仪表位号的方框 内和方框旁边。P17661. 动态数据显示方式有数据显示、文字显示和 图形显示三种。其中，图形显示方式能够是颜色 的填充
15、、颜色的改变、高亮度显示，闪烁或反相 显示等。62. 进行过程画面组态时的注意事项包括标准 化、协调性、操作灵活性和直观性等。63 .信号报警系统设计的原则有发生事故前能及 时提供信号报警信息，避免事故的发生、发生事 故时应能从安全生产的要求出发，使连锁动作用 于且处于事故有关设备的运行，尽量减少事故对 生产过程的影响、事故发生后应能提供第一事故 原因的信息，以便及时消除事故发生的根源和事 故发生后能提供事故的记录信息，便于事故的分 析和采取相应改进措施等。P17964. 联锁点设置的基本要求是工艺合理性和合适 设置连锁点数量。65. 紧急停车系统设计的原则包括独立设置原 则、结构冗余原则、故
16、障安全原则、最少环节原 则、输入检出元件选用应根据独立设置原则和根 据独立设置原则选用执行机构等原则。66. 联锁系统中，输入检出元件和执行机构的设 计原则是独立设置原则。67. 电源的冗余设计包括对系统供电电源的冗 余、电源模块的冗余、分散过程控制装置供电的 冗余和对输入输出模块供电的冗余等。68. 等电位连接的目的是减少信息设备之间和信 息设备与金属部件之间的电位差。69. 雷电侵害控制网络的主要途径有直击雷侵害 和感应雷侵害。P18470. 信号系统防雷的主要途径有在电缆接入系统 设备前首先接入信号避雷器，eg,传导、现场总 线仪表都留有连接浪涌保护器的接口，用于连接 浪涌保护器。71.
17、 电磁干扰的来源主要有传导、静电、电磁、 信号线耦合、接地不当和连接电势等。72. 抗电磁干扰措施主要有屏蔽、滤波、接地、 合理布线和选择电线等。73. 招标文件编制遵循的原则是技术先进性、性 能指标的定量性、竞争的公平性和语言的精炼性 和确定性等。74. 常用的集散控制系统评估方法有偏离表法和 矩阵表法。75. 常用的人机交互方式有问答式对话、菜单、 命令语言、填表技术、查询语言、自然语言、图 形方式和直接操纵等。76. 人机交互系统由交互的实体、交互活动和交 互的环境等组成。77. 人机交互系统的主要特点有友好性、合理性、 复杂性、信息量、透明性、可靠性、易操作性、 一致性和灵活性等。78
18、. 人机界面设计原则有标准化原则、最佳媒体 应用原则、菜单设计准则、防止错误发生和错误 处理原则、数据库管理原则、网络应用原则、合 理性原则、交互性原则和共通性原则等。79. 图形用户界面的主要特点是桌面隐喻、所见 即所得和直接操纵等。80. 图形用户界面的实施手段有窗口、菜单、图 标和光标定位装置。81 .可将菜单分为全屏幕菜单、工具栏、下拉式 菜单、弹出式菜单、滚动式菜单和状态栏菜单等。82. 集散控制系统对人机交互系统的要求是实时 性、易操作性、可靠性和安全性和灵活性。83. 人机交互系统的实时性体现在显示速率和响 应时间等方面。84. 集散控制系统的操作方式分为仪表盘操作方 式和显示屏
19、操作方式两种。85. 显示屏操作方式具有信息量大、显示形式多 样化、操作方便容易、报警处理功能增强、操作 透明度高和备用方式简单等特点。86. 组态操作是指用应用软件中提供的工具，方 法完成工程中某一具体任务的操作过程。组态软 件由系统开发环境和系统运行环境两大部分组 成。87. 集散控制系统的组态包括系统组态、控制组 态、画面组态和操作组态等。88. 集散控制系统的系统组态包括硬件和软件组 态O89. 集散控制系统的控制组态是用集散控制系统 制造商提供的内部仪表（或称为功能模块），通过 软连接的方法连接起来，实现所需的控制方案或 控制策略。90. 集散控制系统的画面组态主要是操作站、工 程师
20、站、管理站和简易型操作终端的画面组态。91 .动态画面组态是设置动态数据点、确定动态 数据点的显示位置、显示的位数和小数点后的位 数、显示数据的工程单位和动态点的描述和刷新 方式等。画面合成是将静态画面和动态画面数据 库合成。P21492. 操作画面可垂直分为概貌显示、区域显示、 单元显示、组显示和细目显示等。操作画面可水 平分为概貌显示、过程显示、仪表面板显示、操 作点显示、趋势显示和报警显示等。93. 常用的概貌显示画面方式有工位号一览显示 方式和棒图显示方式。趋势显示画面分为实时和 历史趋势显示。94. 报警处理的操作包括确认和消声操作。95. 输入模块主要有模拟量输入、开关量输入和 脉
21、冲量输入三大类，输出模块主要有模拟量和开 关量输出等。96. 集散控制系统的维护画面提供所有硬件和软 件自诊断结果的显示、可能的故障原因预测和重 新进行系统的安装等。P22897. 集散控制系统的系统连接画面常用的方法连 接图连接方式和树状图连接方式两种。98. 常用的动画处理方法有升降式动画处理、推 进式动画处理、改变色彩的动画处理、充色的动 画处理和移动窗口的动画处理。99. 数据库管理系统是对数据库内数据进行储存 和管理的软件系统。它的主要功能是数据描述、 数据操纵、数据库的保护和数据库的建立和维护 等。100. 实时数据库的特点包括实时性强、可在线存 储足够的运行数据、能够用先进的数据
22、压缩技术 实现对数据的压缩、能够对数据进行任何格式的 计算和归档处理、开放性、可靠性高、定时限制 和定时正确性等。101. 从逻辑功能看，计算机网络分为资源子网和 通信子网。102. 局域网的主要特点有通信媒体质量较高，济 数据传输率高，误码率低、能够支持几百台互相 独立的设备、网络拓扑结构比较规则、通信协议 比较简单和价格比较低廉等。103. 数据通信系统由信号、数据终端设备、数据 电路终端设备、传输介质或媒体和通信协议等五 部分组成。104. 有数字-数字、模拟-数字、数字-模拟和模 拟-模拟四种编码方式。105. 通信链路传输二进制数据分并行传输和串 行传输，串行传输又分异步和同步两类。
23、106. 常用通信传输媒体有双绞线、同轴电缆和光 缆等。107. 多台通信设备合用单一通信媒体的技术称 为通信媒体共享技术。包括多路复用技术、集线 技术和多点线路技术。108. 常用通信交换技术有电路交换、报文交换、 分组交换和快速分组交换等。109. 差错检测中，只能检测错误不能纠正错误的 抗干扰编码称为检错码，具有自动纠正差错功能 的抗干扰编码称为纠错码。常用的校验码分为奇 偶校验码、纵向冗余校验码和循环冗余校验码 等，集散控制系统提出采用循环冗余校验码。110. 四种差错控制方法是超时重发、拒绝接收、 选择拒绝和探询。111. 集散控制系统的控制网络具有实时性好，动 态响应快、可靠性高、
24、适应恶劣的工业现场环境 和开放系统互连和互操作性特点。112. 国际标准化组织规定的七层通信模型分别 是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。113. 当前，现场总线的标准多达十几种，例如， 常用的有 FFH1、FFHSE、Profibus、ProfiNet、 Hart ControlNet 和 DeviceNet 等。114. HART信号采用基于Bell202标准的FSK方 式加载在4-20mA模拟信号上。1200Hz信号表示1, 2200Hz信号表示0.115. 0PC规范为0PC服务器规定客户端接口和自 动化接口两种接口。116. EIA RS-232C是最常用的标准接口。该标准 规定了机械特性、电气特性、功能特性和规程特 性。117. EIA-485标准特点是用平衡驱动差分电路， 接收器输入电压是输入导线上电压之差。它适用 于多站点互连。最多可挂32个站点。118. 以太网物理层采用50Q基带同轴电缆作为 通信媒体。数据传输速率是10Mbpso
