集散控制系统考试复习资料

2.集散控制系统DCS系统的基本组成:操作员站,工程师站,监控计算机,通信系统,通信系统,现场控制站，数据采集站

3.集散控制系统的特点：分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。

4.计算机控制系统的工作原理：(1)实时数据采集：对测量变送装置输出的信号经A/D转换后进行处理。(2)实时控制决策：对被控变量的测量值进行分析、运算和处理，并按预定的控制规律进行运算。(3)实时控制输出：实时地输出运算后的控制信号，经D/A转换后驱动执行机构，完成控制任务。

5.计算机控制系统的（硬件）组成：生产过程,工业计算机

6.计算机控制系统的软件：（软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和）

系统软件：是专门用来使用和管理计算机的程序.

应用软件：应用软件是用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。

7.计算机控制系统的应用类型：现场总线控制系统FCS：全数字化，彻底分散化。

计算机监督控制系统SCC：设定值随实时工艺数据不断优化

分级控制系统:控制功能分散，集中管理。集散型控制系统.DCS

数据采集系统DAS:只采集不控制直接数字控制系统DDC:既采集又控制（闭环控制）

现场总线控制系统FCS：全数字化，彻底分散化。

8.数字量输入信号的组成：整形电路，电平转换电路，信号变换电路，信号接口电路。

9.数字滤波：中位值法滤波，将某个被测变量在轮到它采样的时刻，连续采3次或多次从中选择大小居中的那个值作为有效测量信号。

程序判断递推滤波，通过比较相邻的两个采样值，如果它们的差值过大，超出了变量可能的变化范围，则认为后一次采样值是虚假的，应予以废除，而用前一次采样值送入计算机。

递推平均滤波第n次采样的N项递推平均值是n，(n-1)，…，(n-N+1) 次采样值的算术平均。加权递推平均滤波，为增加当前采样值在结果中所占的比重，提高系统对本次采样的灵敏度。一阶滞后滤波，对周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频繁的变量滤波。

10.模拟量输出信号的组成：由输出接口电路、D/A转换器、V/I变换等组成。

11.通信网络的传输方式：（1）单工通信，信息只能沿单方向传输。（2）半双工通信，信息可以双向传递，但不能同时进行。（3）全双工通信，信息可以同时沿着两个方向传输。

12.串行传输：把构成数据的各个二进制位依次在信道上进行传输的方式。串行通信是利用串行端口在两台设备间进行通信，一次可以传输1位数据，即，使用1条数据线按照次序一位一位传送，每传送完8位为一个字节。

并行传输：把构成数据的各个二进制位同时在信道上进行传输的方式。并行通信是利用并行端口在两台设备间进行通信，一次使用数据线传送8位数据，1次传送一个字节。13.数据通信的工作方式：线路交换方式，在需要通信的两节点间事先建立实际的物理连接。报文分组交换方式，不需建立实际的物理连接，虚电路法先建立逻辑信道；数据报法直接选择路径发送。报文交换方式，不需建立实际的物理连接，经中间节点存储转发。

14.线路交换的三个阶段：建立连接，通信，释放连接

15.计算机网络的拓扑结构：1星形结构，局域网最常用的拓扑结构之一2环型结构3树形结构4总线型结构，最常用的拓扑结构之一5网状结构：容错能力最强的(6)菊花链型结构16.集散控制系统的体系结构特征：纵向分层，横向分散，设备分级，网络分层

按功能设备分为四级：现场控制级，过程控制级，过程管理级，经营管理级

与四级设备对应的四层网络：现场网络，控制网络，监控网络，管理网络

17.传输介质：双绞线将各导线绞在一起的目的主要是使绞线间的电磁干扰最小.

18..DCS系统的硬件系统：控制站现场控制站和数据采集站操作站操作员站和工程师站。

19.现场控制站：主要设备：现场控制单元。主要任务：进行数据采集及处理，对被控对象实施闭环反馈控制、顺序控制和批量控制。

20.DCS主要设备：内置冷却风扇，导轨，电源单元，控制器，I/O卡件，现场总线接口卡件

21.冗余方式：简易的手动备用和多重化自动备用。其中多重化自动备用包括以下三种，

同步运转，让两台或两台以上的设备或部件同步运行，进行相同的处理，并将其输出进行核对。

待机运转，同时配备两台设备，使一台设备处于待机备用状态。

后退运转，使用多台设备，在正常运行时，各自分担各种功能运行。

22.冗余措施：操作站的冗余采用工作冗余的方式。现场控制站的冗余：有的采用1:1 冗余，也有的采用N:1 冗余。采用无中断自动切换方式。电源的冗余：除了220V 交流供电外，还采用了镍镉电池、铅钙电池以及干电池等多级掉电保护措施。输入输出模块的冗余：部分

重要卡件采用1:1冗余。DCS系统软件的冗余：采用信息冗余技术。

通信网络的冗余：采用一备一用的配置。

23.集散控制系统的软件系统：系统软件：实时多任务操作系统，面向过程的编程语言，工具软件。应用软件：通信管理软件，组态生成软件，诊断软件

24.DCS操作系统的用途：用来控制计算机系统中用户程序的执行顺序。为用户程序与系统硬件提供接口软件。允许这些程序( 包括系统程序和用户程序) 之间交换信息。

25.DCS组态（或组态设计）：根据实际生产过程控制的需要，预先将DCS所提供的硬件设备和软件功能模块组织起来，以完成特定的任务。

26.控制站的基本功能：反馈控制（反馈控制的五大部分输入处理，报警处理，控制运算，回路组态，输出处理）；逻辑控制；顺序控制；批量控制；辅助功能

27.DCS的信号处理：输入信号处理：①模拟量近零死区处理②模拟量超量程检查③工程单位变换④模拟量变化率超差检查⑤开关量数据预处理。输出信号处理：输出开路检验，输出上下限检验，输出变化率限幅，模拟输出，开关输出，脉冲宽度输出。

28.顺序控制：按预定的动作顺序或逻辑，依次执行各阶段动作程序。顺序控制中可以兼用反馈控制、逻辑控制和输入/ 输出监视等功能。实现顺序控制的常用方法：顺序表法，程序语言方式，梯形图法逻辑控制：根据输入变量的状态，按逻辑关系进行的控制。在DCS 中，由逻辑功能模块实现逻辑控制功能。

29.辅助功能的测量值跟踪：在手动方式时，使本回路的设定值不再保持原来的值，

而跟踪测量值。输出值跟踪：在手动方式时，使内存单元中PID 输出值跟踪手操输出值。在自动方式时，手操器的输出值是始终跟踪控制器的自动输出值的。

从手动切换到自动时，内存单元中的自动输出数值与手操输出值相等，切换是无扰动的。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。

30.TPS系统：TPS系统构成：工厂信息网(PIN)TPS过程控制网络(TPN)万能控制网(UCN) TPS系统特点：真正实现了系统的开放，人机接口功能更加完善，数据采集和控制的范围广泛，系统总体实现数字化，工厂综合管理控制一体化，系统安全可靠、维护方便，系统的兼容性好TPS控制站组成：逻辑管理器LM，故障安全控制管理器FSC，过程管理器PM，先进过程管理器APM，高性能过程管理器HPM。

31.I/A S系统：I/A S系统是怎样的系统：是一种使用开放网络的工业系统，可以使用位工作站和全冗余配置的高标准集散控制系统。

I/A S系统的通信网(通信系统包括)：1.节点总线:2、工厂信息网3、载带局域网(LAN)4、现场总线组件I/A S 系统硬件结构：操作站处理器WP，应用处理器AP，应用工作站处理器

A WP，通信处理器COMP，控制处理器CP，现场总线摸件FBM。

32.先进过程管理器构成：先进过程管理模件，由先进通信处理器和调制解调器、先进I/O 链路接口处理器和先进控制处理器三部分组成。I/O子系统：由冗余的I/O 链和最多40 个I/O 处理器组成。

33.逻辑管理器构成：逻辑管理模件LMM、控制处理器和I/O链路处理器及I/O模件。

34.故障安全控制管理器FSC：FSC是一种具有高级自诊断的生产过程保护系统，其容错安全停车系统用于保护生产装置和操作人员的安全。

可能会考

36.TDC-3000：TDC-3000系统的组成：局域控制网络LCN及其模件，万能控制网络UCN 及其管理器，数据高速通道DHW及其设备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、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42.MACS集散控制系统：MACS系统的组成：网络、工程师站、系统服务器、通信控制站、高级计算站等部分组成MACS系统的网络：系统网络，监控网络(M-NET)，控制网络(CNET) 43.J X-300X系统：JX-300X系统主要设备：控制站（CS），操作站（OS），工程师站（ES），通信接口单元（CIU），多功能站（MFS），过程控制网（SCnet Ⅱ）

JX-300X系统软件：SCKey（系统组态—工程师站），SCDraw（流程图绘制），SCControl（图形化组态），SCDiagnose（系统诊断），AdvanTrol/AdvanTrol-Pro（实时监控软件—操作站）44.JX-300X系统通信网络及其特性：信息管理网（商用以太网）：拓扑结构：总线形或星形结构；传输方式：曼彻斯特编码方式；通信控制：符合IEEE802.3标准协议和TCP/IP标准协议；通信速率：10Mbps、100Mbps、1Gbps等；通信介质：双绞线、50Ω细同轴电缆、光纤等；通信距离：最大10km;网上站数：最大1024个.

SCnet Ⅱ（工业以太网）：其余和信息管理网一样，网上站数：最多15个控制站、32个操作站或工程师站或多功能站.

SBUS总线是控制站内部各卡件之间进行信息交换的通道。主控制卡就是通过SBUS总线来管理分散于各个机笼的I/O卡件的。第一层为双重化总线SBUS-S2，位于控制站所管辖

的I/O机笼之间，连接主控制卡和数据转发卡。第二层为SBUS-S1网络，位于各I/O机笼内，连接数据转发卡和各块I/O卡件。