集散控制系统(DCS)题库.

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一、填空题

1.集散控制系统基本构成由分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统组成。4C指的是computer control communication CRT

世界上第一台DCS系统是美国HONEYWELL公司推出的，型号为TDC2000

2.分级递阶控制系统结构分为多层结构、多级结构和多重结构组成

3.开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。

4.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。

5.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。

6.现场总线的特点是开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制。

7.保证互操作性的措施有标准化、OPC技术、设备描述技术等。

8.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。

9.集散控制系统的可靠性指标有可靠度、平均无故障时间MTBF、到发生故障的平均时间MTTF、故障率等。

10.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、能迅速排除故障的设计。

11.集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态、画面组态。

12.功能模块按功能分类，通常可分为输入、输出类功能模块、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、信号选择和状态类功能模块等类。

13.趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。

14.香农（Shannon）定理规定采样频率应采样频率应不小于原系统最高频率的两倍。

15.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。

16.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。

17.集散控制系统对人机交互系统的要求是实时性、易操作性、灵活性、可靠性

和安全性等。

18.集散控制系统的组态包括硬件和软件组态。

19．数据库管理系统是对数据库内数据进行存储和管理的软件系统。它的主要功能有数据描述、数据操纵、数据库的保护、数据库建立和维护。

20.从逻辑功能看，计算机网络分为资源子网和通信子网。

21.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传输两类

22.常用的通信传输媒体有双绞线、同轴电缆和光缆。

23.常用的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。

24.差错控制中，只能检测错误不能纠正差错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，集散控制系统采用循环冗余校验码。

25.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、适应恶劣的工业现场环境、开放系统互连和互操作性特点。

26.以太网物理层采用50 Ω基带同轴电缆作为通信媒体。数据传输速率是

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10Mbps。

27.TCP连接包括三个状态：连接建立、数据传送和连接终止。

28.现场总线控制系统中，用模块实现工程应用。每个模块由资源模块、转换器

模块和功能模块实现所需的控制和计算等功能

29 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。

30. 通常，整个组态的执行负荷应为CPU总负荷的60~80%。

二、简答题

1．集散控制系统的优点。

与模拟电动仪表比较，它具有连接方便、采用软连接方法使控制策略更改容易、显示方式灵活、显示内容多样、数据存储量大等优点。

与计算机集中控制系统比较，它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。

2 在集散控制中，分散控制结构表现在哪些方面。

①组织人事的分散

②地域的分散

③功能的分散

④负荷的分散

3．集散控制系统中通常对哪些部件要采用冗余结构。

①供电系统的冗余

②过程控制装置的冗余

③现场总线链路主设备的冗余

④通信系统的冗余

⑤操作站的冗余

⑥输入输出卡件的冗余

4、集散控制系统设计时，对接地电阻有什么要求。

集散控制系统的接地连接电阻为：直流电阻≤1Ω；安全保护接地连接电阻和交流工作地电阻≤4Ω；防雷保护接地连接电阻≤10Ω。

5、集散控制系统主要的电磁干扰源有哪些。

①传导②静电③电磁④信号线耦合⑤接地不当⑥连接电势

6、集散系统的组态包括哪些。

系统组态、画面组态、控制组态

7、ISO/OSI参考模型分哪些层？由下到上依次是

①物理层

②数据链路层

③网络层

④传输层

⑤会话层

⑥表示层

⑦应用层

8、以太网分为几层，物理层有什么功能

以太网的网络结构分为物理层、数据链路层和高级用户层三层。

物理层的功能：

采用曼彻斯特的编码方式对数据进行编码

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发送同步和时钟信号。

载波检出和冲突检出

位传送和接收，在数据帧前加入64为的前同步信息。

9 分散控制系统（DCS）一般由哪几个部分构成。

一般由四大部分构成。

1．过程输入／输出接口单元

又叫数据采集站、监视站等，是为生产过程中的非控制变量设置的数据采集装置，它不但能完成数据采集和预处理，还可以对实时数据作进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，实现开环监视。

2．过程控制单元

又叫控制器、控制站等，是DCS的核心部分，对生产过程进行闭环控制，可控制数个至数十个回路，还可进行批量（顺序）控制。

3.CRT操作站

是DCS的人一机接口装置，除监视操作、打印报表外，系统的组态、编程也在操作站上进行。

4．高速数据通路

又叫高速通信总线、大道、公路等，是一种具有高速通信能力的信息总线，一般采用双绞线、同轴电缆或光导纤维构成。

10、分散控制系统的通信网络有哪几种结构形式。

1．星形网络结构；2．环形网络结构；3．总线型网络结构；4．组合网络结构。

三、画图题

1、画图说明什么是环形网络结构？有何特和点？

答：这种通信网络首尾相连成环形，其结构如图所示。

环形网络结构示意图

环形网络的特点是信息传送从始发站依次经过从站，最后又回到始发站。数据传输的方向可以是单向的，也可以是双向的。这种网络结构简单，控制逻辑简单，挂接或摘除处理设备也比较容易。但当节点处理机出现故障时，会给整个系统造成威胁，虽可通过其他措施加以克服，但增加了系统的复杂性。环形网络目前采用较广泛。

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2、什么是总线型网络结构？有何特点？

答：总线型网络的结构如图所示。

总线型网络结构示意图

总线型网络结构简单，系统可大可小，扩展方便，易设置备用部件，安装费用也比较低。如某个处理设备发生故障，不会威胁整个系统，而可降级使用，继续工作目前广泛采用的一种网络形式。

3、画出与门、或门、RS触发器符号，并列出其输出说输入变化的真值表（输入按两个IN1.IN2、输出为Q）

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4、将下面的工艺流程图转换成系统原理图。

5、画出集散控制系统的体系结构。

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四、判断题

1．DCS系统接地一般有2个：仪表信号地和安全保护地

标准答案×

2．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标准答案×

3．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标准答案×

4．DCS主要应用于连续生产过程，对间歇生产过程不适用

标准答案×

5．网络调试时，常用的DOS调试命令是：ping

标准答案√

6．集散控制系统DCS是集计算机技术、控制技术、通讯技术和CRT技术为一体的控制系统，实现了彻底的分散控制

标准答案×

7．DCS系统一般都能实现连续控制、梯形逻辑控制和顺序控制等

标准答案√

8．一般DCS系统必须有两个地：安全保护地和本安地

标准答案×

9．DCS系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。如果系统发生故障后可重新启动，使系统恢复正常，则可认为是偶然性故障

标准答案√

10．集散控制系统的基本特点是彻底分散控制，集中管理

标准答案×

11．路由器是一个工作在物理层的网络设备

标准答案×

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12．DCS的负荷分散是由于负荷能力不够而进行负荷分散的。

标准答案×

13．网桥是一个工作在数据链路层的网络设备

标准答案√

14．过程显示画面有利于了解整个DCS的系统连接配置

标准答案√

15．当关闭DCS系统时，首先要让每个操作站依次退出实时监控及操作系统后，才能关掉操作站工控机及显示屏电源

标准答案√

16．集散控制系统是一个可实现分级（分散）控制，集中管理的综合控制系统标准答案√

17．操作站硬件出现故障检修时，必须先释放身体静电后再进行检修更换

标准答案√

18．控制站的常见故障为控制器故障、I/O卡件故障、通道故障和电源故障

标准答案√

19．集散控制系统的通讯卡件包括操作站通讯卡和控制站通讯卡两大类

标准答案√

20．在对集散控制系统检修前一定要做好组态数据和系统的备份工作

标准答案√

五、选择题

1.DCS 系统大多采用冗余配置的 10M／100M（）作为其控制网络。

A.Ethernet

B.DDN

C.X．25 分组交换网

D.SDN

2.下列不属于 DCS 通讯控制方式的是（）。

A.令牌广播式

B.问询式

C.存储转发式

D.存储式

3.按 DCS 系统检修规程要求，用标准仪器对 I/O 卡件进行点检，通常校

验点选（）。

A.零点、满量程

B.零点、中间点、满量程

C.量程范围为 5 个点

D. 5 个点以上

4.DCS 通信结构包括通信接口硬件和通信接口软件，通信接口软件就本质

而言，是分别置于 DCS 端和与 DCS 直接相连的（）端用于数据交换的

通信驱动软件。

A.操作站

B.总控机

C.现场设备

D.上位机

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5.DCS 系统在检修或停电后重新上电前，要确认系统连接正常，且接地良

好，接地端对地电阻不超过（）Ω。

A. 1

B.4

C.10

D. 30

6.HRAT 网络的最小阻抗是（）Ω。

A. 230

B. 275

C. 220

D. 250

7. DCS 显示画面大致分成四层，（）是最上层的显示。

A.单元显示

B.组显示

C.区域显示

D.细目显示

8.在下列拓扑结构中，（）具有电缆长度短，易于布线的优点。

A.星型拓扑

B.总线拓扑

C.环型拓扑

D.树型拓扑

9.（）是工作在应用层的网络设备。

A.集线器

B.网桥

C.路由器

D.网关

10.在分散型控制系统中，数据采集装置的主要作用是采集（）变量信息。

A.控制

B.非控制

C.逻辑

D.报警

11. I/O 卡件故障包括 I/O 处理卡故障、（）故障和它们之间连接排线的

故障。

A.控制器

B.运算器

C.处理器

D.端子板

12.66. 集散控制系统I/A’s 是（）公司的产品。

A. FOXBORO

B. ABB

C.横河

D.中控

13.控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误

差（）。

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A.较大

B.较小

C.相当

D.迅速变化

14. DCS 开关量位号的数据类型（）。

A.SFLOAT

B.FLOAT

C.INT

D.BOOL

15.信号回路接地与屏蔽接地（）接地极。

A.应分别安装

B.可共用一个单独的

C.可与电气系统共用

D.A、B、C

16. 在DCS中PV，代表的含义是

A. 实际值

B.设定值

C. 输出信号

D.A、B、C

17. 在DCS中PV，SP，OP各代表的含义是

A. 实际值

B. 设定值

C. 输出信号

D.A、B、C

18.下列不正确的说法是（）。

a)调节器是控制系统的核心部件

b)调节器是根据设定值和测量值的偏差进行PID运算的

c)数字调节器可以接收4－20ｍA电流输入信号

d)调节器设有自动和手动控制功能

19.给定一个子网掩码为255.255.255.248的C类网络。每个子网上有多少个主

机地址

A4 B6 C8

D14

20.防火墙能阻止的下列攻击是：（）

A.外部网攻击

B.内部网攻击

C.授权用户

D.利用操作系统缺

陷实施的攻击

21. DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构，其中一线指计算机网

络，三点分别指（）。

A、现场控制站、操作员站、数据处理站

B、现场控制站、

操作员站、工程师站

C、现场控制站、数据处理站、工程师站

D、数据处理站、

操作员站、工程师站

22. DCS装置本身只是一个软件、硬件的组合体，只有经过（）后才能成为

真正适用于生产过程的应用控制系统。

A、软、硬件组态7

B、程序下载

C、程序编写

D、程

序编译

23.以下不属于DCS过程控制级功能的是

A.采集过程数据进行数据转换和处理

B.数据实时显示历史数据存档

C.设备的自诊断

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D.实施连续.批量和顺序的控制作用

24.以下对 DCS 输入/输出卡件的描述，错误的是（）。

A、模拟量卡件可以冗余配置。

B、 DCS I/O 卡件包含有模拟输入和模拟输出卡件，也有集两种功能为一体的卡件。

C、模拟量输出卡件一般输出连续的 4-20mA 电流信号，用来控制各种执

行机构的行程，但电源须另外提供。

D、 DCS 系统的模拟输入卡的输入信号一般有毫伏信号、电阻信号、4-20mA

电流信号等。

25.以下对 DCS 控制站的描述，错误的是（）。

A、DCS 控制站的随机存储器（RAM）一般装载一些固定程序

B、 DCS 控制站电源采用冗余配置，它是具有效率高、稳定性好、无干扰的

交流供电系统

C、 DCS 控制站的主要功能是过程控制，是系统和过程之间的接口

D、控制站和 I/O 卡件交换信息的总线一般都采用冗余配置

26.以下是 DCS 通讯系统的描述，错误的是（）

A、工业计算机网络的响应时间一般比办公室计算机网络快

B、为了提高网络的可靠性，DCS 网络一般采用专门的通讯协议

C、通讯系统实现 DCS 系统中工程师站、操作站、控制站等设备之间信息、

控制命令的传递与发送以及与外部系统信息的交互

D、 DCS 系统的通讯系统通常采用 1：1 冗余方式，以提高可靠性

27.以下是 DCS 软件体系的描述，错误的是（）

A、 DCS 的软件分为系统软件和应用软件（过程控制软件）

B、 DCS 硬件组态是指完成对系统硬件构成的软件组态，包括设置网络节点、

冗余配置、I/O 卡件的类型、数量、地址等

C、软件组态包括历史记录的创建、流程图画面的生成、生产记录和统计报

表的生成、控制回路的组态、顺序控制的组态、联锁逻辑组态等

D、DCS 控制站具备所有集散控制系统的控制功能，而工程师站只需将标

准的控制模块进行组态就可以实现许多复杂的控制。

28.以下不属于 DCS 操作站显示管理功能的的是（）

A、系统的组成结构和各站及网络的状态信息

B、现场各设备的状态信息

C、流程图模拟显示

D、操作记录和事故

记录

29. DCS 系统最佳环境温度和最佳相对湿度分别是（）

A、(15±5)℃，40%～90%；

B、(20±5)℃，20%～80%；

C、(25±5)℃，20%～90%；

D、(20±5)℃，40%～80%。

30. 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

解释名词：

SCC， DDC， DCS， FCS， DCS ， RAM ， ROM

答：SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制

DDC：Direct Digital Control 直接数字控制

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DCS：Distributed Control System 集散控制系统

CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统

CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统{, h

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