集散型控制系统

集散控制系统(DCS)题库.

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

目录

1. 摘要 2

2. 目的 3

3. 内容 3

4. 原理 3

5. 思想 6

6. 平台 8

7. 心得 11

摘要

集散控制系统（Distributed control system），是以多个微处理机为基础利用现代网络技术、现代控制技术、图形显示技术和冗余技术等实现对分散控制对象的调节、监视管理的控制技术。其特点是以分散的控制适应分散的控制对象，以集中的监视和操作达到掌握全局的目的。系统具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。

集散控制

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一、 填空题（每空2分，共30分）

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 分赛控制。

2集散控制系统基本构成由 现场过程控制装置、操作管理装置、通信系统 组成。其中分散过程控制装置是DCS的核心，操作管理装置是人—机接口。

3分级递阶控制系统结构分为 多层结构、多级结构、多重结构 组成 4开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。

5常用的冗余方式有同步运转方式、待机运转方式、和多级操作方式。

6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。 7现场总线的特点是开放性、智能化、互操作性和分散控制。 8保证互操作性的措施有标准化、OPC技术和设备描述技术等。

9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、开放性和经济性等。

10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。

11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。

12集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态和画面组态。

13功能模块

郑州轻工业学院

本科毕业设计（论文）

题 目学生姓名专业班级学 号院 （系）指导教师完成时间

智能浴室的集散控制系统设计 自动化 10-02 电气信息工程学院 年06月01日 541001010 2014郑州轻工业学院电气信息工程学院

本科毕业设计任务书

题目： 智能浴室的集散控制系统设计 专业 自动化 班级 10-2 学号 54100101 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容：浴室与人们的生活息息相关，故本毕业设计顺应实际生活的

需求，设计了基于PLC的针对浴室环境的智能集散系统。该测量系统不仅能自动对浴室环境进行测量、显示、智能控制，而且还能通过中央电脑进行直观的监测与管理。

基本要求:

1、 查阅相关原始资料，书写文献综述，英文资料翻译

2、 理解相关资料，确定系统功能、性能

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一、 填空题（每空2分，共30分）

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 分赛控制。

2集散控制系统基本构成由 现场过程控制装置、操作管理装置、通信系统 组成。其中分散过程控制装置是DCS的核心，操作管理装置是人—机接口。

3分级递阶控制系统结构分为 多层结构、多级结构、多重结构 组成 4开放系统的标志是可移植性、可操作性、可适宜性和可用性。

5常用的冗余方式有同步运转方式、待机运转方式、和多级操作方式。

6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。 7现场总线的特点是开放性、智能化、互操作性和分散控制。 8保证互操作性的措施有标准化、OPC技术和设备描述技术等。

9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、开放性和经济性等。

10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。

11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。

12集散控制系统的组态包括系统组态、控制组态和画面组态。

13功能模块

幻灯片1

第二章 集散控制系统 （DCS）

幻灯片2

2.1 DCS的形成、发展和特点 2.1.1 DCS的概念

集散控制系统（Distributed Control System）亦称分布式控制系统（简称DCS），是结合多种先进技术而形成的，对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种控制技术，是随着现代大型工业生产自动化的不断发展和过程控制要求的日益复杂应运而生的一种综合控制系统，是完成过程控制、过程管理的现代化设备。 幻灯片3

国外称集散控制系统是4C 技术的产物。这4C 就是指控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）、和CRT（Cathode Ray Tube）技术。DCS既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，是4C 技术相互渗透发展而产生的 。 幻灯片4

2.1.2 DCS的发展情况

过程控制设备的发展历史，大概有以下几个阶段：30年代——机械式仪表现场操作；40年代——大型气动式仪表控制室操作；50年代——气动单元组合仪表控制室操作；60年代——电动单元组合仪表；70年代——集散控制系统。即经过了就地分散控制――模拟仪表集中控制――计算机集中控制―

自动化学院集散控制系统实验

集散控制系统实验报告

单容水箱液位控制仿真

2013年12月

自动化学院集散控制系统实验

一、实验目的

1. 了解集散控制系统的组成和结构；熟悉系统规模、控制站规模；掌握控制站卡件型号、名称、性能及输入/输出点数；掌握控制站卡的地址设置；具体学习集西门子的集散控制系统PCS7组态软件；能够用组态软件建立工程，学习系统，设备组态以及数据和图形组态，最后能够对整个控制系统进行整体的系统调试；通过仿真，对单容对象特性能够进一步了解和掌握。

二、实验内容

在西门子PCS7集散控制系统环境下，完成如下内容：根据单容对象的特性，建立单容对象的仿真模型；实现液位控制，并通过PLCSIM进行仿真，建立OS连接，实现OS界面。

三、实验原理

3.1、单容对象的数学模型

以单容水槽水位调节对象为例，分析其动态特性和数学模型。典型的单容水槽水位调节对象如下图所示

调节阀1V-1Q1P-2P-3hE-1调节阀2Q2V-2

P-4各个变量定义：Q1：输入水流量（米3/秒） Q10：输入稳态水流量（米3/秒）。

根据物料平衡关系，在正常工作状态下的稳态方程式为：

Q10 ?Q20＝0

动态方程式是：

P-5

自动化学院集散控制系统实验

1．集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的比较 1．1 概述FCS、DCS

FCS是在DCS的基础上发展起来的，FCS顺应了自动控制系统的发展潮流，它必将替代DCS。这已是业内人士的基本共识。然而，任何新事物的发生，发展都是在对旧事物的扬弃中进行的，FCS与DCS的关系必然也不例外。FCS代表潮流与发展方向，而DCS则代表传统与成熟，也是独具优势的事物。特别是现阶段，FCS尚没有统一的国际标准而呈群雄逐鹿之势，DCS则以其成熟的发展，完备的功能及广泛的应用而占居着一个尚不可完全替代的地位。本人认为：现场总线控制系统FCS应该与集散式控制系统DCS相互兼容。 无论是FCS或者是DCS，它们最终是为了满足整个生产过程而进行的系统控制（PCS）。 首先以工程成本与效益看，现场总线的根本优势是良好的互操作性；结构简单，从而布线费用低；控制功能分散，灵活可靠，以及现场信息丰富。然而这些优势是建立在 FCS系统初装的前提下，倘诺企业建立有完善的DCS，现在要向FCS过渡，则必须仔细考虑现有投资对已有投资的回报率。充分利用已有的DCS设施，现有DCS的布线以及成熟的DCS控制管理方式来实现FCS是我们应选之途。

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、测量变送装臵、计算机和执行装臵构成，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

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、测量变送装臵、计算机和执行装臵构成，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