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昆明理工大学试卷（）A5-1考试科目：集散控制系统考试日期：命题教师：学院：信自专业班级：自动化07、测控07学生姓名：学号：任课教师：课序号：考试座位号：题号一二三四五六七八九十总分评分阅卷人一、填空题(共32分，每空1分)1、DCS采用分散_控制_、集中_操作_、分级_管理_、分而_自治_和综合_协调_的设计原则，自下而上可以分为若干级，如过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级等，DCS又称_分布式或集散式_控制系统。2、DCS的软件构成包括_控制层软件_，_监控层软件_，_组态软件_。3、一个集散控制系统工程设计可分为方案论证_、方案设计_、工程设计_三个阶段。4、集散控制系统的控制软件模型符合IEC61131-3标准。该标准规定了五种编程语言，它们是：梯形图语音_、功能块图语言_、顺序功能图语言_、指令表语言_、结构化文本语言_。5、集散控制系统的回路控制功能是由_现场控制站__完成。6、控制部分是集散控制系统的核心，其功能包括_连续控制__、逻辑控制、顺序控制_、_批量控制和____________控制。A5-27、常见的通信传输介质有：同轴电缆双绞线光缆。8、DCS中，一般可根据工艺报警要求设置一到四个报警限值，分别是报警_上限__、_上上限、_下限__、__下下限_。9、集散控制系统的验收分为_工厂__验收和___现场__验收。二、名词解释(15分,每题3分)1、组态组态：在使用工控软件中，我们经常提到组态一词，组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是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过程。2、冗余2冗余:一个具有相同设备功能的备用设备系统。当主设备出现故障时，冗余设备是可以立刻使用的替代设备。在HMI系统中，冗余提供保证系统有效性的方法3、在线调试3在线调试:生产设备处于工作状态，生产过程试运行时，逐个回路调试，4、数字滤波4数字滤波(digitalfilter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种计算方法。其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。5、实时数据库5实时数据库（RTDB－RealTimeDataBase）是数据库系统发展的一个分支，是数据库技术结合实时处理技术产生的。实时数据库可用于工厂过程的自动采集、存储和监视，可在线存储每个工艺过程点的多年数据，可以提供清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览工厂当前的生产情况，也可回顾过去的生产情况，可以说，实时数据库对于流程工厂来说就如同飞机上的“黑匣子”。三、简答(共28分)1、分布式控制系统的分散结构具体体现在哪些方面？(4分)1)结构分散化。DCS的结构从纵向上看是分阶层的。管理计算机位于阶层的上层，对实时性要求较低；控制功能和现场I/O接口位于阶层的下层，对实时性要求较高。2）功能和地域分散化。从响应性、经济性角度考虑，控制功能和现场I/O接口在横向上进行分散配置。3）负荷分散化。主要将危险分散。4）数据库分散化。它包括分割型和重复型两种形式，以保证危险分散。2、一套DCS控制系统的组态软件应包括哪几方面内容？(6分)答：(1)系统配置组态(完成DCS各站设备信息的组态)。(2)数据库组态(包括测点的量程上下限、单位及报警组态等信息)。(3)控制算法组态。(4)流程显示及操作画面组态。(5)报表组态。(6)编译和下装等。3、现场总线的特点是什么？请列举常用的三种工业现场总线。(7分)(1)现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络。(2)通信标准的公开、一致，使系统具备开放性，设备间具有互可操作性。(3)功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。(4)控制功能下放到现场，使控制系统结构具备高度的分散性。(5)modbus总线(6)can总线(7)profibus总线4、DCS控制系统停电检修，硬件检查主要有哪些项目？(5分)答1控制模块设置检查2I/O模块设置检查3后备M/A操作站的联结和设置检查4终端板设置检查5通电前接地系统检查。5、请至少列出3个主要DCS生产厂家及典型产品。(6分)◆Honeywell公司的TDC3000，◆Yokogawa公司的CENTUM-XL，◆Foxboro公司的I/AS，◆Rosemount公司的DeltaV◆和利时公司的HS2000◆Emerson公司◆ABB公司◆西屋公司四、计算与综合运用(共25分)1、某DCS系统在对模拟输入信号进行处理时，设系统中1V的电压信号表示10℃，5V的电压信号表示200℃，求电压信号为4V时的规格化值及显示的工程量为多少。（已知：温度上限对应的规格化值为3847.0，温度下限对应的规格化值247.0）(10分)规格化值下限规格化值下限规格化值上限模拟信号值规格化值）（xxxux*41得：0.29470.2470.2470.3847*414规格化值x②根据工程量变换公式：工程量下限值规格化下限值规格化上限值规格化下限值）（工程量量程工程量值规格化值x*得，5.152100.2470.384710200*0.2470.2947）（）（工程量值2、下图为第三代DCS系统的基本结构图，其中OS、ES、AI、DO、CG、MMC分别代表什么环节？并在图中对应处标出DCS的三层结构。(15分)◆CS:控制站◆OS:操作员站◆ES:工程师站◆CNET：控制网络◆SCS:监控计算机站◆CG:计算机网关