集散控制习题解答教材.docx

知识要点和部分习题解答 DCS?采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调，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。 常见的通信传输介质有：?同轴电缆??双绞线??光缆 DCS的软件构成包括???控制层软件,?监控层软件，组态软件。 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、上上限或下限、下下限。? 离散的PID的两种基本算法形式是_______________和___________。 世界上第一台DCS系统是美国HONEYWELL公司推出的，型号为TDC2000。 数据通信中的三种传输介质是 双绞线，同轴电缆 和 光缆 。 DCS发展是以4C技术为基础，4C指 计算机技术(computer)，通信技术(communication)，图形显示技术(CRT) 和 控制技术(control)。 常用的通信网络协议有： 开放系统互连参考模型OSI、IEEE802标准局域网标准、MAP制造业自动化通信协议、PROWAY过程数据高速公路。 DCS中对通信网络的存取控制技术包括：轮询（Poll），令牌传送 和 带有碰撞检测的载波监听多重访问(CSMA/CD）。 在PID连续算法的离散过程中，对微分采用 向后差分法 ，对积分采用 矩形法 进行近似计算。 OSI参考模型的七层分别是: 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层 控制策略的实现。各种在组态中定义的回路控制算法、顺序控制算法、计算功能均在现场控制站中实现。例如：串级PID?调节、复杂P1D?调节Smith?预估器，智能控制算法，包括智能PID、模糊PID、自整定PID、预估控制等。 操作站的基本功能包括 ： 显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成 现场总线是一种 数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络的底层控制网络。 计算机网络的拓扑结构主要有 总线型、星型、环型、树型、网状型 集散型控制系统中所有的现场控制站、操作员站均通过数字通信网络实现连接。 一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：至少一台现场控制站，至少一台操作员站，一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)，一条系统网络。 DCS的软件构成包括控制层软件，监控软件，组态软件。 DCS的软件构成包括控制层软件，监控软件，组态软件。 把连续取N个采样值看成一个队列。队列的长度固定为N。每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据(先进先出原则)。把队列中的N个数据进行算术平均运算，这种滤波方法被称作：递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)。 5种数字滤波方法：算数平均滤波法，递推平均滤波法，中位值滤波法，限幅滤波法，一阶滞后滤波法。 几种常见的工业现场总线 Profibus总线 ， FF总线 ， CAN总线 。 系统的可靠性指标通常用概率来定义，常用的有可靠度R(t)、失效率λ(t)、平均故障间隔时间(MTBF)、平均故障修复时间(MTTR)、利用率等。 串联系统的可靠度用公式表示为： ，并联系统的可靠度用公式表示为： 失效率?(t)与时间t的关系图就是著名的浴盆曲线。该曲线可分为3个部分：初期失效区、偶然失效区、耗损失效区。 集散控制系统的安全性包含三方面的内容：功能安全、人身安全和信息安全。 接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。 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3个阶段。 现场控制站的基本功能包括：反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理、数据通信 集散控制系统又称为分布控制， 英文简称 DCS，现场总线控制系统简称为 FCS 。 一些常用名词名词： SCC， DDC， DCS， FCS， DCS SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制 DDC：Direct Digital Control 直接数字控制 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 组态：利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置，使其按预定的功能实现特定的目的。 基带传输；所谓基带传输，就是直接将数字数据信号通过信道进行传输。基带传输不适用于远距离的数据传输。当传输距离较远时，需要进行调制。 载带传输；用基带信号调制载波后，在信道