集散控制系统原理及应用学习资料

集散控制系统原理及

应用

集散控制系统原理及应用

题型：填空 51*1′；解答；综合；计算

复习范围：

1、集散控制系统有什么优点？为什么集散控制系统要分散控制，集中管理？

答：集散控制系统，与模拟电动仪表比较，它具有连接方便、采用软连接方法时控制策略更改容易、显示方式灵活、显示内容多样、数据储存量大等优点；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。分散控制为了分散危险，集中管理为了便于操作管理。

2、开放系统的主要特点是什么？集散控制系统为什么是开放系统？

答：开放系统是以规范化与实际存在的接口标准为依据而建立的计算机系统、网络系统及相关的通信系统，这些标准可为各种应用系统的标准平台提供软件的可移植性、系统的互操作性、信息资源管理的灵活性和更大的用户可选择性。集散控制系统的开放性表现在下列方面：○1可移植性；○2可操作性；○3可适应性；○4可用性；

3、集散控制系统的发展方向是什么？信息化和集成化与集散控制系统的关系是怎样的？

答：向上整合企业信息网，管控一体化；向下集成现场总线控制系统，全数字化控制、解决控制系统的“孤岛”现象。

4、现场总线控制系统与集散控制系统之间是如何统一在分散控制、集中管理的特点的？

5、目前，无线连接是否能够替代现场总线？还存在什么问题？

答：不能。

6、网络化指什么？

答：网络化分为工业以太网和仪表网络化。仪表网络化是实现工业控制网络的关键，网络化仪表除具有常规仪表各种功能外，还带有通信功能，可以通过通信线路直接实现与计算机联网通信，仪表网络化系统不受时间和地域限制，安装简单方便，数据传输稳定可靠。

7、功能安全指什么？

答：按照IEC61508定义的功能安全为：与受控设备（EUC）或受控设备的控制系统（或过程）有关的整体安全的组成部分，它决定于电气/电子/可编程设备（E/E/PE）安全相关系统、其他技术安全相关系统和外部风险降低设施功能的正确执行。

8、试述集散控制系统的基本构成和各层的主要功能

答：集散控制系统都由三大基本部分组成：即分散过程控制装置部分、集中操作管理系统部分、通信系统部分。现场控制级：实时采集过程数据，将数据转换为现场总线数字信号；输出过程操纵命令，实现对过程的操纵和控制；进行直接数字控制；完成与过程装置控制级的数据通信；对现场控制级设备进行监控和诊断。过程装置控制级：实时采集过程数据，进行数据转换和处理；数据的监视和存储；实施连续、离散、批量、顺序和混合控制的运

算，并输出控制作用；数据和设备的自诊断，数据通信。车间操作管理级：数据显示和记录；过程操作；数据存储和压缩归档；系统组态、维护和优化运算；数据通信；报表打印和操作画面硬拷贝。全厂优化调度管理级：优化控制；协调和调度各车间生产计划和各有关部门的关系；主要数据显示、存储和打印；数据通信。

9、什么是递阶控制系统？它主要有哪些结构？说明他们的特点。

答：递阶控制系统是金字塔结构，同一级的各决策子系统可同时对其下级系统施加作用，同时又受到上级的干预，子系统可通过上级相互交换信息。主要包括分层结构：按系统中决策的复杂性分级；多级结构：为减少同一级的各子系统之间的信息的交换和决策的冲突，在分散的各决策子系统上添加一级协调级，用于下级决策的协调和信息的交换；多重结构：是指用一组模型从不同角度对系统进行描述的多级结构。

10、为什么说集散控制系统是递阶控制系统？

答：集散控制系统是金字塔结构，同一级的各决策子系统可同时对其下级系统施加作用，同时又受到上级的干预，子系统可通过上级相互交换信息。所以说集散控制系统是递阶控制系统。

11、分散控制系统主要是什么分散？集散控制系统为什么是分散控制系统？

答：分散控制系统主要表现为下列几个方面：○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。大多数集散控制系统采用复合型分散控制结构，它是水平和垂直型的结合，各子系统各自管理的同时，形成上下阶层关系。各子系统有较复杂的独立性，上位系统的故障不影响下位子系统间的数据交换和各自的功能。

12、冗余化结构有什么有点和缺点？集散控制系统中常采用哪些冗余方式？

答：集散控制系统的冗余方式主要有：○1同步运转方式；○2待机运转方

式；○3后退运转方式；○4多级操作方式。

13、常用的集散控制系统有哪些结构类型？不同制造商的集散控制系统在结构上有什么

区别吗？

答：集散控制系统的产品结构类型如下：○1模件化控制站+与MAP兼容的宽带、载带局域网+信息综合管理系统；○2分散过程控制装置+局域网+信息管理系统；○3分散过程控制站+高速数据公路+数据站+上位机；○4可编程控制器（PLC）+通信系统+操作管理站；○5单（多）回路控制器+通信系统+操作管理站。不管采用哪种类型，集散控制系统都有三大基本部分。

14、以某一集散控制系统为例，说明集散控制系统的构成。

答：Experion PKS系统包括：分散过程控制装置：包括C200和C300混合控制器，输入输出子系统、现场总线设备；操作和管理装置：包括服务

器、操作占、数字视频管理站DVM、应用控制环境ACE、eSERVER；通信系统：包括第0层（现场总线层）、第一层、第二层、第三层、DMZ层、第四层、容错以太网、ControlNet现场总线；Experion PKS系统软件等构成。