集散控制系统复习题
计算机控制系统
计算机控制系统复习题第一章一、下列知识点可出单选题或填空题1. 控制器将反馈信号与设定值进行比较并产生控制量。
2. 变送器将被控参量转换成电信号。
3. 模数转换器(A/D转换器)将模拟量转换成数字量。
4. 数模转换器(D/A转换器)将数字量转换成模拟量。
5. 测量检测器对被控对象的参数进行检测。
6. 自动控制系统通常由被控对象、检测传感装置、控制器组成。
7. 计算机控制系统的典型结构有：操作指导控制系统ODC直接数字控制系统DDC计算机监督控制系统SCC集散控制系统DCS现场总线控制系统FCS8. 计算机控制系统常用的时域指标有：延迟时间t d、上升时间t r、峰值时间t p、调节时间t s、超调量匚% ；_9. 计算机控制系统包括计算机和生产过程两大部分。
10. 计算机控制系统是指采用了数字控制器的自动控制系统。
二、下列知识点可出名词解释和简答题1. 实时数据采集：对被控参数按一定的采样时间间隔进行检测，并将结果输入计算机。
2. 实时计算：对采集到的被控参数进行处理后，按预先设计好的控制算法进行计算，决定当前的控制量。
3. 实时控制：根据实时计算得到的控制量，通过D/A转换器将控制信号作用于执行机构。
4. 实时管理：根据采集到的被控参数和设备的状态，对系统的状态进行监督与管理。
5. 直接数字控制系统：计算机代替模拟控制器直接对被控对象进行控制。
6. 与连续控制系统相比，计算机控制系统具有哪些特点？(1) 计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
(2) 在计算机控制系统中，控制规律是由计算机通过程序实现的(数字控制器) ，修改一个控制规律，只需修改程序，因此具有很大的灵活性和适应性。
(3) 计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
(4) 计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。
(5) 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路第二章一、下列知识点可出单选题或填空题1. 完成模拟量的采集并转换成数字量送人计算机的通道是模拟量输入通道。
物联网控制技术(复习)
2.简述什么是伺服电动机
答： 依靠电枢电流与气隙磁通的作用产生电磁转矩，是伺服电动机转动。通常采用电枢控制方式，
即在保持励磁电压不变的条件下，通过改变电枢电压来调节转速。电枢电压越小，则转速越低；电
枢电压为零时，电动机停转。由于电枢电压为零时电枢电流也为零，电动机不产生电磁转矩，不会
即
,
' = ℰ*ℇ
min =
-./
因为
= −
所以
= −
*
− = ( * − * * )( − )
= * − * − * * + * *
= * − 2 * * + * *
硬气的系统动态性能下降，可以提高系统稳定性③比例微分控制在提高了系统动态性能
2.针对某连续被控对象，简述其经典 PID 控制器的微分方程与对应的传递函数。
答： （把公式中变量的定义写出来）
微分方程：
u = > +
1
/
+ B
()
传递函数：
D =
四、看图填空
5.模糊集合中每一个元素被赋予一个表征该元素属于模糊集合的隶属度。
6.引入隶属度之后，将人们对事物认识的模糊性转化为语义解释确定的主观性。
7.模糊控制以模糊数学为基础，运用语言规则表示方法和先进的计算机技术，由模糊推理进行决策
的一种高级计算机控制策略。
二、判断题
1.从控制原理的角度，PID 调节器是参数可以调整的 PID 控制器。（对）
5.伺服电动机和步进电动机是最常用的控制电机。
集散控制系统与现场总线复习题
*1.集散控制系统是计算机、通信、CRT显示和控制技术（简称4C技术）发展起来的产物。
它采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，以及分层、分级和合作自治的结构形式，适应现代峨工业生产和管理要求。
*2. 集散控制系统通常由过程控制单元、过程接口单元、CRT显示操作站、管理计算机以及高速数据通道等五个主要部分组成。
*3. 集散控制系统四层结构模式（倒三角形的）：连续控制、批量控制、监测开关控制（在最下层）；过程控制级；控制管理级；生产管理级；经营管理级。
*4.DCS的基本功能：1）输入数据处理；2）输出处理；通过组态，数字输出可有三种不同形式：a、瞬时输出式；b、延时输出式；c、锁定输出式。
3）控制功能；4）人-机接口功能；5）通信功能；6）自诊断功能；7）冗余技术。
*5.DCS的现状及发展形势：1）开放化2）小型化3）智能化4）基于现场总线的PLC；5）新一代智能变送器6）管控一体综合集成系统CIMS。
*6.通信介质主要有：双绞线、同轴电缆和光缆三种。
*7网络结构通常有：星形、环形、总线型、树形、组合型等五种网络结构。
*8.通信控制方式有广播式（又分为：自由竞争式、通行标志式、时间分槽式）、存储转发式等。
*9.组态步骤：（1）画出控制系统框图；（2）确定各槽路的有关特性：a要执行的标准算法；bX、Y输入所对应的存储块号及槽路之间的相互关系；c、显示特性；d、选择PV跟踪和预置功能；e、报警类型和高、低极限；f、控制作用及其他的控制要求。
（3）填写组态字；（4）输出组态字。
10.集散系统从结构总体上看，都有三大部分：现场控制站、操作站和通信系统部分。
现场控制站一般由各类多回路控制器、多功能控制器及数据采集站等组成，是集散控制系统与生产过程的接口界面。
系统操作站是系统人机接口，是系统的操作、管理界面。
通信系统是集散系统各单元的连接网络。
*11.多功能控制站MC由控制器文件夹（CCFA）、点卡文件夹（PCFA）、端子板和连接电缆等组成。
集散控制系统(DCS)复习题
集散控制系统（DCS）复习题一填空1，集散型控制系统采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，形成“分散、集中”的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。
2，集散型控制系统是、、和技术( 简称四C 技术) 发展的产物。
3，集散型控制系统的回路控制功能由完成。
4，集散型控制系统中所有的现场控制站、操作员站均通过实现连接。
5，集散型控制系统中PCU指，PIU指，DH指，OS指，MC指。
6，试列举三个典型的DCS系统，，。
7，集散型控制系统发展历程的第二代指年到年。
8，集散型控制系统按功能分层的层次结构从下至上依次分为、、和。
其中，数据采集是的任务，市场和用户分析是的任务。
9，一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分：，，，。
10，DCS的软件构成包括，，。
11，DCS有一系列特点和优点，主要表现在以下六个方面：分散性和、自治性和、灵活性和、先进性和、可靠性和、友好性和。
12，在DCS中，控制算法的编程是在站上完成的，工作人员对现场设备的监视是在站上完成的。
13，DCS的数据库在中。
14，通常，控制系统设计人员是通过控制算法组态工具，将存储在控制器中的各种基本控制算法，按照生产工艺要求的控制方案顺序连接起来，并填进相应的参数后下装给控制器，这种连接起来的控制方案称之为，在IEC 61131-3标准中统称为POU S是指。
15，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：。
16，列举5种数字滤波方法：，，，，。
17，现场的开关量信号存在抖动成分，抖动时间一般为4ms～15ms。
19，DCS系统，PLC生产商所应遵循的国际标准是IEC61131，其中，硬件是在第部分定义，软件是在第部分定义。
20，IEC 61131-3引入了程序组织单元POU的概念，POU有三类：、、和。
集散控制系统期末复习大纲
A：信息管理网B：过程控制网C：SBUS-S2D：SBUS-S1
25．WebField JX-300XP系统组态的基本过程包括。
A：总体信息设置B：控制站组态C：操作站组态D：编译E：下载
10、PROFIBUS-PA总线标准是专为（A）设计的。
A、过程自动化 B、继电保护 C、车间级监控及复杂的通信 D、外围设备通信
A：操作站B：工程师站C：现场控制站D：监控计算机
第一章
1．计算机控制系统的工作可归纳为、、等3个步骤P7
2．计算机控制系统由和两大部分组成。P7
3．实时的该念不能脱离具体的过程，一个在线的系统一定是一个实时系统，一个实时控制系统也必定是在线系统。（）P7
4．简述计算机控制系统的组成，并画出系统框图。P7
5
电源机笼
6
电源箱
7
主控卡
8
数据转发卡
9
电流信号输入卡
10
电压信号输入卡
11
热电阻信号输入卡
12
电流信号输出卡
13
开入卡
14
开出卡
15
不冗余端子板
答：
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
机柜
1
2
I/O机笼
4
3
HUB
2
4
AC配电箱
1
5
电源机笼
1
6
电源箱
4
7
主控卡
XP243
2
8
数据转发卡
XP233
8
9
计算机控制技术复习题（含部份答案）
计算机控制技术复习题（含部份答案）⼀. 填空题：1、计算机控制系统的⼯作过程为：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
2、计算机控制系统硬件由⼯业控制机、计算机、过程输⼊输出通道和⽣产过程组成。
3、选择D/A转换器时应着重考虑的是：精度、分辨率。
4、接地技术中接地⽅式有：⼯作接地、保护接地等两种。
5、计算机控制系统按总体结构来分有：开环控制系统、闭环控制系统两⼤类6、计算机控制系统是指采⽤了数字计算机和其他⾃动化设备的⾃动控制系统。
7、计算机控制系统软件由控制部分和被控对象组成。
8、计算机控制系统输⼊/输出通道分为四类，分别是模拟量输⼊通道、模拟量输出通道、数字量输⼊通道，数字量输出通道。
9、过程通道中存在的⼲扰有：串模⼲扰、共模⼲扰。
10、局域⽹常见的⽹络拓朴结构有：星型、环型、总线型等。
11、计算机控制系统是指利⽤计算机来实现⽣产过程⾃动控制的系统。
14、衡量⼀个D/A转换器性能的主要参数有：分辨率、转换时间、精度、线性度。
15、数据处理的内容有：线性化处理标度变换。
16、闭环负反馈控制的基本特征是：测量偏差、纠正偏差。
17、⼀阶惯性环节的主要特点是当输⼊量突然变化时，输出量不能突变，⽽是按指数规律变化。
18、静态误差系数是系统在典型外作⽤下精度的指标，静态误差系数越⼤，精度越⾼。
19、离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统的结构和参数有关，还与系统的采样周期有关。
20、若已知闭环系统的⾃然频率为ωn ，经验上，采样频率ωs应取≥10ωn。
21、通常把叠加在测量信号上的⼲扰信号称为串模⼲扰。
22、为使得传感器特性与A/D变换的特性相匹配，通常在传感器和A/D变换器之间加⼊调理电路。
23、计算机控制系统中常⽤的控制器有可编程控制器、⼯控机、DSP、智能调节器等。
24、计算机控制系统中，被测信号有单端对地输⼊和双端不对地输⼊两种⽅式。
25、信号接地⽅式应采⽤单点接地⽅式，⽽不采⽤多点接地⽅式。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案
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、测量变送装置、计算机和执行装置构成，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 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
1.5 数字PID 控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID 控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。
PID 位置式根据偏差计算阀门的位置，PID 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。
1.6 试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。
答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki ti Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。
《计算机控制技术》 习题2
第一、二章复习题一、选择题1.GPIB的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（）电平为逻辑“0”状态。
A. －10V B．－2VC. 0.5VD. 3V2.GPIB的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（）电平为逻辑“1”状态。
A. 10V B．3VC. 0.5VD. 2V3.下列各个环节中，不属于数字量输入通道的是（）A. 调理电路B. 锁存器C. 译码器D.I/V变换电路4.在确定A／D变换器的精度时，通常要求它的精度应（）与其相连的传感器精度。
A．高于B．低于C．等于 D. 无法确定5.监督控制系统中的SCC计算机计算出（）送给模拟调节器或DDC计算机。
A.最优控制值B.最优给定值C.最少拍数D. 最优测量值6.RS-232C的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（）电平为逻辑“0”状态。
A. －10V B．－2VC. 1VD. 10V7.一个8位的A/D转换器，其量化精度约为（）A. 1%B. 0.5%C. 0.4%D. 0.2%8.计算机参与控制的最典型的一种形式是（）A.操作指导控制B.直接数字控制C.监督控制D.现场总线控制9.一个12位的A/D转换器，其量化精度约为（）A. 0.01%B. 0.1%C. 0.4%D. 0.02%10.抑制共模干扰可以采取的措施是（）A．增大共模电压 B．最大共模增益C．提高共模抑制比 D．提高滤波器1.属于内部总线的是（）A.地址总线 B．数据总线C.PCI总线D. USB总线2.输出信号属于模拟信号的装置是（）A. 感应开关 B．行程开关C. 角度编码器D. 压力变送器3.一个10位的A/D转换器，其量化精度约为（）A. 1%. B．0.4%.C. 0.2%D. 0.1%4.采用差分放大器做信号的前置放大器，是抑制（）干扰的有效方法。
A.串模B.CPUC.电源D.共模5.属于外部总线的是（）A.RS-232C串行总线 B．STD总线C. ISA总线D. 控制总线11.输出信号属于数字量信号的装置是（）。
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1.】
2.微处理器，集中管理和分散控制
集散控制系统是以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和。
3.分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统
集散控制系统基本构成由、、、组成。
4.多层结构、多级结构和多重结构
分级递阶控制系统结构分为、、组成
5.可移植性、可操作性、可适宜性和可用性
开放系统的标志是、、和。
6.)
7.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
常用的冗余方式有、、和。
8.执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线
现场总线可分为、和。
9.开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制
现场总线的特点是、、和。
10.标准化、OPC技术、设备描述技术
保证互操作性的措施有、和等。
11.：
12.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
集散控制系统的性能评估指标有、、、、和等。
13.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
集散控制系统的可靠性指标有、、等。
14.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
集散控制系统可靠性设计三准则是、和。
15.系统组态、控制组态、画面组态
集散控制系统的组态包括、和。
16.|
17.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
功能模块按功能分类，通常可分为、、、和等类。
18.实时趋势和历史趋势
趋势画面包括和两类。
19.媒体存取控制指节点在向通信媒体存信息或从通信媒体取信息时的控制规则媒体存取控制指在向通信媒体信息或从通信媒体信息时的控制规则。
20.采样频率应不小于原系统最高频率的两倍
香农（Shannon）定理规定采样频率应。
21.*
22.一阶低通滤波、一阶高通滤波、递推平均（加权）滤波、程序判别滤波
软件滤波采用计算方法，常用软件滤波有、和等。
23.不计算仪表比值系数，不进行仪表系数的转换，大于
用计算机控制装置实现比值控制时，不计算，不进行，也没有K 1等问题。
24.积分分离和削弱积分
与模拟控制算法比较，数字控制算法对积分算法的改进有和等。
25.时间顺序控制系统、逻辑顺序控制系统和条件顺序控制系统
顺序逻辑控制系统分为、和三种。
26.！
27.资源模块、转换器模块和功能模块
现场总线设备的模块分为三种类型，即、和。
28.设定值计算、输出计算和反馈回路中的输出计算
功能模块参数的计算包括、和等。
29.差、大于、下限限幅和电信号转换为气信号
功能图描述符号Δ、>、≮和I/P分别表示、、和等。
30.温度记录控制器、流量计算器、液位指示控制器、压力变送器
过程检测和控制流程图用文字符号中，TRC-210、FO-103、LIC-101、PT-104分别表示温度记录控制功能、、和功能。
31."
32.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等电位连接的目的是。
33.屏蔽、滤波、接地、合理布线和选择电线等
抗电磁干扰措施主要有、、和等。
34.偏离表法、矩阵表法
常用的集散控制系统评估方法有和。
35.仪表盘操作方式和显示屏操作方式
集散控制系统的操作方式分为和。
36.]
37.组态软件由系统开发环境和系统运行环境两大部分组成
组态软件由和两大部分组成
38.实时性、易操作性、灵活性、可靠性和安全性
集散控制系统对人机交互系统的要求是、、和等。
39.系统组态包括硬件和软件组态
集散控制系统的组态包括和。
40.确认和消声操作
报警处理的操作包括和操作。
41..
42.对数据库内数据进行存储和管理，数据描述、数据操纵、数据库的保护、数据
库建立和维护
数据库管理系统是的软件系统。
它的主要功能有、
、和。
43.从逻辑功能看，计算机网络分为资源子网和通信子网
从逻辑功能看，计算机网络分为和。
44.传输二进制数据分并行传输和串行传输两种模式，串行传输又分异步和同步传
输两类
通信链路传输二进制数据分和传输，串行传输又分和传输两类
45.双绞线、同轴电缆和光缆
常用的通信传输媒体有、和。
46.·
47.电路交换、报文交换、分组交换和快速分组交换
常用的通信交换技术有、和等。
48.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。
奇偶校验码、纵向冗余校验码和循环冗余校验码，
循环冗余校验码
差错控制中，的抗干扰编码称为检错码，的抗干扰编
码称为纠错码。
常用的校验码为、和等，集散
控制系统提出采用。
49.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
集散控制系统的控制网络具有、、和
特点。
50.客户接口和自动化接口
OPC规范为OPC服务器规定和两种接口。
51.。
52.平衡驱动差分电路，接收器输入电压是输入导线上电压之差，32
EIA-485标准特点是用电路，接收器输入电压是之差。
它适用
于互连。
最多可挂接个站点。
53.50Ω基带同轴电缆作为通信媒体。
数据传输速率是10Mbps
以太网物理层采用Ω基带同轴电缆作为通信媒体。
数据传输速率是。
54.TCP连接包括三个状态：连接建立、数据传送和连接终止
TCP连接包括三个状态：、和。
55.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
现场总线控制系统中，用模块实现工程应用。
每个模块由、
和实现所需的控制和计算等功能
、
名词解释：
1 分散控制
2 蓝牙技术
3 现场总线设备
4 输入输出卡件
5 MTBF
6 MTTF
7 操作透明度
|
8 组态
9总线型网络结构
10 环形网络结构
11 主从网络结构
12 人机交互
13 流量控制
14 集散控制系统
15 OPC技术
（
16 串级控制系统
17 现场总线
简述题
1集散控制系统的优点
2 分散过程控制装置的功能及特点
3 集中操作和管理系统的功能和特点
4 在集散控制中，分散控制结构表现在哪些方面
5 整体式分散过程控制装置的特点
！
6 分离式分散过程控制装置的特点
7 试述可靠性的定义，并说明广义可靠性和狭义可靠性的区别
8 集散控制系统中通常对哪些部件要采用冗余结构
9 集散控制系统的可扩展性主要变现在哪里
10简述数字滤波常用的方法
11 集散控制系统实现前馈控制系统时，为什么可以不设置偏置值
12 现场总线控制系统中，要实现一个单回路控制至少要哪些现场总线设备现
场总线设备内应含有哪些功能模块
13集散控制系统设计时，对接地电阻有什么要求
&
14 集散控制系统主要的电磁干扰源有哪些
15 在功能图设计中，图形符号的相切表示什么
16集散系统的组态包括哪些
17 ISO/OSI参考模型分哪些层
18 ISA SP100规范将自动化应用分为几类，目前主要应用的是哪几类
19 以太网分为几层，物理层有什么功能
20循环冗余码的工作原理
设计分析题
1.以下为一标准的DCS控制系统的模拟量数据处理过程，请对其数据处理
过程进行详细的分析说明。
（15分）
2.某原料加热自动控制系统如下图所示，请指出该控制系统的被控变量和
控制变量。
分析加热自动控制系统的控制流程，并画出该控制系统的控制框图。
温度传感器
PID控
制器
原料输入原料输出
加热媒质输入
加热媒质输出
电磁阀
热交换器
3．绘制单回路控制系统的功能图，说明各组成部分的功能。
绘制采用现场总线仪表实现单回路控制系统的组态图。
4：绘制串级控制系统的功能图，说明各组成部分的功能。
5：温度变送器输入量程是200-500℃，输出量程范围是4~20mA，模数转换精度是12位，计算温度是350℃时模数转换的输出。