北理工 集散控制系统复习知识点整理.doc

北理工 集散控制系统复习知识点整理 集散控制系统复习知识点整理 --北京理工大学电气工程与自动化2012级 刘镇源 第一章 1.简述DCS的发展及各个阶段的特点 答：第一代是1975~1980为初始期或开创期，特点是系统的直接控制功能比较成熟，而系统的人机界面功能相对较弱。 第二代是1980~1985位成熟期，特点是系统的控制功能逐步走向完善，加强了系统管理站的功能，操作方面从键盘操作到基于屏幕的光标操作。 第三代是1985~90年代为成熟期，特点是系统的功能进一步扩展，增加了上层网络，讲生产的管理功能纳入到系统中，形成了直接控制。 第四代是90年代末至今，特点是 2.说明DCS系统的特点和优点 答：分散性和集中性、自治性和协调性、灵活性和扩展性、先进性和继承性、可靠性和适应性、友好性和新颖性。 3.工业4.0是什么意思 答：是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。 4.控制系统的基本组成：被控对象、控制器、驱动器、反馈环节等。 5.工业生产的典型过程：连续过程、离散过程、批量过程、 6.常用控制方法：连续过程控制、离散过程控制、批量过程或混合过程控制。 7.自动控制系统可以分成调节系统和伺服系统。 8.DCS是计算机、通信、CRT显示和控制技术（简称4C）发展起来的产物。 10.传统的DCS的基本组成：现场控制器、操作站、工程师站和通信网络等部分组成。 11.集散控制系统软件的基本构成：现场控制站软件、操作员站软件和工程师站软件及运行于各个站上的网络软件。 12.网络的拓扑结构：总线型、环形、星形。 13.DCS集散控制系统 PLC可编程逻辑控制器 FCS现场总线控制系统 第二章 1.DCS各硬件组成部分技术指标： MCU(主控制器)：CPU及外围芯片指标、 容量、速度及负荷率指标 控制网络指标 系统网络指标 可靠性指标 环境适应性指标 AI（模拟量输入设备）：精度、分辨率、稳定度、温度漂移、输入阻抗、电气隔离、 共模抑制比、差模抑制比、采样率、阶跃响应。 AO（模拟量输出设备）：精度、分辨率、稳定度、温漂、带负载能力、电气隔离、 建立时间。 DI（开关量输入设备）：触点类型、查询电平、电路结构、阈值电平、查询电流、 DI去抖动和去抖时间。 SOE输入设备：SOE事件分辨率、SOE事件相对时间误差、SOE容量。 DO（开关量输出设备）：输出开关类型、输出电路结构、开关寿命、开关容量、 漏电流。 PI（脉冲量输入）：测频精度、计数精度、输入信号要求 2.典型DCS硬件组成 工程师站、操作员、系统服务器、主控制器、输入输出设备、控制网络及设备、系统网络及其设备、机柜和操作台、电源转换设备。 3.MCU应用设计 工艺过程划分是否恰当、物理容量配置是否恰当、逻辑容量设计与控制周期设置是否恰当、控制算法设计是否安全可靠。 第三章 1.DCS软件的基本构成 控制层软件--运行在现场控制站上，完成控制功能。 监控软件--运行于操作员站或工程师站 组态软件--安装在工程师站，主要完成系统的控制层=软件和监控软件的组态功能 通信软件--运行于各个站，是各站软件沟通的桥梁 2.DCS控制层软件分为系统软件和应用软件 3.DCS的控制功能由控制器实现，是控制器的核心功能。 4.控制器的能力与执行效率一般包括容量和速度两个方面的指标。 在两个控制器硬件资源（容量和性能）相同的条件下，软件所决定的控制器能力和运行效率就会有差异，评价一个控制器软件效率和设计能力的指标包括：I/O容量、控制算法容量、采集数据的分辨率、控制运算周期。 5.控制器运行管理和维护能力： -控制系统数据下装功能（全下装和增量下装） -在线控制调节和参数整定功能 -参数回读功能 -站间数据引用功能 6.控制器层数据的一致性除了自身外主要表现在两个方面：主从控制器同步和站间引用 7.DCS的信号采集与数据预处理指I/O系统的信号输入部分，将物理量进行数字化，并对其进行数据预处理，最后将规范的、有效的、正确的数据提供给控制器进