DCS试题及答案.doc

一、 DCS 简答题 1、 DCS 基本含义是什么?试述其基本结构及各层结构的基本功能。答: 集散控制系统 DCS ( Distributed Control System ) ,又称为分布式控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、 CRT 技术、图形显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。 DCS 既不同于分散的仪表控制, 又不同于集中式计算机控制系统, 而是克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。它具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点, 适用于石油、化工、冶金、轻工、造纸等各种生产过程, 能提高生产自动化水平和管理水平, 提高产品质量, 降低能源消耗和原材料消耗, 提高劳动生产率, 保证生产的安全, 促进工业技术发展, 创造最佳的经济效益和社会效益。 DCS 按功能分层结构充分体现呢其分散控制和集中管理的设计思想。 DCS 从下至上依次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。 1) 直接控制层是 DCS 的基础, 其主要设备试过程控制站( PCS ) ,PCS 主要由输入输出单元( IOU )和过程控制单元( PCU )两部分组成。输入输出单元(IOU) 直接与生产过程的信号传感器、变送器和执行器连接,其功能一是采集反映生产状况的过程变量( 如温度、压力、流量、料位、成分) 和状态变量(如开关或按钮的通或断,设备的启或停) ,并进行数据处理;二是向生产现场的执行器传送模拟量操作信号( 4mA~20mA DC )和数字量操作信号(开或关、启或停)。过程控制单元下于 IOU 连接, 上与控制网络( CNET ) 连接, 其功能一是直接数字控制( DDC ), 即连续控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制等; 二是与控制网络通信, 以便操作监控层对生产过程进行检测和操作;三是进行安全冗余处理,一旦发 PCS 硬件和软件故障,就立即切换到备用件,保证系统不间断地安全运行。 2) DCS 的操作监控层是 DCS 的中心,其主要设备是操作员站( OS ) 、工程师站(ES) 、监控计算机站(SCS) 和计算机网关(CG1) 。操作员站为 32 位(或 64 位)微处理机或小型机, 并配置彩色 CRT 、操作员专用键盘和打印机等外部设备,供工艺操作员对生产过程进行监视、操作和管理, 具备图文并茂、形象逼真、动态效应的人机界面( MMI )。工程师站为 32 位(或 64位) 微处理机, 或由操作员站兼用。供计算机工程师对 DCS 进行系统生成和诊断维护;供控制工程师进行控制回路组态、人机界面绘制、报表制作和特殊应用软件编制。监控计算机站为 32 位或 64 位小型机, 用来建立生产过程的数学模型, 实施高等过程控制策略, 实现装置级的优化控制和协调控制; 并对生产过程进行故障诊断、预报和分析, 保证安全生产。计算机网关用作控制网络( CNET )和生产管理网络( MNET )之间相互通信。 3) 生产管理层的主要设备是生产管理计算机( manufactory puter, MMC ), 一般由一台中型机和若干台微型机组成。改层处于工厂级, 根据订货量、库存量