1.集散控制系统是以微型计算机为基础的分散性综合控制系统。

集散控制系统的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。

它是计算机技术、通信技术、控制技术和CRT显示技术（简称4c技术）相互渗透发展的产物。

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，以分层、分级和合作自治的结构形式，适应现代工业的生产和管理要求。

2.集散控制系统由集中管理部分、分散啊控制检测部分和通信部分组成。

集中管理部分可分为运行员操作站、工程师工作站和管理计算机；分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站；通信部分用于完成控制指令及各种信息的传递和数据资源的共享。

集散控制系统按照自下而上的功能可分为四层：现场控制级、过程装置控制级、车间操作管理级和调度管理级。

3.集散控制系统组态功能包括硬件组态和软件组态。

4.CRT操作方式的特点：信息量大、显示方式多样化、操作方便容易、透明度提高。

5.组态操作包括系统组态、控制组态、画面组态和操作组态。

6.过程画面组态主要由静态画面、动态画面及画面合成等内容组成。

7.集散控制系统的显示画面可分为四层：区域显示、单元显示、组显示、细目显示。

8.集散控制系统的显示画面分为：概貌显示画面、过程显示画面、仪表面板显示画面、趋势显示画面、报警显示画面、系统显示画面。

9.数据信息：具有一定编码、格式和字长的数字信息。

10.传输速率：指信道在单位时间内传输的信息量。

11.传输方式：①单工方式：信息只能沿单方向传输的通信方式②半双工方式：信息可沿着两个方向上传输，但在某一时刻只能沿一个方向传输的通信方式③全双工方式：信息可以同时沿着两个方向传输的通信方式。

有基带传输、载带传输和宽带传输。

12.异步传输：信息以字符为单位进行传输，每个信息字符都具有自己的起始位和停止位，一个字符中的各个位是同步的，但字符与字符之间的时间间隔是不确定的；同步传输：信息不是以字符而是以数据块为单位进行传输的。

13.串行传输：把构成数据的各个二进制位依次在信道上传输；并行传输：把构成数据的各个二进制位同时在信道上传输。

14.载带传输有三种调制方式：调幅方式、调频方式和调相方式。

15.数据交换方式：线路交换方式、报文交换方式、报文分组交换方式（又分为虚电路和数据报两种交换方式）。

16.OSI模型的层次：物理、数据链路、网络、传送、会话、表示、应用。

17.开放系统互联的参考模型各层共有的功能：封装过程、分段存储、连接建立、流量控制、差错控制和多路复用。

18.IEE802委员会分别对带有冲突检测的载波侦听多路存取、令牌总线、令牌环三种媒体存取方式规定了相关协议，即IEE802.3、IEE802.4、IEE802.5。

19．现场总线广义上是指控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统。

20.一般认为现场总线时用于现场仪表与控制室主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。

21.现场总线的特点：封闭的物理过程、更大的覆盖范围、设备的数量、价格、实时性操作、传输的完整性、有效性、用户选择的服务、集成开放结构、严酷的环境条件。

22.通用现场通信系统和各领域的特殊要求：发电和输变电、化工系统特殊要求、制造应用、电子机构应用、现场总线需求的综合考虑。

23.现场总线控制系统在制造在领域、物业领域和过程领域得到全面的发展。

24.Profibus产品系列：Profibus-DP、Profibus-PA、Profibus-FMS。

25.Profibus的主要特性：总线存取协议、灵活的配置、本征安全、功能强大的FMS。

26.集散控制系统的设计分为4个阶段：方案论证、方案设计、工程设计和系统文件设计。

27.CAN总线：控制器局域网。

主要特性如下：通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤，直接通信最远可达10km，最高速率可达1Mbit/s；用数据块编码方式的代替传统的站地址编码方式；网络上任意一个节点可以主动向其他节点发送数据；网络上的节点可以定义成不同的优先级；数据帧中的数据字段长度最多为8个字节；CAN中的每一个帧中都有CRC校验及其他检错措施，降低数据的错误率；网络上的节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能。

28.集散控制系统的安全性：功能安全、人身安全、信息安全。

29.现场总线与IT计算机网络技术的的区别：现场总线数据传输的“及时性”和系统响应的“实时性”，响应时间要求为001~0.5s或者0.5~2s，而在IT中实时性可以忽略；在工厂自动化系统中通信方式使用广播和多组方式；在IT 中某个自主系统与另一个自主系统只建立暂时的一对一方式；现场总线强调在恶劣环境下数据传送的完整性；现场总线需要面向连接的服务和无连接服务两种LLC服务形式；现场总线需要解决多家公司产品和系统在一个网络上相互兼容的问题；IT计算机网络通信与现场总线的现场装置之间的网络通信，要求有所不同，前者通信量大，而后者量不大；现场总线控制系统的数据通信要求严格，采用的网络技术不仅是先进的，更重要的是成熟的、实用的。

30.离散PID控制算法：位置算法、增量算法、速度算法。

31.前馈控制：实质是一种扰动进行调节的开环控制系统。

32.通信就是信息从一处传输到另一处的进程。

任何通信系统都是由发送装置、接收装置、信道和信息组成。

33.集中式控制的优点：可实现高质量控制；控制功能集中在中心控制站；避免通信站之间互相协调的麻烦；缺点：中心控制站结构复杂；中心控制站成为整个网络系统的潜在瓶颈。

34.多功能智能化现场装置产品的功能：与自动控制装置之间的双向数字通信功能；多变量输出；信息差错检测功能；提供诊断信息；控制器功能。

35.Lonworks的特点：开放性和互操作性；通信介质；网络结构、应用高级语言进行开发、开发周期短、易于商品化、支持完全分布式网络系统；提供与上层决策系统的互联接口。

36.可靠度：系统在规定的条件下(指设备所处的温度、湿度、气压、振动等环境条件和使用方法及维护措施等),在规定的时间内(指明确规定的工作期限)，无故障地发挥规定功能(应具备的技术指标)的概率。

名词解释：1、数据采集系统：计算机只承担数据的采集和处理，而不直接参与控制。

2、直接数字控制系统：计算机既采集数据，又对数据进行处理，并按照一定的控制规律进行运算，其结果经输出通道作用到控制对象，使被控变量符合要求。

3、现场总线控制系统：利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元方便的连接在一起构成的系统。

4、实时控制：计算机在规定的时间内完成数据的采集、、计算和输出。

5、传输速率：单位时间内通信系统所传输的信息量，一般以每秒种能够传输的比特数来表示，其单位是bps。

6、计算机控制系统：利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。

7、集散控制系统：是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、局部网络通信的计算机综合控制系统。

8、现场总线：连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。

9、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。

10、串行传输：把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。

11、通信协议：通信双方共同遵守的规则，包括语法、语义、时序。

12、监督计算机控制系统：简称SCC系统，是一种两级微型计算机控制系统，其中DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制；SCC级计算机则根据生产过程的工况和已定的数学模型，进行优化分析计算，产生最优化设定值，送给DDC级计算机执行。

13、分级控制系统：由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制，其特点是控制分散、危险分散。

14、模拟通信：通信系统中所传输的是模拟信号，通常采用0-10m A DC或4-20m ADC电流信号传输信息。

15、数字通信：通信系统中所传输的是数字信号。

16、并行传输：把数据多位同时在信道上进行传输的方式。

17、开放系统互连参考模型：信息处理领域内最重要的标准之一，是一种框架模型，它将开发系统的通信功能分为七层，描述了各层的意义及各层的命名和功能。

18、解释名词：SCC，DDC，DCS，FCS，CIPS，CIMS答：①SCC：计算机监督控制②DDC：直接数字控制③DCS：集散控制系统④FCS：现场总线控制系统⑤CIPS：计算机集成过程系统⑥CIMS：计算机集成制造系统问答题：1、简述DCS的操作员站、工程师站、监控计算机站的主要功能？答：①操作站的主要功能：为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。

②工程师站的主要功能：控制系统组态的修改、控制参数的调试③监控计算机的主要功能：在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考。

2、组态设计的一般步骤如下：答：①组态软件的安装按照要求正确安装组态软件，并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。

②工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程，弄清被控对象的特征，明确技术要求，然后再进行工程的整体规划，包括系统应实现哪些功能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。

③设计用户操作菜单为便于控制和监视系统的运行，通常应根据实际需要建立用户自己的菜单以方便操作，例如设立一按钮来控制电动机的起/停。

④画面设计与编辑画面设计分为画面建立、画面编辑和动画编辑与链接几个步骤。

画面由用户根据实际工艺流程编辑制作，然后需要将画面与已定义的变量关联起来，以便使画面上的内容随生产过程的运行而实时变化。

⑤编写程序进行调试程序由用户编写好之后需进行调试，调试前一般要借助于一些模拟手段进行初调，检查工艺流程、动态数据、动画效果等是否正确。

⑥综合调试对系统进行全面的调试后，经验收方可投入试运行，在运行过程中及时完善系统的设计。

3、什么是PROFIBUS总线？PROFIBUS总线有什么特点？答：①PROFIBUS是一种国际性的开放式现场总线标准，是唯一的全集成H1（过程）和H2（工厂自动化）现场总线解决方案[12]，它不依赖于产品制造商，不同厂商生产的设备无须对其接口进行特别调整就可通信，因此它广泛应用于制造加工、楼宇和过程自动化等自动控制领域。

②PROFIBUS现场总线系统的技术特点：⑴容易安装，节省成本。

⑵集中组态，建立系统简单。

⑶提高可靠性，工厂生产更安全、有效。

⑷减少维护，节省成本。

⑸符合国际标准，工厂投资安全。

4、DCS的层次结构一般分为几层，并说明每层的功能？答：集散控制系统分为四个层次，每个层次由多个计算机组成，分别行使不同的功能，自下而上分别是：现场控制级、过程控制级、过程管理级和经营管理级。

与这四层结构相对应的四层局部网络分别是现场网络、控制网络、监控网络和管理网络。