本文格式為Word版，下載可任意編輯——大型發電機組控制必背知識點資料1.

火力發電廠生產過程有哪些主要特點？相應的有哪些控制要求？答：（1）電廠的產品（電能）尚不能大量地貯存。

要求：火電廠生產過程必需是連續的，應對負荷變化具有很強的適應能力，電力生產不同于其他工業，其生產的連續性和負荷的適應性要求極為嚴格，必需通過有效地控制手段予以保證。

（2）火電廠是一個能源轉換大戶。要求：各生產設備必需采用先進的自動化裝置，構成功能齊全的自動化系統，充分發揮計算機在機組運行監測、控制、管理上的作用，控制發電機組及其輔助設備在優良的狀態下運行，最大限度的發揮機組設計效率，提高電力生產經濟性。

（3）熱力設備眾多﹑系統巨大﹑生產過程繁雜。

要求：發電機組的運行狀態控制，必需具備協調不同設備工作的能力，保證各生產設備在運行中有機結合、協調工作、可靠運轉。

（4）大多數生產設備長期處于惡劣的工作條件或某種極限狀態下運行。要求：對主要運行設備必需進行經常性的在線狀態監測，而且火電廠的自動化系統必需具備一定的故障預計、判斷、保護、處理、追憶與分析等功能。為迅速分析事故原因和合理處理已發生的事故提供依據，保障設備處于完好的運行狀態。

7.計算機控制系統按其功能分有哪幾類？HCS的突出特點何在？

數據采集與處理系統、直接數字控制系統、操作指導控制系統（又稱計算機開環監視控制系統）、監視控制系統、分級控制系統。

HCS是一個集控制和管理為一體的工程大系統，它采用縱向分層﹑橫向分散的處理方法，突出表達了系統工程中“分散〞與“協調〞的概念，能有效地解決大型工業生產過程全局總目標和總任務的控制、管理及優化的問題。多功能分級控制系統的最優化目標函數包括：產量最高﹑品質最好﹑原料和能耗最少﹑成本最低﹑設備狀況最正確﹑可靠性最高﹑環境污染最小等各項指標，它表達了技術﹑經濟﹑環境等多方面的要求。

8.集中型計算機控制系統存在哪些嚴重不足？?危險高度集中

?軟件巨大繁雜，開發的難度大、周期長；

?計算機工作負荷大，影響系統的實時性與正確性。9.何謂“綜合自動化〞？“熱工自動化系統〞？

綜合自動化：綜合自動化是在對各局部生產過程實現自動控制的基礎上，從全局最優的觀點出發，把企業各類運作體系視為一個整體，在新的管理模式和工藝指導下，綜合運用現代科學技術與手段，將各自獨立的局部自動化子系統有機地綜合成一個功能較為齊備的，可對生產過程的物質流、管理過程的信息流、決策過程的決策流等進行有效控制和協調的全局自動化，適應生產和管理過程在社會發展的新形勢下提出的高速度、高效率、高性能、高靈活性和低成本的綜合要求。綜合自動化是一種集控制、管理、決策為一體的全局自動化模式。

熱工自動化系統：是指與控制對象的條件和要求相適應的一整套具有:熱工參數檢測（monitor）、報警（alarm）、控制（control）、連鎖保護（protection）等功能的自動化裝置集成。即需要對鍋爐、汽輪發電機組、熱力系統、燃燒及煤粉制備系統、除塵、脫硫、除灰、除渣、供水、水處理、燃油供應、火

警檢測、消防聯動、環境監測……等所需的儀表和控制設備,作統一的系統配置、布置安裝、連接接線。二．分散控制系統的結構和特點1.何謂分散控制系統？

分散控制系統是一個多重物理資源和規律資源(多計算機或處理單元，多數據源，多指令源和程序)分布，采用某種互連網絡或通訊網絡進行資源互連，具有高度的局部資源自治能力、資源間的相互協同能力和資源的整體協調與控制能力，可實現分布資源的動態管理和分派、分布程序的并行運行、功能分散的計算機網絡控制系統。

2.分散系統的“分散〞表達在那幾個方面？同時又在哪幾個方面表達了“集中〞？各種“分散〞含義為何？

分散控制系統的基本特征是分散控制，即將自治的控制功能歸入各分散控制單元(DPU)使其按一定的控制策略長期可靠地自動進行。分散控制系統的含義，著重表達在“分散〞上，即：【配置分散。針對各被控設備的地理位置分散，強調相應地系統控制設備也分散配置。即采用多臺以微處理器為基礎分散控制單元分別承受不同的控制任務，每個分散控制單元有自己的輸入/輸出(I/O)，常規的或先進的控制算法，甚至自整定控制功能等。【功能分散。是指控制系統所具有的功能是分散的。即計算機控制系統系統的數據采集、過程控制、運行顯示、監控操作等各項功能是分散建立的。【數據庫分散。系統的數據庫可分散設置在不同分散的控制單元中，同時兼為全系統共享。【通信分散。系統網絡可由分散的、不同的各種網絡構成局域網，使各分散控制單元在網絡中可以自由通信。【負荷分散。一個分散控制單元僅承受局部控制回路或子系統的控制任務，整個系統的控制任務可合理分攤給各分散控制單元，使各分散控制單元的工作負荷均勻分散。

【危險分散。上述的“分散〞實現了整個系統的危險性分散。在分散的基礎上，分散控制系統又可將運行的操作與顯示集中起來，所以它又稱之為集散控制系統。

3.分析某一分散系統的結構（標示設備、系統組成主要硬件設備系統網絡形式，系統結構形式系統結構層次）。沒方法答

4.與常規模擬控制系統和集中控制系統相比，分散控制系統有哪些特點？

DCS融合了先進的“4C〞技術，采用了標準化、模塊化、系列化的設計和全方位(縱向、橫向)分散的結構體系，使之與常規的模擬控制系統和集中式計算機控制系統相比，具有它自身的特點：1.分散度高、管理集中

2.功能齊全、算法豐富3.自律性強、安全性高4.界面友好、使用簡便5.易于擴展、開放性好6.組態靈活、適應性強7.實時性好、協調力強8.技術先進、可靠性高9.在線性好、可用率高

10.安裝簡單、調試便利

三、分散控制系統的主要硬件

1.何謂DCS的“現場控制單元〞何為“現場控制單元〞的核心部件現場控制單元是一個以微處理器為核心的、按功能要求組合的各種電子模件的集合體，并配以機柜和電源等而形成的一個相對獨立的控制裝置。是DCS中與現場關系最密切最靠近生產現場的控制裝置。現場控制單元一般是由機柜、電源、I/O通道、以微處理器為核心的功能模件等幾部分組成。2.何謂“I/O〞模件？其作用何在？

“I/O〞模件為DCS的各種輸入/輸出信號提供信息通道的專用模件，稱為I/O模件。

*、對生產現場的模擬量信號、開關量信號、脈沖量信號進行采樣、轉化、處理成微處理器能接收的標準數字信號。

*、將微處理器的運算輸出結果（二進制碼）轉換、還原成模擬量或開關量信號，去控制現場執行機構。

分類模擬量輸入模件、模擬量輸出模件、開關量輸入模件、開關量輸出模件、脈沖量輸入模件。

3.何謂“OIS〞“EWS〞？它們有什么作用？火電廠“OIS〞“EWS〞具有哪些基本功能？

“OIS〞操作員站(OIS)是一個設置在機組的集控室內的操作員工作臺,是運行操作人員與生產過程之間的一個交互窗口。它把系統的絕大多數顯示和操作內容集中在屏幕的不同畫面和操作鍵盤上,使運行操作人員的控制臺盤體積、人工監視面大大減少,且對系統的操作也更為便利化。基本功能包括：

1、收集各現場控制單元的過程信息，建立數據庫；2、自動檢測和控制整個系統的工作狀態；

3、在屏幕上顯示各種參數、畫面以及用戶自定義；4、各種表格、曲線打印以及屏幕拷貝；

5、在線變量計算、控制方式切換，可實現DDC控制、規律控制和設定值指導控制等；

6、進行生產效率、能源消耗、設備壽命、成本核算、……等綜合計算和生產管理；

7、具有磁盤操作、數據庫組織、顯示格式編輯、程序診斷處理等在線輔助功能。

結構：?高檔微處理器(CPU)；

?顯示處理與報警設備；

?存儲設備(RAM、ROM、硬磁盤、軟磁盤、光盤等)；?輸入及操作設備（鍵盤、鼠標或軌跡球）；?輸出及記錄設備(打印機、拷貝機)；?通訊接口；

?固定以上設備的臺架（操作臺）等構成。

“EWS〞工程師工作站（EWS）火電廠DCS的工程師工作站（EngineeringWorkingStation簡稱EWS）是一套硬件和軟件一體化的設備，是為系統工程師現場工作提供的一個重要人機接口和中心工作站，是專門用于系統設計、開發、組態、調試、維護和監視的工具。

1、系統組態：確定硬件組態、連接關系、控制規律和控制算法等。2、OIS組態：實現對操作員接口進行組態。3、在線監控：具有OIS的全部在線監控功能。

4、文件編制：支持表格數據和圖形數據兩種格式的文件系統；支持工程設計文件建立和修改；支持文件編制的硬件設備（如打印機），可以輸出所感興趣的文檔資料。

5、故障診斷：自動識別DCS中任何一個設備的故障；確定故障的類型和故障的嚴重性；快速處理查錯信息。

EWS有兩種基本型式：

1、EWS與OIS合為一個整體。2、EWS相對獨立。

3.何謂DCS“功能儀表〞？包括哪些基本設備？

是為便利實現某些特定功能（現場組態、參數調整、專項監視和實現手動直接控制等）而設置的人機接口設備。是OIS和EWS之外的一種擴展。

設備包括：組態調整裝置、模擬量控制站、數字規律站、數字指示站。（設備功能太多，目測不會考）

4.DCS常用的通訊介質有哪些？各自有何優缺點？雙絞線、同軸電纜、光纜，

四、分散系統的主要軟件

1.試分別表達現場控制軟件、工作站軟件所處基本位置和基本用途。

現場控制軟件：置于現場控制單元之中，用于實現現場數據采集、數據處理、控制運算、控制輸出、實時數據庫等功能的應用軟件。

工作站軟件：置于工作站之中，用于人機交互、系統運行與管理、系統功能開發、控制系統組態、系統維護等功能的各類軟件。

2.何謂“數據結構〞？數據結構研究的基本內容是什么？現場控制單元尋常定義了哪幾種數據結構？

數據是描述客觀事物的數和字符。計算機中的數據是計算機所能識別的代碼，并可供計算機程序處理的符號的集合。為了便于數據的查找和修改，計算機必需依照一定的規則來組織數據使之彼此相關，這種數據彼此之間存在的規律關

系稱之為數據結構。

研究的基本內容沒看到

典型的現場控制單元為例,定義數據結構有：（1）模擬量輸入和輸出數據結構（AN結構）；（2）開關量輸入和輸出數據結構（DG結構）；（3）計算量(模擬計算量)數據結構（AC結構）；（4）開關量點組合結構（GP結構）。

3.試建立具有積分分開特性的增量式不完全微分PID控制算法的數學模型。4.常見PID算法改進方案有哪些？它們各應用于哪些場合？

積分分開PID算法：積分作用主要是用來消除穩態誤差，但會導致系統的穩定性下降，超調量增大，當輸入偏差變化較大時，這種影響更為明顯。其主要原因是在動態過程的初始階段，積分作用有一定的負面影響。因此，好多應用場合在PID算法中參與一個“控制開關〞，控制積分作用的投/切，實現積分分開算法，改善控制特性。

不完全微分PID算法實際計算機控制系統的輸入回路都設置了一級低通濾波

器，來限制高頻干擾的影響。帶死區的PID算法：大量實際控制過程中，往往希望過程變量在偏離設定值不太大時，不要產生控制作用，以避免過程變量出現低幅高頻率抖動。而只有當偏差值超過某個范圍時再實施PID控制作用。

5.分散控制系統的組態軟件一般采用何種類型的語言？該種類型語言具有哪些特征？

面向過程的語言（組態軟件）是面對生產過程控制的應用需求、可按人們常規思維和語言方式對控制過程進行直接描述的一種語言。對某些工程問題（如PID控制算法）已進行規范化處理，編制過程控制軟件時，不必涉及問題的解法和了解計算機內部工作原理，只需根據控制過程要求用簡單的特別的語句告訴計算機按一定步驟去“干什么〞，無需說明“如何干〞。五、分散控制系統的通信

1.試述數據通信系統的基本組成

一個最基本的通信系統，是由信息源、發送裝置/接收裝置、信道、通信控制部件、信息宿等部分組成。

信息源是將要被傳輸(發送)的數據信息；通信控制部件是通信數據處理子系統，負責實現計算機內部代碼與通信編碼之間的轉換，以及網絡控制方式、同步方式、過錯控制和通信軟件的選擇與執行。信道是信息傳輸