简答题1. HOLLIAS-MACS系统中各“站”的功能分别是什么?
(1)操作员站的功能:①各种监视信息的显示、查询和打印,主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等;②通过键盘、鼠标或触摸屏等人机设备,通过命令和参数的修改,实现对系统的人工干预,如在线参数修改、控制调节等。
(2)工程师站的功能:①组态(包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表)和相关系统参数的设置;②现场控制站的下装和在线调试,服务器、操作员站的下装;③在工程师站上运行操作员站实时监控程序后,可以把工程师站作为操作员站使用。
(3)通信站的功能是和其他设备通信。
(4)服务器是服务站运行相应的管理程序,对整个系统的实时数据和历史数据进行管理。
(5)现场控制站是现场控制站运行相应的实时控制程序,对现场进行控制和管理。现场控制站主要运行工程师站所下装的控制程序,进行工程单位变换、数据采集和控制输出、控制运算等。
2. HOLLIAS-MACS系统中组态软件、操作员站软件、服务器软件、控制站软件分别有什么作用?
组态软件是安装在工程师站上的,包括数据库总控、设备组态、服务器算法组态、控制器算法组态、报表组态、图形组态、工程师在线下装等组成部分。用来完成用户对于测点、控制方案、人机界面等的组态。
操作员站软件是安装在操作员站上的,用来完成用户对于人机交互界面的监控包括流程图、趋势、参数列表、报警、日志的显示及控制调节、参数整定等操作功能。
服务器软件是安装在服务器上的,用来完成对系统实时、历史数据的集中管理和监视,并为各站的数据请求提供服务。
控制站软件是安装在现场控制站中的主控单元中的,用来完成数据采集、转换、控制运算等。
3. HOLLIAS-MACS系统设备组态的目的是什么?
设备组态分为系统设备组态和I/O设备组态两部分。系统设备组态的任务是完成系统网和监控网上各网络节点设备(系统服务器、操作员站、现场控制站)的硬件配置;I/O设备组态的任务是以现场控制站为单位来完成每个站的I/O单元(I/O模块、远程I/O等)的配置。
4. HOLLIAS-MACS系统数据库总控组态的目的是什么?
数据库总控组态软件用于定义HOLLIAS-MACS应用系统的核心数据环境——数据库。数据库组态软件由数据库总控、数据库编辑、控制表编辑三部分组成。数据库组态就是定义和编辑系统各站的点信息,这是形成整个应用系统的基础。在MACS系统中有两类点,一类是实际的物理点,存在于现场控制站和通信站中,点中包含了测点类型、物理地址、信号处理和显示方式等信息;一类是中间量点,同实际物理测点相比,差别仅在于没有与物理位置相关的信息,可在控制算法组态和图形组态中使用。控制表组态就是定义和编辑模拟量事故追忆定义表、开关量事故追忆定义表、SOE事故源定义表及域间引用定义表。
5. HOLLIAS-MACS系统服务器算法组态的目的是什么?
服务器算法组态是用来实现在HOLLIAS-MACS应用系统的服务器运行控制方案的组织和基本构成。用数型结构表现工程、站和控制方案之间的关系,设置控制方案的基本属性,如方案名、方案采用的语言(顺序流程图SFC、结构化文本语言ST、功能块图FBD、梯形图LD、计算公式FM等)、运算周期、运算开关、运算次序等。
6. HOLLIAS-MACS系统控制器算法组态的目的是什么?
控制器算法组态是用来实现在HOLLIAS-MACS应用系统的现场控制站主控单元上运行的控制方案的组织和基本构成。用数型结构表现站内控制方案,设置控制方案的基本属性,如方案名、方案采用的语言(顺序流程图SFC结构化文本语言ST、功能块图FBD、梯形图LD等)、运算周期、运算开关、运算次序等。
7. HOLLIAS-MACS系统服务器有何功能?
HOLLIAS-MACS系统服务器主要有以下功能:
(1)报警判断功能;
(2)日志生成功能;
(3)SOE及事故追忆信息的组织功能;
(4)向操作站提供实时和历史趋势数据;
(5)非SOE点的时间标签生成功能;
(6)历史数据自动存盘功能;
(7)向工程师站提供离线查询功能的历史数据文件;
(8)向操作站、控制站发送系统校时信号;
(9)存储及检查用户权限和口令;
(10)服务器工程算法的执行;
(11)监控网络和系统网络之间的数据格式和协议的转换。
8. HOLLIAS-MACS系统工程师站主要担负着哪些功能?
工程师站采用高性能的PC工作站,运行相应的组态管理程序,对整个HOLLIAS-MACS系统的工程实施进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能:
(1)系统设备组态;
(2)系统通信网络配置;
(3)生产过程控制策略组态(包括I/O信号处理、PID调节、逻辑控制、顺序控制、批量控制);
(4)操作及监控策略组态(包括图形、趋势、报警、报表);
(5)数据下装和增量下装;
(6)离线日式趋势及日志查询;
(7)在线组态修改。
9. HOLLIAS-MACS系统I/O单元和端子、主控单元是如何实现通信的?
I/O模块与对应端子模块通过预制电缆(DB25)连接,用于完成现场数据的采集/处理与驱动,实现现场数据的数字化。每个I/O单元通过PROFIBUS-DP现场总线与主控单元建立通信。
10. HOLLIAS-MACS系统SM系列SM900双路隔离电源模块的工作原理是什么?
SM900电源模块采用220VAC输入,经过EMI抑制和整流滤波电路后,分为相互隔离的两路输出,其工作电路也相互独立,并且分别具有均流冗余功能。SM900电源模块的交流输入电路负责完成开关电源的输入整流和滤波功能,并且抑制电网上传来的电磁干扰,同时抑制电源本身产生的电磁干扰,以保证交流输入不受电磁污染。整流滤波之后,分别输出24.5VDC和5.1DVDC,并且通过指示报警电路显示SM900电源模块的工作状态。两路输出直接提供到底板,为底板上各个模块及现场设备供电。
11. HOLLIAS-MACSV POU分为哪三类?POU的语言分为哪几种?
POU类型分为程序型、功能块型和函数型三大类。POU语言类型分为FBD(功能块图-Function Block Diagram)、CFC(连续功能图-Continuous Function Chart)、LD(梯形图-Ladder Diagram)、ST(结构化文本-Structured Text)、SFC(顺序功能表图-Sequential Function Chart)、IL(指令表-Instruction List)6种语言。
12. HOLLIAS-MACSV变量分为哪几种?
(1)按照变量结构形式的不同,分为简单型变量和功能块实例。
(2)按照变量有效范围(使用范围)的不同,分为全局变量和局部变量。
(3)按照属性分为中间变量、输入型变量、输出型变量、输入输出型变量和全局变量。
(4)按照变量能否掉电保护,分为保留型和非保留型变量。
13. HOLLIAS-MACSV需通过数据库组态工具生成的数据有哪几类?
(1)物理量点组态数据。即实际I/O点,包括通过现场控制站等进行采集、输出的所有外部物理点。如模拟量输入点(AI)、模拟量输出点(AO)、开关量输入点(DI)、开关量输出点(DO)、脉冲量输入点(PI)、脉冲量输出点(PO)等,此类点需要手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。
(2)中间量点组态数据。指通过计算后所得到的新的数据库点,同实际物理测点相比,差别在于没有与物理位置相关的信息,可在控制算法组态和图形组态中使用。如内部模拟量点(AM)、内部开关量点(DM)等,此类点如果是服务器中的点可以手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。如果是现场站中的点需要在控制站算法组态中添加到全局变量表中,通过基本编译后自动加入到数据库中。
14. HOLLIAS-MACS系统中FM801主控单元的主要作用是什么?
主控单元是现场控制站的中央处理单元,主要承担本站的部分信号处理、控制运算、与上位机及其他单元的通信等任务。它是一个与PC兼容的高性能的工业级中央处理单元,采用模块化结构,主控单元可以热备份方式冗余使用,在出现故障时能够自动无扰切换,并保证不会丢失数据。FM801型主控单元是MACS系统现场控制站的核心设备,与专用机笼配合使用,实现对本站下IO模块数据的采集及运算和接受服务器的组态命令及数据交换。通过冗余以太网接口把现场控制站的所有数据上传到MACS系统服务器,操作员站/工程师站指令也通过以太网下传到FM801。
15. HOLLIAS-MACS系统常用FM系列模块有哪些?
HOLLIAS-MACS系统常用FM系列模块见表。
HOLLIAS-MACS系统常用FM系列模块
|
序号 |
产品型号 |
产品名称 |
技术指标 |
1 |
FM143 |
8通道热电阻型模拟量输入模块 |
50~383.02Ω |
2 |
FM143A |
8通道热电阻型模拟量输入模块 |
0~316.54Ω |
3 |
FM147 |
8通道热电偶型模拟量输入模块 |
-5~78.125mV |
4 |
FM148A |
8通道模拟量输入模块 |
0~10V.0~20mA |
5 |
FM148E |
8通道(通道隔离)模拟量输入模块 |
0~10V,0~20mA |
6 |
FM148R |
8通道(通道冗余)模拟量输入模块 |
0~5V,0~20mA |
7 |
FM151A |
8通道模拟量输入模块 |
4~20mA |
8 |
FM152A |
6通道(通道冗余)模拟量输入模块 |
4~20mA |
9 |
FM161D |
16通道触点型开关量输入模块 |
24V DC |
10 |
FM161D-48 |
16通道触点型开关量输入模块 |
48V DC |
11 |
FM161D-SOE |
16通道触点型SOE输入模块 |
24V DC |
12 |
FMD61D-48-SOE |
16通道触点型SOE输入模块 |
48V DC |
13 |
FM161ED-48-SOE |
15通道(硬对时)SOE输入模块 |
48V DC |
14 |
FM162 |
8通道脉冲量输入模块 |
0~10kHz |
15 |
FM171 |
16通道继电器型开关量输出模块 |
无源常开接点 |
16 |
FM171B |
16通道晶体管型开关量输出模块 |
光电耦合 |
16. HOLLIAS-MACS系统SM系列SM201主控单元的工作原理是什么?
SM201主控单元主要实现对I/O模块的数据采集及运算和数据交换。两台冗余主控单元可以实现在线无扰切换。SM201通过64针连接器,与机笼底板上的相应端口相连。
17. MACSⅡ控制系统采用的是什么网络结构?
MACSⅡ控制系统采用的是操作员站、服务器和现场控制站三层网络结构,网络为以太网协议的总线型拓扑结构,操作员站和服务器运行于Windows NT操作系统,现场控制站运行于类似于UNIX的操作系统。MACSⅡ控制系统采用的是冗余配置的以太网,分别称为A网和B网,其中A网配置在150.0.0.×网段,B网配置在151.0.0.×网段。通过2台(分为A网与B网)100/10Mbit/s交换机连接着服务器和操作员站、工程师站、网关,通过4台(分为A网与B网各2台,同一网段的2台交换机相互级联)100/10Mbit/s交换机连接着服务器和现场控制站、通信站。
18. 什么是Symphony系统中现场控制站?
Symphony系统现场控制站是用于过程控制,实现物理位置相对分散、控制功能相对分散的主要硬件设备,即Harmony Control Unit,简称HCU。
19. 什么是Symphony系统中人机接口?
Symphony系统中人机接口是用于过程监视、操作、记录等功能以及报警、数据处理、数据归档、数据交换和通信等管理功能,并以通用计算机为基础的硬、软件有机结合的设备,即Human System Interface,简称HSI。
20. 什么是Symphony系统中计算机接口?
Symphony系统中计算机接口是Symphony系统与其他包括工程工具在内的其他第三方计算机的设备接口,即Network Computer Interface,简称NCI。
21. Symphony系统中什么是系统工具?
采用通用计算机和操作系统,以及完整的专用组态软件系统,为过程控制应用完成软件组态、系统监视、系统维护等任务,并能够在线或离线工作的设备称为系统工具(Composer)。
22. Symphony系统中通信系统是指什么?
symphony系统中通信系统是指用于系统通信,把现场单元HCU、人系统接口HIS等硬件设备连接起来,构成一个完整的分布式控制系统,并使分散的过程数据和管理数据成为整个DCS控制系统的共同财富,实现数据传输和资源共享的硬件及软件,包括控制网络在内的多层网络结构。
23. Symphony系统中使用到的软件主要有哪些?
(1)用于给系统设备如HCU、HIS等组态的专用软件包括为现场控制站的控制器组态的工具Composer Automation Architect,为Condutor NT画面组态的工具软件Grafx,为Condutctor VMS画面组态的工具软件GDC。
(2)在控制处理器多功能处理器内,已经固化在ROM中可供系统设计、组态时去完成过程控制、数据采集的标准子程序称为功能码FC(Function Code)。
(3)在多功能处理器中,带后备电池的NVRAM的存储空间内,用来调用特殊控制功能的子程序称为功能块FB(Function Block)。
24. HOLLIAS-MACS系统SM系列SM201主控单元的工作原理是什么?
SM201主控单元主要实现对I/O模块的数据采集及运算和数据交换。两台冗余主控单元可以实现在线无扰切换。SM201通过64针连接器,与机笼底板上的相应端口相连。
25. MACSⅡ控制系统服务器的启动方式有几种,各有什么要求?
服务器的启动分为冷启动和热启动两种,分别适用于不同的使用要求与条件。当系统数据库经过修改及重新编译,并对服务器进行下装后,服务器启动方式必须选择冷启动,否则将导致服务器死机等问题。当服务器的数据库版本没有发生任何变化时,可以在退出服务器程序运行后并重新启动时选择热启动方式。