1998年系统分析员级下午试题I
从以下的4 道试题(试题一至试题四)中任选2道解答.如果解答的试题数超过2道,则解答的前2道有效.
试题一
阅读以下关于工业控制系统方案选型方面的叙述,回答问题1和问题2.
某省拟新建电厂的主管部门召集了一批专业人员和计算机专家,讨论如何为新电厂建立计算机控制系统,在讨论中提出了以下两种方案:
(1)方案———传统的DCS(分布式控制系统).经本省内不少电厂多年推广使用,相对已十分成熟和实用.
在DCS系统中把计算机,通信,自动控制和显示等技术集成在一起形成一个统一的分布式电厂控制系统,其中采用了控制功能分散,监视管理集中和全厂信息共享的原则,具有以下特征:
①在结构上,采用了各类能独立运行的一批工作站(如:操作员站,工程师站,数据采集处理的DAS站,管理站等),这些工作站分别能从事于局部控制,在各个工作站之间则采用局域网实施通信,交换有关的信息.
②在功能上,采用分层管理控制的原则,比如:整个DCS系统可分解为基本控制级(实现相对固定的平稳调节目标)和协凋管理级(在全厂范围内实现优化计算与协调控制),并且通过网络可与再上一级的主机或系统实现通信.
③在技术上,尽可能实现标准化,采用通用性强的PC机或小型工作站,有针对性的多类通信介质;在模拟量控制的基础上结合可编程逻辑控制(PLC)技术,大屏幕显示与监控技术等.
④在软件选用上,可灵活地选用规范化的实时多任务操作系统,配备有效的GUI视窗软件,包含有常用功能软件与算法库的组态软件,先进的控制软件包,绘图软件,相应的数据库软件,管理调度软件和办公软件等分布在系统内.
(2)方案二——代表国际上发展方向的FCS(现场总线控制系统),即是采用网络通信技术,把分布在现场各处的仪表仪器,测量控制设备有机地连接在一起并实施数字化控制的技术.
现场总线的特点是数字化,串行,双向和多线式.通过现场总线可能有效地实现联网信息传输的数字化,各网络站点仅表的智能化和整个电厂系统的开放化.其主要特征大体上包括有:
① FCS主要由现场总线通信网络,智能变送器,智能执行器(现场仪表),工业PC(上位机设备)和相应的软件等组成.
②现场总线上所连接的产品采用统一的通信规程和协议,从根本上保证实现信息的共享,设备的互换或互操作,允许实现现场仪表的远程调整校验.通过网关还可实现不同现场总线的互联.
③现场总线采用数字信号传送信息,通常可采用一对多结构,即用一对传输线可连接多台现场仪表,实现主控系统与现场仪表之间的双向通信(接线简单,施工方便,维护与扩充容易).
④现场总线引入并定义了若干不同的标准功能块,不同厂商的设备都采用相同的组态方法.这样,用户的应用,培训与编程十分方便.
[问题1]
看上去新颖的FCS比传统的DCS有着远为吸引人的许多特点与长处.可是,在讨论中绝大多数专家都认为DCS(分布式控制系统)仍是目前电厂工程中应用选型的主流.请你用100字以内的文字简单说明理由.
[问题2]
在热烈的讨论过程中,不少专家又提出了以下的第三种方案:
方案三——基于远程智能I /O 的新型DCS系统.这里的远程智能I /O 装置是一类独立的系统,大体上由三部分所组成.即智能前端,现场通信总线和计算机通信适配器.其中,
①智能前端是可放置于生产现场的测试装置,比如由于其中采用了VLSI工艺和单片微处理器,可以完成A/D与D/A转换,滤波,消除抖动,热偶与热阻测量变换,工程单位转换以及许多基本的处理与运算功能(包括:累积,计数,自检,自诊断,存取控制等).一般都提供有网络应用层协议和高级语言组态方法.
②现场通信总线采用了全数字串行通信方式,可支持点对点,一点到多点,主从方式或广播方式等多种通信工作方式.通过现场通信总线连接各智能I/O前端与计算机通信适配器实现数字信号的双向通信.
③计算机通信适配器是实现工业控制计算机与网络交换信息的接口,用来完成网络的统一协调管理,并实现与主控系统的信息交换.
基于这类远程智能I /O 系统,用户可能配置适当的工业控制计算机和组志控制软件包,作为工作站点而构成为新型的DCS系统.比如:可以用远程智能I /O 构成DAS(数据采集处理)系统作为大型火力发电机组的辅助监控点;由远程智能I /O 与PLC(可编程逻辑控制)技术共同构成以CRT显示为中心的辅助车间监控系统;对远程独立设备实施监控,取代传统DCS的集中式I /O 模件等.
请你用150个以内的文字,以提纲方式列出,与传统的DCS相比,方案三有哪些主要优点

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