第1页：第1章习题答案（一）
第1章习题答案
一、填空题
- DDC 系统由控制计算机取代常规的模拟调节仪表而直接对生产过程进行控制的系统。
- DCS 采用分散控制，集中操作，分级管理，分而自治和综合协调的设计原则。
- FCS 用现场总线和现场设备组成的控制系统。
- 一个最基本的 DCS 应包括四个大的组成部分：至少一台现场控制站，至少一台工程师站（也可利用一台操作员站兼作工程站），一条系统网络。
- PLC 具有了高速、中断技术、PID 调节、数据处理和数据通信等功能。
二、名词解释
- DAS
- 数据采集系统（Data Acquisition System），是计算机应用于生产过程控制最早、也是最基本的一种类型。
- CIPS
- 集常规控制、先进控制、在线优化、生产调度、企业管理、经营决策等功能于一体的综合自动化系统。
- PLC
- （Programmable Logical Controller）叫做可编程序逻辑控制器。
三、简答题
1、DDC 系统的特点？
- 进行数据采集、处理、报警，实现生产过程集中监视；
- 计算机直接参与控制，实现过程闭环控制；
- 一台计算机可以替代多台 PID 模拟控制器，实现多回路的控制，并易引入复杂控制算法和方式，由软件编程实现即可，无需增加硬件设备；
- 显示、控制集中，危险也集中，对系统的可靠性要求较高。
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三、简答题（续）
2、SCC 的特点？
- DDC 直接与过程相连，实现过程直接数字控制，要求 DDC 级实时性好、可靠性高、环境适应性强；
- SCC 级计算机也称上位机，根据 DDC 级提供的生产过程状况和已定的数学模型进行优化分析、计算，输出最优设定值 SP，交与 DDC 级执行；
- SCC 为两级控制，系统的可靠性较 DDC 高。
3、DCS 系统的特点？
- 采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则；
- 采用了 4C 技术：Computer、Control、Communication 及 CRT；
- 由下而上形成多级控制结构：过程控制级、集中监控级、生产管理级；
- 采用网络方式实现各级间的信息传递。
4、DCS 的现阶段状况及发展方向？
随着网络技术、数据库技术、软件技术及现场总线技术的发展，第四代 DCS 全部支持某种程度的开放性，可从企业管理层、工厂车间层与控制层三个层面与第三方产品连接。在考虑开放性的同时首先要充分考虑系统的安全性和可靠性。为不同用户提供专业化的解决方案并实施专业化的服务，将是今后各 DCS 厂家和系统集成商竞争的焦点。
5、DCS 和 PLC 二者关系如何？
区别：DCS 从传统的仪表盘监控系统发展而来，较为侧重仪表的控制；PLC 从传统的继电器回路发展而来，强调的是逻辑运算能力。DCS 一般提供统一的数据库并可设定任务周期，常使用两层网络结构，多应用于大型场所；PLC 系统的数据库通常不统一，一般为一级网络结构，多应用于小型自控场所。
联系：PLC 已具备模拟量控制功能，DCS 也具备强劲的逻辑处理能力；PLC 与 DCS 的基本结构相同，控制器与 I/O 站均使用现场总线；大型 PLC 与 DCS 的界线逐步淡化直至完全融合，DCS 将向 FCS 的方向继续发展。
第3页：第2章习题答案
第2章习题答案
一、填空题
- 对于集中式计算机控制系统，其两大应用指标就是中央计算机的处理速度和计算机自身的可靠性。
- 目前，层次化已成为 DCS 的体系特点。
- 综合管理级居于自动化系统的最高层，其管理范围包括工程技术、经济、商业事务、人事活动等方面。
- DCS 的通信网络是 DCS 系统的重要组成部分，是连接系统各个站的桥梁，是 DCS 系统的命脉。
- 在环形拓扑网络结构中，每一个节点都有输入端口和输出端口，节点间通过线路首尾连接，组成一个闭合回路。
二、名词解释
- 并行通信
- 以字节或字为单位的数据传输方式，除 8 根或 16 根数据线、一根公共线外，还需要通信双方联络用的控制线。
- 串行通信
- 以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式，每次只传送一位，最少只需要两根线（双绞线）就可以连接多台设备，组成控制网络。
- 单工与双工通信
- 单工通信方式只能沿单一方向传输数据，双工通信方式的信息可以沿两个方向传送，双工方式又分为全双工和半双工。
- 拓扑结构
- 网络的节点和站实现互联的方式，局域网常见的拓扑结构有总线型结构、环形结构、星型结构。
三、简答题
1、典型的 DCS 系统由哪几层构成？各层功能如何？
典型 DCS 的体系结构目前一般为四层：过程控制级、集中监控级、生产管理级、综合管理级。过程控制级进行过程数据采集、直接数字过程控制、设备监测与系统测试诊断、实施安全性与冗余化措施；集中监控级完成优化过程控制、自适应回路控制、单元内活动监视、故障检测存档与历史数据存档；生产管理级是产品规划和控制级；综合管理级居于最高层，管理范围广泛。
2、DCS 系统通信的拓扑结构有哪几种？
局域网常见的拓扑结构有总线型结构、环形结构、星型结构。
3、DCS 系统网络与一般的计算机网络相比有哪些特点？
- 具有快速的实时响应能力，DCS 网络要求的响应时间为 0.01 秒至 0.5 秒；
- 具有极高的可靠性，数据传送误码率为 10⁻¹¹ 至 10⁻⁸，系统利用率在 99.999% 以上；
- 适应于恶劣环境下工作，能抗电源干扰、雷击干扰、电磁干扰和接地电位差干扰；
- 具有分层结构。
4、计算机网络中标准的通信协议有哪几种？
Modbus/TCP、Ethernet/IP、FF HSE、PROFInet 等。
第4页：第2章习题答案（续）
三、简答题（续）
大的自动化系统公司都把工业以太网使用在控制级及其以上的各级，为保护投资者利益，现场级仍采用现有现场总线：Modbus TCP/IP 使用 Modbus 总线，Ethernet/IP 使用 DeviceNet 和 ControlNet 现场总线，FF HSE 现场级用 FF H1 现场总线，PROFInet 则完全保留已有的 Profibus 现场总线。
5、请例举几种常见的 DCS 系统，试述其系统结构和系统特点。
- 和利时 hollias-macs 系统
- 基于 Profibus 现场总线技术设计，分布式数据库属于 C/S 体系结构，集成 OPC 技术，采用成熟的先进控制算法，并集成 DMS、RealMIS、ERP、SCM 和 CRM 等系统，实现管控一体化。
- FOXBORO 公司 I/A Series 系统
- I/A Series（Intelligent Automation Series）是美国 FOXBORO 公司推出的新一代开放式智能 DCS 控制系统，是世界上第一种使用开放网络的工业控制系统，也是目前使用 64 位工作站和全冗余的高标准 DCS 控制系统，后属 Invensys 公司并支持 OPC 与 ArchestrA 架构。
- 浙大中控 JX-300XP 系统
- 通信系统对不同结构层次分别采用信息管理网（Ethernet）、SCnet Ⅱ 网络和 SBUS 总线；SCnet Ⅱ 为双高速冗余工业以太网，连接控制站、操作员站、工程师站与通信接口单元。
- 西门子 SIMATIC PCS7 系统
- 全集成自动化的过程控制系统，通过全集成自动化（TIA）基于单一平台提供用于所有过程自动化应用的统一自动化技术，覆盖从 ERP、MES 到过程控制级与现场级。
- ABB Advant OCS
- AC800 由原瑞典 MASTER 系统的 AC400、AC500 发展而来，在我国轧制工艺中应用较多，如钢铁行业连轧、冷轧和造纸行业等，在水泥、石化行业也有应用。
- 罗克韦尔 ControlLogix 系统
- 网络采用三层结构：信息层采用以太网用于全厂数据采集和程序维修；自动化和控制层采用控制网、DH+、DH485 和远程 I/O；设备层采用设备网。
- SunyPCC800 小型集散控制系统
- 采用二层网络结构，分别是系统网络 SNet 与控制网络 CNet；I/O 功能模板通过 SmartBus 连接智能 I/O 调理模块，SNet 采用工业以太网并可无缝连接 MIS/ERP。
第5页：第3章习题答案
第3章习题答案
一、填空题
- 现场控制站是整个集散控制系统的核心部件，现场信息的采集、各种控制策略的实现都在现场控制站上完成。
- DCS 的固有可靠性是在设计系统时就产生的。
- 智能调节器是一种数字化的过程控制仪表。
- 根据操作站本体的结构，操作站可分为台式和立式两种。
- 光缆的主要缺点是分支、连接比较困难和复杂，需要专门的连接工具。
二、名词解释
- 现场控制站（FCU）
- 又称 I/O 控制站，位于系统的最底层，用于实现各种现场物理信号的输入和处理，实现各种实时控制的运算和输出等功能。
- 操作员站
- 是运行操作人员与 DCS 系统之间的人机界面，通常由一个大屏幕监视器（CRT）、一个控制计算机以及一个操作员键盘或／和一个鼠标组成。
- 工程师单元
- 是对 DCS 进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点。
- 系统组态功能
- 用来生成和变更操作员站和现场控制站的功能，其内容为填写工作单，由组态工具软件将工作单显示于屏幕上，用会话方式完成功能的生成和变更。
- 光缆
- 是一种由光导纤维组成的利用内部全反射原理来传导光束的通信介质，数据以光脉冲发送，光纤本身并不导电。
三、简答题
1、集散控制系统的基本组件有哪些？
包括现场控制单元、过程控制单元、操作员单元、工程师单元、通信网络单元、输入输出模件等。
2、请叙述现场控制级的功能及特点。
现场控制站具有采集功能、控制功能、信号的采集与转换功能、控制策略的实现功能、通信功能；为保证可靠运行，除硬件保障措施外，软件上还开发了主控制器及 I/O 通道插件的故障诊断、冗余配置下的板级切换、故障恢复、定时数据保存等功能。
3、为提高现场控制站可靠性应考虑哪些问题？
- 系统元器件；
- 系统单元级的可靠性设计；
- 系统的冗余措施；
- 系统故障隔离措施；
- 系统迅速排除故障措施。
4、简述工程师单元基本的硬件配置和功能。
基本配置：CPU Pentium4 以上，内存 256MB 以上，硬盘 40GB，软驱，VGA 显示卡，19 寸工业监视器（分辨率 1024×768，真彩色，可选触摸屏），标准键盘，打印机。功能：系统维护、系统管理、系统组态、系统测试。
5、请叙述操作员单元的功能。
- 显示管理功能；
- 操作功能；
- 打印功能。
第6页：第4章习题答案
第4章习题答案
一、填空题
- 集散控制系统的控制层软件特指运行于现场控制站的控制器中的软件。
- DCS 的控制功能由现场控制站中的控制器实现。
- DCS 的监督控制层集中了全部工艺过程的实时数据和历史数据。
- 人机界面是 DCS 系统的信息窗口。
- 在数据通信系统中通常采用三种数据交换方式：线路交换方式、报文交换方式和报文分组交换方式。
二、名词解释
- 控制层软件
- 运行在现场控制站上的软件，主要完成各种控制功能，包括 PID 回路控制、逻辑控制、顺序控制，以及这些控制所必须针对现场设备连接的 I/O 处理。
- 功能块图（FBD）
- 一种图形化的控制编程语言，通过调用函数和功能块来实现编程，所调用的函数和功能块可以是 IEC 标准库当中的，也可以是用户自定义库当中的。
- 梯形图（LD）
- IEC61131-3 三种图形化编程语言的一种，是使用最多的 PLC 编程语言，来源于美国，最初用于表示继电器逻辑，简单易懂。
- DCS 通信网络系统
- 传递信息所需的一切技术设备的总和，一般由信息源和信息接收者、发送与接收设备、传输媒介几部分组成。
- 高层协议
- 表示层和应用层协议，用来实现低层协议与用户之间接口所需要的一些内部操作。
三、简答题
1、控制系统组态软件应包括的内容？
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三、简答题（续）
1、控制系统组态软件应包括的内容？
- 系统配置组态（完成 DCS 各站设备信息的组态）；
- 数据库组态（包括测点的量程上下限、单位及报警组态等信息）；
- 控制算法组态；
- 流程显示及操作画面组态；
- 报表组态；
- 编译和下装等。
2、在实时数据库组态时应注意的问题？
- 在控制采集测点组态之前，先检查各点的地址分配是否合理，检查《测点清单》中的测点分配是否超出机柜的配置范围；
- 仔细阅读组态使用说明书，理解《测点清单》中每一项内容的实际含义，特别是物理信号转换关系中每个系数的具体含义；
- 充分利用组态软件提供的复制、修改等编辑功能；
- 中间计算点组态前应掌握每个站所支持的最大数目，尽量优化并适当分配中间计算点。
3、人机界面设计的原则？
- 一致性原则；
- 提供完整的信息；
- 合理利用空间，保持界面的简洁；
- 操作流程简单快捷；
- 工作界面舒适性。
4、DCS 的通信网络系统的特点？
- 具有快速的实时响应能力，要求响应时间为 0.01s～0.5s；
- 具有极高的可靠性，数据传送误码率为 10⁻¹¹～10⁻⁸，系统利用率在 99.999% 以上；
- 适应于恶劣环境下工作；
- 具有分层结构。
5、数据通信的工作方式？
- 线路交换方式：在两个节点之间事先建立一条实际的物理连接后再交换数据，完成后拆除连接；
- 报文交换方式：不需要事先建立物理连接，经由中间节点的存储转发功能实现数据交换；
- 报文分组交换方式：交换的基本数据单位是一个报文分组。
第8页：第5章习题答案
第5章习题答案
一、填空题
- 开放是指对相关标准的一致性、公开性，强调对标准的共识与遵从。
- 现场总线构成一种新的全分散式控制系统的体系结构。
- 在现场总线中，由于通信能力的提高，现场总线系统可以将它们简单地串行在一起。
- 用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。
- 最早称为国际标准的现场总线是 CAN 总线。
二、名词解释
- 现场总线控制系统
- 20 世纪 80 年代中后期随着控制、计算机、通信以及模块化集成等技术发展出现的工业控制系统，代表工业自动化控制系统发展的最新阶段。
- 互用性
- 意味着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换，现场设备的智能化与功能自治性将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，并可随时诊断设备的运行状态。
- 现场总线的国际标准
- 国际电工委员会制定的现场总线国际标准有 IEC61158 和 IEC62026，国际标准化组织制定的现场总线国际标准有 CAN。
三、简答题
1、现场总线系统的技术特点？
- 系统的开放性；
- 互操作性与互用性；
- 系统结构的高度分散性；
- 对现场环境的适应性；
- 一对 N 结构；
- 可控状态；
- 互换性；
- 综合功能；
- 统一组态。
2、现场总线系统的结构特点？
- 现场设备具有智能和自治的特点；
- 提高了系统的精度和自诊断功能；
- 降低了费用支出；
- 组态和修改容量容易。
3、现场总线标准技术类型？
IEC 技术报告、ControlNet、PROFIBUS、P-Net、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、Interbus、FF Application Layer、ProfiNet。
4、造成现场总线多个标准共存的原因？
- 某些大公司早期投入大量资金使现场产品问世较早，一旦国际标准与其技术不符，投入将化为乌有，因此尽力争取成为国际标准；
- 各种现场总线开发组织受处于垄断地位的跨国公司支持，这些公司出于利润考虑并不迫切希望统一标准早日出现；
- IEC 是多极化组织，统一的国家标准需要得到 75% 以上有投票资格国家的赞成，一些小国在投票中常常摇摆；
- 技术上使用一种方案满足不同用户千差万别的需求十分困难，目前还没有哪种总线在技术上占绝对优势。
5、现场总线的共性？
- 以 ISO/OSI 参考模型作为通信任务分解参考；
- 层规范化，各种类型的现场总线都由一个或多个层规范构成；
- 服务和协议的差异处理；
- 工程应用能力。
第9页：第6章习题答案（一）
第6章习题答案
一、填空题
- ControlNet 非常适用于一些控制关系有复杂关联、要求控制信息同步、协调实时控制、数据传输速度要求较高的应用场合。
- DeviceNet 网络的数据通信具有突出的高可靠性、实时性及灵活性。
- 在 DeviceNet 中，预定义主从连接组提供了一组主从系统中常用的、方便的连接。
- Profibus 现在已是欧洲首屈一指的开放式现场总线系统，它的应用领域包括加工制造、过程和建筑自动化。
- FF 的协议规范建立在 ISO/OSI 层间通信模型之上。
二、名词解释
- 设备网（DeviceNet）网络
- 20 世纪 90 年代中期发展起来的一种基于 CAN 技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络。
- 标识对象
- 包含各种属性，如供应商 ID、设备类型、产品条码、状态、序列号。
- 参数对象
- 带有设备配置参数，提供访问所有参数的标准组态工具，参数对象包括数值、量程、文本等，该对象为任选项。
- Profibus
- 一种不依赖厂家的开放式现场总线标准，采用 Profibus 的标准系统后，不同厂商所生产的设备不需对其进行特别调整就可以通信，为多主从结构，可方便地构成集中式、集散式和分布式控制系统。
- LNS
- LonWorks 控制网络的操作系统，采用多客户/多服务器结构，提供功能强大的网络管理平台，完成节点地址分配、多广播地址组说明、路由器和网桥的定义、网络变量管理、通信服务修改、节点与网络的诊断等功能。
三、简答题
1、ControlNet 的优点？
- 同一链路上满足 I/O 数据、实时互锁、端到端报文传输和编程/组态信息等应用的多样的通信要求；
- 是确定性的、可重复的控制网络，适合离散控制和过程控制；
- 同一链路上允许多个控制器同时共存；
- 输入数据和端到端信息的多路发送支持；
- 可选的介质冗余和本征安全；
- 安装和维护的简单性；
- 网络上节点居于对等地位，可以从任意节点实现网络存取；
- 灵活的拓扑结构（总线形、树形、星形等）和介质选择（同轴电缆、光纤和其它）。
2、DeviceNet 的主要特点？
- 采用基于 CAN 的多主方式工作，任一设备既可作为「客户」又可作为「服务器」；
- 逐位仲裁模式的优先级对等通信建立了 Producer-Consumer 传输模型；
- 采用非破坏性总线仲裁技术，网络负载很重时也不会出现网络瘫痪；
- 直接通信距离最远为 500m，通信速率最高可达 500Kb/s。
第10页：第6章习题答案（二）
三、简答题（续）
2、DeviceNet 的主要特点（续）？
- DeviceNet 上可以容纳多达 64 个节点地址，每个节点支持的 I/O 数量没有限制；
- 采用短帧结构，每帧信息都有 CRC 校验及其它检错措施，数据出错率极低；
- 通信介质为独立双绞总线，信号与电源承载于同一电缆；
- 支持设备的热插拔，无需网络断电；
- 接入设备可选择光隔离设计，由外部供电的设备与由总线供电的设备共享总线电缆。
3、FF 的优点？
- 设备互操作性，允许用户「混合和搭配」不同供应商的现场设备和主系统；
- 改善的过程数据，可用于数据存档、趋势分析、过程优化研究和生成报表；
- 对进程更多的了解，可以更快、更准确地识别过程错误；
- 提高工厂设备安全性能；
- 提供预测性维护能力；
- 大大减少网络安装费用，构建和运行启动时间大大减少。
4、Lon 局部网络技术的控制系统的特点？
- 系统具有无中心控制的真正分布式控制节点模式，使控制节点尽量靠近被控设备；
- 开放式系统结构，具有良好的互操作性；
- 系统组态灵活，增加或减少控制节点不必改变网络的物理结构；
- 控制节点间可通过多种通信媒体连接，组网简单，成本大大降低；
- 系统整体可靠性高，控制节点故障只影响与其相连的设备；
- 网络通信协议已固化在控制节点内部，节点编程简单；
- 系统总体成本降低，升级改造费用低。
5、CAN 总线的主要特点？
- 通信介质可以是双绞线、同轴电缆和光纤，通信距离最远可达 10km（5kb/s），最高速率可达 1Mb/s（40m）；
- 用数据块编码方式代替传统的站地址编码方式，用 11 位或 29 位标识码定义不同的数据块；
- 网络上任意一个节点均可以主动地向其它节点发送数据，是一种多主总线；
- 节点可定义不同优先级，利用「线与」功能实现无破坏性的基于优先权的仲裁；
- 数据帧中的数据字段长度最多为 8B，保证了通信的实时性；
- 每一帧中都有 CRC 校验及其它检错措施，数据差错率低；
- 节点在错误严重的情况下具有自动关闭总线的功能，保证总线上其它操作不受影响。
第11页：第7章习题答案
第7章习题答案
一、填空题
- 提高系统可靠性的最直接的方法，就是在系统总体设计时加入可靠性设计环节。
- 要保证现场设备运行信息最快到达操作站、操作员命令最快到达现场执行机构，就必须要求集散控制系统的通信网络具有极高的实时性。
- 接地设计是提高信号抗干扰性能的一个重要措施。
- 目前推广应用使用的 DCS 种类繁多，为选用符合要求的 DCS，首先需要对典型系统进行性能评估，以便提出选型方案。
- 总的来说，招标是最公正的，经过招标得到的系统不仅价格低，并且系统的性能指标也很好。
二、名词解释
- 可靠性
- 机器、零件、系统在规定的工作条件下，在规定的时间内具有正常工作性能的能力。
- 可操作性
- 集散控制系统所提供的操作环境能够被操作员接受，并且操作员能够根据所提供的信息对生产全过程进行操作。
- 环境适应性
- 集散控制系统对使用环境场所的适应能力，包括对有害气体、温度、湿度、电磁干扰、生产过程性能变化与事故突发的适应能力。
- 经济性
- 包括初期投资费用、维修费用和扩展投资费用。
- MTBF
- （Mean Time Between Failures）平均故障时间是指可以边修理边使用的机器、零件、系统，相邻故障期间的正常工作时间的平均值。
三、简答题
1、试述集散控制系统的评价？
DCS 的性能评估应考虑多种因素，首先要考虑软硬件技术性能、制造厂售后服务、设计工期等方面的因素能否达到过程控制与管理的实际要求，其次考虑系统的价格问题。要正确评估一个控制系统的性能是比较困难的，因为有些要素相互矛盾，目前对 DCS 的评估与选型还没有统一的标准。
2、试述集散控制系统的可靠性设计的准则？
- 系统运行不受故障影响的准则：一是冗余设计使部件发生故障时能自动切换，二是多级操作使部件发生故障时能够旁路或者降级使用；
- 系统不易发生故障的准则：从系统的基本部件着手，提高系统的 MTBF；
- 迅速排除故障的准则：包括故障诊断、系统运行状态监视、部件更换等设计，用于缩短系统的 MTTR。
3、集散控制系统的选型应考虑哪些因素？
- DCS 的软件、硬件逐渐由专用型向通用型发展，从长远观点来看选用新型系统更为有利；
- 选型时应该针对所应用的行业、领域的具体实际来决定；
- 根据工艺流程当前需要的输入输出点数以及将来扩容所能达到的最大规模，选择规模相匹配的产品；
- 认真考察 DCS 产品的开放性、兼容性，尽量选择开放性较好的产品；
- 认真考察 DCS 产品的编程组态环境。
4、试述集散控制系统抗干扰需要考虑的措施？
集散控制系统经常采用屏蔽、滤波、接地、合理布线、选择电缆等措施。采用电磁屏蔽和绞合线等方法可减少电磁干扰，绞合线可使感应到线上的干扰电压按绞合的节距相互抵消；减小静电感应干扰可加大信号线与电源动力线之间的距离，尽可能不采用平行敷设；接地设计是提高信号抗干扰性能的一个重要措施。
第12页：第8章习题答案（一）
第8章习题答案
一、填空题
- 确定系统自动控制水平是系统设计的前提。
- 为使各专业之间设计内容互相衔接，避免错、漏、碰、缺，各专业之间还应对有关设计文件认真会签。
- 自控专业与工艺专业有着十分密切的关系。
- 对集散控制系统的供电宜采用三相不间断电源供电。
- DCS 的调试分三个部分：工厂调试、用户现场离线调试和在线调试。
二、名词解释
- 施工图
- 是进行施工用的技术文件，它从施工的角度出发，解决设计中的细节部分。
- 工厂调试
- 是集散系统调试的基础，它是在生产厂专业人员的指导下，用户对硬件、系统软件和应用软件（向厂方购买的应用软件包）进行应用性调试。
- 现场调试
- 是在工厂调试的基础上进行的真正的在线调试，不允许有任何错误与疏漏；特别对于危险性极大的化工生产装置，任何差错都会带来意想不到的后果。
- 系统的安全性
- 包含三方面的内容：功能安全、人身安全和信息安全。
- 信息安全
- 是要保证信息的完整性、可用性和保密性。
三、简答题
1、为什么自控专业与工艺专业有着十分密切的关系？
- 自控专业设计人员应与工艺专业设计人员共同研究，确定工艺控制流程图（PCD）、工程的自动化水平和自控设计的总投资，确定集散控制系统中画面的帧、分组，回路和趋势的分组，各显示画面中检测、控制点的显示位置、显示精度、显示数据的大小、刷新时间等；
- 自控专业设计人员应该了解工艺流程、车间布置和环境特征，熟悉工艺过程对控制的要求和操作规程；
- 工艺专业设计人员应该向自控专业设计人员提供工艺流程图（PFD）、工艺说明书和物性参数表、物料平衡表、工艺数据表和设备简图、主要控制系统和特殊检测要求（联锁条件）和条件表、安全备忘录、建议的设备布置图；
- 工艺专业设计人员应该了解集散控制系统、节流装置、执行机构及检出仪表、元件等的安装尺寸，对工艺的要求，并应与自控专业设计人员共同商讨操作规程。
2、安全性与可靠性的关系？
安全性强调的是系统在承诺的正常工作条件或指明的故障情况下，不对财产和生命带来危害的性能；可靠性则侧重于考虑系统连续正常工作的能力。安全性注重于考虑系统故障的防范和处理措施，并不会为了连续工作而冒风险，可靠性高并不意味着安全性肯定高。安全性总是要依靠一些永恒的物理外力作为最后一道屏障。当然，在一些情况下停机就意味着危险的降临，此时几乎可以认为可靠性就是安全性。
第13页：第8章习题答案（二）
三、简答题（续）
3、信息安全主要采用的技术？
- 防火墙：在内部网络与不安全的外部网络之间设障碍，阻止外界对内部资源的非法访问；
- 虚拟专有网 VPN：在公共数据网络上通过数据加密技术和访问控制技术实现两个或多个可信内部网之间的互联；
- 安全服务器：针对局域网内部信息存储、传输的安全保密问题，实现资源管理控制、用户管理与安全事件审计跟踪；
- 电子签证机构 CA：作为通信的第三方，为各种服务提供可信任的认证服务；
- 用户认证产品：IC 卡被广泛用于存储用户的个人私钥，并与其他技术如动态口令相结合，对用户身份进行有效识别；
- 安全管理中心；
- 安全操作系统：给系统中的关键服务器提供安全运行平台。
4、工厂电缆在敷设时，要注意哪些问题？
- 采用电磁屏蔽和绞合线等方法可以减小电磁干扰的影响，绞合线可使感应到线上的干扰电压按绞合的节距相互抵消；
- 对含有磁性媒体的材料和动力线等都要采取屏蔽措施；
- 减小静电感应干扰可采用加大信号线与电源动力线之间的距离，尽可能不采用平行敷设的方法；
- 采用以金属导体为屏蔽层的电缆可以使信号线与动力线之间的静电电容减至接近于零，抑制静电感应干扰；
- 为防止电源布线引入噪声，集散控制系统的供电应通过分电盘与其他电源完全分隔，在布线中途也不允许向系统外部设备供电；
- 应尽量把信号线和动力线的接线端子分开，防止由于高温高湿或长期使用造成绝缘下降而引入耦合干扰；
- 电缆进入控制室时宜先由低标高处抬高后进入控制室，防止雨水顺电缆流入控制室；控制室地坪标高应高出室外地坪 300mm，最大落差可在 0.7m。
