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第一章1·什么是计算机控制系统?它由哪几个部分组成?P2--4答计算机控制系统就是利用计算机来代替原来的常规自控部件或电路,实现对控制对象自动控制的系统它由控制计算机硬件设备、控制软件和计算机通信网络3个部分组成2·计算机控制系统的硬件包括哪几个部分?P4答包括微处理器CPU、存储器(RAM/ROM)、数字I/O接口通道、A/D和D/A转换器接口通道、人机联系设备、通信网络接口和电源等3·常规外部设备有哪些?P5答分为输入设备、输出设备和存储设备,并根据控制系统的规模和要求来配置常用的输入设备有键盘、鼠标、数字化仪等,主要用来输入程序和数据;采用的输入设备有显示器、打印机、记录仪等4·计算机控制系统基本框图?P45·计算机控制系统执行控制程序的过程有哪些?P4答
①实时数据采集;
②实时计算;
③实时控制;
④信息管理6·计算机控制系统的典型形式有哪些?P7—P10答
①数据采集和监控系统;
②直接数字控制系统;
③监督控制系统;
④分布式控制系统7.直接数字控制系统DDC由什么组成?P8第二章1·计算机控制系统常用接口电路有哪些?P12答通用接口有并行I/O接口、串行I/O接口、中断管理接口、直接存储器存储DMA管理、定时/计数接口等;专用接口主要有A/D转换接口、D/A转换接口、多路转换器等2·什么是接口、接口技术和过程通道?P
12、P36答接口计算机与外部设备交换信息的桥梁,它包括输入接口和输出接口接口技术是研究微处理器和外部设备之间如何交换信息的技术;过程通道在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道,它包括AI、AO、DI、DO3·采样?答把时间域或空间域的连续量转化成离散量的过程4·模拟量输入通道一般包括哪些部分?P40答信号处理、多路转换器、放大器、采样—保持器和A/D转换器组成5·多路转换器···?P40—P41答又称多路开关,多路开关是用来切换模拟电压信号的关键元件常用多路开关CD4051·A/D转换器的转换原理?转换时间的计算?分辨率的计算?P
47、P51答6·干扰按作用方式的分类?P67—P68答分为常态干扰和共态干扰常态干扰指叠加在被测信号上的干扰噪声;共态干扰是指A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压7·抑制常态干扰的一般措施?P70答
①采用输入滤波器,如果串模干扰频率比被测信号频率高,则采用输入低通滤波器来抑制高频串模干扰;如果串模干扰频率比被测信号频率低,则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰;
②用双斜积分式A/D转换器,用于尖峰型常态干扰成为主要干扰源时;
③进行电磁屏蔽和良好的接地;
④以电流形式传送信号;
⑤利用逻辑器件的特性8·抑制共模干扰的一般措施?P71答
①利用双端输入的运算放大器作为A/D转换器前面的前置放大器(采用差分放大器做信号前置放大);
②利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来(采用隔离技术将地电位隔开);
③采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰(利用浮地屏蔽)第四章1·可编程控制器通常用于什么?有什么特点?P90—P91答用于
①顺序控制;
②运动控制;
③过程控制;
④数据处理;
⑤通信特点
①可靠性高,抗干扰能力强;
②控制程序可变,具有良好的可变性;
③编程简单,使用方便;
④功能完善,扩充方便,组合灵活;
⑤缩短设计和施工时间第五章1·比例调节的作用?答2·PID位置算法和增量算法有什么不同?各自的特点如何?答3·积分分离法的工作原理?答 在基本PID控制中,当有较大幅度的扰动或大幅度改变给定值时,由于此时有较大的偏差,以及系统有惯性和滞后,故在积分项的作用下,往往会产生较大的超调量和长时间的波动,因此在偏差较大的时,取消积分作用;当偏差较小时才将积分作用投入4·PID调节参数的调节方法有哪些?答
①凑式法;
②实验经验法;
③采样周期的选择5·凑试法是怎么如何调节PID参数?答凑试法是通过模拟或闭环运行观察系统的响应曲线,然后根据各调节参数对系统响应的大致影响,反复凑试参数,以达到满意的响应从而确定PID调节参数第八章1·系统设计的基本要求?P227—P228答
(1)系统操作性能要好;
(2)通用性好、便于扩充;
(3)可靠性要高2·微型计算机控制系统设计的一般步骤?P230—P232答
(1)确定控制任务;
(2)选择微处理器和外围设备;
(3)建模和控制算法确定;
(4)系统总体方案设计;
(5)硬件和软件的具体设计3·为保证计算机系统可靠性的方法?答
①备份工作方式;
②主从工作方式;
③双工工作方式;
④分布式控制系统第九章1·分布式计算机控制系统的特征?答
①高可靠性;
②开放性;
③灵活性;
④易于维护;
⑤协调性;
⑥控制功能齐全2·分布式控制系统的组成?P266—P268答
①DSC的网络结构;
②现场I/O控制站;
③操作员站;
④工程师站3·自诊断的含义?答4·分布式计算机控制系统的基本控制单元是什么?P280答基本控制器5·分布式计算机控制系统的基本控制器的特征?P283答
(1)带有固化的软件;
(2)算法可以组态,形成相对高级的控制算法;
(3)可以与上级计算机配合,完成高级控制功能;
(4)功能可变,改变控制方案不必更换硬件;
(5)可以就地操作员单元上显示和调节各种参数;
(6)具有自诊断功能6·分布式控制系统的层次结构和功能?P284—P285答1)直接控制层(第一级)
(1)过程数据采集;
(2)设备运行状况的监测与诊断;
(3)开环闭环控制2)监督控制层(第二级)
(1)优化控制;
(2)自适应控制;
(3)协调控制;
(4)装置运行监视;
(5)与其它控制系统通信3)计划调度层(第三级)
(1)制定生产计划;
(2)生产调度和操作管理;
(3)仓储控制4)决策管理层(第四级)
(1)市场和用户分析;
(2)订货和销售统计;
(3)生产能力和订货单平衡;
(4)订货分配;
(5)中长期发展计划;
(6)生产监督;
(7)财政分析7·分布式控制系统的主要优点是什么?P265答
(1)采用分布式结构,各控制器的任务明确,计算量平衡,因此效率更高;
(2)在物理上的分散结构,采用现场总线等通信技术,减少干扰和故障,同时大大节省了电缆;
(3)实现分布控制、集中管理,降低风险;系统重构简单第十章1·现场总线的含义?P303P308答定义一现场总线是应用在生产现场、在微型计算机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字式、多点通信的底层控制网络定义二现场总线是一种串行的数字数据通信链路,它沟通了过程控制领域的基本控制设备之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备之间的联系2·现场总线的结构分层?P310—P311答
①物理层;
②数据链路层;
③网络层;
④传输层;
⑤会话层;
⑥表达层;
⑦应用层应用层应用层表达层会话层传输层网络层总线访问子层数据链路层数据链路层物理层物理层3·现场总线系统(在技术上)的特点?P314答
(1)系统的开放性;
(2)互可操作性和互用性;
(3)系统机构的高度分散性;
(4)对现场环境的适应性;
(5)一对N机构;
(6)可控状态;
(7)互换性;
(8)综合功能;
(9)统一组态4·现场总线的优点?P315答
(1)节省硬件数量与投资;
(2)节省安装费用;
(3)节省维护开销;
(4)用户具有高度的系统集成主动权5·控制层现场总线ControlNet的网络参考模型对照关系?P317答
①物理层与介质;
②网络与传输层;
③数据管理;
④对象模型;
⑤设备描述;
⑥生产者/消费者通信模式第十一章1·工业控制软件的设计特点?P350答
(1)模块化结构程序设计;
(2)偶然故障的自动恢复;
(3)对模拟量及不合格数据的处理
(4)程序的实时性2·软件开发存在的问题?P352答
(1)软件开发无计划性;
(2)软件需求不充分;
(3)软件开发过程无规范;
(4)软件产品无测评手段3·软件的生存周期(开发步骤)?P353—P354答
(1)制定计划;
(2)需求分析和定义;
(3)软件设计;
(4)程序编写;
(5)软件测试;
⑥运行/维护。