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12、构成FCS的服务器和网桥如何连接?
服务器:
下接节点H1和H2,上接局域网LAN。
网桥:
上接节点H2,下接节点H1。
13、实现计算机控制实时性方法有哪3种?
1)不立即作岀反丿应不造成影响或损害的事件,作为顺序执行的任务,按一定的巡检周期执行。
(2)把保持时间很短且需计算机立即作出反应的事件,作为中断请求源立即响应。
(3)测控范|韦I庞大、变最繁多,不能保证所要求的实时性时,计算机的资源不够使川,则对结构进行重新设计,或提高计算机的档次。
ISA总线各属于何种工控机总线?
1、STD总线、VME总线、MULTIbus总线、答:
STD总线一STD总线工控机总线
VME总线—VME总线丁•控机总线
MUETIbus总线…多总线T控机总线
ISA总线…PC总线丁控机总线
2、VME总线工控机的采用的什么CPU?
M68030
3、按照所采用的总线标准类型可将工业控制机分成哪四类?
(1)PC总线I】控机
(2)STD总线工控机(3)VME总线工控机(4)多总线工控机
4、计算机控制系统硬件集成技术重要组成部分有哪些?
计算机控制系统硬件集成技术重要组成部分有:
T业控制计算机、总线技术、嵌入式产品、PLCo
1、香农采样定理给出了y*(t)唯一地复现y(t)所必需的最低采样频率。
实际应用中,最低采样频率常取为多少?
实际应用屮,最低采样频率常取f事(5-10)fmax
2>什么是香农(Shannon)采样定理?
香农(Shannon)采样定理:
如果模拟信号(包括噪声干扰存•内)频谱的最高频率为fmax,只要按照采样频率f$2fmax进行采样,那么采样信号y*⑴就能唯一地复现y⑴。
3、常用的采样/保持器芯片有单片型、混合型、模块型,在采样/保持器能满足需要的性能指标前提下,应尽量满足什么选用条件选择常用的采样/保持器芯片?
选用单片IC采样/保持电路,其次考虑混合型,最麻才考虑模块型。
4、如何表示量化误差?
答:
A/D转换器H•最低冇效位(LSB)所对应的模拟最q称为最化单位,由丁漏化过程是个小数归桀过程,因而存在暈化误羞为土q/2o
5、A/D转换器输出数字量的位数n为10位,满量程输入为5.12V,则LSB对应于模拟电
压为多少?
LSB对应的模拟电fK=5.12v/1024=5mV
6、A/D转换器输出数字量的位数it为10位,满量程输入为10.24V,则LSB对应于模拟电压为多少?
答:
LSB对应的模拟电lk=10.24V/1024
=10mV
7、某控制系统用于控制多路选择地址是n位,可实现多少路数据采集?
举例说明。
选择地址是n位,可实现2n路数据采集例如:
n=4位,可实现16路数据采集。
8、某控制系统需要实现128路数据采集。
其选择地址应该是多少位?
27=128,选择地址应该是7位
9、计算机控制系统模拟量输入卡(A/D卡)采样速度为低速板卡的采样速度是多少?
采样速度在l()()kHz以下
10、计算机控制系统模拟量输入卡(A/D卡)采样速度为高速板卡的采样速度是多少?
采样速度在1MHz以上答:
0〜5V,0〜]0V,2.5V,±
5V,±
10V和4〜20mA等
12、模拟量输入接口一般由哪些电路构成?
模拟呈输入接口一般由接口电路、控制电路、模/数转换器和电流/电压(I/V)变换器等构成。
13、模拟量输出接口由哪些电路构成?
模拟量输出接II由接II电路、控制电路、数/模转换器和电压/电流(V/I)变换器等
构成。
14、计算机控制系统隔离的必要性是怎样的?
实现弱电部分和强电部分隔离实现电源隔离切断干扰途径
15、计算机控制系统隔离方式有哪几种?
计算机控制系统隔离方式冇变压器隔离、继电器隔离、光电隔离。
16、什么是信号的采样?
采样过程是按一泄的时间问隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,转变成在时刻0、IT、2T、…灯的一连串脉冲输出信号的过稈称为采样过稈。
17、什么是采样/保持电路?
过朋控制屮计算机要获得原始信息,则丿M对模拟信号进彳亍采样与最化,即将H转化成数字信号。
信息的这一转换过程称为采样过程。
18、某工业控制系统的数据采集硬件如图所示。
(1)分析该系统,写出模拟量输入接口方式是何种方式?
(2)设该系统的译码器Y1的端口地址为0500H、Y0的端口地址为0501H,设计实现数
据采集的汇编语言程序段,要求连续采集2分钟,每5秒釆集一次(忽略每次数据采集所用的时间),存入ABC单元。
(只定义ABC,不做其他段定义,调用相关延时程序时但不
AD574A
+5V
74LS
244
100Q
解:
(I)该模拟量输入接II方式是稈序杳询接II方式。
(2)杳询采集数据程序:
;
定义缓冲区
ABCDW24DUP(?
);
初始化
MOVCX,24:
MOVBX,OFFSETABC
;
启动AD574
L:
MOVDX,0500H;
启动/数据口(偶地址)
OUTDX,AL;
假写外设操作,启动12位A/D转换
读取转换结束状态,判断转换是否结束
LOOP1:
MOVDX,0501H:
转换状态口(奇地址)
INAL,DX
ANDAL,01H;
JNZLOOP1;
D0=1,未转换完,则循环
D0=0,转换结束,读取转换的数据
MOVDX,0500H;
INAX,DX;
从数据总线DO〜Dll—次读入12位二进制数据
保存采集的数据
MOV[BX],AX;
存入内存
修改指针
INCBX
INCBX;
延时等待下次采集
CALLDELAY5S;
调用延时5s的子程序
24次未采集完继续循环
LOOPL
采集结束
HLT
19、某工业控制系统的数据采集硬件如图所示。
(D分析该系统,写出模拟量输入接口方式是何种方式?
(2)设该系统的端口地址为0500H,设计实现数据采集的汇编语言程序段,要求连续采集2分钟,每5秒采集一次(忽略每次数据采集所用的时间),存入BUF单元。
(只定义BUF,不做其他段定义,调用相关延时程序时但不编写延时程序)
解:
⑴该模拟量输入接口方式是延时采样接口方式。
(2)数据采集程序:
BUFDW24DUP(?
MOVCX,24;
MOVBX,OFFSETBUF
:
MOVDX,0500H:
端口地址,A0=0
OUTDX,AL;
延时等待A/D转换结束
CALLDELAY0.05MS;
调用延时50us035us或转换时间)的了程序
A/D转换结束爪读取数据
MOVAH,AL;
MOVDX,0501H;
端口地址,AO=1
INAL,DX;
从数据总线D4〜D7位读入低4位
MOVCL,4
SHRAX,CX;
移入低12位
MOV[BX],AX;
HET
1>计算机控制系统中数字控制器采用微分先行PID控制算法的目的是什么?
讣算机控制系统屮数字控制器为了避免给定值的升降给控制系统带来冲击,如超调量过大,调节阀动作剧烈,可采用微分先行PID控制算法。
2、在实际的控制系统中,并不要求被控量完全无差。
计算机控制系统为了避免控制动作过于频繁,以消除由于执行机构或阀门的频繁动作所引起的系统振荡,应采用何种PID算法?
应带死区的PID算法
3、控制系统中采样周期应比被控对象的时间常数小得多,当系统中纯滞后时间t占主导作用时,应该选择采样周期T?
T~t
4、控制系统中采样周期应比被控对象的时间常数小得多,当系统中纯滞后时间T占有一定
份量时,应该选择采样周期T?
T~T/10
5、控制系统中常见对象为液位时选择采样周期的经验数据是怎样的?
采样周期6〜&
优先选用7s
6、控制系统中常见对象为压力时选择采样周期的经验数据是怎样的?
采样周期3〜10s,优先选用6—8s
7、适用于周期性干扰信号的数字滤波方法是何种滤波法?
平均值滤波法
8、适用于高频及低频干扰信号的数字滤波方法是何种滤波法?
惯性滤波法
数字PID参数整定的基本概念是怎样的?
数字PID参数幣定的基本概念冇:
通过调整控制器参数(Kp、Ti、Td),使控制器的特性与被控过穆的特性相匹配,以满足某种反映控制系统质最的性能指标。
10、模糊控制器是基于什么语句描述的何种控制规则?
与一般的计算机控制系统相比,模糊控制系统的控制器是模糊控制器,它是基于模糊条件语句描述的语汗控制规则。
11、什么是数字滤波?
数字滤波就是在计算机屮川某种计算方法对输入的信号进行数学处理。
减少干扰在冇
用信号屮的比重,提高信号的真实性。
12、数字滤波器中的中位值滤波有何特点?
用在什么场合?
屮位值滤波能有效地克服脉冲T•扰,对缓慢变化的过稈有良好的效果。
适用范围:
能有效地去除由于偶然因素引起的波动或因采样器的不稳定造成的谋码等脉冲性干扰。
13、数字滤波器中的递推平均滤波法有何特点?
递推平均滤波法对周期性T扰佇良好的抑制作用,平滑度高,灵敏度低;
不易消除脉冲干扰,而适用于高频振荡的系统。
14、数字滤波器中的平均值滤波有何特点?
用在什么场合?
平均值滤波对具冇周期性十扰噪声的信号比较冇效,中值滤波法对偶然岀现的脉冲十扰信号有良好的滤波效果,可结合使用。
15、数字滤波的必要性及优点是怎样的?
数字滤波器可对极低频T扰信号进行滤波,与RC滤波器结合使用,可抑制人多数引入过稈的干扰。
不需要增加硬设备。
稳定性好,月一-种滤波程序可以反复调用。
使用灵活、方便,便于修改。
16、某控制系统釆用限福滤波,设加热控制两次采样的最大偏差为30C,当釆样的数据分别为下表所示时:
次数:
12345678
采样数据(匸):
5557616465615860
求:
(1)8次釆样滤波后数据为多少?
(2)对采样滤波后数据在求算术平均滤波的采用数据是多少?
(1)8次采样滤波后数据为:
滤波后数据(°
C):
5557576465655860
(2)对采样滤波后数据在求算术平均滤波的采川数据为:
(55+57+57+64+65+65+58+60)/8=60.125
17、某压力仪表采样3次,得到1、2、3次,4、5、6次,7、8、9次3组数据如下:
序号:
123456789
采样值:
545553525453565455
(1)求采用去脉冲干扰的中位值滤波法后的每组采样值为多少?
(2)求3组采样数据的中位值滤波后值为多少?
(1)对1、2、3次采样屮位值滤波丿丘值:
54对4、5、6次采样屮位值滤波丿丘值:
53对
7、8、9次采样屮位值滤波麻值:
55
(2)采用去脉冲干扰平均值滤波后,其采样值为:
54
18、某压力测量仪表的量程为200-1500Pa,采用12位的A/D转换器AD574,设釆样到的数字量是BASH,求此采样值的压力值。
1、解:
Nx=BA8H=101110101000=2984
Ax=(Amax-Amin)*Nx/Nmax+Amin
=(1500-200)*2984/4096+200=1147.07Pa
19、某控制系统的热处理炉温度范围是20-C-.500X?
釆用10位的A/D转换器,当转换结果
为2B9H时,求此时的炉温是多少度?
2B9H=1010111001=697
Y=(Ymax-Ymin)(X-Nmin)/(Nmax-Nmin)+Ymin
=(500-20)(697)/(1024)+20=346.72°
C
1、计算机控制系统接地分为哪几种?
计算机控制系统接地分为:
模拟地、数字地、安全地、系统地。
2、计算机控制系统根据接地理论是怎样的?
计算机控制系统根据接地理论有:
低频电路应单点接地、高频电路应就近多点接地,介于低频与高频Z间时,单点接地的地线长度不超过波长的1/20,否则多点接地。
3、计算机控制系统抑制共模干扰的措施有哪些?
(1)采用怎分放人器做信号前置放人
(2)采用隔离技术将地电位隔开(3)利用浮地屏蔽。
4、计算机控制系统串模干扰的抑制措施有哪些?
⑴采川输入滤波器
(2)进行电磁屏蔽和良好的接地、(3)选择合适的A/D转换器
(4)提高冋路屮的信噪比(5)使用电流信号传输
5、计算机控制系统可靠性设计的准则是怎样的?
①有效地利用以前的经验;
2尽可能减少零件件数,尤其是故障率高的零件数;
3采用标准化的产品;
4检杳、调试和互换容易实现;
5零件互换性好;
6可靠性特殊设计方法,例如,可靠度合理分恥、冗余设计、安全装置设计、可靠性预测等。
6、提高计算机控制系统软件可靠性的措施有哪些?
(1)分散结构设计:
把整体的软件设计分散成备了系统的设计,备白独立,又共享资源。
(2)容错技术:
软件设计屮的容错技术是指在软件设计时,对谋操作不予响应的技术。
⑶指令兀余:
多采用单字节指令,并在关键的地方人为地多插入一些单字节指令(NOP)或将有效单字节指令重复书写。
(4)信息冗余:
在数据(信息)屮附加检错码或纠错码,以检杳数据是占发生偏并,并在有偏差时纠正偏差。
(5)标准化:
采用标准化的软件提高软件运行的可靠性。
1、在控制网络中实时性是基本的要求,在过程控制系统的响应时间要求是怎样的?
过程控制系统的响应时间要求是0.01〜0.5s
2、控制网络中实时性是基本的要求,在制造业自动化系统的响应时间要求是怎样的?
制造业自动化系统的响应时间要求0.5〜2s
3、控制网络采用基带同轴电缆的有效传输距离和带宽各为多少?
控制网络采用基带同轴电缆的有效传输距离和带宽各为:
500米、10Mbps
4、控制网络采用双绞线时的有效传输距离和带宽各为多少?
控制网络采用双绞线时的冇效传输距离和带宽各为100米、10Mbps-1000Mbps
1、计算机控制系统典型网络结构是怎样的?
计算机控制系统典型网络结构是:
⑴设备层网络
(2)控制层网络⑶信息层网络
7>
PLC-DCS结构包含有哪三个网络层?
PLC-DCS结构包含冇三个网络层是:
设备空、控制层、信息丿裂。
3、什么是控制层网络?
是基于PLCI.业网络,可与多个处理器、拖动装置、NC设备、操作员终端或通过网关与工业局域网络连通的网络。
4.什么是设备层网络?
是基于现场总线技术或PLC厂家的总线网络,用于传感器、拖动装置、阀门等与计算机、PLCZ间的连接的网络。
1、工控组态组态的含义是怎样的?
T控组态组态的含义是使用软件T具对计算机及软件的S种资源进行配置,达到使计算机或软件按照预先设置,H动执行特定任务,满足使用者的要求。
2>
基本组态软件必备的功能组件有哪些?
1)应用程序管理器、2)图形界面开发、3)实时数据库系统组态、4)I/O驱动程序
1、计算机控制系统设计原则是怎样的?
计算机控制系统设计原则是:
(1)满足工艺要求
(2)安全可靠
(3)操作、维护与维修方便
(4)实时性强
(5)通用性好
(6)经济效益高
2、设计控制方案时考虑各种安全保护措施,包括有哪些?
异常报警、事故预测、故障诊断与处理、女全联锁、不间断电源等功能、采用常规控制仪表或后备计算机作为后备。
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