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1、1.論述計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史。大致經(jīng)歷了四個發(fā)展階段,具體如下:20世紀50年代以前是模擬儀表控制系統(tǒng);直接數(shù)字控制系統(tǒng);70年代中期出現(xiàn)集散控制系統(tǒng);90年代后期現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。2.什么是現(xiàn)場總線?現(xiàn)場總線出現(xiàn)的歷史背景是怎樣的?定義:1、用于現(xiàn)場儀表與控制主機系統(tǒng)之間的一種開放的、全數(shù)字化的、雙向、多站的通信系統(tǒng);2、廣義上是控制系統(tǒng)與現(xiàn)場檢測儀表、執(zhí)行裝置進行雙向數(shù)字通信的串行總線系統(tǒng);3、基于智能化儀表及現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)FCS;4、一種數(shù)字化的串行雙向通信系統(tǒng)。從20世紀50年代至今一直都在使用著一種信號標準,那就是4一2OmA的模擬信號標準。20世紀70年代,數(shù)字式計算機引人
2、到測控系統(tǒng)中,而此時的計算機提供的是集中式控制處理。20世紀80年代,微處理器在控制領域得到應用,微處理器被嵌人到各種儀器設備中,形成了分布式控制系統(tǒng)。隨著微處理器的發(fā)展和廣泛應用,產(chǎn)生了以IC代替常規(guī)電子線路,以微處理器為核心,實施信息采集、顯示、處理、傳輸及優(yōu)化控制等功能的智能設備。一些具有專家輔助推斷分析與決策能力的數(shù)字式智能化儀表產(chǎn)品,其本身具備了諸如自動量程轉換、自動調(diào)零、自校正、自診斷等功能,還能提供故障診斷、歷史信息報告、狀態(tài)報告、趨勢圖等功能通信技術的發(fā)展,促使傳送數(shù)字化信息的網(wǎng)絡技術開始得到廣泛應用。與此同時,基于質量分析的維護管理、與安全相關系統(tǒng)的測試記錄、環(huán)境監(jiān)視需求的增
3、加,都要求儀表能在當?shù)靥幚硇畔ⅲ⒃诒匾獣r允許被管理和訪問,這些也使現(xiàn)場儀表與上級控制系統(tǒng)的通信量大增。另外,從實際應用的角度出發(fā),控制界也不斷在控制精度、可操作性、可維護性、可移植性等方面提出新需求。由此,導致了現(xiàn)場總線的產(chǎn)生3.與DCS系統(tǒng)相比,F(xiàn)CS有哪些特點?有哪些優(yōu)越性?特點:系統(tǒng)的開放性 互可操作性與互用性 現(xiàn)場設備的智能化與功能自治性 系統(tǒng)結構的高度分散性 對現(xiàn)場環(huán)境的適應性 優(yōu)越性:FCS實現(xiàn)全數(shù)字化通信 FCS實現(xiàn)徹底的全分散式控制 FCS實現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品互聯(lián)、互操作 FCS增強系統(tǒng)的可靠性、可維護性 FCS降低系統(tǒng)工程成本4.通信系統(tǒng)由哪幾部分組成?各自具有什么功能?它一般
4、由信息源和信息接收者,發(fā)送、接收設備,傳輸媒介幾部分組成信息源和接收者是信息的產(chǎn)生者和使用者發(fā)送設備的基本功能是將信息源和傳輸媒介匹配起來,即將信息源產(chǎn)生的消息信號經(jīng)過編碼,并變換為便于傳送的信號形式,送往傳輸媒介。傳輸介質指發(fā)送設備到接收設備之間信號傳遞所經(jīng)媒介。接收設備的基本功能是完成發(fā)送設備的反變換,即進行解調(diào)、譯碼、解密等。5.通信的傳輸模式分為哪幾種?基帶傳輸 載波(帶)傳輸 寬帶傳輸 異步轉移模式ATM6.載帶傳輸中數(shù)據(jù)的表示方法有哪幾種?(1)調(diào)幅方式 (2)調(diào)頻方式 (3)調(diào)相方式 7.介質訪問控制方式主要有哪兩種?說明各自的含義。 1.CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢
5、測) 。載波監(jiān)聽CSMA的控制方案是先聽再講。一個站要發(fā)送,首先需監(jiān)聽總線,以決定介質上是否存在其他站的發(fā)送信號。如果介質是空閑的,則可以發(fā)送。如果介質是忙的,則等待一定間隔后重試。2.令牌訪問控制方式。令牌方式是一種按一定順序在各站點傳遞令牌(Token)的方法。誰得到令牌,誰才有發(fā)報權。8.PROFIBUS-PA、DP、FMS通信模型包括哪幾層?PROFIBUS通信模型參照了ISO/OSI參考模型的第1層(物理層)和第2層(數(shù)據(jù)鏈路層),其中FMS還采用了第7層(應用層),另外增加了用戶層。9.PROFIBUS的報文格式有哪幾種?1.有固定信息字段長度的格式2.帶數(shù)據(jù)的有固定信息字段長度的
6、格式3.有可變信息字段長度的格式4.短應答5.令牌報文10.數(shù)據(jù)鏈路層提供哪些數(shù)據(jù)服務?1)發(fā)送數(shù)據(jù)需應答 (SDA)2)發(fā)送數(shù)據(jù)無需應答 (SDN)3)發(fā)送和請求數(shù)據(jù)需回答 (SRD)4)循環(huán)地發(fā)送和請求數(shù)據(jù)需回答 (CSRD)11.PROFIBUS-DP的主要功能是什么?1)DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶數(shù)據(jù)傳輸;2)各DP從站的動態(tài)激活和撤消;3)DP從站組態(tài)的檢查;4)強大的診斷功能,三級診斷信息;5)輸人或輸出的同步;6)通過總線給DP從站賦予地址;7)通過總線對DP主站 (DPM1)進行配置;8)每個DP從站最大為246字節(jié)的輸人和輸出數(shù)據(jù)。12.PROFInet采用何種方法滿足自
7、動化系統(tǒng)的實時通信?為了能滿足自動化中的實時要求,在PROFInel中規(guī)定了優(yōu)化的實時通信通道軟件實時通道 (SRT通道),它基于以太網(wǎng)的第2層。這種解決方案極大地減少了通信棧上占用的時間,從而提高了自動化數(shù)據(jù)的刷新率方面的性能。13.STEP7軟件的主要功能是什么? 14.STEP7軟件主要由哪幾部分組成?15.STEP7軟件主要包括哪幾種編程語言?梯形圖 語句表 功能模塊16.組態(tài)軟件按照軟件組成劃分分為哪幾部分?(1)應用程序管理器 (2)圖形界面開發(fā)程序 3)圖形界面運行程序 (4)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 5)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行程序 (6)I/O驅動程序17.組態(tài)軟件WinCC的基本組件有哪些
8、? 組態(tài)軟件(CS) 運行軟件(RT)18.基于PC的PLC與硬件PLC相對比有那些優(yōu)勢?1)將自動化的傳統(tǒng)工藝與IT新技術有機結合,用戶可以不斷提高控制水平、提高生產(chǎn)率、降低成本。 (2)集成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的編程工具、統(tǒng)一的通訊網(wǎng)絡,為用戶提供基于PC平臺的一體化的解決方案。 (3)簡化了系統(tǒng)的網(wǎng)絡體系結構和設備設計,提高了系統(tǒng)的通訊效率,降低了硬件和備件投資,易于調(diào)試和維護。4)其一體化設計大大提高了控制器、人機界面和網(wǎng)絡部件的數(shù)據(jù)交換速度。 (5)有高度兼容性,便于工程師針對不同用戶需求和應用場合靈活選擇PLC或PC的解決方案,無需對程序進行任何修改。 (6)易學易用,熟悉的PC和操
9、作系統(tǒng),簡單的系統(tǒng)和網(wǎng)絡結構,方便的編程和組態(tài)軟件,用戶可在最短的時間內(nèi)輕松掌握。 (7)有明顯的性能價格優(yōu)勢,其集成簡單和開放的特點使用戶的工程、維護、培訓和備件的費用大大降低。19. SIMATIC WinAC軟件主要有哪些功能?(1)控制功能 (2)計算功能 )可視化功能 ()網(wǎng)絡功能()工藝技術功能20.以太網(wǎng)技術作為現(xiàn)場總線技術具有哪些技術優(yōu)勢?1)采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線,可以保證現(xiàn)場總線技術的可持續(xù)發(fā)展2)以太網(wǎng)受到廣泛的開發(fā)技術支持3)由于以太網(wǎng)是應用最廣泛的計算機網(wǎng)絡技術,它也受到硬件開發(fā)商的高度重視,這使得以太網(wǎng)系統(tǒng)的設計有廣泛的硬件產(chǎn)品可供選擇。(4)由于以太網(wǎng)己被使用多年,以太網(wǎng)具有大量的軟件資源,人們對以太網(wǎng)設計、應用有很多的經(jīng)驗,對以太網(wǎng)技術十分熟悉。最重要的是,如果采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線技術,可以避免現(xiàn)場總線技術游離于計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展主流之外,使現(xiàn)場總線技術和計算機網(wǎng)絡技術的主流技術很好地融合起來,形成現(xiàn)場總線技術和一般的計算機網(wǎng)絡技術相互促進的局面。