2022年计算机控制系统复习资料_考试必备.docx

《2022年计算机控制系统复习资料_考试必备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年计算机控制系统复习资料_考试必备.docx（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本运算机掌握系统基本框图过程输出通道,包含由 D/A 转换器组成的模拟量输出通道和开关量输出通道；过程输入通道,包含由 A/D 转换器组成的模拟量输入通道和开关量输入通道；在线方式, 生产过程和运算机直接连接,并受运算机掌握的方式；离线方式, 生产过程不和运算机相连,且不受运算机掌握,而是靠人进行联系并作相应操作的方式；实时, 指信号的输入、运算和输出都要在肯定的时间范畴内完成,亦即运算机对输入信息,以足够快的速度进行掌握；直接掌握系统, 运算机通过输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测,并依据规定的掌握 规律进行运

2、算,然后发出掌握信号,通过输出通道直接掌握调剂阀等执行机构；直接掌握系统图集散掌握系统, 企业经营治理和生产过程掌握分别由几级运算机进行掌握、集中治理的系统；运算机掌握系统由哪几部分组成？说明各部分的主要功能；由硬件和软件构成,硬件中主机 功能是数据采集、数据处理、规律判定、掌握量运算、报警处理等,通过接口电路向系统发出各种掌握命令；I/O 接口 与 I/O 通道是主机与外部链接的桥梁； 通用外设设备 用来显示、打印、储备和传送数据；检测元件与执行机构 是将被检测的非电学量参数转变为电学量；操作台 是人机对话的联系纽带；软件 的功能是完成各种功能的运算机程序的总和,如完成操作、监控、治理、运算

3、和自诊断程序等；DCS与 FCS各有什么特点？DCS（集散掌握系统）特点,每一级都有自己的功能,基本上是独立的,但级与级之间或同级的运算机之间又有肯定的联系,相互之间实现通信；FCS（现场总线掌握系统） ,现场总线是连接现场智能设备与掌握室之间的全数字式、开放的、双向的通信网络；模拟量输入输出模板1 模拟量输入模板主要指标输入信号量程辨论率精度输入信号类型输入通道数转换速率可编程增益支持软件2 模拟量输出模板主要技术指标 支持软件1 辨论率 2 稳固时间 3 输出电平 4 输入编码 5 编程接口和信号调理板 ,将现场输入信号经过隔离放大,成为工控机能够接受到的统一信号电平以及将运算机输出信号经

4、过放大、隔离转换成工业现场所需的信号电平；通信模块： 为实现运算机之间以及运算机与其他设备间的数据通信而设计的外围模块名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本什么是工业掌握运算机？特点是什么？工控机是以运算机为核心的测量和掌握系统；处理来自工业系统的输入信号,再依据控 制要求将处理结果输出到掌握器,去掌握生产过程,同时对生产进行监督和治理；特点 ：可 靠性高；实时性好；环境适应性强；丰富的输入输出模块；系统扩充性和开放性好；掌握软 件包功能强；系统通信功能强；冗余性；简述单片机特点及应用领域；

5、单片机的特点：集成度高、体积小；面对掌握、功能强；抗干扰才能强；使用便利；性 能价格比高；简洁产品化；单片机广泛应用于仪器外表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化治理及过程掌握等领域；可编程掌握器的特点： （1）牢靠性高,适应性强； （2功能完善,通用性好； （3安装方 便,扩展敏捷； （4）操作保护简洁,施工周期短 工控机由哪几部分组成？各部分的组要作用是什么？由硬件和软件构成, 硬件中得主机板将采集到的实时信息依据预定程序进行必要的数值 运算、 规律判定、数据处理,即使挑选掌握策略并将结果输出到工业过程；系统总线使运算 机内部各组成部分之间以及同类运算机之间建立信号联系,进行信

6、号传送即通信；I/O 模块 是工控机和生产过程之间进行信号传送和变换的连接通道；人机接口使操作员与运算机 之间可以进行信息交换；通道接口是工控机与其他运算机和智能设备进行信息传送的通道；系统支持,监控定时,电源掉电监测,后备储备,实时日历时钟；系统软件用来治理工控机 的资源, 并以简便的形式向用户供应服务；工具软件, 是技术人员从事软件开发工作的帮助 软件；应用软件,是系统设计人员针对某个生产过程而编制的掌握和治理程序；什么是总线、内部总线、外部总线？总线就是一组信号线的集合,它定义了引线的信号、电气、机械特性,使运算机内部各 组成部分之间以及同类运算机之间建立信号联系,进行信号传送即通信；内

7、部总线就是运算 机内部功能模块之间进行通信的总线,它是构成完整的运算机系统的内部信息枢纽；外部总 线是运算机与运算机之间或运算机与其它智能设备之间进行通线的连线；数字量（开关量） ,工业掌握运算机用于生产过程的自动掌握,需处理一类最基本的输入输 出信号,及数字量（开关量）信号,这些信号包括开关的闭合与断开、指示灯的亮与灭、继电器或接触器的吸合与释放、电机的启动与停止、阀门的打开与关闭等,这些信号的共同特征是信号只有导通和截止两个状态,因此我们称为开关量；数字量输入通道结构 数字量输入通道主要由缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路等组成（1）小功率输入调理电路 它将接点的接通和断开动作转换成

8、TTL电平信号与运算机相连接；为清除由于接点的机械抖 动而产生的振荡信号,一般都应加入有较长时间常数的积分电路来排除这种振荡；采纳积分电路来排除开关抖动的方法；采纳RS触发器排除开关抖动的方法；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本（2）大功率输入调理电路在大功率系统中, 需要从电磁离合等大功率器件的接点输入信号；为了使接点工作牢靠,接点两端至少要加 24V 以上的直流电压 , 由于直流电压的响应快, 不易产生干扰, 电路又简洁,因此被广泛采纳,由于所带电压高,所以高压与低压之间,用光电耦合

9、器进行隔离；1,数字量输出通道结构数字量输出通道主要由输出锁存器,输出驱动电路、输出地址译码电路等组成；2、输出驱动电路（1）小功率直流驱动电路a. 采纳功率晶体管输出驱动继电器电路b. 采纳高压输出的门电路驱动（2）大功率驱动电路大功率驱动场合可以利用固态继电器（SSR）、 IGBT、 MOSFET实现；固态继电器是一种四端有源器件, 依据输出的掌握信号分为直流固态器件和沟通固态器件；固态继电器件的输入输出之间采纳光电耦合器进行隔离；过零电路可使用沟通电压变化到零邻近时让电路接通,从而削减干扰；电路接通以后； 由触发电路输出晶体管器件的触发信号；固态继电器在选用时要留意输入电压范畴、输出电压

10、类型及输出功率；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本模拟量输入通道的组成仪用测量放大器电路两级的总增益为I/U 变换名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本采样, 所谓采样过程（简称采样）是采样开关（或采样单元）将模拟信号按肯定时间间隔抽 样成离散模拟信号的过程；采样保持器 ,使输入到 A/D 转换器的模拟量在整个转换过程中保持不变,转换之后, 使 A/D 转换器的输入信号能够跟随模拟量变

11、化；A/D 转换器 是将模拟电压或电流转换成数字量的器件或装置,是模拟输入通道的核心部件；A/D 转换器的主要技术指标 转换时间： 指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间辨论率： 辨论率表示A/D 转换器对模拟信号的反应才能,辨论率通常数字量的位数n（字长）来表示 量程： 即所能转换的电压范畴精度： 精度有肯定精度和相对精度（精度与辨论率的区分,精度是转换后所得结果相对于实际值的精确度,而辨论率指的是能对转换结果发生影响的最小输入量）软件设计转换结果的读出, 依据硬件连接, 转结果的读出有3 种方式中断方式： 查询方式：软件延时方法；D/A 转换器 D/A 转换器是将数字量转换成模拟量的元件

12、或装置,其模拟量输出（电流或电压）与参考电 压和二进制数成正比例 D/A 转换器的主要技术指标1 辨论率 ：辨论率用D/A 转换器数字量的位数n（字长）来表示； 离终值1/2LSB 相当2 建立时间 ：指 D/A 转换器中代码有满度的变化时,其输出达到稳固的模拟量范畴内 所需要的时间；3 非线性误差 ：实际转换特性曲线与抱负特性曲线之间的最大偏差,并以该偏差相对于满量 程的百分数度量；4 输入编码 ：一般为并行或串行二进制码输入,也有 BCD码输入 D/A、A/D 转换器的电源、接地与布线 在线路设计中, 必需将模拟电源、 数字电源分别接地,全部器件的模拟地和数字地也要分别 连接,然后,再把这

13、两种“ 地” 用一根导线连接起来；应当留意,在全部电路中的数字地和 模拟地仅仅连在一点上,在芯片和其他电路中不行再有公共点D/A、A/D 转换电路中, 供电电源电压的不稳固会影响转换结果；一般要求纹波电压小于1%；可采纳钽电容或电解电容滤波；为了改善高频特性,仍应用高频滤波电容；电路板设计时,每个芯片的电源线与地线之间要加旁路电容,并应尽量靠近 0.01 0.1 F的电容D/A、A/D 转换芯片,一般选用名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本什么是串摸干扰和共模干扰？如何抑制？串模干扰：串模

14、干扰指叠加在被测信号上的干扰噪声；（1）滤波法； 2对于电磁感应产生的串模干扰, 应对被测信号尽可能早的进行信号放大,以提高电路中的信号噪声比；或者尽可能早的完成 A/D 转换再进行长线传输；或者采纳隔离和屏蔽等措施；3从挑选元器件入手,利用规律器件的特性来抑制串模干扰,如采纳双积分A/D 转换器；也可以采纳高抗干扰度的规律器件,通过提高阈值电平来抑制低频噪声的干扰；此外, 也可以人为地附加电容器,以降低某个规律器件的工作速度来抑制高频干扰；4利用数字滤波技术对已进入运算机的串模干扰进行数据处理,可以有效地滤去难以抑制的串模干扰共模干扰, A/D 转换器两个输入端上共有的干扰电压；1利用双端输

15、入的放大器作前置放大器, 2利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载和数字信号隔离；3采纳双层屏蔽浮地输入方式；该方法是将测量装置的模拟部分对机壳浮地,从而达到抑制干扰的目的；什么是接口、接口技术和过程通道？接口是运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,接口技术是研究运算机与外部设备之间如何交换信息的技术,过程通道是在运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、DO；试述模拟量输入通道信号调理的作用,为什么需要量程变换？为什么需要 I/U 变换？说明书中 I/U 电路中各元件的功能；信号调理作用包括信号的放大、量程自动转换、电流/ 电压转换、滤

16、波、线性化、隔离等；量程自动转换依据需要对所处理的信号利用可编程增益放大器进行放大倍数的自动调整,以满意后续电路和系统的要求；电流信号经过长距离传输到运算机接口电路,需要经过 I/U变换成电压信号后才能进行A/D 转换,进而被运算机处理；无源变换中无源器件电阻来实现变换,有源变换中由有源器件运算放大器、电阻组成实现变换；什么是次序掌握？次序掌握系统有何特点？次序掌握是指以预先规定好的时间或条件为依据,按预先规定好的动作次序,对掌握过程各阶段次序地进行自动化；（1）次序掌握系统的输入、输出信号以开关量信号为主（2）规律关系复杂（3）掌握程序客观（4）牢靠性要求高；反应式步进电机的工作原理；（1）

17、结构：转子和定子两部分,定子是由硅钢片叠成的,每相有一对磁极 N、S 极,每个磁极的内表面都分布着多个小齿,它们大小相同,间距相同；该定子上共有 3 对磁极；每对磁极都缠有同一绕组,也即形成一相, 这样 3 对磁极有 3 个绕组,形成三相； 可以得出,名师归纳总结 四相步进电动机有4 对磁极、 4 相绕组； 五相步进电动机有5 对磁极、 5 相绕组； 依此类推；第 6 页,共 7 页转子是由软磁材料制成的,其外表面也匀称分布着小齿,这些小齿与定子磁极上的小齿的齿0距相同,外形相像步进电机的步距角；（2）原理：转子的齿数为z z / N 360 0 Z,它的齿距角z 2 / Z 360ZNZ-

18、- - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本简述扩充临界比例度法、过渡过程法挑选 PID 参数的步骤；（1）扩充临界比例度法挑选合适的采样周期 T；调剂器作纯比例 KP的闭环掌握,逐步加大 KP,使掌握过程显现临界振荡；由临界振荡求得临界振荡周期 Tu 和临界震荡增益 ku,即临界振荡时的 kP 值；挑选掌握度,掌握度的意义是数字调剂器和模拟调剂器所对应的过渡过程的误差平方的积分之比,即实际应用中并不需要运算出两个误差平方积分,掌握度仅表示掌握成效的物理概念；挑选掌握度后,按表求得T,kP,TI,TD 值参数的整定只给出一个参考值,需再

19、经过实际调整,直到获得中意的掌握成效为止；（2）扩充响应曲线法：已知系统的动态特性曲线,就可采纳扩充响应曲线法进行整定；断开数字调剂器,使系统在手动状态下工作；当系统在给定值处达到平稳后,给一阶跃输入；用外表记录下被调参数在此阶跃作用下的变化过程曲线（即广义对象的飞升特性曲线）在曲线最大斜率处,求得滞后时间,被控对象时间常数,以及它们的比值 / ；根据所求得的、 和 / 的值,查表 5-3,即可求出掌握器的 T、KP、Ti、和 Td 什么是越限报警处理？越限报警是工业掌握过程常见而又有用的一种报警形式,它分为上限报警、下限报警、上下限报警；假如需要判定的报警参数是xn,该参数的上下限约束值分别

20、为xmax和 xmin,就上下限报警的物理意义如下：上限报警,如x Nxmax,就上限报警,否就执行原定操作；下限报警,如 x nxmin,就下限报警,否就执行原定操作；上下限报警；什么是智能掌握？智能掌握是人工智能与掌握理论交叉的产物,是传统掌握理论进展的高级阶段；什么是模糊掌握？模糊掌握是一种基于规章的智能掌握,它是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊规律推理为基础的一种运算机灵能掌握；什么是现场总线？有哪几种典型的现场总线？它们各自的特点是什么？解决现场的智能化仪器外表、掌握器、 执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场掌握设备与高级掌握系统之间的信息传递问题；有五种, FF、LONWORKS、PROFIBUS、CAN、HART；DCS的特点？硬件积木化；软件模块化；掌握系统组态；通信网络的应用；牢靠性高；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页