計算機控制系統(tǒng)知識點

1、 （一）基本概念第一章1、什么是計算機控制系統(tǒng)？與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，計算機控制系統(tǒng)的優(yōu)點是什么？答：計算機控制系統(tǒng)：用計算機代替常規(guī)控制系統(tǒng)中的模擬控制器對系統(tǒng)進行控制的系統(tǒng)。優(yōu)點：具有精度高速度快、存儲容量大和邏輯判斷功能，看完實現(xiàn)高級復雜的控制方法，獲得快速靜謐的控制效果。2、簡述計算機控制系統(tǒng)的硬件組成和各自的功能。答：計算機控制系統(tǒng)的硬件一般由主機、接口和輸入/輸出通道、通用外部設備、執(zhí)行機構(gòu)、檢測元件、儀表、操作臺等部分組成。主機：采用一臺或多臺計算機，通過接口和I/O口通道，接收檢測設備傳來的信息并向控制系統(tǒng)的各個部件發(fā)出命令，同時計算機對系統(tǒng)的各個參數(shù)進行巡回檢測、數(shù)據(jù)處理、控

2、制計算、分析報警、邏輯判斷等。接口與I/O通道：主機與被控對象之間進行信息交換的紐帶。通用外部設備：擴大計算機的功能，是計算機系統(tǒng)與操作人員的交互界面，用來完成信息的記錄、存儲、顯示、打印、傳送。檢測元件、儀表、執(zhí)行機構(gòu)：檢測元件和儀表用來測量生產(chǎn)對象的某些參數(shù)，并將非電量的被測參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量表示；執(zhí)行機構(gòu)接受CPU的命令使被控對象完成規(guī)定的控制動作。操作臺：用來實現(xiàn)人機之間的交互功能。3、計算機控制系統(tǒng)應當有哪些主要特征？答：1.實時性 2.良好的輸入/輸出能力 3.標準化和系列化 4.模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5.可靠性（平均無故障時間、抗干擾能力強、具有定時自動啟動功能和硬件自檢功能）4、計算機

3、控制系統(tǒng)大致可分為哪幾類？簡述各類計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點。答：計算機控制系統(tǒng)大致可分為以下五類： 1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS，Data Acquision System） 2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC，Direct Digital Control） 3）計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC，Supervisory Computer Control） 4）分布式控制系統(tǒng)（DCS，Distributed Control System） 5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS，F(xiàn)ieldbus Control System）1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡稱：DAS 計算機只對控制系統(tǒng)的參數(shù)進行采集、加工和分析處理，并將處理后的數(shù)據(jù)輸

4、出。操作人員根據(jù)輸出的數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程出現(xiàn)的問題進行處理，計算機不直接參與生產(chǎn)過程的控制，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱：DDC直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，計算機經(jīng)輸入（AI或DI）對生產(chǎn)過程進行數(shù)據(jù)采集。采集的數(shù)據(jù)進入計算機后與預先設定的值進行比較，或按照要求進行處理。計算機根據(jù)比較和分析的結(jié)果，按照控制規(guī)律（如PID）經(jīng)輸出（AO或DO）對生產(chǎn)過程進行直接控制。3）計算機監(jiān)督系統(tǒng)簡稱：SCC 計算機監(jiān)督系統(tǒng)實際是兩級計算機控制系統(tǒng)，上一級為SCC，下一級為DDC。生產(chǎn)過程采集數(shù)據(jù)經(jīng)AI、DI送DDC的同時也送SCC。SCC根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算后獲得最佳設定值傳送給DDC。D

5、DC對設定值和測量值進行比較，比較后的結(jié)果經(jīng)AO、DO送出，對生產(chǎn)過程進行控制。對計算機監(jiān)督系統(tǒng)，要求SCC級具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，存儲容量大；DCC則需要實時性好、可靠性高和環(huán)境適應性好。 4）分布式計算機控制系統(tǒng)（DCS） 又稱集散式控制系統(tǒng)。分布式計算機控制系統(tǒng)的特點是“控制分散，管理集中”5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）FCS是建立在網(wǎng)絡基礎的計算機控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線是一種通信協(xié)議，是連接設備和系統(tǒng)的數(shù)字式網(wǎng)絡?，F(xiàn)場總線使控制系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場網(wǎng)絡通信、設備互連與互操作、全數(shù)字通信等?，F(xiàn)場總線的組成由監(jiān)控設備、服務器和網(wǎng)橋、執(zhí)行器、變送器、輔助設備等部分。FCS與DCS系統(tǒng)相比有

6、以下特點：全數(shù)字信息傳輸 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更合理 方便的互操作性 第二章5、什么是PID控制算法？其優(yōu)點是什么？答：控制系統(tǒng)中，控制器的輸出是其輸入的比例、積分、微分（Proportional、Integral、Differential）的函數(shù)，簡稱PID控制優(yōu)點：（1）PID控制技術成熟 (2) 不需要求出系統(tǒng)的數(shù)學模型 (3) 控制效果好6、試述PID算法的表達式中各項的作用。答：比例系數(shù)Kp決定控制作用的強弱，Kp加大時可減少系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應速度，但Kp過大會引起振蕩或?qū)е孪到y(tǒng)不穩(wěn)定。積分項Ki/S用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但積分項會使動態(tài)過程變慢，增大系統(tǒng)的超調(diào)量，使系統(tǒng)的穩(wěn)定

7、性變壞。微分KdS的控制作用與偏差的變化速度有關。微分能產(chǎn)生超前的校正作用，有助于減少超調(diào)和振蕩，并能減少調(diào)整時間，從而改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。 7、寫出位置式PID和增量式PID的表達式，增量式PID與位置式PID相比有什么優(yōu)點？答：數(shù)字PID控制的位置式：對上式作Z變換 Z傳遞函數(shù) 式中：Kp 為比例系數(shù) Ki=Kp*T/Ti為積分系數(shù) Kd=Kp*Td/T 為微分系數(shù)。增量式數(shù)字PID的控制算式將上式中同一時刻的輸入值合并，則增量式PID控制算式可寫為：增量式數(shù)字PID控制算法有下列優(yōu)點：（1）位置式算法需要計算偏差的累加值，容易產(chǎn)生累計誤差，而增量式算法只與三個采樣值有關，誤差可減少。（2

8、）位置式的積分項可能產(chǎn)生積分飽和與超調(diào)，增量式克服了上述缺點，使系統(tǒng)的過渡過程時間縮短，系統(tǒng)的動態(tài)性能得到提高。（3）當過程控制系統(tǒng)中需要手動自動切換時，增量式易于實現(xiàn)無沖擊切換。 在實際工程中，大量使用增量式算法。 8、什么是不完全微分、積分分離的PID算式？答：不完全微分算法： 在PID算式中，當有階躍信號輸入時，微分項的輸出急劇增加，引起高頻干擾。為了抑制高頻干擾，可在數(shù)字調(diào)節(jié)器中串接一個低通濾波器。積分分離算法： 在PID控制中積分項用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差，但過大的積分會導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變壞，出現(xiàn)飽和和較大的超調(diào)量。 可采用積分分離算法，在誤差比較大，超過某一規(guī)定值時，取消積分，用PD

9、控制，改善系統(tǒng)的動態(tài)特性；在誤差比較小時，采用PID控制，保持穩(wěn)態(tài)特性。9、在數(shù)字PID中，采樣周期如何確定？采樣周期的大小對調(diào)節(jié)品質(zhì)有何影響？答：采樣周期T的確定：由采樣定理，采樣頻率的上限fs2fmax時，系統(tǒng)可真實恢復原有的信號。實際控制中，采樣頻率取值都取得較高，一般要根據(jù)被測參數(shù)的情況進行變化影響采樣周期的因素有以下幾個方面：（1）擾動頻率：當擾動頻率高時，采樣頻率應相對提高。（2）被控對象的動態(tài)特性：被控對象的滯后和時間常數(shù)應作為考慮的因素，采樣周期T應與滯后時間基本相符。（3）控制的回路數(shù)：當回路多時，采樣周期應加大（4）其它如采用的算法和執(zhí)行器的類型、控制的精度等因素。10、P

10、ID控制中，為何需要參數(shù)整定？簡述臨界比例法、試湊法的的操作過程。答：工業(yè)生產(chǎn)過程中，對于生產(chǎn)裝置的溫度、壓力、流量、液位等工藝變量常常要求維持在一定的數(shù)值上，或按一定的規(guī)律變化，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。PID控制器是根據(jù)PID控制原理對整個控制系統(tǒng)進行偏差調(diào)節(jié)，從而使被控變量的實際值與工藝要求的預定值一致。不同的控制規(guī)律適用于不同的生產(chǎn)過程，必須合理選擇相應的控制規(guī)律，否則PID控制器將達不到預期的控制效果。試湊法 此方法是通過仿真或?qū)嶋H運行，觀察系統(tǒng)對典型輸入作用的響應曲線，根據(jù)PID各參數(shù)對系統(tǒng)的控制作用，反復調(diào)節(jié)試湊得到滿意的結(jié)果為止。 試湊時按先比例、后積分、再微分的次序進行。（1）調(diào)

11、整比例系數(shù)KP，由小變大觀察響應曲線的變化，達到滿意為止。（2）當KP不能達到控制效果時，須加入積分環(huán)節(jié)。將積分時間常數(shù)，由大逐漸減小，并適當調(diào)整KP，觀察系統(tǒng)特性， 使其保持在良好的動態(tài)特性下消除穩(wěn)定誤差Ess。（3）若動態(tài)特性不能滿意，則再加入微分環(huán)節(jié)，調(diào)整時，將微分時間常數(shù)由小到大，觀察系統(tǒng)特性。（4）按步驟，反復試湊，直到滿意為止。3、臨界比例法 該方法是一種簡易的工程整定方法。臨界比例法是基于模擬調(diào)節(jié)器使用的一種PID參數(shù)整定方法，操作的步驟如下：（1）選擇一個足夠短的采樣周期 ；（2）將 輸入到計算機控制系統(tǒng)，只取比例控制，逐步縮小比例度，直到系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，此時的比例度u稱臨界

12、比例度，相應的振蕩周期Tu稱為臨界振蕩周期。3）選擇控制度：控制度指DDC的控制效果與模擬調(diào)節(jié)器控制效果之比，評價函數(shù)用誤差平方積分表示。 控制度=對于模擬系統(tǒng)，其誤差平方積分可按記錄紙上的圖形面積計算，而DDC系統(tǒng)可用計算機計算。通常當控制度為1.05時，表示DDC系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的控制效果相當。（4） 根據(jù)控制度，查表可求出T、KP、KI和KD值。（5）按照上方法求得的參數(shù)，通過實際運行觀察控制效果，必要時可適當調(diào)整參數(shù)，直到獲得滿意的效果為止。第四章11、工業(yè)控制領域中常用的微型計算機有哪幾種？答：控制系統(tǒng)中常用的微型計算機主要有以下幾種： （1）單片微型計算機和嵌入式系統(tǒng) （2）可編程邏

13、輯控制器 （3）STD總線工控機 （4）工業(yè)PC機12、用單片機對系統(tǒng)進行控制時，通常需要擴充存儲器，簡述擴充中需注意的事項。答：1）地址和編碼方式（1）統(tǒng)一式編碼方式單片機一般采用（2）隔離式編碼方式PC機采用 2）M的片選控制方式（1）線選控制方式（2）局部譯碼法（3）全譯碼法 3）M芯片的選擇（1）RAMSRAM、DRAM、IRAM（2）ROM 掩膜ROM、PROM、EPROM、E2 PROM 、閃速存儲器4）與CPU的連接（1）負載能力 較小系統(tǒng)CPU可與M芯片直接連接，較大系統(tǒng)時增加驅(qū)動器。（2）時序的配合 盡量選與CPU速度相近的M芯片。（3）M的地址分配 確定擴充M的容量，選擇合

14、適的芯片，畫出地址分配圖，選出譯碼器等其它器件，畫出硬件連接圖。（4）搭出硬件電路并進行調(diào)試，制作集成電路板。13、微機控制系統(tǒng)中，常用的顯示器件有哪幾種？各自的特點是什么 ？什么是動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示？比較兩者的優(yōu)缺點。答：控制系統(tǒng)常用顯示器：1）顯示和記錄儀表2）LED和LCD 3）CRT顯示器 4）大屏幕1、 LED顯示器（1）分為七段和米字型 （2）有共陰和共陽兩種接法（3）有紅、黃、藍、紫多種顏色（4）已經(jīng)有將4-6位集成在一起的多位LED數(shù)碼管 LED數(shù)碼管的顯示方法（1）軟件實現(xiàn)方法 動態(tài)顯示：單片機定時對顯示器件掃描，顯示器件分時工作。 優(yōu)點：使用硬件少、線路簡單、價格便宜 缺點

15、：占用機時長靜態(tài)顯示單片機一次輸出顯示后，一直保持顯示結(jié)果，直到下一次送新的顯示內(nèi)容。 優(yōu)點：占用機時少、顯示可靠 缺點：使用硬件多、線路比較復雜、價格較高（2）硬件實現(xiàn)方法 采用硬件譯碼器代替軟件獲得顯示代碼，其優(yōu)點是節(jié)省CPU的機時，程序設計簡單。同樣分為動態(tài)和靜態(tài)兩種。2、LCD LCD顯示器是在兩片玻璃間配置10-12um的薄層流體液晶構(gòu)成。和LED相比較LCD的特點是不僅能顯示數(shù)字，還能顯示圖像。LCD顯示器的顯示方式： 筆段式：類似7段LED顯示器，為長條狀顯示像素組成的顯示器。 點陣字符式和點陣圖形式：顯示像素連續(xù)排列，可以顯示字符和各種圖形曲線。顯示時需加驅(qū)動器控制。14、試述

16、可編程控制器PLC、 STD工控機和工業(yè)PC機的主要特點和應用。它們分別使用于何種控制系統(tǒng)？答：（1）PLC可編程控制器的特點:可靠性高、抗干擾能力強 編程簡單，使用方便 組合靈活，適用面廣 豐富的I/O接口模塊，功能齊全，擴充方便 體積小，體重輕，價格低。應用：順序控制 定時控制 過程控制 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理 其他實現(xiàn)的功能：順序控制 過程控制 計數(shù)定時控制 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)處理 通信和聯(lián)網(wǎng) 冗余控制 監(jiān)控功能 其他功能（2）STD工控機特點：采用165×114mm的小板結(jié)構(gòu)，機械強度好，抗沖擊、抗震動、抗老化和抗干擾能力強； 小板上元件少，因此散熱性能好，提高了系統(tǒng)的可靠

17、性和可維護性。此外，元器件都經(jīng)過嚴格篩選和老化處理，使其產(chǎn)品的平均無故障間隔時間（MTBF）達60年。 提供大量功能模塊（近千種），模塊設計標準化，用戶可根據(jù)實際需要選擇各種模塊和軟件構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng)。既提高了設計的效率又降低了系統(tǒng)的成本。兼容開放式的總線結(jié)構(gòu)，使STD總線可支持多種8位CPU，包括Z80、M68系列和PC系列的多種產(chǎn)品。采用周期竊取和分時復用技術，可靈活地擴充升級16位和32位的CPU，配套性和兼容性好。總線模板上各接口之間呈直線連接，信號最短距離傳送，運行速度高，減少了干擾，對軟件（系統(tǒng)軟件）采用固化措施，提高了可靠性。應用場合：由于以上特點，STD總線可適應工業(yè)現(xiàn)場的震動

18、、灰塵、高溫、有害氣體、電磁干擾等惡劣環(huán)境，成為工業(yè)現(xiàn)場首選的控制機。（3）工業(yè)PC機 IPC特點：可靠性高 實時性好 環(huán)境適應能力強 小板結(jié)構(gòu)，模塊化設計，完善的I/O通道 系統(tǒng)開放性好 性能價格比高第五章15、什么是傳感器？傳感器有哪些主要的技術指標？選用傳感器應當遵循哪些規(guī)則？答：傳感器是一種能感知某一被測量，并將被測量變換為相應的其它量的器件或裝置。傳感器的技術指標：（1）輸入特性 l    量程 測量上限與下限的差 l    過載 超出傳感器測量范圍的最大允許輸入值（2）靜態(tài)響應特性 l   

19、精度 測量結(jié)果與“真值”的靠近程度 l    分辨率 對被測量相對變化的最高反應能力 l    靈敏性 輸出量變化值與相應輸入量變化值之比 l    穩(wěn)定性 在一個較長時間內(nèi)保持性能參數(shù)的能力（3）動態(tài)特性 動態(tài)特性是指被測量在變化時傳感器的輸出量是否能追隨輸入量的變化，分為階躍響應和頻率響應兩類，可根據(jù)其特性曲線的特征值來判定。主要的指標是時間常數(shù)，上升時間Tr ，建立時間Ts ，過沖量，衰減比等。選用傳感器的一般規(guī)則：（1）與測量條件有關的事項 測量的目的、被測量的類型、測量的范圍、測量所需的時間（2

20、）與傳感器性能有關的事項 靜態(tài)響應特性和動態(tài)響應特性。（3）與使用條件有的事項 場所、溫度、濕度、是否與其它設備相連、外界干擾、功率容量、外形尺寸、重量等。 （4）其它 傳感器的性能價格比、生產(chǎn)廠家的服務、交貨時間、保修時間、零配件的供應等。16、在模擬量輸入通道中，信號調(diào)理包括哪幾部分？答：放大器、信號轉(zhuǎn)換設備、濾波器17、畫出模擬量輸入（輸出）通道的結(jié)構(gòu)圖，說明各部分的作用。答：模擬量輸入通道原理框圖多路開關：1、將待測控的多路參數(shù)分時接通，送入通道進行A/D轉(zhuǎn)換；2、將計算機處理后的數(shù)據(jù)分時的經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號，控制執(zhí)行器的執(zhí)行。 兩種用途可采用同一種多路開關，但具體任務不同，常將前

21、者稱為多路開關，后者稱為多路分配器。18、解釋下列名詞：采樣、量化、編碼。答：采樣：將模擬信號變?yōu)橐淮}沖信號，采樣的輸出跟隨模擬量輸入的變化。保持：保持采樣時的信號不變，直到保持命令撤消為止，以便完成A/D轉(zhuǎn)換。量化：將采樣時刻的信號按最小量化單位取整。編碼：將量化后的信號轉(zhuǎn)換為二進制碼形式，即數(shù)字量，屬于無誤差的等效轉(zhuǎn)化，編碼后的數(shù)字量可由計算機識別并處理。解碼：將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬脈沖信號。19、什么是孔徑時間（TAP）和捕捉時間（TAC）？答：孔徑時間指保持命令發(fā)出后到邏輯輸入控制的開關完全斷開所需時間。 TAP的存在影響A/D轉(zhuǎn)換的精度。捕捉時間是采樣命令發(fā)出后，輸出值從保持值到達當

22、前輸入信號值所需時間。 TAC影響采樣頻率的提高。20、A/D轉(zhuǎn)換器按轉(zhuǎn)換方式如何分類？敘述各種轉(zhuǎn)換方式的優(yōu)缺點。答：A/D轉(zhuǎn)換器按轉(zhuǎn)換方式分類：逐次逼近型、雙積分型、V/F、 -型變換器21、D/A輸出中，解釋（1）什么是單極性和雙極性輸出？（2）什么是左對齊和右對齊答：（1）單極性輸出：指輸入的數(shù)字量為最小到最大時輸出電壓全為正或全為負。在電壓輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器中，因其片內(nèi)含有一級運算放大器，已經(jīng)將模擬電流量轉(zhuǎn)換為模擬電壓量輸出，因而屬于單極性輸出類型；而電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換器中，為了保證梯形電阻網(wǎng)路各支路及各臂壓降穩(wěn)定不變，必須將OUT1端接“虛地”。因此，常常將電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)

23、換器的電流輸出端與一電壓放大器相連接，而構(gòu)成單極性的電壓輸出方式。雙極性輸出：指輸入的數(shù)字量為最小到最大時輸出電壓部分為正部分為負。在隨動系統(tǒng)中，例如伺服電機控制系統(tǒng)，由偏差產(chǎn)生的控制量，不僅與其大小有關，而且還與控制量的極性有關，因而要求D/A轉(zhuǎn)換器為負載提供雙極性電壓的輸出方式。（2）× × × × D11 D10 D9 D8D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 × × × × （a）向右對齊數(shù)據(jù)格式 （b）向左對齊

24、數(shù)據(jù)格式 “向右對齊數(shù)據(jù)”時，將單片機的D0-D7與D/A轉(zhuǎn)換器的D0-D7連接，再將單片微機的數(shù)據(jù)總線中D3D0與D/A轉(zhuǎn)換器的D11 D8對應連接起來。 “向左對齊數(shù)據(jù)”時，將單片機的D0-D7與D/A轉(zhuǎn)換器的D11-D4連接，再將單片微機的數(shù)據(jù)總線中D7-D4與D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入端D3-D0對應連接起來。22、在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器按所需能量分，分成哪三類？各自的優(yōu)缺點是什么？答：A.電動執(zhí)行器。 分為電機式和電磁式兩類。電機式包括伺服電動機、步進電機等。電磁式包括繼電器、接觸器、電磁閥、電磁離合器等。 電動執(zhí)行器具有響應速度快，與計算機接口容易等優(yōu)點，成為計算機控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行機構(gòu)

25、。 其中步進電機由于可以直接接受數(shù)字量，并且執(zhí)行速度快、精度高，在計算機控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。B.氣動執(zhí)行器。 氣動執(zhí)行器分為薄膜式和活塞式兩種。 氣動執(zhí)行器由接收器、噴嘴擋板結(jié)構(gòu)、氣馬達或作動筒等 部分組成。接收器接受計算機發(fā)來的控制命令，將電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈮盒盘?，?qū)動氣馬達或作動筒運轉(zhuǎn)，開啟或關閉閥門，完成執(zhí)行功能。 氣動執(zhí)行器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、輸出推力大、價格低廉、防火防爆，常用于石油、化工、冶金、電力等部門。C.液壓執(zhí)行器。 液壓執(zhí)行器由控制部分（節(jié)流閥、射流噴管、可調(diào)泵）和執(zhí)行部分（液壓馬達、動力作動簡）組成，可將油液壓力轉(zhuǎn)變成機械能，驅(qū)動負載直線或回轉(zhuǎn)運動。液壓執(zhí)行器的優(yōu)點是

26、能進行無級變速、輸出功率大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，常用于傳送大扭矩和推力的場所。23、在開關量輸入/輸出系統(tǒng)中，為何要采取隔離措施，常用的隔離措施有哪幾種？開關量輸入/輸出電路中常采用哪幾種保護方法？答：開關量：繼電器的合上和斷開，按鈕的按下和松開等。對于開關量控制的器件，在開關過程中會產(chǎn)生很強的電磁干擾信號，如不處理可能造成計算機控制系統(tǒng)的損壞和誤動作。因此在開關量輸入/輸出通道和接口設計中，必須考慮信號的調(diào)理和隔離。常用隔離措施：a、光電隔離 b、繼電器隔離 c、變壓器隔離開關量輸入/輸出電路中常采用保護方法：24、說明繼電器的工作原理，選用繼電器應考慮哪些因素？答：繼電器是電器控制中最常用

27、的一種控制器。繼電器由通電線圈和觸點（常開或常閉觸點）構(gòu)成。工作原理：當線圈通電時，由于磁場的作用，使開關觸點閉合或打開，接通或斷開執(zhí)行器，完成控制功能。通電線圈用直流低電壓控制（如9V、12V、24V），觸點輸出部分可以直接與220V或380V市電和工業(yè)用電相連。選用繼電器時應當考慮下面因素：a繼電器的額定工作電壓（或電流）。b接點的數(shù)量、種類和負荷、吸合和釋放的時間。c繼電器的體積和封裝形式。d繼電器的工作環(huán)境。25、SSR與繼電器相比有何優(yōu)點？答：繼電器觸點吸合時容易產(chǎn)生火花，引起干擾，影響系統(tǒng)可靠性。SSR用晶體管或可控硅代替常規(guī)繼電器的觸點開關，并將光電隔離器融為一體（是一種帶光電隔

28、離的無觸點通斷型大型功率電子開關）。它比電磁繼電器工作可靠，并有壽命長，對外干擾小、抗干擾能力強、開關速度快、使用方便、輸入與TTL和CMOS電平兼容等特點，故在工業(yè)控制中應用廣泛。26、在計算器控制中，采用哪幾種大功率器件驅(qū)動執(zhí)行器的工作？答：a門電路 b大功率管 c繼電器和固態(tài)繼電器 d可控硅27、試述步進電機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理。答：步進電機是將電脈沖信號變換成角位移或直線位移的執(zhí)行器件，廣泛應用于工業(yè)過程控制和儀表中。結(jié)構(gòu)特點與工作原理：步進電機由定子轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子由多個矩形小齒均勻分布在園周上；定子嵌裝有多相不同連接的控制繞組，定子的繞組線圈，由專用的電源供給電脈沖信號，使定子的磁極

29、產(chǎn)生磁場，并與轉(zhuǎn)子形成磁路，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一定的角度。 步進電機轉(zhuǎn)子的角位移與控制脈沖間精確同步，可以通過改變脈沖頻率來調(diào)速，具有精度高、能快速啟停等優(yōu)點。28、在三相步進電機中，說明：（1）三相的含義（2）三相單三拍、三相雙三拍、三相六拍的通電順序答：（1）三相：電機的定子上有6個等分磁極，A、A，B、B，C、C，相鄰兩個磁極間夾角600，相對兩個磁極組成一相，構(gòu)成A-A，B-B，C-C三相。（2）a三相單三拍，通電順序為 A B C Ab三相雙三拍，通電順序為 B BC CA Bc 三相六拍，通電順序為 AB B BC C CA 第六章29、計算機控制系統(tǒng)的軟件的分類、軟件應具有哪些

30、主要特點？ 什么是順序查表法、計算查表法和對分查表法？答：計算機控制系統(tǒng)的軟件的分類：系統(tǒng)軟件和應用軟件計算機控制系統(tǒng)的軟件應當具有以下特點： a、實時性 對系統(tǒng)的一組特定的輸入，在未發(fā)生變化前，系統(tǒng)能作出適當?shù)姆磻?b、并發(fā)性 能支持多任務并行操作，具有資源共享、保護功能并能有效地進行聯(lián)網(wǎng)通信。 d、隨機性 能及時響應偶發(fā)性事件，并能對這些事件做出正確的判斷和處理。 e、良好的界面 軟件應當有友好的界面，以利于參數(shù)的調(diào)整和操作人員的操作。 順序查表法： 對無順序排列的表格，一般采用順序查表法。 順序查表的步驟如下： （1）表的起始位置送PC和DPTR （2）表格的長度存放在某個寄存器中 （3）要查找的關鍵字放在某一內(nèi)存單元 （4）用CJNE A，direct , rel指令進行查找計算查表法：根據(jù)所給元素，通過一定