現(xiàn)場(chǎng)總線與分布式系統(tǒng)小抄最終版

第一章概論一、控制儀表與自動(dòng)控制系統(tǒng)之間有什么關(guān)系？控制儀表與裝置是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化必不可少的工具，為了提高控制系統(tǒng)的功能，還可增加一些儀表，如顯示器、手操器等。顯而易見(jiàn)，如果沒(méi)有這些儀表或裝置，就不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。（可自行總結(jié)）二、簡(jiǎn)述控制儀表的分類？按能源形式分類：可分為電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和機(jī)械式等幾類。按信號(hào)類型分類：可分為模擬式和數(shù)字式兩大類。按結(jié)構(gòu)形式分類：①單元組合式控制儀表②基地式控制儀表③集散控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）④現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS系統(tǒng)）三、單元組合儀表可分幾類單元？試述各單元的作用和品種。單元組合儀表可分為變送單元、執(zhí)行單元、控制單元、轉(zhuǎn)換單元、運(yùn)算單元、顯示單元、給定單元和輔助單元等八大類。①變送單元：它能將各種被測(cè)參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位等物理量變換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)（4~20mA,0~10mA或20~100kPa）傳送到接受儀表或裝置，以供指示、記錄或控制。變送單元的品種有：溫度變送器、壓力變送器、差壓變送器、流量變送器、液位變送器等。②轉(zhuǎn)換單元：轉(zhuǎn)換單元將電壓、頻率等電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)，或者進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，以使不同信號(hào)可以在同一控制系統(tǒng)中使用。③控制單元：它將來(lái)自變送單元的測(cè)量信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行比較，按照偏差給出控制信號(hào)，去控制執(zhí)行器的動(dòng)作?？刂茊卧钠贩N有：比例積分微分控制器、比例積分控制器、微分控制器以及具有特種功能的控制器等。④運(yùn)算單元：他將幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)進(jìn)行加、減、乘、除、開(kāi)方、平方等運(yùn)算，適用于多種參數(shù)綜合控制、比例控制、流量信號(hào)的溫度壓力補(bǔ)償計(jì)算等。運(yùn)算單元的品種有：加減器、乘除器和開(kāi)方器等。⑤顯示單元：它對(duì)各種被測(cè)參數(shù)進(jìn)行指示、記錄、報(bào)警和積算，供操作人員監(jiān)視控制系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程工況之用。顯示單元的品種有：指示儀、指示記錄儀、報(bào)警器、比例積算器和開(kāi)方積算器等。⑥給定單元：它輸出標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)，作為被控變量的給定值送到控制單元，實(shí)現(xiàn)定制控制。給定單元的輸出也可以供給其他儀表作為參考基準(zhǔn)值。給定單元的品種有：恒流給定器、定值器、比例給定器和時(shí)間給定器等。⑦執(zhí)行單元：它按照控制器輸出的控制信號(hào)或手動(dòng)操作信號(hào)，去改變控制變量的大小。執(zhí)行單元的品種有：角行程電動(dòng)執(zhí)行器、直行程電動(dòng)執(zhí)行器和氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等。⑧輔助單元：輔助單元是為了滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)某些要求而增設(shè)的儀表，如操作器、安全柵等。四、什么是儀表的信號(hào)制？為什么要規(guī)定儀表的信號(hào)制①信號(hào)制即信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是指儀表之間采用的傳輸信號(hào)的類型和數(shù)值。②控制儀表與裝置在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求做到通用性與相互兼容性，以便不同系列或不同廠家生產(chǎn)的儀表能過(guò)共同使用在同一系統(tǒng)中，彼此相互配合，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，要做到通用性和相互兼容性，首先必須統(tǒng)一儀表的信號(hào)制度。五、電動(dòng)儀表和氣動(dòng)儀表的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)是如何實(shí)現(xiàn)的？①模擬信號(hào)的下限值和上限值下限上限20kPa100kPa②模擬直流電信號(hào)及其負(fù)載電阻序號(hào)電流信號(hào)負(fù)載電阻14~20mADC250~750Ω20~10mADC0~1000Ω0~3000Ω六、簡(jiǎn)述電動(dòng)儀表信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)如何使用？現(xiàn)場(chǎng)與控制室儀表之間采用的直流電流信號(hào)；控制室內(nèi)部?jī)x表之間采用直流電壓信號(hào)；控制系統(tǒng)儀表之間典型連接方式七、電動(dòng)儀表有幾種防爆類型？防爆儀表的標(biāo)志是什么①電動(dòng)儀表主要有隔爆型（d）和本質(zhì)安全型（i）兩種。本質(zhì)安全型又分為兩個(gè)等級(jí)：ia和ib。②防爆儀表的標(biāo)志為Ex。八、其防爆等級(jí)標(biāo)志是如何規(guī)定的？試解釋aIICT5和dIIBT3的含義？①儀表的防爆等級(jí)標(biāo)志的順序?yàn)椋悍辣褪?、類別、級(jí)別、溫度級(jí)別。②aIICT5表示II類本質(zhì)安全型ia等級(jí)C級(jí)T5組；dIIBT3表示II類隔爆型B級(jí)T3組。九、控制系統(tǒng)的防爆性能應(yīng)符合什么要求，滿足什么條件要是整個(gè)測(cè)量或控制系統(tǒng)的防爆性能符合安全火花防爆要求，必須滿足兩個(gè)條件：①在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用安全火花型防爆儀表：②在控制室儀表與危險(xiǎn)場(chǎng)所儀表之間設(shè)置安全柵十、控制系統(tǒng)在安裝和使用中，應(yīng)注意什么事項(xiàng)？（怎么才能構(gòu)成一個(gè)安全火花型防爆控制系統(tǒng)？）注意系統(tǒng)的安裝和使用，主要有兩個(gè)方面：EQ\o\ac(○,)必須正確地安裝安全柵和布線；EQ\o\ac(○,)安全火花型現(xiàn)場(chǎng)儀表在危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)，雖然允許打開(kāi)表殼進(jìn)行檢查，但攜帶到現(xiàn)場(chǎng)的維修用的儀器儀表，如萬(wàn)用表等，也必須是安全火花型的儀表。第二章控制器一、控制器在控制系統(tǒng)中的作用是什么？在控制系統(tǒng)中一般與那些儀表連接？(輸入輸出信號(hào)各與哪種儀表相連)①作用：控制器將來(lái)自變送器的測(cè)量信號(hào)與給定值相減以得到偏差信號(hào)，然后對(duì)偏差信號(hào)按一定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果為控制信號(hào)，輸出至執(zhí)行器。②在控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)與變送器相連，輸出信號(hào)與執(zhí)行器相連。二、控制器的控制規(guī)律？控制器的輸入輸出信號(hào)名稱是什么？基本控制規(guī)律有哪幾種？工業(yè)常用的控制規(guī)律有哪些？控制器的控制規(guī)律就是控制器的輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)（偏差）變化的規(guī)律，這個(gè)規(guī)律常常稱為控制器的特性。控制器的輸入信號(hào)叫偏差信號(hào)，輸出信號(hào)叫控制信號(hào)?；究刂埔?guī)律有比例（P）,積分（I）,微分（D）三種。由這些控制規(guī)律組成P、PI、PD和PID等幾種工業(yè)上常用的控制規(guī)律。試畫(huà)出單回路控制系統(tǒng)的原理框圖，并解釋圖中標(biāo)出的個(gè)符號(hào)的含義。xs:給定值xm:測(cè)量值?Y:輸出信號(hào)q:控制變量D:干擾θ:被控對(duì)象四、控制規(guī)律一般有幾種表達(dá)方式？如何統(tǒng)一標(biāo)識(shí)控制器特性。（試寫(xiě)出比例作用的微分方程傳遞函數(shù)表達(dá)式，用什么符號(hào)表示？）控制規(guī)律的表達(dá)方式：①微分方程表示法②傳遞函數(shù)表示法③頻率特性表示法④圖示法⑤離散化表示法。統(tǒng)一標(biāo)識(shí)控制器特性：X=△x/(Xmax-Xmin),Y=△y/(ymax-ymin)微分方程Yp=KpX,傳遞函數(shù)G(s)=Y(s)/X(s)=Kp五、什么是比例控制器？什么是比例增益和比例度，如何定義比例增益和比例度？比例控制的優(yōu)缺點(diǎn)是什么，其適用什么場(chǎng)合？比例控制器的參數(shù)是什么，其大小對(duì)比例控制器的特性有什么影響？①只具有比例控制規(guī)律的控制器為比例控制器。②比例度為：控制器的輸入變化量相對(duì)于輸入信號(hào)范圍，占相應(yīng)的輸出變化量相對(duì)于輸出信號(hào)范圍的百分?jǐn)?shù)；Kp—比例放大倍數(shù)，或比例增益。③比例控制規(guī)律的特點(diǎn)：比例控制作用及時(shí)迅速，存在殘余偏差——余差，一般適用于負(fù)荷變化不大、允許有余差的系統(tǒng)。④比例控制器的參數(shù)是Kp，Kp越大，即比例度δ越小，余差也越小。但是，若Kp過(guò)分大，系統(tǒng)容易振蕩，甚至發(fā)散。六、什么是積分控制規(guī)律？試寫(xiě)出積分作用的微分方程和傳遞函數(shù)表達(dá)式？積分作用的可調(diào)參數(shù)是什么，是如何定義的？其大小對(duì)積分作用有何影響？能否單獨(dú)采用積分作用構(gòu)成控制器特性？一般用于河中控制對(duì)象？①只要控制器輸入(偏差)存在，積分作用的輸出就會(huì)隨時(shí)間不斷變化，只有當(dāng)偏差等于零時(shí)，輸出才穩(wěn)定不變②微分方程；傳遞函數(shù)③積分作用的可調(diào)參數(shù)是Ti。積分時(shí)間的定義為：在越階信號(hào)輸入下，積分作用的輸出變化到等于比例作用的輸出所經(jīng)歷的時(shí)間就是積分時(shí)間Ti.④積分時(shí)間Ti反映積分作用的強(qiáng)弱，Ti越小，積分作用越強(qiáng)，即在一定的輸入量X及相等的時(shí)間條件下，控制器輸出的變化量越大，控制作用越強(qiáng)。反之亦然。⑤不能單獨(dú)采用積分作用構(gòu)成控制器特性。⑥一般用于偏差小的控制對(duì)象。七、什么是理想微分控制規(guī)律？試寫(xiě)出微分控制規(guī)律的微分方程和傳遞函數(shù)表達(dá)式？微分作用的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)）是什么？微分控制規(guī)律的可調(diào)參數(shù)是什么，是如何定義的？其大小對(duì)微分作用有何影響？能否單獨(dú)采用微分作用構(gòu)成控制器特性？一般用于何種控制對(duì)象？①輸入偏差變化的速度越大，則微分作用的輸出越大，然而對(duì)于一個(gè)固定不變的偏差，不管這個(gè)偏差有多大，微分作用的輸出總是零，稱為理想微分作用。②Y=Td(dX/dt)；G(s)=TdS③超前作用，這是微分作用的一個(gè)特點(diǎn)④微分控制規(guī)律的可調(diào)參數(shù)是Td，微分時(shí)間Td等于微分增益與微分時(shí)間常數(shù)的乘積⑤微分時(shí)間Td反映了微分作用的強(qiáng)弱，Td越大，微分作用越強(qiáng)，即控制作用越強(qiáng)，單位分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，容易引起系統(tǒng)的不良振蕩；Td越小，微分作用越弱；當(dāng)Td=0時(shí)，微分作用取消了⑥不能單獨(dú)采用微分作用構(gòu)成控制器特性⑦可以使被控變量的超調(diào)量變小，操作周期和回復(fù)時(shí)間縮短，系統(tǒng)的質(zhì)量得到全面提高，對(duì)容易滯后較大的對(duì)象，其效果特別顯著。八、理想的PID控制規(guī)律的微分方程和傳遞函數(shù)表達(dá)式？模擬控制器的PID運(yùn)算式有幾種？各是什么？寫(xiě)出其表達(dá)式，并畫(huà)出原理圖?；镜臄?shù)字式PID運(yùn)算式常見(jiàn)的有幾種形式？改進(jìn)型數(shù)字式PID運(yùn)算式有幾種形式？①理想的PID微分方程為傳遞函數(shù)為②兩種1)偏差型PID運(yùn)算式微分先行PID運(yùn)算式③基本數(shù)字式PID運(yùn)算式：位置型算式，增量型算式，速度型算式，偏差系數(shù)型算式④改進(jìn)型數(shù)字式PID運(yùn)算式：不完全微分算式，微分先行PID算式，帶不靈敏區(qū)的PID算式，積分分離PID算式。何謂控制器的控制點(diǎn)？試用方波輸入信號(hào)積分控制作用的響應(yīng)曲線來(lái)說(shuō)明。對(duì)于具有積分作用的控制器，當(dāng)測(cè)量值等于給定值時(shí)，其輸出可以穩(wěn)定在任意值上，控制器的這種性能，成為控制點(diǎn)。什么是控制點(diǎn)偏差？何謂控制精度，調(diào)節(jié)精度？它是預(yù)示何種控制器的技術(shù)指標(biāo)？其大小表明什么？控制點(diǎn)偏差:由于開(kāi)環(huán)增益為有限制等原因，又有積分作用控制器的輸出穩(wěn)定不變時(shí)，測(cè)量值與給定值之間不可能完全相等而會(huì)存在微小偏差，此偏差稱為控制點(diǎn)偏差控制點(diǎn):對(duì)于具有積分作用的控制器，當(dāng)測(cè)量值等于給定值時(shí)，其輸出可以穩(wěn)定在任意值上，控制器的這種性能就控制點(diǎn)控制精度:最大控制點(diǎn)偏差占輸入信號(hào)范圍的百分?jǐn)?shù)他們都是預(yù)示有積分作用的控制器的技術(shù)指標(biāo)，大小預(yù)示著控制器的控制性能，它表征著控制器減小余差的能力什么是積分增益，開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)？積分增益：在適當(dāng)幅度的階躍輸入下，實(shí)際比例積分控制器的輸出的最終變化量與初始變化量的比值開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)：控制器的最終輸出變化量與輸入偏差的比值什么是積分飽和現(xiàn)象？如何防止積分飽和現(xiàn)象積分飽和現(xiàn)象：具有積分作用的控制器在單方向偏差信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間作用下，其輸出達(dá)到輸出范圍上限值或下限值后，積分作用將繼續(xù)進(jìn)行，從而使控制器脫離正常狀態(tài)的現(xiàn)象防止積分飽和：1、在控制器達(dá)到輸出上線值或下限值時(shí)，暫停積分作用2、在輸出值達(dá)到上限值或下限值時(shí)，使積分作用不繼續(xù)增加十三、什么是正反作用調(diào)節(jié)器（控制器）？選擇控制器正反作用的過(guò)程和原則是什么？如何設(shè)置正反作用正作用:控制器的輸出隨輸入的增加而增加反作用:控制器的輸出隨輸入的增加而減小原則:總得原則是要讓整個(gè)控制回路成負(fù)特性輔助單元，手操器（手操電路）輔助單元是為了滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)某些要求而增設(shè)的儀表，如操作器、安全柵等。手操電路的作用是實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作，它有軟手操和硬手操兩種操作方式。十五、數(shù)字式控制器的硬件電路由幾部分組成？各自的功能是什么？軟件由幾部分構(gòu)成，各自的功能是什么硬件電路組成：主機(jī)電路、過(guò)程輸入通路、過(guò)程輸出通路、人機(jī)接口電路、通信接口電路組成主機(jī)電路：是數(shù)字式控制器的核心，用于實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，各組成部分之間的管理過(guò)程輸入通道：分模擬量和數(shù)字量輸入通道，分別管理模擬量和數(shù)字量的鏈接輸入信號(hào)過(guò)程輸出通道：分模擬量和數(shù)字量輸出通道，分別管理模擬量和數(shù)字量的輸出軟件組成：系統(tǒng)軟件和用戶軟件系統(tǒng)軟件:由監(jiān)管程序和功能模塊組成;前者保證硬件電路能正常工作并實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的功能，功能模塊提供各種功能，用戶可以選擇所需要的功能模塊以構(gòu)成用戶程序用戶軟件：是用戶根據(jù)控制系統(tǒng)要求，在系統(tǒng)程序中選擇所需要的功能模塊，并將它們按一定的規(guī)則連接起來(lái)，起作用是使控制器完成預(yù)定的控制與運(yùn)算功能十六、SLPC有幾路模擬量輸入通道，其信號(hào)規(guī)格是怎樣規(guī)定的？一般情況下，被控變量測(cè)量值應(yīng)接在哪路輸入通道，為什么？SLPC有幾路模擬輸出通道，其信號(hào)規(guī)格是怎樣規(guī)定的？控制作用的輸出一般是用過(guò)哪路輸出通道，為什么？SLPC可編程調(diào)節(jié)器共有5個(gè)模擬量輸入通道，模擬量輸入通道中，X1輸入通道具有備用方式。SLPC可編程調(diào)節(jié)器共有3個(gè)模擬量輸出通道，其中一路Y1為4~20mADC電流輸出，兩路Y2，Y3為1~5VDC電壓輸出，相互間也不隔離。十七、SLPC指令有幾種類型，是什么？有幾種控制功能指令？SLPC可編程調(diào)節(jié)器指令有以下4種類型：信號(hào)讀取指令LD、信號(hào)存儲(chǔ)指令ST、程序結(jié)束指令END和各種功能指令。SLPC可編程調(diào)節(jié)器指令有3種控制功能指令：基本控制指令BSC、串級(jí)控制指令CSC、選擇控制指令SSC。十八、S寄存器的工作原理和過(guò)程？三種控制功能指令的功能框圖和擴(kuò)展后的功能結(jié)構(gòu)圖二十、SLPC的應(yīng)用帶溫壓補(bǔ)償?shù)臍怏w流量控制系統(tǒng)第三章變送器一、變送器在控制系統(tǒng)中的作用是什么？畫(huà)出變送器的理想輸入輸出特性曲線，并給出一般表達(dá)式。變送器在自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)中的作用，是對(duì)各種工藝參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位、成分等物理量進(jìn)行檢測(cè)，以供顯示、記錄或控制之用。模擬式變送器的理想輸入輸出特性根據(jù)模擬式變送器的構(gòu)成原理圖，寫(xiě)出變送器的特性表達(dá)式。三、根據(jù)采用HART協(xié)議通信方式和數(shù)字方式變送器的構(gòu)成框圖，簡(jiǎn)述其工作過(guò)程。四、變送器在使用前應(yīng)進(jìn)行量程調(diào)整和零點(diǎn)調(diào)整。五、何謂量程調(diào)整，零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)漂移。量程調(diào)整的目的，是使變送器的輸出信號(hào)上限值ymax與測(cè)量范圍的上限值xmax相對(duì)應(yīng)。量程調(diào)整相當(dāng)于改變變送器的輸入輸出特性的斜率，也就是改變變送器輸出信號(hào)y與輸入信號(hào)x之間的比例系數(shù)。零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)漂移的目的，都是使變送器的輸出信號(hào)下限值ymax與測(cè)量范圍的下限值xmin相對(duì)應(yīng)，在xmin=0時(shí)，稱為零點(diǎn)調(diào)整，在xmin≠0時(shí)，稱為零點(diǎn)漂移。也就是說(shuō)，零點(diǎn)調(diào)整使變送器的測(cè)量起始點(diǎn)為零，而零點(diǎn)遷移是把測(cè)量的起始點(diǎn)又零遷移到某一數(shù)值（正值或負(fù)值）。當(dāng)測(cè)量的起始點(diǎn)由零變?yōu)槟骋徽?，稱為正遷移；反之，當(dāng)測(cè)量的起始點(diǎn)由零變?yōu)槟骋回?fù)值，稱為負(fù)遷移。六、變送器在使用時(shí)為何要進(jìn)行線性補(bǔ)償，一般有幾種補(bǔ)償方法，各是什么？變送器在使用時(shí)，總是希望其輸出信號(hào)與被測(cè)參數(shù)之間成線性關(guān)系，但由于反饋部分與傳感器組件具有的輸出信號(hào)與被測(cè)參數(shù)之間往往存在著非線性關(guān)系，因此，為了使變送器的輸出信號(hào)y與被測(cè)參數(shù)x之間成線性關(guān)系，必須進(jìn)行非線性補(bǔ)償。對(duì)于模擬式變送器，非線性補(bǔ)償方法有兩種：EQ\o\ac(○,)使反饋部分與傳感器組件具有相同的非線性特征；EQ\o\ac(○,)使測(cè)量部分與傳感器組件具有相反的非線性特征；變送器信號(hào)傳輸有幾種方式？模擬式變送器通常有幾種信號(hào)傳輸方式？數(shù)字式變送器有幾種常用的信號(hào)傳輸方式？變送器信號(hào)的傳輸方式：氣動(dòng)變送器：兩根氣動(dòng)管線電動(dòng)變送器：二線制和四線制智能變送器：EQ\o\ac(○,)現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式EQ\o\ac(○,)HART協(xié)議4~20mADC電流信號(hào)數(shù)字信號(hào)八、什么是二線制和四線制變送器？二線制變送器有何特殊要求？電源、負(fù)載電阻RL和變送器是串聯(lián)的，即二根導(dǎo)線同時(shí)傳送變送器所需的電源和輸出電流信號(hào)，這類變送器稱為二線制變送器。電源、負(fù)載電阻RL是分別與變送器相連的，即供電電源和輸出信號(hào)分別用二根導(dǎo)線傳輸，這類變送器稱為四線制變送器。二線制變送器，必須滿足如下三個(gè)條件。A變送器的正常工作電流I必須等于或小于變送器輸出電流的最小值I。I≤IB在下列電壓條件下，變送器能保持正常工作。U≤Emin-Iomax(Rl+r)C變送器的最小有效功率P為P<I(Emin-IminRLmax)九、什么是HART通信協(xié)議。其協(xié)議模型有幾層，各層規(guī)定了什么內(nèi)容？HART通信協(xié)議是數(shù)字式儀表實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信的一種協(xié)議，具有HART通信協(xié)議的變送器可以在一條電纜長(zhǎng)同時(shí)傳輸4~20mADC的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。協(xié)議模型有三層A物理層規(guī)定了信號(hào)的傳輸方法和傳輸介質(zhì)。B數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了數(shù)據(jù)幀的格式和數(shù)據(jù)通信規(guī)程。C應(yīng)用層規(guī)定了通信命令的內(nèi)容。十、什么叫FSK信號(hào)，如何實(shí)現(xiàn)的？在4~20mADC基礎(chǔ)上疊加幅度為±0.5mA的不同頻率的正弦調(diào)制波作為數(shù)字信號(hào)，1200Hz頻率代表邏輯“1”，2200Hz代表邏輯“0”。這種類型的數(shù)字信號(hào)通常稱為FSK信號(hào)。十一、電容式差壓變送器的工作原理？從硬件電路上可劃分為哪些部分構(gòu)成的？輸入差壓△p作用于測(cè)量部分電容式壓力傳感器的中心感壓膜片，從而使感壓膜片（即可動(dòng)電極）與固定電極所組成的差動(dòng)電容之電容量發(fā)生變化，此電容變化量由電容/電流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)Id，Id和調(diào)零與零遷電路產(chǎn)生的調(diào)零信號(hào)Iz的代數(shù)和同反饋電路產(chǎn)生的反饋信號(hào)If進(jìn)行比較，其差值送入放大器，經(jīng)放大得到整機(jī)的輸出信號(hào)Io。兩部分：測(cè)量部分和放大部分。一臺(tái)差壓變送器輸入信號(hào)量程范圍為10kpa到90kpa,若輸入信號(hào)在30~50kpa內(nèi)變化，則輸出信號(hào)的變化范圍是多少？為8mA~12mA第五章執(zhí)行器一、執(zhí)行器在控制系統(tǒng)中的作用是什么？執(zhí)行器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用是接受來(lái)自控制器的控制信號(hào)，通過(guò)其本身開(kāi)度的變化，從而達(dá)到控制流量的目的。二、執(zhí)行器由那兩個(gè)部分構(gòu)成，各部分的作用是什么？執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，它根據(jù)輸入控制信號(hào)的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出力F（或輸出力矩M）和位移（直線位移l或角位移θ），推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用下，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的閥芯產(chǎn)生一定位移，及執(zhí)行器的開(kāi)度變化，從而直接調(diào)節(jié)從閥芯、閥座之間流過(guò)的被控介質(zhì)的流量。三、執(zhí)行器按使用能源可分為幾類？控制系統(tǒng)中常用的是哪類，各有幾種類型？執(zhí)行器按使用能源形式可分為氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器三大類。常用的是氣動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)執(zhí)行器，它們常被稱為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。四、何謂執(zhí)行器的正反作用？選擇執(zhí)行器正反作用（氣開(kāi)閥，氣關(guān)閥）依據(jù)的原則是什么？如何實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的正反作用？執(zhí)行器的正、反作用兩種方式，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，執(zhí)行器的流通截面積增大，即流過(guò)執(zhí)行器的流量增大，稱為正作用；當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，流過(guò)執(zhí)行器的流量減小，稱為反作用。五、何謂執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用？執(zhí)行機(jī)構(gòu)有正作用和反作用兩種方式：輸入信號(hào)增加，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿向下運(yùn)動(dòng)，稱為正作用；輸入信號(hào)增加，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿向上運(yùn)動(dòng)，稱為反作用。六、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有幾種類型？電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有幾種類型？氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有薄膜式、活塞式和長(zhǎng)行程式三種類型。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為兩大類：直行程與角行程式七、閥門(mén)定位器的作用是什么？閥門(mén)定位器可以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的線性度，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，并且可以改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性從而可以改變整個(gè)執(zhí)行器的特性；閥門(mén)定位器可以采用更高的氣源壓力，從而可增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力、克服閥桿的摩擦力、消除不平衡力的影響和加快閥桿的移動(dòng)速度；閥門(mén)定位器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在一起，因而可減少控制信號(hào)的傳輸滯后。此外，閥門(mén)定位器還可以接受不同范圍的輸入信號(hào)，因此采用閥門(mén)定位器還可實(shí)現(xiàn)分程控制。第六章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成有哪幾部分？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制裝置、測(cè)量變送裝置、執(zhí)行器和被控對(duì)象等幾大部分組成。二什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖？其工作過(guò)程可分為幾個(gè)步驟？數(shù)據(jù)采集:實(shí)時(shí)檢測(cè)來(lái)自于測(cè)量變送裝置的被控變量瞬時(shí)值2.控制決策：根據(jù)采集到得被控變量按一定的控制規(guī)律進(jìn)行分析和處理，產(chǎn)生控制信號(hào)，決定控制行為3控制輸出：根據(jù)控制決策實(shí)時(shí)的像執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制認(rèn)為三、計(jì)算機(jī)控制裝置的硬件構(gòu)成和軟件構(gòu)成？硬件：主機(jī)系統(tǒng)，外部設(shè)備，系統(tǒng)總線，過(guò)程輸入輸出設(shè)備軟件：系統(tǒng)軟件，支持軟件，應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)有哪些？提高系統(tǒng)可靠性的措施有哪些？可靠性指標(biāo)：可靠度平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBFH和平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR措施：1.選用高性能的計(jì)算機(jī)控制設(shè)備，保證在惡劣的工業(yè)環(huán)境下仍能正常運(yùn)行2.設(shè)計(jì)可靠的控制方案，提供各種安全保護(hù)措施，如報(bào)警、故障預(yù)測(cè)和處理3.采用分散控制思想4.增加后備手操或后備儀表控制系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以把后備裝置切換到控制回路中去，保證生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行5.對(duì)于可靠性要求更高的特殊控制對(duì)象可以設(shè)計(jì)6.采用安全可靠的屏蔽、隔離、接地等抗干擾技術(shù)五、什么是可靠度？系統(tǒng)可靠度如何計(jì)算？1:可靠度可靠度即使用概率來(lái)表示的零件，設(shè)備或系統(tǒng)的可靠程度。它的具體定義是：在規(guī)定的環(huán)境溫度，濕度，震動(dòng)和使用方法及維護(hù)措施等條件下，在規(guī)定的工作期限內(nèi)，設(shè)備無(wú)故障地發(fā)揮規(guī)定功能（應(yīng)具備的技術(shù)指標(biāo)）的概率。2:串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度R串=R1+R2+……+Rn并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度R井=1-（1-R1）(1-R2)……（1-Rn）式中1-（1-R1）(1-R2)……（1-Rn）表示各子系統(tǒng)同時(shí)失效的概率。假如各自系統(tǒng)的可靠度均為0.9，當(dāng)并聯(lián)的子系統(tǒng)數(shù)分別為1,2和3時(shí)，則相應(yīng)的系統(tǒng)可靠度為：0.9,0.99,0.999.六、什么是平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF，和平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR？MTBF指設(shè)備在相鄰兩次故障的間隔內(nèi)正常工作時(shí)間的平均時(shí)間，MTTR指設(shè)備出現(xiàn)故障以后經(jīng)過(guò)維修恢復(fù)并重新投入運(yùn)行所需要的平均時(shí)間。常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪些？網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有哪些？網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：EQ\o\ac(○,)總線型網(wǎng)絡(luò)EQ\o\ac(○,)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)EQ\o\ac(○,)星型網(wǎng)絡(luò)EQ\o\ac(○,)樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)EQ\o\ac(○,)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。傳輸介質(zhì)有：雙絞線、同軸電纜、光纖和無(wú)線傳輸介質(zhì)等。八、DSI/RM將通信模型劃分為7個(gè)層次，從鄰接物理介質(zhì)層開(kāi)始，依次為物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，會(huì)話層，表示層和應(yīng)用層。各層的主要功能和服務(wù)內(nèi)容是什么？.物理層，數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層通常被稱作媒體層，他們定義了通信傳輸協(xié)議，是網(wǎng)絡(luò)工程師說(shuō)研究的對(duì)象;傳輸層，會(huì)話層，表示層則被稱作主機(jī)層，它們定義了通信處理協(xié)議，是用戶所面和各關(guān)心的內(nèi)容。應(yīng)用層應(yīng)用程序：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象和類型，配置屬性，文檔轉(zhuǎn)移，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)表示層數(shù)據(jù)解釋：網(wǎng)絡(luò)變量，應(yīng)用，報(bào)文，外來(lái)幀會(huì)話層遠(yuǎn)程行動(dòng)：對(duì)話，遠(yuǎn)程程序調(diào)用，連接恢復(fù)傳輸層端到端可靠行：端到端確認(rèn)，業(yè)務(wù)類型，包排序，雙重檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)層目的地尋址：?jiǎn)温穫鬏敽投嗦穫鬏敚康牡貙ぶ?，包路由選擇數(shù)據(jù)鏈路層介質(zhì)訪問(wèn)和組幀：組幀，數(shù)據(jù)編碼，效驗(yàn)，介質(zhì)訪問(wèn)，沖突檢測(cè)物理層電互聯(lián):介質(zhì)特定細(xì)節(jié)，收發(fā)器類型，物理連接TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的特點(diǎn)是什么?UDP建立在IP協(xié)議之上，提供面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸，是一個(gè)不可靠的傳輸層協(xié)議，UDP仍然是TCP/IP中一個(gè)非常重要的傳輸層協(xié)議，其原因就是它的高效率。傳輸控制協(xié)議TCP是一種面向連接、端對(duì)端、高可靠性的數(shù)據(jù)傳輸層協(xié)議。第八章1，JX-300X的硬件體系主要包括哪些部分？1，現(xiàn)場(chǎng)控制單元，控制站，下位機(jī)；2，操作站，工程師站，操作員站，管理員站，顯示；3，過(guò)程通信網(wǎng)絡(luò)。2，其通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分哪幾部分，各部分的作用和特點(diǎn)？JX-300XDCS采用三層通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；最上層為信息管理網(wǎng)，采用以太網(wǎng)絡(luò)，用于工廠級(jí)的信息傳送和管理，是實(shí)現(xiàn)全廠綜合管理的信息通道。中間層為過(guò)程控制網(wǎng)，采用雙高速冗余工業(yè)以太網(wǎng)SCnet作為其過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)，連接系統(tǒng)的工程師站，操作站和控制站，完成站與站之間的數(shù)據(jù)交換。底層網(wǎng)絡(luò)為控制站內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，采用主控制卡指揮式令牌網(wǎng)，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議，是控制站各卡件之間進(jìn)行信息交換的通道。3，JX-300X的軟件系統(tǒng)包括哪幾部分，各部分主要功能是什么？主要有三部分組成：第一部分是組態(tài)軟件包，第二部分是用于過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，操作，記錄，打印，事故報(bào)警等功能的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件包AdvanTrol；第三部分是用于與管理信息網(wǎng)相連的軟件。4，什么是OPC技術(shù)？簡(jiǎn)述其工作原理/模式OPC是一項(xiàng)面向工業(yè)過(guò)程控制的數(shù)據(jù)交換軟件技術(shù)。OPC標(biāo)準(zhǔn)中的軟件體系結(jié)構(gòu)為客戶/服務(wù)器模式，即將軟件分為OPC服務(wù)器和OPC客戶。5，JX300-X的控制站和操作站地址是如何給定的？SCnet最大的節(jié)電配置數(shù)量是多少？控制站地址：IP地址范圍是129~160；操作站地址：IP地址范圍是2~31。最大的節(jié)點(diǎn)配置數(shù)量是15個(gè)控制站和32個(gè)操作站。6，SBUS總線可分為哪幾層，各層的物理位置？用來(lái)連接哪些卡件？SBUS總線分為兩層。第一層為雙重化總線SBUS-S2.物理上位于控制站所管轄的I/O機(jī)籠之間，連接了主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡，用于主控制卡與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡間的信息交換；第二層為SBUS-S1總線，物理上位于各I/O機(jī)籠內(nèi)，連接了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和各塊I/O卡件，用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡與各塊I/O卡件之間的信息交換。7，JX-300X的每個(gè)控制站機(jī)柜最多可配置幾層機(jī)架，如何布置？卡件機(jī)籠分幾類？每類機(jī)架最多可配置多少塊卡件？如何布置？最多可配置16層機(jī)架，每只機(jī)柜最多配置7只機(jī)籠：1只電源箱機(jī)籠和6只卡件機(jī)籠?？C(jī)籠分兩類：主控制機(jī)籠和I/O機(jī)籠；每類機(jī)籠最多可以配置20塊卡件，即除了最多配置一對(duì)互為冗余的主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡之外，還可以配置16塊各類I/O卡件。8，JX-300X的卡件分哪幾類？一塊主控卡最多可掛接多少個(gè)I/O單元？主控的結(jié)構(gòu)？冗余配置的主控卡是如何工作的？分為冗余主控制卡，冗余數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡，I/O單元；最多可掛接16個(gè)I/O單元；主控卡的結(jié)構(gòu)是雙CPU；冗余中的兩個(gè)主控卡均執(zhí)行同樣的應(yīng)用程序，一個(gè)運(yùn)行在工作模式，另一個(gè)運(yùn)行在備用模式。9，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡是如何配置？作用為何？數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡與I/O卡件是如何通信的，與主控卡是如何通信的？每個(gè)I/O機(jī)籠內(nèi)必須裝配一對(duì)或一塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡來(lái)管理本機(jī)籠內(nèi)的所有I/O卡件；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡與I/O卡件間的通信是通過(guò)機(jī)籠內(nèi)母板上的通信通道實(shí)現(xiàn)的；與主控卡間的通信是通過(guò)雙重化總線實(shí)現(xiàn)的。10，I/O卡件的種類有哪些？試舉3種？電流信號(hào)輸入卡，電壓信號(hào)輸入卡，應(yīng)變信號(hào)輸入卡11，何謂DCS系統(tǒng)的組態(tài)？JX-300X的組態(tài)軟件是什么？組態(tài)在哪種設(shè)備上完成，在哪種設(shè)備上運(yùn)行？組態(tài)的步驟順序是什么？簡(jiǎn)述。當(dāng)系統(tǒng)需要與另外系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，用戶還需要將系統(tǒng)所采用的協(xié)議，使用的端口告訴控制系統(tǒng)。以上需要用戶為系統(tǒng)設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)的操作即所謂的系統(tǒng)組態(tài)。組態(tài)的步驟順序是：1）系統(tǒng)組態(tài)，（2）控制站組態(tài)，分為硬件組態(tài)，自定義變量組態(tài)，折線表組態(tài)，系統(tǒng)控制方案組態(tài)，（3）操作站組態(tài)，（4）編譯，下載JX-300X的組態(tài)