工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù) 吳卓坪 習(xí)題及答案 項(xiàng)目2

項(xiàng)目2采集生產(chǎn)線電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)（PLC）任務(wù)2.1電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)傳感器選型【小思考】傳感器在信號(hào)傳輸過(guò)程中導(dǎo)線容易受靜電和磁場(chǎng)干擾，采用何種方式可以減少靜電干擾？答：減少靜電干擾的方式有：1.靜電屏蔽，即利用金屬材料制成容器，將需要保護(hù)的電路包在其中，可以有效防止電場(chǎng)或磁場(chǎng)的干擾。2.通過(guò)在所需位置嵌入噪聲控制電路提高抗干擾性能；3.在有噪聲的線路周?chē)O(shè)置屏蔽結(jié)構(gòu)，改善布線干擾并調(diào)整內(nèi)部模擬內(nèi)核的阻抗?！救蝿?wù)練習(xí)】增量式編碼器和絕對(duì)式編碼器的主要區(qū)別？答：增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。增量式編碼器沒(méi)有記憶功能，斷電重啟后必須回到參考零位才能找到需要的位置。絕對(duì)式編碼器是每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼，因此的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)，而與測(cè)量的中間過(guò)程無(wú)關(guān)。絕對(duì)式編碼器有記憶功能，斷電重啟后不用回到零位，即可知道目標(biāo)所在的位置。振動(dòng)傳感器的主要分類？答：振動(dòng)傳感器的主要有電渦流式振動(dòng)傳感器、電感式振動(dòng)傳感器、電容式振動(dòng)傳感器、壓電式振動(dòng)傳感器、電阻應(yīng)變式振動(dòng)傳感器。任務(wù)2.2電機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)采集【小思考】振動(dòng)傳感器采用何種方式可以將4～20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)給PLC？答：有兩種方式：（1）串聯(lián)500Ω電阻將4-20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為2-10V的電壓信號(hào)；（2）通過(guò)直流信號(hào)隔離器，將4-20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-10V的電壓信號(hào)?！救蝿?wù)練習(xí)】模擬量負(fù)載信號(hào)類型有哪些？答：負(fù)載信號(hào)類型有0～10V、10V、5V、2.5V、0～20mA，4～20mA。采用博途軟件編程實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行振動(dòng)參數(shù)采集。答：任務(wù)2.3電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)上傳（OPC通信）【小思考】請(qǐng)查閱系統(tǒng)手冊(cè)，確認(rèn)CPU1215CDC/DC/DC支持多少個(gè)信號(hào)模塊用于I/O擴(kuò)展？答：CPU1215CDC/DC/DC支持8個(gè)信號(hào)模塊用于I/O擴(kuò)展。【任務(wù)練習(xí)】OPC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)？答：（1）OPC解決了自動(dòng)化設(shè)備的異構(gòu)問(wèn)題。自動(dòng)化設(shè)備有了統(tǒng)一的OPC標(biāo)準(zhǔn)接口之后，程序開(kāi)發(fā)人員只要編寫(xiě)一個(gè)OPC設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)程序，就可以很方便地通過(guò)OPC接口與自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。（2）OPC解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。由于多種原因，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在一段較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)會(huì)存在不同種類的自動(dòng)化控制設(shè)備或系統(tǒng)，只要其能夠提供各自的OPC服務(wù)器，應(yīng)用程序就可通過(guò)OPC接口完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。（3）OPC解決了訪問(wèn)專有數(shù)據(jù)庫(kù)的中間件問(wèn)題。在工程實(shí)際應(yīng)用中，許多監(jiān)控軟件都采用自主開(kāi)發(fā)的專有數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)這類數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)只能通過(guò)調(diào)用該軟件開(kāi)發(fā)商提供的專用API函數(shù)或其他的方式才能訪問(wèn)不同監(jiān)控軟件的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。有了OPC，軟件供應(yīng)商在提供后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時(shí)也開(kāi)放一個(gè)訪問(wèn)該數(shù)據(jù)庫(kù)的OPC服務(wù)接口，在這種情況下用戶只需編寫(xiě)OPC客戶端應(yīng)用程序就可以訪問(wèn)該監(jiān)控軟件的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。（4）OPC解決了來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)不同數(shù)據(jù)集成的問(wèn)題。企業(yè)的信息管理系統(tǒng)集成包括自動(dòng)化設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)之間、監(jiān)控系統(tǒng)與管理信息化系統(tǒng)之間及監(jiān)控系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)信息集成等，這些都可以通過(guò)OPC作為中間連接件在各系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)快速、可靠的數(shù)據(jù)信息傳輸和交換任務(wù)。例如，許多客戶端應(yīng)用程序可以通過(guò)OPC接口與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的節(jié)點(diǎn)設(shè)備相互交換數(shù)據(jù)，可以應(yīng)用在智能設(shè)備或是監(jiān)控系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的設(shè)備層，也可以應(yīng)用在客戶端應(yīng)用程序中。KEPServerEXOPCUA服務(wù)器的結(jié)構(gòu)組成包括哪些？答：KEPServerEXOPCUA服務(wù)器由三個(gè)部分組成，分別為對(duì)象、驅(qū)動(dòng)程序和OPCUA客戶端。【創(chuàng)新思考】查詢KEPServerEX與制造生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES）對(duì)接有幾種方式。答：KEPServerEX與制造生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES）有以下幾種對(duì)接方式（1）OPC協(xié)議通過(guò)OPCUA/DA等協(xié)議來(lái)通訊:如果上位系統(tǒng)支持OPCUA/DA協(xié)議，可以直接使用OPC接口與KEPServerEX對(duì)接并獲取數(shù)據(jù)。（2）通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式實(shí)現(xiàn)KEPServerEX支持通過(guò)Datalogger插件/ODBCClient驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入，KEPServerEX將獲取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)之后，上位系統(tǒng)通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。支持關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，例如SQL,MYSQL,ORACLE等等。（3）loTGateway插件KEPServerEX的IoTGateway插件支持REST和MQTT協(xié)議通訊，KEPServerEX可以做RESTClient、RESTServer和MQTTClient。上位系統(tǒng)可以通過(guò)這些協(xié)