微機(jī)控制技術(shù)老師給的復(fù)習(xí)題

1、微機(jī)控制技術(shù)老師給的復(fù)習(xí)題計算機(jī)測控技術(shù)復(fù)習(xí)題一、 是非題（在括號中正確的打，錯誤的打）1、 根據(jù)香農(nóng)定律（采樣定律），采樣頻率應(yīng)滿足t</max(式中max為系統(tǒng)信號最高角頻率)。 （ 對 ）2、單片機(jī)系統(tǒng)中按鍵消抖動方法只能采用延時子程序方法。 （ 錯 ）3、51單片機(jī)與a/d組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只能處理8位數(shù)據(jù)。 （ 錯 ）4、數(shù)字pi控制系統(tǒng)能夠達(dá)到無靜差控制。 （ 對 ）5、三相步進(jìn)電機(jī)工作電壓是3相交流電。 （ 錯）6、dcs是指多臺計算機(jī)控制一臺工業(yè)設(shè)備。 （錯）7、 計算機(jī)控制系統(tǒng)一定是穩(wěn)定系統(tǒng)。 （錯）8、步進(jìn)電機(jī)每個脈沖之間采用延時只是為了調(diào)速。（錯）9、平均值數(shù)字濾波

2、能消除脈沖干擾。（ 對）10、 計算機(jī)控制系統(tǒng)控制規(guī)律由軟件實(shí)現(xiàn)的。 （ 對 ）11、 由于dac0832為輸入2級鎖存，因此，多片dac0832不能同時進(jìn)行d/a輸出轉(zhuǎn)換。（ 錯 ）12、 數(shù)字pid控制算法當(dāng)微分系數(shù)為零時，系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)無靜差控制（ 錯 ）13、 多個數(shù)碼管組成的顯示器只能采用動態(tài)結(jié)構(gòu)。（ 錯 ）14、 一個8位接口只能接8個按鍵輸入信息。（ 錯 ）15、 光電耦合器的作用為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力。（ 對 ）16、 計算機(jī)控制系統(tǒng)的采樣周期要符合香農(nóng)定律。（ 對 ）17、a/d轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的主要器件。（ 對 ）18、mcs51單片機(jī)具有半雙工的串行口。（ 錯19、

3、四相步進(jìn)電機(jī)的工作方式只有單四拍。（錯 ）20、三相步進(jìn)電機(jī)的工作方式有2種。（ 錯 ）21、 adc0809被用作數(shù)/模轉(zhuǎn)換。（對）22、 數(shù)字pid控制算法當(dāng)積分系數(shù)為零時，系統(tǒng)能夠達(dá)到無靜差控制。（錯 ）23、數(shù)字pid控制算法當(dāng)微分系數(shù)為零時，系統(tǒng)能夠達(dá)到無靜差控制。（ 對 ）24. 在顯示系統(tǒng)中，若為動態(tài)顯示，需將待顯示數(shù)變成顯示碼才能輸出到顯示器 進(jìn)行顯示。若在顯示電路中增加一級鎖存器，則可直接將待顯示數(shù)輸出到顯示器進(jìn)行顯示。（，不能 ）25. dac0832是常用的8位d/a轉(zhuǎn)換器， ）26. 由于各種傳感器提供的電壓信號范圍很寬，需要通過可編程增益放大器，對信號進(jìn)行調(diào)整，使a/

4、d轉(zhuǎn)換器滿量程信號達(dá)到均一化。（ ）27. 某系統(tǒng)采用程序判斷濾波方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)總有一些雜波無法濾掉，原因是采樣時間間隔太大（ ，原因是兩次采樣的變化量y太大 ）。28. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，由于被控對象所處環(huán)境復(fù)雜，常使采樣值偏離實(shí)際值。所以一般要加入濾波環(huán)節(jié)，且常常將模擬濾波和數(shù)字濾波同時使用。（ ）29在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，常常需要設(shè)計報警電路，無論在什麼情況下，也不管原因如何，只要略微超限，立即報警。 （，有時為了減少報警次數(shù)，可設(shè)置上、下報警限 ）30.多路開關(guān)cd4051的作用就是把多路模擬信號轉(zhuǎn)換成一路信號。（ ）31在pid調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，積分i的作用是消除靜差，所以積分分

5、離pid不能消除靜差（ ,積分分離也能消除靜差 ）。32步進(jìn)電機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動，其關(guān)鍵原因是錯齒。（ ）33a/d轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號的連接方式是判斷a/d轉(zhuǎn)換方式的主要依據(jù)。（ ）二、選擇題1.由于計算機(jī)只能接收數(shù)字量，所以在模擬量輸入時需經(jīng)（ a ）轉(zhuǎn)換。aa/d轉(zhuǎn)換器 b雙向可控硅cd/a轉(zhuǎn)換器 d光電隔離器2.若系統(tǒng)欲將一個d/a轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量參數(shù)分配至幾個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要接入（ d ）器件完成控制量的切換工作。a鎖存器鎖存 b多路開關(guān)ca/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 d反多路開關(guān)3.某控制系統(tǒng)中，希望快速采樣，保持器的保持電容ch應(yīng)取值 （ a ）。a 比較小 b比較大 c取零值 d取負(fù)值4. 在le

6、d顯示系統(tǒng)中，若采用共陽極顯示器，則將段選模型送至 （ b ）。a 陽極 b 陰極 c陰極或陽極 d先送陰極再送陽極5. 電機(jī)控制意味著對其轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的控制，微型機(jī)控制系統(tǒng)的作法是通過（ b ）實(shí)現(xiàn)的。a改變定子的通電方向和通電占空比b改變轉(zhuǎn)子的通電方向和通電占空比c改變定子的通電電壓幅值d改變轉(zhuǎn)子的通電電壓幅值6.計算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（scc）中，scc計算機(jī)的作用是（ b ）a接收測量值和管理命令并提供給ddc計算機(jī)b按照一定的數(shù)學(xué)模型計算給定植并提供給ddc計算機(jī)c當(dāng)ddc計算機(jī)出現(xiàn)故障時，scc計算機(jī)也無法工作dscc計算機(jī)與控制無關(guān)7. 鍵盤鎖定技術(shù)可以通過（ c ）實(shí)現(xiàn)。a設(shè)置標(biāo)志位b控

7、制鍵值鎖存器的選通信號ca和b都行d定時讀鍵值8. rs-232-c串行總線電氣特性規(guī)定邏輯“1”的電平是（c ）。a03 伏以下 b07伏以上c-3伏以下 d+3伏以上9. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)常攙雜有干擾信號，（ d ）提高信/躁比。a只能通過模擬濾波電路b.只能通過數(shù)字濾波程序c.可以通過數(shù)字濾波程序/模擬濾波電路d.可以通過數(shù)字濾波程序和模擬濾波電路10步進(jìn)電機(jī)常被用于準(zhǔn)確定位系統(tǒng)，在下列說法中錯誤的是（ b ）。a步進(jìn)電機(jī)可以直接接受數(shù)字量b步進(jìn)電機(jī)可以直接接受模擬量c步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角和直線定位d步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)順時針、逆時針轉(zhuǎn)動11. 防止抖動是能否正確讀取鍵值的必要環(huán)節(jié)

8、，實(shí)現(xiàn)方法是（ a）。a可以用硬件電路或軟件程序?qū)崿F(xiàn)b只能用濾波電路或雙穩(wěn)態(tài)電路實(shí)現(xiàn)c只能用軟件程序?qū)崿F(xiàn)d只能用延時程序?qū)崿F(xiàn)12. lcd顯示的關(guān)鍵技術(shù)是解決驅(qū)動問題，正確的作法是（d ）。a采用固定的交流電壓驅(qū)動 b采用直流電壓驅(qū)動c采用交變電壓驅(qū)動 d采用固定的交變電壓驅(qū)動13. 小功率直流電機(jī)控制控制系統(tǒng)中，正確的作法是（b ）a改變定子上的通電極性，以便改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向b改變轉(zhuǎn)子上的通電極性，以便改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向c在定子上通以交流電，電機(jī)可周期性變換轉(zhuǎn)向d在轉(zhuǎn)子上通以交流電，電機(jī)可周期性變換轉(zhuǎn)向14. 在實(shí)際應(yīng)用中，pid調(diào)節(jié)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整結(jié)構(gòu)，但不能（ d）。a采用增量型pid調(diào)節(jié)

9、b采用帶死區(qū)的pid調(diào)節(jié)c采用pi調(diào)節(jié) d采用i d調(diào)節(jié)15. 若用4位共陽極led和74ls04構(gòu)成光報警系統(tǒng)，使最高位發(fā)光其余位不發(fā)光的報警模型是（a）。a1000b b0001b c1111b d0000b16. 關(guān)于adc0809中eoc信號的描述，不正確的說法是（d ）。a. eoc呈高電平，說明轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束b. eoc呈高電平，可以向cpu申請中斷c. eoc呈高電平，表明數(shù)據(jù)輸出鎖存器已被選通d. eoc呈低電平，處于轉(zhuǎn)換過程中17. 采樣/保持器的邏輯端接+5v，輸入端從2.3v變至2.6v,輸出端為（a ）。a從2.3v變至2.6v b從2.3v變至2.45v并維持不變c維持

10、在2.3v d快速升至2.6v并維持不變18. 計算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)（scc）中，scc計算機(jī)的作用是（b ）a接收測量值和管理命令并提供給ddc計算機(jī)b按照一定的數(shù)學(xué)模型計算給定植并提供給ddc計算機(jī)c當(dāng)ddc計算機(jī)出現(xiàn)故障時，scc計算機(jī)也無法工作dscc計算機(jī)與控制無關(guān)19. 鍵盤鎖定技術(shù)可以通過（ c）實(shí)現(xiàn)。a設(shè)置標(biāo)志位 b控制鍵值鎖存器的選通信號ca和b都行 d定時讀鍵值20引起調(diào)節(jié)的根本原因是偏差，所以在下列說法中,不正確的是（d ）。a偏差的正、負(fù)決定調(diào)節(jié)作用的方向b偏差的大、小決定調(diào)節(jié)作用的強(qiáng)、弱c偏差為零，調(diào)節(jié)作用為零 d偏差太大，調(diào)節(jié)失效21. dac0832的vref接-5v，

11、iout1接運(yùn)算放大器異名端，輸入為1000000b ，輸出為（ ）。a. +5v b. +2.5v c. -5v d. -2.5v22. 采用adc0809構(gòu)成模擬量輸入通道,adc0809在其中起（ ）作用。a. 模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 b. 數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換c. 模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和采樣/保持器 d. 模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和多路開關(guān)23. 系統(tǒng)采用程序判斷濾波，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)總有一些雜波殘留，原因是（ ）。a.取樣次數(shù)太少 b.y取值太大c.y取值太小 d.相鄰兩次采樣值間的差小于y24. 當(dāng)鍵盤與單片機(jī)間通過int0中斷方式接口時，中斷服務(wù)程序的入口地址是2040h，只有（ ）才能正常工

12、作。a把2040h存入0003h b把2040h存入000bhc把a(bǔ)jmp 2040h的機(jī)器碼存入0003hd把a(bǔ)jmp 2040h的機(jī)器碼存入000bh25. 在pid調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，若想增強(qiáng)微分作用，正確的作法是（ ）。 a加大系數(shù)ti b加大系數(shù)kp c加大系數(shù)ki d加大系數(shù)t26. 在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，t的確定十分重要，原因是（ ）。at太大，系統(tǒng)精度不夠 bt太大，積分作用過強(qiáng)ct太小，微分作用太強(qiáng) dt太小，積分作用過弱27. 在計算機(jī)交流電機(jī)控制系統(tǒng)中，需要解決的問題是（ ）。a將交流變成直流后并放大 b將直流變成交流后并放大c設(shè)單向開關(guān)，使直流電通過并放大d設(shè)雙向開關(guān)，使交流電通

13、過并放大28. 在微型機(jī)控制系統(tǒng)中的模擬量輸出通道中,最關(guān)鍵的器件是( )。a多路開關(guān) b. 光電隔離器 ca/d轉(zhuǎn)換器 dd/a轉(zhuǎn)換器29. 若系統(tǒng)中采樣保持器的保持電容值比較小，則其（ ）。a采樣速度快但保持性能差 b采樣速度及保持性能與電容值無關(guān)c采樣速度慢但保持性能好 d采樣速度及保持性能只與電壓有關(guān)30rs232c的電氣特性規(guī)定使用 ( )。attl電平 bcmos電平c正邏輯電平 d邏輯電平 三、 填充題：1、對防脈沖干擾比較有效的數(shù)字濾波方法是 中值濾波2、增量式數(shù)字pid控制算法是 ， 。3、計算機(jī)直接參與控制典型系統(tǒng)有直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ddc）、集散控制系統(tǒng)（dcs） 和 現(xiàn)

14、場總線控制系統(tǒng)（fcs）4、ddc系統(tǒng)的中文全名是 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 。5、模擬輸出通道的一般結(jié)構(gòu)有 寄存器、 d/a轉(zhuǎn)換器 和 放大/變換電路 。6、模擬量多輸入通道主要有 多路開關(guān)、d/a轉(zhuǎn)換器 和 寄存器7、計算機(jī)控制系統(tǒng)的控制兩大過程 實(shí)時數(shù)據(jù)采集 、 實(shí)時決策控制8、防積分飽和的方法有 遇限削弱積分法 和 積分分離法9、組成數(shù)碼管顯示電路結(jié)構(gòu)有 靜態(tài)顯示 和 動態(tài)顯示10、單片機(jī)擴(kuò)展i/o接口使用 串行 接口最節(jié)省主機(jī)i/o口。11. 香農(nóng)定理告訴我們，采樣頻率越高，采樣數(shù)據(jù)描繪的曲線 越接近 實(shí)際曲線。所以，為了提高控制精度，應(yīng)盡可能 提高采樣頻率 。12. 在10位a/d轉(zhuǎn)換器中

15、，設(shè)滿量程為5v，試寫出相對于下列各模擬量所對應(yīng)的數(shù)字量：13. 模擬量為5v時，所對應(yīng)的數(shù)字量為3ff h。14. 模擬量為0v時，所對應(yīng)的數(shù)字量為 200 h。15. 模擬量為-2.5v時，所對應(yīng)的數(shù)字量為 100 h。16. 在三相步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中，為了提高控制力矩，常常采用 雙三拍 方法來實(shí)現(xiàn)。17. 操作指導(dǎo)系統(tǒng)對 驅(qū)動方式未模清控制規(guī)律的系統(tǒng)（或不需要控制的） 目的在于更適宜。18. 某微型機(jī)采樣系統(tǒng)中，cd4051的inh端接+5v，控制端c、b、a接地時，選通 無通道。19. lcd的多極驅(qū)動方式是指 多個背極，該段能否顯示 。20. 在pid調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，比例系數(shù)kp的確定比微分

16、系數(shù)ki和積分系數(shù)kd更重要，因?yàn)樗P(guān)系到 因?yàn)閗p不但與本身有關(guān)，而且還和kdki有關(guān) 。21. 某儀器受體積限制只允許設(shè)置8個功能鍵，但卻要求有十六種功能，可以采用 雙功能鍵 的辦法解決。22. 和pid調(diào)節(jié)一樣，模糊控制器的最大優(yōu)點(diǎn)是不要求數(shù)學(xué)模型。23. spi總線與i2c總線的主要區(qū)別是_ spi有三條線，而i2c只有兩條 _和_ i2c的總線是雙向的_24ddc系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是_用一臺計算機(jī)控制多個回路_。_用一臺計算機(jī)控制多個回路_25采樣/保持器有兩種工作方式。在采樣方式中，采樣-保持器的輸出_ 跟隨輸入變化_。在保持狀態(tài)時，采樣-保持器的輸出_保持不變 _。跟隨輸入變化 保持

17、不變26在pid控制系統(tǒng)中， i的作用主要是_消除靜差 _，它一般不單獨(dú)使用的原因是_ 速度不變_。消除靜差 速度不變27在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，只使用一個s/h和a/d構(gòu)成的系統(tǒng)稱之為 _分時采樣，分時轉(zhuǎn)換 _系統(tǒng)，而只使用多個s/h和一個a/d構(gòu)成的系統(tǒng)稱之為 _ 同時采樣，分時轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。28在微型機(jī)控制系統(tǒng)中，鍵盤處理程序由兩部分組成，其一是計算鍵值，其二則是，_根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)移到鍵功能入口地址 _。29當(dāng)lf198采樣/保持器的邏輯端輸入低電平時，輸入電平從3.25伏下滑到2.70伏，此時輸出端電平為_3.25v _.30積分分離pid與變速積分pid的根本區(qū)別是_前者是對積分是開關(guān)量，后者則是

18、線性的_。31計算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)與計算機(jī)直接控制系統(tǒng)的根本區(qū)別是,前一種系統(tǒng)具有兩級計算機(jī)，其中監(jiān)督計算機(jī)的作用是按 描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型 計算 最佳給定值 送到ddc計算機(jī)。_。34cd4051是_8_路_雙_向多路開關(guān)，當(dāng)其inh端接_0_伏時，芯片被選通。35在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，采樣周期t的確定很重要，因?yàn)樗P(guān)系到_采樣精度_,t太大_精度差_。36某微型機(jī)系統(tǒng)中，控制回路多，數(shù)據(jù)處理任務(wù)較重，對鍵盤的實(shí)時性要求也比較高，設(shè)計時應(yīng)采用 _中斷_ 方式完成鍵盤與主機(jī)的接口。37.步進(jìn)電機(jī)的步距角指 _通電一次轉(zhuǎn)過的角度_,齒距角指_轉(zhuǎn)子上兩齒間的夾角_.383相（a、b、c）步進(jìn)電機(jī)有3種通

19、電方式，它們是 ， 和 。 單三拍，雙三拍，三相六拍 （或abc，abbcca，aabbbccca）39非線性參數(shù)的標(biāo)度變換沒有固定公式可尋，因此處理起來比較困難。但我們可以通過 線性插值法 的辦法將其分部化為線性問題來處理。40標(biāo)度變換的目的就是_把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成人們所熟悉的十進(jìn)制工程量消除靜差_。41“模糊”一詞的英文寫法是_ fuzzy _，這種控制方法的最大優(yōu)點(diǎn)是_ 不需要數(shù)學(xué)模型_。 四、 問答題：1.計算機(jī)控制系統(tǒng)是由哪幾部分組成？畫出方塊圖并說明各部分的作用。答：（1）計算機(jī)控制系統(tǒng)是由工業(yè)控制機(jī)、過程輸入輸出設(shè)備和生產(chǎn)過程三部分組成。（2）方塊圖如下圖1.1所示： 圖1.1 計算

20、機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖 （3）工業(yè)控制機(jī)軟件由系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件組成。其中系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序，它是支持軟件及各種應(yīng)用軟件的最基礎(chǔ)的運(yùn)行平臺；支持軟件用于開發(fā)應(yīng)用軟件；應(yīng)用軟件是控制和管理程序；過程輸入輸出設(shè)備是計算機(jī)與生產(chǎn)過程之間信息傳遞的紐帶和橋梁。 生產(chǎn)過程包括被控對象、測量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)等裝置。2、計算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程是怎樣的?計算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下三個步驟：(1)實(shí)時數(shù)據(jù)采集：對被控量的瞬時值進(jìn)行檢測，并輸入給計算機(jī)。(2)實(shí)時決策：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進(jìn)行分析，并按已定的控制規(guī)律，決定下一步的控制過程。(3)實(shí)時

21、控制：根據(jù)決策，適時地對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。3、微型計算機(jī)控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。軟件是指能夠完成各種功能的計算機(jī)程序的總和。整個計算機(jī)系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協(xié)調(diào)進(jìn)行的，因此說軟件是微機(jī)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。就功能來分，軟件可分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫。(1)系統(tǒng)軟件：它是由計算機(jī)設(shè)計者提供的專門用來使用和管理計算機(jī)的程序。對用戶來說，系統(tǒng)軟件只是作為開發(fā)應(yīng)用軟件的工具，是不需要自己設(shè)計的。 系統(tǒng)軟件包括：a.操作系統(tǒng)：即為管理程序、磁盤操作系統(tǒng)程序、監(jiān)控程序等；b.診斷系統(tǒng)：指的是調(diào)節(jié)程序及故障診斷程序；c.開發(fā)系統(tǒng)：包括各種程序設(shè)計語言、語言處理

22、程序(編譯程序)、服務(wù)程序(裝配程序和編輯程序)、模擬主系統(tǒng)(系統(tǒng)模擬、仿真、移植軟件)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等；d.信息處理：指文字翻譯、企業(yè)管理等。(2)應(yīng)用軟件:它是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據(jù)要解決的實(shí)際問題而編寫的各種程序。應(yīng)用軟件包括：a.過程監(jiān)視程序：指巡回檢測程序、數(shù)據(jù)處理程序、上下限檢查及報警程序、操作面板服務(wù)程序、數(shù)字濾波及標(biāo)度變換程序、判斷程序、過程分析程序等； b.過程控制計算程序：指的是控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調(diào)度、文件管理及輸出、打印、顯示程序等； c.公共服務(wù)程序：包括基本運(yùn)算程序、函數(shù)運(yùn)算程序、數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序、格式編碼程

23、序。(3)數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要用于資料管理、存檔和檢索，相應(yīng)軟件設(shè)計指如何建立數(shù)據(jù)庫以及如何查詢、顯示、調(diào)用和修改數(shù)據(jù)等。4.微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？微機(jī)控制系統(tǒng)與常規(guī)的自動控制系統(tǒng)相比，具有如下特點(diǎn)：a.控制規(guī)律靈活多樣，改動方便b.控制精度高，抑制擾動能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制c.能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高d.控制與管理一體化，進(jìn)一步提高自動化程度 5.操作指導(dǎo)、ddc和scc系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？(1)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)：在操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)中，計算機(jī)的輸出不直接作用于生產(chǎn)對象，屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)。計算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型、控制算法對檢測到的生產(chǎn)過程

24、參數(shù)進(jìn)行處理，計算出各控制量應(yīng)有的較合適或最優(yōu)的數(shù)值，供操作員參考，這時計算機(jī)就起到了操作指導(dǎo)的作用。其原理框圖如圖1.2所示。 圖1.2操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)原理框圖(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(ddc系統(tǒng))：ddc(direct digital control)系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，經(jīng)輸入通道送給微機(jī)，微機(jī)將檢測結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，再進(jìn)行控制運(yùn)算，然后通過輸出通道控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。ddc系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍的一種應(yīng)用形式。其原理框圖如圖1.3所示。 圖1.3 ddc系統(tǒng)原理框圖(3)計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)(scc系統(tǒng))：

25、scc(supervisory computer control)系統(tǒng)比ddc系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實(shí)際情況，因?yàn)樵赿dc系統(tǒng)中計算機(jī)只是代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，而scc系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等。scc系統(tǒng)的原理框圖如圖1.4所示。 圖1.4 scc系統(tǒng)原理框圖scc是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)和ddc系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。 6.計算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是什么？大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，提高了計算機(jī)的可靠性和性能價格比，從而使計算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。為更好地適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以滿足對計算機(jī)控制系統(tǒng)提出的越

26、來越高的要求，目前計算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。a.普及應(yīng)用可編程序控制器b.采用集散控制系統(tǒng)c.研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng) 7.什么是過程通道？過程通道有哪些分類？過程通道是在計算機(jī)和生產(chǎn)過程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道。按信息傳遞的方向來分，過程通道可分為輸入過程通道和輸出過程通道；按所傳遞和交換的信息來分，過程通道又可分為數(shù)字量過程通道和模擬量過程通道。8.數(shù)字量過程通道由哪些部分組成？各部分的作用是什么？數(shù)字量過程通道包括數(shù)字量輸入通道和數(shù)字量輸出通道。數(shù)字量輸入通道主要由輸入緩沖器、輸入調(diào)理電路、輸入地址譯碼電路、并行接口電路和定時計數(shù)電路等組成。數(shù)字量輸出通道主要由輸出

27、鎖存器、輸出驅(qū)動電路、輸出口地址譯碼電路等組成。其中：輸入調(diào)理電路將來自控制裝置或生產(chǎn)過程的各種開關(guān)量，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，將其通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的高、低電平，同時還要考慮對信號進(jìn)行濾波、保護(hù)、消除觸點(diǎn)抖動，以及進(jìn)行信號隔離等問題。9.簡述兩種硬件消抖電路的工作原理。采用積分電路的硬件消抖電路，首先利用積分電路將抖動的高頻部分濾出，其次利用施密特觸發(fā)器整形。采用rs觸發(fā)器的硬件消抖電路，主要是利用rs觸發(fā)器的保持功能實(shí)現(xiàn)消抖。10.簡述光電耦合器的工作原理及在過程通道中的作用。光電耦合器由封裝在一個管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成，如圖2.1所示。輸入電流流過二極管時使其發(fā)光，照射到光敏三極管上使

28、其導(dǎo)通，完成信號的光電耦合傳送，它在過程通道中實(shí)現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離。 圖2.1光電耦合器電路圖 11.模擬量輸入通道由哪些部分組成？各部分的作用是什么？模擬量輸入通道一般由i/v變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、a/d轉(zhuǎn)換器、接口及控制邏輯電路組成。(1)i/v變換：提高了信號遠(yuǎn)距離傳遞過程中的抗干擾能力，減少了信號的衰減，為與標(biāo)準(zhǔn)化儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配提供了方便。(2)多路轉(zhuǎn)換器：用來切換模擬電壓信號的關(guān)鍵元件。(3)采樣保持器：a/d轉(zhuǎn)換器完成一次a/d轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在a/d轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器

29、。(4)a/d轉(zhuǎn)換器：模擬量輸入通道的任務(wù)是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，能夠完成這一任務(wù)的器件，稱為之模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog/digital converter，簡稱a/d轉(zhuǎn)換器或adc)。 12.對理想多路開關(guān)的要求是什么？理想的多路開關(guān)其開路電阻為無窮大，其接通時的導(dǎo)通電阻為零。此外，還希望切換速度快、噪音小、壽命長、工作可靠。13、簡要說明多路開關(guān)的主要特點(diǎn)。（1）采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式結(jié)構(gòu)，尺寸小，便于安排；（2）直接與ttl（或cmos）電平相兼容；（3）內(nèi)部帶有通道選擇譯碼器，使用方便；（4）可采用正或負(fù)雙極性輸入；（5）轉(zhuǎn)換速度快，通常其導(dǎo)通或關(guān)斷時間在1ms左右，有些產(chǎn)品已達(dá)到幾十

30、到幾百納秒（ns）；（6）壽命長，無機(jī)械磨損；（7）接通電阻低，一般小于100w，有的可達(dá)幾歐姆；（8）斷開電阻高，通常達(dá)109w以上。 14.采樣保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。 采樣保持器的作用：a/d轉(zhuǎn)換器完成一次a/d轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在a/d轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容

31、值大，保持性能好，但跟隨特性差。 15.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器？為什么？ 不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者a/d轉(zhuǎn)換時間較快，使得在a/d轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的a/d轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。 16.設(shè)被測溫度變化范圍為0oc-1200oc,如果要求誤差不超過0.4oc,應(yīng)選用分辨為多少位的a/d轉(zhuǎn)換器？1200選擇依據(jù)：nlog1+1220.417.模擬量輸出通道由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？模擬量輸出通道一般由接口電路、d/a轉(zhuǎn)換器、功率放大和v/i變換等信號調(diào)理電路組成。(1)d/a轉(zhuǎn)換器：模擬量輸出通道的核心是數(shù)

32、/模轉(zhuǎn)換器(digital/analog converter,簡稱d/a轉(zhuǎn)換器或dac)。它是指將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的元件或裝置。(2)v/i變換：一般情況下，d/a轉(zhuǎn)換電路的輸出是電壓信號。在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)計算機(jī)遠(yuǎn)離現(xiàn)場，為了便于信號的遠(yuǎn)距離傳輸，減少由于傳輸帶來的干擾和衰減，需要采用電流方式輸出模擬信號。許多標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)儀表或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般是采用010ma或420ma的電流信號驅(qū)動的。因此，需要將模擬電壓信號通過電壓/電流(v/i)變換技術(shù)，轉(zhuǎn)化為電流信號。18、多位led顯示器顯示方法有哪兩種？兩種顯示都需要解決的問題是什麼？ 怎樣解決？一種是動態(tài)顯示，另一種是靜態(tài)顯示。兩種顯示方

33、式都需要解決的問題是將待顯示的字符變成led顯示碼，即譯碼?？梢杂糜布g碼器實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件程序完成。19、說明動態(tài)顯示與靜態(tài)顯示的的特點(diǎn)及各自的用途。動態(tài)顯示是每一時刻只有一位在顯示，而且按照一定的周期循環(huán)顯示，由于循環(huán)周期比較快，所以人眼看到的仍然是一個多位同時顯示。靜態(tài)顯示是各位一起顯示。動態(tài)顯示用于仿真器，而靜態(tài)顯示則用于工業(yè)過程控制和智能化儀表。20、抖動、重鍵都是鍵盤設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題，用什麼方法可以解決？答：抖動是鍵盤工作中的常見現(xiàn)象，它將影響計算機(jī)對按鍵的查詢工作的準(zhǔn)確性。常采用的防抖措施有： 軟件延時程序（一般為10-20毫秒）。 硬件防抖電路：雙穩(wěn)態(tài)電路及濾波電路。21

34、、pwm控制意味著什么？它有什么作用？微型機(jī)控制系統(tǒng)中是怎樣實(shí)現(xiàn)的？ 答：pwm是脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng)，它用來控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和方向。其方法是通過改變對電機(jī)的通電時間達(dá)到調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。具體作法是，首先根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的要求，確定占空比，即通電時間與通電周期之比，再按照通、斷電時間送出控制模型，使電機(jī)按要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。方向是通過改變4個開關(guān)的通電狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。22、畫圖說明小功率直流電機(jī)雙向控制原理，并說明如何實(shí)現(xiàn)正、反控制。 答：小功率直流電機(jī)雙向控制原理圖，如下所示： 圖中，當(dāng)sw1和sw4閉合時，馬達(dá)正轉(zhuǎn)；當(dāng)sw2和sw3閉合時，馬達(dá)反轉(zhuǎn)；當(dāng)sw1和sw3或sw2和sw4閉合時，馬達(dá)剎車；當(dāng)s

35、w1、sw3、sw2和sw4都斷開時，馬達(dá)滑行。23、pid調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，微分調(diào)節(jié)起何作用？為什麼在有些系統(tǒng)中采用不完全微分算式，它與常規(guī)算式有哪些區(qū)別？微分的作用是加快調(diào)整速度。由于微分只存在于瞬間，因而有時會使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，而使調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。為了避免震蕩，在一些系統(tǒng)中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫減弱，以避免由于微分突然下降到0而產(chǎn)生震蕩。24、在pid調(diào)節(jié)器中系數(shù)kp、ki、kd各有什么作用？它們對調(diào)節(jié)品質(zhì)有什么影響？系數(shù)kp為比例系數(shù)，提高系數(shù)kp可以減小偏差，但永遠(yuǎn)不會使偏差減小到零，而且無止境地提高系數(shù)kp最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。系數(shù)ki

36、為積分常數(shù)，ki越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點(diǎn)是，只要被調(diào)量存在偏差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時間不斷加強(qiáng)，直到偏差為零。在被調(diào)量的偏差消除后，由于積分規(guī)律的特點(diǎn)，輸出將停留在新的位置而不回復(fù)原位，因而能保持靜差為零。但單純的積分也有弱點(diǎn)，其動作過于遲緩，因而在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時，往往使調(diào)節(jié)的動態(tài)品質(zhì)變壞，過渡過程時間加長。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，提高控制精度。系數(shù)kd為微分常數(shù)，kd越大微分作用越強(qiáng)。微分調(diào)節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的相應(yīng)速度，減小超調(diào)，克服振蕩，消除系統(tǒng)慣性的影響。 25、.什么是數(shù)字pid位置型控制算法和增量型控制算法？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制生產(chǎn)過程變量，必須將模

37、擬pid算式離散化，變?yōu)閿?shù)字pid算式，為此，在采樣周期t遠(yuǎn)小于信號變化周期時，作如下近似(t足夠小時，如下逼近相當(dāng)準(zhǔn)確，被控過程與連續(xù)系統(tǒng)十分接近)：edtte(j)0j=0tk于是有： u(k)是全量值輸出，每次的輸出值都與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置(如控制閥門的開度)一一對應(yīng)，所以稱之為位置型pid算法。在這種位置型控制算法中，由于算式中存在累加項，因此輸出的控制量u(k)不僅與本次偏差有關(guān)，還與過去歷次采樣偏差有關(guān)，使得u(k)產(chǎn)生大幅度變化，這樣會引起系統(tǒng)沖擊，甚至造成事故。所以實(shí)際中當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的不是控制量的絕對值，而是其增量時，可以采用增量型pid算法。當(dāng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器為步進(jìn)電機(jī)、電動

38、調(diào)節(jié)閥、多圈電位器等具有保持歷史位置的功能的這類裝置時，一般均采用增量型pid控制算法。 j=0dee(k)-e(k-1)dtt tu(k)=kpe(k)+tie(j)+te(k)-e(k-1)ktddu(k)=kpe(k)-e(k-1)+與位置算法相比，增量型pid算法有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)位置型算式每次輸出與整個過去狀態(tài)有關(guān)，計算式中要用到過去偏差的累加值，容易產(chǎn)生較大的累積計算誤差；而在增量型算式中由于消去了積分項，從而可消除調(diào)節(jié)器的積分飽和，在精度不足時，計算誤差對控制量的影響較小，容易取得較好的控制效果。(2)為實(shí)現(xiàn)手動自動無擾切換，在切換瞬時，計算機(jī)的輸出值應(yīng)設(shè)置為原始閥門開度u0，若

39、采用增量型算法，其輸出對應(yīng)于閥門位置的變化部分，即算式中tte(k)+de(k)-2e(k-1)+e(k-2)tit不出現(xiàn)u0項，所以易于實(shí)現(xiàn)從手動到自動的無擾動切換。(3)采用增量型算法時所用的執(zhí)行器本身都具有寄存作用，所以即使計算機(jī)發(fā)生故障，執(zhí)行器仍能保持在原位，不會對生產(chǎn)造成惡劣影響。24、說明算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波和滑動平均濾波之間的區(qū)別以及各自的用途。算術(shù)平均濾波每一次采樣值所占的比例均相等；可用于任何場合，如壓力、流量等。加權(quán)平均濾波則每次采樣值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采樣的系數(shù)總和為ci=0；這種濾波主要用于那些想突出采樣的某些部分的場合。

40、而滑動平均濾波則是每次只更新一個采樣值，因而采樣速度快。此濾波主要用于實(shí)時性要求比較快的場合。25、平均濾波有幾種？并說明各自的特點(diǎn)。答：平均濾波有三種：算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波、滑動平均濾波。算術(shù)平均濾波每一次采樣值所占的比例均相等；加權(quán)平均濾波則每次采樣值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采樣的系數(shù)總和為ci=0；而滑動平均濾波則是每次只更新一個采樣值，因而采樣速度快。26、在微型機(jī)控制系統(tǒng)中，如何將非線性參數(shù)線性化？答：經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出正確的參數(shù)曲線，根據(jù)精度要求取點(diǎn)，精度要求高處多取點(diǎn)，其他地方少取點(diǎn)，相臨兩點(diǎn)連線，用直線代替曲線，在保證精度的前提下實(shí)現(xiàn)非線性參數(shù)

41、分段線性化。 27.常用的數(shù)字濾波方法有幾種？它們各自有什么特點(diǎn)？常用的數(shù)字濾波方法有7種。（1）程序判斷濾波法：是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出相鄰兩次采樣信號之間可能出現(xiàn)得最大偏差。（2）中值濾波法：它對于去掉偶然因素引起的波動或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤差所引起的脈動干擾比較有效。（3）算術(shù)平均值濾波法：它適用于一般的具有隨機(jī)干擾信號的濾波。它特別適合于信號本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動的情況。（4）加權(quán)平均值濾波：可以提高濾波效果（5）滑動平均值濾波法：采樣時間短，可以提高檢測速度（6）慣性濾波法：適用于慢速隨機(jī)變量的濾波（7）復(fù)合數(shù)字濾波：比單純的平均值濾波的效果要好 28.算術(shù)平均值濾波、加權(quán)

42、平均值濾波以及滑動平均濾波三者的區(qū)別是什么？ 算術(shù)平均值法適用于對壓力、流量等周期脈動信號的平滑，這種信號的特點(diǎn)是往往在某一數(shù)值范圍附近作上、下波動，有一個平均值。這種算法對信號的平滑程度取決于平均次數(shù)n，當(dāng)n較大時平滑度高，但靈敏度低；當(dāng)n較小時，平滑度低，但靈敏度高，應(yīng)該視具體情況選取n值。對于一般流量，通常取n=12；若為壓力，則取n=4。在算術(shù)平均濾波中，n次采樣值在結(jié)果中所占的比重是均等的，即每次采樣值具有相同的加權(quán)因子1/n。但有時為了提高濾波效果，往往對不同時刻的采樣值賦以不同的加權(quán)因子。這種方法稱為加權(quán)平均濾波法，也稱滑動平均或加權(quán)遞推平均。其算法為其中。yn=aixn-ii=

43、0n-10ai1ai=0n-1i=1加權(quán)因子選取可視具體情況決定，一般采樣值愈靠后，賦予的比重越大，這樣可增加新的采樣值在平均值中的比例，系統(tǒng)對正常變化的靈敏性也可提高，當(dāng)然對干擾的靈敏性也稍大了些?；瑒悠骄禐V波法，依次存放n次采樣值，每采進(jìn)一個新數(shù)據(jù)，就將最早采集的那個數(shù)據(jù)丟掉，然后求包含新值在內(nèi)的n個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值或加權(quán)平均值。 29.采樣周期的選擇需要考慮那些因素？(1)從調(diào)節(jié)品質(zhì)上看，希望采樣周期短，以減小系統(tǒng)純滯后的影響，提高控制精度。通常保證在95%的系統(tǒng)的過渡過程時間內(nèi)，采樣6次15次即可。(2)從快速性和抗擾性方面考慮，希望采樣周期盡量短，這樣給定值的改變可以迅速地通過采樣

44、得到反映，而不致產(chǎn)生過大的延時。(3)從計算機(jī)的工作量和回路成本考慮，采樣周期t應(yīng)長些，尤其是多回路控制時，應(yīng)使每個回路都有足夠的計算時間；當(dāng)被控對象的純滯后時間較大時，常選t=（1/41/8）。(4)從計算精度方面考慮，采樣周期t不應(yīng)過短，當(dāng)主機(jī)字長較小時，若t過短，將使前后兩次采樣值差別小，調(diào)節(jié)作用因此會減弱。另外，若執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度較低，會出現(xiàn)這種情況，即新的控制量已輸出，而前一次控制卻還沒完成，這樣采樣周期再短也將毫無意義，因此t必須大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)時間。 30、三相或四相步進(jìn)電機(jī)的工作方式？三相：（1）單三拍， 通電順序abca（2）雙三拍，通電順序（）三相六拍 ：通電順序b31、與

45、pid控制和直接數(shù)字控制相比，模糊控制具有哪些優(yōu)點(diǎn)？與pid控制和直接數(shù)字控制相比，模糊控制的優(yōu)點(diǎn)：（1）模糊控制可以應(yīng)用于具有非線性動力學(xué)特征的復(fù)雜系統(tǒng)。（2）模糊控制不用建立對象精確的數(shù)學(xué)模型。（3）模糊控制系統(tǒng)的魯棒性好。（4）模糊控制是以人的控制經(jīng)驗(yàn)作為控制的知識模型，以模糊集合、模糊語言變量以及模糊邏輯推理作為控制算法。 32、簡述std總線的特點(diǎn)。std總線在工業(yè)控制中廣泛采用，是因?yàn)樗幸韵绿攸c(diǎn)：(1)小板結(jié)構(gòu)，高度模塊化。(2)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化，廣泛的兼容性。(3)面向i/o的開放式設(shè)計，適合工業(yè)控制應(yīng)用。(4)高可靠性。 33、什么是現(xiàn)場總線？有哪幾種典型的現(xiàn)場總線？它們的特點(diǎn)是

46、怎樣的？ 現(xiàn)場總線是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。所以現(xiàn)場總線既是通信網(wǎng)絡(luò)，又是自控網(wǎng)絡(luò)。 下面是幾種典型的現(xiàn)場總線。（1）can(control area network)控制器局域網(wǎng)絡(luò)控制器局域網(wǎng)絡(luò)can是由德國bosch公司的為汽車的監(jiān)測和控制而設(shè)計的，逐步發(fā)展到用于其它工業(yè)領(lǐng)域的控制。can已成為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織iso 11898標(biāo)準(zhǔn)。can具有如下特性：(a)通信速率為5kbps/10km,1mbps/40m,節(jié)點(diǎn)數(shù)110個，傳輸介質(zhì)為雙絞線或光纖等。

47、(b)采用點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播幾種方式發(fā)送接收數(shù)據(jù)。(c)可實(shí)現(xiàn)全分布式多機(jī)系統(tǒng)且無主、從機(jī)之分，每個節(jié)點(diǎn)均主動發(fā)送報文，用此特點(diǎn)可方便地構(gòu)成多機(jī)備份系統(tǒng)。(d)采用非破壞性總線優(yōu)先級仲裁技術(shù)，當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)同時向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號時，優(yōu)先級低的節(jié)點(diǎn)主動停止發(fā)送數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)發(fā)送信息；按節(jié)點(diǎn)類型分成不同的優(yōu)先級，可以滿足不同的實(shí)時要求。(e)支持三類報文幀：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、超載幀。采用短幀結(jié)構(gòu)，每幀有效字節(jié)數(shù)為8個。這樣傳輸時間短，受干擾的概率低，且具有較好的檢錯效果。(f)采用循環(huán)冗余校驗(yàn)crc(cyclic redundancy check)及其它檢錯措施，保證了極低

48、的信息出錯率。(g)節(jié)點(diǎn)具有自動關(guān)閉功能，當(dāng)節(jié)點(diǎn)錯誤嚴(yán)重時，則自動切斷與總線的聯(lián)系，這樣不影響總線正常工作。(h)can單片機(jī)：motorola公司生產(chǎn)帶can模塊的mc68hc05x4，philips公司生產(chǎn)82c200，intel公司生產(chǎn)帶can模塊的p8xc592。(j)can控制器：philips公司生產(chǎn)的82c200，intel公司生產(chǎn)的82527。 (k)can i/o器件：philips公司生產(chǎn)的82c150，具有數(shù)字和模擬i/o接口。（2）lonworks(local operating network)局部操作網(wǎng)絡(luò)lonorks是美國echelon公司研制，主要有如下特性：(

49、a)通信速率為78kbps/2700m、1.5mbps/130m,節(jié)點(diǎn)數(shù)32000個，傳輸介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜、光纖、電源線等。(b)采用lon talk通儲備協(xié)議，該協(xié)議遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化組織iso定義的開放系統(tǒng)互連osi(open system interconnection)全部7層模型。(c)其核心是neuron(神經(jīng)元)芯片，內(nèi)含了3個8位的cpu；第1個cpu為介質(zhì)訪問控制處理器，實(shí)現(xiàn)lon talk協(xié)議的第1層和第2層；第2個cpu為網(wǎng)絡(luò)處理器，實(shí)現(xiàn)lon talk協(xié)議的第3層至第6層；第3個cpu為應(yīng)用處理器，實(shí)現(xiàn)lon talk協(xié)議的第7層，執(zhí)行用戶編寫的代碼及用戶代碼所調(diào)用的

50、操作系統(tǒng)服務(wù)。(d)neuron芯片的編程語言為neuron c，它是從ansi c派生出來的。lonworks提供了一套開發(fā)工具lonbuilder與nodebuilder。(e)lon talk協(xié)議提供了5種基本類型的報文服務(wù)：確認(rèn)(acknowledged)、非確認(rèn)(unacknowledged)、請求/響應(yīng)(request/response)、重復(fù)(repeated)、非確認(rèn)重復(fù)(unacknowledge repeated)。(f)lon talk協(xié)議的介質(zhì)訪問控制子層(mac)對csma作了改進(jìn)，采用一種新的稱作predictive p-persistent csma，根據(jù)總線負(fù)載隨機(jī)調(diào)整時間槽n(163)，從而在負(fù)載較輕時使介質(zhì)訪問延遲最小化，而在負(fù)載較重時使沖突的可能最小化。（3）profibus(process field bus)過程現(xiàn)場總線profibus是德國標(biāo)準(zhǔn)，199