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1、1. 计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段？各有何特点？ 一、数据采集与处理：计算机并不直接参与控制，对生产过程不会产生直接影响，能对整个生产过程进行集中监视，可进行越限报警，可以得到大量统计数据。二、直接数字控制系统（DDC）：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。三、监督计算机控制系统（SCC）：
2、一般由两级计算机组成，第一级计算机与生产过程连接，并承担测量和控制任务，即完成DDC控制，第一级计算机和第二级计算机之间的数据通信，通常采用串行数据链路规程，传送效率一般较低。四、集散控制系统（DCS）：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。五、现场总线控制系统（FCS）：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。2. 什么是现场总线？简述现场总线出现的背景
3、？1.在生产现场的测量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统称为现场总线；2.出现的背景是：一是技术基础：现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA及普通开关量信号的传输； 二是技术开发和标准制定的战争：不同的国际标准化组织对现场总线的优缺点存在激烈争论。3. 什么是现场总线控制系统？简述现场总线系统技术特点？1.现场总线控制系统采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，各种适应实际需要的控制系统；2.现场总线系统技术特点：（1）开放性 （2）互可操作性与互换性（3）设备智能化 （4）彻
4、底分散 （5）现场环境适应性 （6）系统可靠性 （7）信息一致性 （8）经济性 （9）易于安装和维护。4. 简述FCS与DCS的区别？FCS有何优点？区别是FCS是放弃常规的420mA模拟信号传输标准，采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统；5. 主流现场总线有哪些？其特点如何？1.主流现场总线有DDC，DCS，FCS；2.DDC：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算
5、机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。DCS：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。FCS：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。6. 按照数据通信的宽度分类现场总线有几种？PROFIBUS-D
6、P属于哪一类？现场总线的种类主要有：基金会现场总线FF；ProfiBus；WorldFIP；ControlNet/DeviveNet；CAN7. 简述现场总线的优缺点？现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域；一对双绞线上可挂接多个控制设备， 便于节省安装费用； 节省维护开销； 提高了； 为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 8. 现场总线国际标准由谁制定？目前有哪些标准？1.现场总线国际标准由国际电工委员会和国际标准化组织制定；2.目前国际标准共有25种，其中包括IEC61158的20种、IEC62026的4种，以及ISO的CAN1种。9. 为什么没有统一
7、的现场总线国际标准？目前有哪些因素妨碍FCS在工业的推广应用？1.（1）某些大公司由于早期投入大量资金使得现场总线产品问世较早，一旦国际标准与其技术不符，其投入的大量资金则必然化为乌有，因此他们不得不尽力争取成为国际标准；（2）各种现场总线开发组织都受到国际上一些处于垄断地位的跨国公司的支持，而他们所开发的却是打破垄断、全面开放的现场总线；（3）IEC是多极化组织，其代表来自各个国家的一些大公司，根据IEC有关章程，统一的国际标准需要得到75%以上有投票资格国家的赞成，一些小国家在技术和经济上很大程度地依赖于一些跨国公司，这些小国为了自己的利益，在IEC的投票表决中常发生摇摆而不能自主；（4）
8、还没有哪种总线在技术上占有绝对优势，不同领域的测量与控制需求各有特点，在某个领域中产生的总线技术一般对特定领域的满足度高一些，应用多一些，现场总线用户必须依赖设备制造商才能确保设备和工厂的正常运行能力，只能被动地追随他们。10. 通信系统的基本模型中包含哪几部分？各部分的主要作用是什么？1.包含信源和信宿，发送器，信道，接收器，噪声源；2.信源和信宿是信息的发出者和接受者； 发送器是对基带信号进行各种处理和变换，以使它适合于在信道中传输； 信道是连接发送器和接收器的通信通道； 接收器是对接受的信号进行必要的处理和变换，以便恢复相应的基带信号； 噪声源是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪
9、声的集中表示。11. 何谓数据传输模式？常用的传输模式有哪些分类方法？（串、并；同步、异步。）1.数据传输模式是指信道上传送所采用的方式；2.按数据代码传输的顺序可以分为并行和串行传输；按数据传输的同步方式可分为异步传输和同步传输；按数据传输的流向和时间关系可分为单工、双工和全双工数据传输；按被传输的数据信号特点可分为基带传输、频带传输和数字数据传输。12. 何谓传输媒体？常用的传输媒体有哪些？1.传输媒体是在数据传输系统中位于发送器和接收器之间的物理通路。传输媒体可分为有线的和无限的两种。2.常用传输媒体有双绞线、同轴电缆、光缆13. 数字数据有哪些编码方法？（FSK/ASK/PSK、NRZ
10、/MANCHESTER）编码原理是什么？不归零码NRZ、曼彻斯特编码MANCHESTER、差分曼彻斯特编码。14. 通信接口特性包括哪四个方面的内容？（1）机械特性（2）电气特性（3）功能特性（4）过程特性15. RS-232、RS-422、RS-485各有何特点？上的通讯接口之一，由 (Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2RS-422标准全称是“平衡电压数
11、字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是104k+100（终接电阻）。 16. 简述IEC61158.2串行通信接口的功能、物理层结构、物理层信号的编码方法。1.功能分为发送和接收，发送功能是指接收来自数据链路层的数据信息，接收功能是指接收来自传输媒体的物理信号，对其去除前导码
12、，并进行解码后，把数据信息送往数据链路层；2.物理层结构为分为媒体相关子层和媒体无关子层，媒体相关子层负责处理导线、光缆、无线媒体等不同传输媒体的信号转换问题，亦称为媒体访问单元。3.编码方法有协议数据编码、前导码、帧前定界码和帧结束码17. 何谓差错控制？差错控制有哪两种控制策略？1.为提高通信系统的传输质量而提出的有效地检测错误，并进行纠正的方法叫做差错检测和校正，简称为差错控制；2.差错控制的两种控制策略为：（1）在每个要发送的数据块上附加足够的冗余信息，使接收器能发现并自动纠正传输错误，即纠错码策略。（2）在每个要发送的数据块上只加入足够的冗余位，是接收能推算出是否发生了差错，但不能纠
13、正传输差错，即检错码策略。18. CRC码的检错过程？发送器将要发送的数据比特序列表示为一个多项式f（x）的系数，并在发送之前用收发双发预先选取的生成多项式G（x）去除，求得一个余数多项式。将余数多项式加到数据多项式分f（x）之后发送到接收器。接收器用同样的生成多项式G（x）去除接收到的数据多项式f（x），得到计算余数多项式。如果计算余数多项式与接收器收到的余数多项式相同，则表示传输无差错；否则，表示传输有差错，可要求发送器重发数据。19. 何谓多路复用？常用的多路复用技术有哪些？1.所谓多路复用技术，就是把多路信号在一条数据链上进行传输的技术，其作用相当于把一条数据链路划分成多个信道，以实现
14、通信链路的共享。2.常用的多路复用技术主要有两种，频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing）与时分复用（TDM，Time Division Multiplexing） 20. 何谓网络的体系结构？ISO/OSI参考模型包括哪几层？各层的主要功能是什么？1.我们将计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构，换句话说，计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。2.ISO/DSI参考模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层；3.（1）物理层的任务就是要为上一层（数据链路层）提供一个屋里连接，以透明
15、地传送比特流；（2）数据链路层负责在两个相邻节点间的链路上，无差错地传送以帧为单位的数据，与物理层相似，数据链路层要负责建立、维持和释放数据链路的连接；（3）网络层的任务就是要选择合适的路由和交换节点，透明地向目的节点交付发送节点所发送的分组；（4）传输层的任务就是根据通信子网的特性最佳地利用资源，并以可靠和经济的方式，在两个末端系统（也就是源节点和目的节点）之间，透明地传送报文；（5）会话层在两个互相通信的应用进程之间，建立、组织和协调其交互；（6）表示层主要解决用户信息的语法表示问题；（7）应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为相互作用的应用进程的用户代理，来完成
16、一些为进行语义上 有意义的信息交换所必须的功能。21. 常用的网络互联设备有哪些？各自对应OSI参考模型的哪一款？（物理、数据链路、网络、传输 及以上层）网卡，网线，交换机，路由器22. OSI模型中服务原语有哪几种？各层提供的服务有哪两大类？数据传输模式有哪几种？1.4种服务原语（1）请求（Request）（2）指示（Indication）（3）响应（Response）（4）确认（Confirm）2.各层提供的服务有面向连接服务与无连接服务两大类；23. 现场总线体系结构的建立需考虑那几个方面的因素？（效率、确定性、鲁棒性、成本、）（1）效率（2）确定性（3）鲁棒性（4）节点成本（5）本质安全性24. 简述常用现场总线的通信模型的特点与层次结构。
