【正文】 控制站的任務，具有較好的實時性、可靠性和自診斷功能；支持SCX語言、梯形圖、功能圖、順控等組態(tài)工具構造的控制方案。8. 簡述WebField JX300XP數據轉發(fā)卡的主要作用。[指導信息]: JX 300XP系統(tǒng)的硬件。數據轉發(fā)卡(卡編號為XP233)是I/O機籠的核心單元，是主控制卡聯接I/O卡件的中間環(huán)節(jié)，它的主要功能包括通過SBUS聯接主控卡，管理本機籠中的I/O卡件，進行數據轉發(fā)，同時提供本機籠溫度采集，用于熱電偶的冷端溫度補償。一塊主控制卡(XP243)通過SBUS總線(S2)可連接1～8個數據轉發(fā)卡(即連接1到8個I/O單元機籠)，每個數據轉發(fā)卡通過SBUS總線(S1)連接1～16塊不同功能的I/O卡件。數據轉發(fā)卡(XP233)與SBUS總線的連接如圖 88為所示。9. 通過查閱資料，進一步了解WebField JX300XP典型I/O卡件的原理框圖和端子接線。[指導信息]: JX 300XP系統(tǒng)的硬件。結合表 82主要I/O卡件一覽表的信息，關注典型I/O卡件的原理框圖和端子接線。10. 簡述WebField JX300XP中控制站、操作員站、工程師站的IP地址設置要求和范圍。[指導信息]: JX 300XP系統(tǒng)的硬件。每個控制站包括兩塊互為冗余主控制卡。同一塊主控制卡有兩個網絡端口，享用相同的主機號和兩個不同網絡號。操作員站、工程師站也有兩塊互為冗余的網卡，享用相同的一個主機號和兩個不同網絡號。，控制站的主機號為2～31（最多有15個控制站），操作站和工程師站的主機號為129～160（最多有32個操作員站或工程師站）。11. 簡述WebField JX300XP中的通信網絡，并畫出連接示意圖。[指導信息]: JX 300XP系統(tǒng)的硬件。JX300XP控制系統(tǒng)的通信網絡分三層：高層信息管理網(Intranet)、過程控制網(SCnet II)和底層I/O控制總線(SBUS)。高層信息管理網（Intranet）用于大容量文件的高速傳輸，資源信息的共享，支持采用大型數據庫功能，并可將本地控制系統(tǒng)連入企業(yè)Intranet。過程控制網絡SCnet II采用雙重化冗余結構專用以太網。SCnet II連接了控制站、操作站和工程師站。底層I/O控制總線(SBUS)包括SBUS(S1)和SBUS(S2)。前者實現數據轉發(fā)卡與各I/O卡件之間的信息交換，后者實現主控制卡與數據轉發(fā)卡之間的信息交換。連接示意圖見圖 8 14所示。12. 簡述WebField JX300XP的軟件組成及主要功能。[指導信息]: JX300XP系統(tǒng)的軟件。JX300XP系統(tǒng)的軟件主要由SCKey系統(tǒng)組態(tài)軟件、SCLang C語言組態(tài)軟件、SCControl圖形組態(tài)軟件、SCDraw流程圖制作軟件、SCForm報表制作軟件、AdvanTrol實時監(jiān)控軟件組成。SCKey組態(tài)軟件用于控制系統(tǒng)的硬件配置；SCControl圖形化組態(tài)軟件和SCLang C語言組態(tài)軟件用于設計各種控制算法；SCDraw流程圖軟件和SCForm報表軟件用于圖形界面和報表的制作。第9章 計算機控制系統(tǒng)的解決方案1. 計算機控制系統(tǒng)解決方案的主要任務有哪些？需要考慮哪些因素？[指導信息]: 參見第9章 計算機控制系統(tǒng)的解決方案引言部分。制定計算機控制系統(tǒng)解決方案的主要任務有全面了解被控對象的特點和控制目標的要求，還需要考慮諸多因素，如技術的先進性和成熟性、結構的適應性和可靠性、開發(fā)和維護人員的應用水平、設備和器件的成本、開發(fā)和實施的進度等。2. 基于嵌入式系統(tǒng)的解決方案有哪些特點和適應場合？[指導信息]: 組成和特點?；谇度胧较到y(tǒng)的解決方案特點在于系統(tǒng)的控制單元、執(zhí)行單元、反饋單元與被控對象高度融合，用途專一，結構緊湊，性價比高。這種解決方案非常適用于批量生產的自動控制產品。作為批量生產的產品，在可靠性、適應性、可維護性、成本、體積、功耗等都會有特殊的要求，需要有經驗豐富的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員及其開發(fā)環(huán)境的支持，需要有一定的開發(fā)周期。3. 結合某個應用系統(tǒng)，提出基于嵌入式系統(tǒng)的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。[指導信息]: 案例1——由嵌入式系統(tǒng)控制的全自動洗衣機。提示：理解案例1——由嵌入式系統(tǒng)控制的全自動洗衣機。通過收集資料，結合某個應用系統(tǒng)，提出基于嵌入式系統(tǒng)的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。4. 基于智、能控制儀表的解決方案有哪些特點和適應場合？[指導信息]: 組成和特點。基于智能控制儀表的解決方案是以智能控制儀表為控制核心，利用其集成的基本輸入輸出通道和簡單的數碼顯示裝置，配置通用的傳感器和執(zhí)行器，通過手動或上位機設置控制參數，提供或通過上位機進行監(jiān)控。智能控制儀表結構緊湊、安裝方便、配置容易、操作簡單、通用性強、技術成熟，廣泛應用于工業(yè)自動化控制領域的過程控制。適應場合：以模擬信號控制為主的單一變量或小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)，也可通過通信網絡，形成一定規(guī)模的過程控制系統(tǒng)。但不太適用于順序控制、程序控制的場合。5. 結合某個應用系統(tǒng)，提出基于智能控制儀表的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。[指導信息]: 案例2 ——基于智能控制儀表的電阻爐溫度控制系統(tǒng)。提示：理解案例2 ——基于智能控制儀表的電阻爐溫度控制系統(tǒng)。通過收集資料，結合某個應用系統(tǒng)，提出基于智能控制儀表的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。6. 基于PLC可編程邏輯控制器的解決方案有哪些特點和適應場合？[指導信息]: 組成和特點?；赑LC的解決方案中，以PLC可編程邏輯控制器為控制核心，配置通用的傳感器和執(zhí)行器作為檢測單元和執(zhí)行單元，通過通信接口設置控制參數和進行監(jiān)控。PLC產品成熟可靠，品種規(guī)格豐富，擴展方便靈活，編程簡單方便，因此基于PLC解決方案的特點在于控制系統(tǒng)的開發(fā)效率高，可靠性好，擴展方便，特別適用于順序控制、程序控制等機電一體化產品和過程控制系統(tǒng)。但PLC在性價比、結構連接的靈活性以及人機交互方面仍有不足之處。7. 結合某個應用系統(tǒng)，提出PLC可編程邏輯控制器的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。[指導信息]: 案例3——PLC控制的工業(yè)洗衣機。提示：理解案例3——PLC控制的工業(yè)洗衣機。通過收集資料，結合某個應用系統(tǒng)，提出PLC可編程邏輯控制器的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。8. 基于分布式數據采集與控制模塊的解決方案有哪些特點和適應場合？[指導信息]: 組成和特點?；诜植际綌祿杉c控制模塊的解決方案以分布式I/O模塊及控制器為控制核心，配置通用的傳感器和執(zhí)行器，通過通信網絡形成一個控制系統(tǒng)，并通過組態(tài)軟件進行參數設置和監(jiān)控。基于分布式數據采集與控制模塊的解決方案的主要特點包括分布式數據采集、遠程控制、簡潔的通信網絡、擴展靈活的結構、較強的工業(yè)現場適應性，適用于需要分布式采集數據、有一定規(guī)模的過程控制系統(tǒng)。由于分布式數據采集模塊使用的通信網絡在快速性、可靠性以及數據傳輸速率上還有所不足，有待于先進的現場總線技術來完善。9. 結合某個應用系統(tǒng)，提出分布式數據采集與控制模塊的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。[指導信息]: 案例4——潮流水槽計算機檢測與控制系統(tǒng)。提示：理解案例4——潮流水槽計算機檢測與控制系統(tǒng)。通過收集資料，結合某個應用系統(tǒng)，提出分布式數據采集與控制模塊的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。10. 基于PAC可編程自動化控制器的解決方案有哪些特點和適應場合？[指導信息]: 組成和特點?；赑AC可編程自動化控制器解決方案以PAC可編程自動化控制器為控制核心，配置通用的傳感器和執(zhí)行器，通過PAC提供的軟件控制平臺和HMI人機接口，開發(fā)相應的控制軟件和數據庫應用軟件，利用通用外設進行監(jiān)控和設置控制參數?；赑AC可編程自動化控制器解決方案在復雜的控制能力、高速的數據采集、大容量的數據處理、多任務的運行模式、豐富的人機界面、良好的軟件開發(fā)環(huán)境、開放式的通信接口、可擴展的I/O接口等方面具有良好的性能，適用于進行多種信號處理、需要較復雜的數據運算和控制算法的應用系統(tǒng)。11. 結合某個應用系統(tǒng)，提出PAC可編程自動化控制器的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。[指導信息]: 案例5——PAC在橋梁健康檢測系統(tǒng)中的應用。提示：理解案例5——PAC在橋梁健康檢測系統(tǒng)中的應用。通過收集資料，結合某個應用系統(tǒng)，提出PAC可編程自動化控制器的解決方案，給出控制系統(tǒng)的結構框圖。12. 比較多種控制系統(tǒng)的解決方案，找出它們存在的不足之處。[指導信息]: 參見第9章各節(jié)的組成和特點內容?；谇度胧较到y(tǒng)的解決方案存在的不足之處有：需要有一定的開發(fā)周期，不適用于較大規(guī)模的控制系統(tǒng)?；谥悄芸刂苾x表的解決方案的不足之處有：不太適用于順序控制、程序控制的場合，也不適用于較大規(guī)模的控制系統(tǒng)?；赑LC可編程邏輯控制器的解決方案的不足之處有：在結構連接的不夠靈活，人機交互界面不夠豐富?；诜植际綌祿杉c控制模塊的解決方案的不足之處有：使用的通信網絡在快速性、可靠性以及數據傳輸速率上還有所不足?；赑AC可編程自動化控制器的解決方案的不足之處有：系統(tǒng)開發(fā)有一定的復雜性，成本相對較高。第10章 計算機控制技術在簡單過程控制中的應用1. 試簡述本章兩個實例——水箱液位控制和鍋爐溫度控制中反饋單元、執(zhí)行單元和控制單元所采用的具體部件，并比較控制單元的各自特點和要求。[指導信息]: 。水箱液位控制中所采用的部件有：液位變送器、電動調節(jié)閥、智能調節(jié)儀鍋爐溫度控制中所采用的部件有：溫度傳感器及變送器、電加熱器及可控硅移相調壓裝置、模擬量輸入輸出模塊I7017和I7024。水箱液位控制中所采用的控制單元為智能調節(jié)儀，采用壓力變送器作為液位檢測裝置，電動調節(jié)閥作為執(zhí)行機構，采用智能調節(jié)儀中的PID控制算法，通過RS485與上位機連接，在上位機上完成人機界面和組態(tài)設計。鍋爐溫度控制中所采用的控制單元為DDC計算機或PC機，采用Pt100溫度傳感器及變送器作為溫度檢測裝置，電加熱器和三相可控硅移相調壓裝置作為執(zhí)行機構。DDC計算機通過RS485與模擬量輸入輸出模塊I7017和I7024連接，在DDC計算機上完成人機界面和組態(tài)設計，以及PID控制算法。2. 若液位變送器或溫度變送器輸出的信號與實際測量值有一定的誤差，可通過什么方式來調整？[指導信息]: 硬件組成、 組態(tài)過程、 組態(tài)過程。可通過變送器上的零點和滿幅調整裝置來調整，也可通過設置智能調節(jié)儀參數或組態(tài)軟件來調整誤差。3. 結合本章的實例，簡述MCGS最基本的組態(tài)過程和完成的工作。[指導信息]: 組態(tài)過程。MCGS最基本的組態(tài)過程包括：分析系統(tǒng)、建立工程、定義數據對象、設計用戶窗口、設計主控窗口、配置設備窗口、設計運行策略、檢查組態(tài)結果、測試工程、提交工程等。其重點內容有定義數據對象、配置設備、設計用戶界面等內容。水箱液位控制例子中，MCGS以監(jiān)視為主，不參預控制，而鍋爐溫度控制的例子中，MCGS不僅有監(jiān)視功能，還要參預PID控制。4. 通過查閱有關產品手冊，了解智能儀表的設備命令的含義和功能。[指導信息]: 組態(tài)過程。通過查閱有關產品手冊，了解表 10 1 設備命令中Cmd含義，以及表 92 AI808P儀表主要參數說明。5. 若使用Pt100熱電阻進行溫度檢測，測量范圍由0～100℃更改為0～200℃，需要改變哪些部件？[指導信息]: 更改相應的變送器，必要時還要更改Pt100熱電阻的封裝結構。6. 簡述控制變量SV、PV、MV和OP的含義。[指導信息]: 組態(tài)過程。最基本的控制變量為設定值SV、過程值(或輸入測量值)PV和輸出值MV。控制過程也就是控制器根據檢測裝置獲得的PV與預先設定SV之間的偏差，按照預定的控制算法(如PID)，輸出MV至執(zhí)行機構，最終使PV接近SV。輸出值MV在控制算法中也有用OP表示。7. 通過查閱資料，了解MCGS中編寫的數字PID控制算法存放在工程文件的哪個部分。如何編寫一個簡單的二位式控制算法。[指導信息]: PID算法設計。MCGS中編寫的數字PID控制算法通常存放在運行策略中。簡單的二位式控制算法可參考實驗指導書及相應的實驗程序。8. 通過查閱資料，了解在MCGS中如何改變控制算法的采樣周期。[指導信息]: PID算法設計。在MCGS中，用戶窗口屬性的循環(huán)腳本中可設置循環(huán)時間(即采樣周期)。第11章 計算機控制技術在流程工業(yè)自動化中的應用1. 什么是流程工業(yè)？流程工業(yè)自動化有哪些特點？[指導信息]: 參見第11章引言部分。流程工業(yè)(process manufacturing)主要是指化工、電力、煉油、冶金、制藥、建材、造紙、食品等不間斷連續(xù)生產方式的工業(yè)領域。流程工業(yè)中的自動控制系統(tǒng)所面臨的控制對象是一個連續(xù)生產過程，檢測和控制的數據非常龐大，工藝流程復雜多變，各不相同，其追求的目標通常是在安全性、可靠性的前提下，力求提高生產效率、降低能耗、節(jié)約資源。2. 簡述流程工業(yè)中自動控制系統(tǒng)開發(fā)的一般過程。[指導信息]: DCS在大中型氮肥裝置中的應用，以及本章小結。開發(fā)流程工業(yè)中的自動控制系統(tǒng)的一般流程：了解工藝流程，詳細分析系統(tǒng)需要檢測和控制的信號數量、范圍、類型和要求，確定方案，進行系統(tǒng)設計，對選用DCS方案，需要確定控制站、操作員站、工程師站、I/O卡件等部件數量和分布。然后利用組態(tài)軟件進行系統(tǒng)組態(tài)，配置參數，制作流程圖，設計控制流程?？刂屏鞒痰脑O計需要針對被控對象的特點和要求，合理選擇控制模塊，必要時需要自行開發(fā)新的控制模塊。之后，將進行調試、運行和維護。3. 通過查閱資料或實地考察，了解流程工業(yè)自動化中計算機控制系統(tǒng)的應用案例。[指導信息]: 可通過查閱提供流程工業(yè)自動化解決方案的廠商網站，或走訪流程工業(yè)自動化工廠，了解流程工業(yè)自動化中計算機控制系統(tǒng)的應用案例。4. 通過查閱資料，了解流程工業(yè)綜合自動化技術發(fā)展的概況。[指導信息]: 可利