工控复习3

⼯业控制⽹络复习⼀、基础部分11.⼯业⾃动控制系统在历史上出现过哪⼏种控制系统：（4种）。

模拟仪表控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统2.⼯业以太⽹的定义及发展过程：P7⼯业以太⽹⼀般是指技术上与商⽤以太⽹兼容，但在产品设计、材质的选⽤、产品的强度、适⽤性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗⼲扰性和本质安全等⽅⾯能满⾜⼯业现场的需要。

⼯业以太⽹是应⽤于⼯业⾃动化领域的以太⽹技术，它是在以太⽹技术和TCP/IP技术的基础上发展起来的⼀种⼯业控制⽹络。

3.⼯业以太⽹的优势及不⾜：P8优势：应⽤⼴泛、成本低廉、通信速率⾼、软硬件资源丰富、可持续发展能⼒强、易于实现管控⼀体化不⾜：实时性问题、可靠性问题、安全性问题、总线供电问题4.数据通信系统的组成：P16数据通信系统⼀般由信息源与信宿、发送设备、接受设备和传输介质⼏部分组成。

5.数字数据的模拟编码技术可分为_ _种。

P173种。

幅移键控法（ASK）、频移键控法（FSK）、相移键控法（PSK）6.数字数据的数字编码技术_ _种。

P184种。

单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码7.差错控制的定义及差错控制编码的分类_ _。

P21-22定义：就是要在数据通信过程中发现并纠正差错，将差错控制在尽可能⼩的范围内，保证数据通信的正常进⾏。

分类：分为检错码（⾃动发现差错）和纠错码（⾃动发现并纠正差错）。

8.检错码中的奇偶校验、和校验、CRC 校验的基本定义_ _。

P22-249.各类⽹络互连设备的基本定义_ _。

P27-28⽹络接⼝卡、中继器、集线器、⽹桥、交换机、路由器、⽹关10.开放系统互连参考模型OSI 中，共分七个层次，分别是_ _ 。

应⽤层、表⽰层、会话层、传输层、⽹络层、数据链路层、物理层OSI协议参考模型：1）物理层：提供⽤于建⽴、保持和断开物理连接的机械的、电⽓的、功能的和过程的条件。

2）数据链路层：数据以帧为单位传送，每⼀帧包含⼀定数量的数据和必要的控制信息，该层负责在两个相邻接点间的链路上，实现差错控制、数据成帧、同步控制。

1、举例说明组态监控系统组成与功能。

答:工业组态监控系统采用分布式控制系统的思想,典型的监控系统通常把系统划分为现场控制层、监控调度层和信息管理层三个层次结构。

在这个体系中，层与层之间可以交换数据，数据双向流通，具体应用时往往选择其中的一层或多层，每层之间可能存在层叠。

2、简述组态监控系统的层次结构。

答：a、现场控制层：低层的现场控制层，由现场监控设备和通信网络组成，通过网络通信技术将智能仪器、监控设备、以及工控机或PLC设备的远程I/O点连接在一起，实现现场级的通信。

通过现场通信网络，完成数据采集、开闭环控制、报警等功能。

b、监控调度层：监控调度层主要用于系统的监控、优化与调度及各种人机交互功能。

监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它在企业信息网络中起到承上启下的作用。

监控调度层由工业网络以及连接在网络上担任监控任务的工作站或显示操作站组成，对应车间级通信。

监控站可以完成对控制系统的组态设计和下载，并为实现先进控制和过程操作优化提供支撑环境。

c、信息管理层：信息管理层由各种服务器和客户机组成，将监控层实时数据库中的信息转入上层的关系数据库中，管理层用户能随时查询网络运行状态以及现场设备工况，进行实时远程监控。

在分布式网络环境下，集成企业的各种信息，实现与Internet的连接。

上层的信息管理层主要用于企业的经营、管理及决策。

管理层能够运行各种MES、ERP和可视化软件，完成市场信息管理、经营决策、资源分配、计划调度等功能。

3、组态监控系统有哪些部分组成？答：工业组态监控系统包括监控计算机、现场测控装置、通信与网络及监控软件等部分组成。

4、简述监控计算机的功能。

答：监控计算机主要采用工控机IPC,工控机直接实现监测与控制功能。

服务器是提供数据和功能服务，其中数据服务器提供数据历史记录和事件记录功能，报警服务器提供系统报警服务功能，Web服务器提供系统数据对外发布功能，根据需要可能存在备份机以提供当服务器故障时提供冗余热备功能。

第一章1.计算机闭环控制系统原理组成控制计算机生产过程图1-3 计算机控制系统原理框图图1-2 计算机控制系统原理图2.计算机控制系统的监控过程步骤：a.实时数据采集b.实时数据处理c.实时输出控制3.硬件组成：过程输入输出通道—AI 、AO 、DI 、DO4.控制系统分类：数据采集系统（DAS ）、操作指导控制系统(OGC)、直接数字控制系统（DDC ）、监督计算机控制系统（SCC ）、分散控制系统（DCS ）、现场总线控制系统（FCS ）5.控制装置种类：可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、单片微型计算机、其他控制装置第二章1.开关量输入信号的种类：TTL 输入、光耦输入、CMOS 标准输入、PLC 开关量输入2．光电耦合隔离器：三极管型光电耦合隔离器结构原理：存在着截止区、饱和区与线性区三部分。

利用光耦隔离器的开关特性（即光敏三极管工作在截止区、饱和区），可传送数字信号而隔离电磁干扰，简称对数字信号进行隔离。

端入输端出输+V5+3.如图（a ）所示，光耦的输入正端接正电源，输入负端接到与数据总线相连的数据缓冲器上，光耦的集电极 c 端通过电阻接另一个正电源，发射极 e 端直接接地，光耦输出端即从集电极 c 端引出。

当数据线为低电平“0”时，发光管导通且发光，使得光敏管导通，输出 c 端接地而获得低电平“0”；当数据线为高电平“1”时，发光管截止不发光，则光敏管也截止使输出 c 端从电源处获得高电平“1”。

如此，完成了数字信号的同相传递4.数字量输入通道：（1）任务：把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号。

（2）常用驱动电路有三极管输出驱动电路、继电器输出驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出驱动电路等。

第三章1.模拟量输入通道的任务(功能）是把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位、重量等模拟量信号转换成计算机可以接收的数字量信号。

P C 总线图 3-1 模拟量输入通道的结构组成2.信号调理电路:1. 无源I/V 变换 2. 有源I/V 变换-+A 2R 1R VI(b ) 有源I /V 变换电路图 2-2 电流/电压变换电路+3R 5R 4R C有源I/V 变换：有源I/V 变换是利用有源器件——运算放大器和电阻电容组成，如图3-2（b ）所示。

工控网络与组态技术复习大纲一、具有组态软件的一般知识，知道利用组态王建立项目的步骤，知道组态王中的各种命令语言的执行触发条件，能够利用组态王设计一般的控制软件，例如1、天塔之光的控制 2、三相步进电机的控制3、PID控制4、液体混合装置控制二、理解工控网络与组态技术课程中典型的基本概念，例如:1、集中式控制系统2、数据通信技术3、计算机网络4、局域网5、网络拓扑结构6、总线型拓扑结构7控制网络 8、信息 9、信号10、现场总线 11、延迟 12、令牌13、信道带宽 14基带三、具有工控网络与组态技术的基本知识，知道：1、开放系统的特征2、局域网的拓扑结构类型3、局域网介质访问方式类型4、载波侦听多路访问碰撞检测的工作过程5、理解控制系统对数据传输和系统响应的基本要求6、知道企业网络的组成部分7、知道OSI/RM中的7个层的作用8、知道基金会现场总线的两种类型及其特点9、知道Profibus的组成和应用场合。

四、知道：1、集散控制系统的组成2、集散控制系统中操作员站3、工程师站的功能4、操作员站显示的内容5、数据交换技术中的电路交换 6报文交换7、分组交换的工作过程 8、优缺点和适用场合。

一、具有组态软件的一般知识：1）启动组态王工程管理器；2）双击新建立的工程项目，则进入了工程浏览器；3）进行设备配置；4）构造数据库；5）启动画面开发系统；6）定义动画连接；7）运行和调试二、理解工控网络与组态技术课程中典型的基本概念，例如:1、集中式控制系统：指那种将过程数据输入输出（PIO）、实时数据库的管理、实时数据的处理和保存、历史数据库的管理、历史数据处理与保存、人机界面的处理（MMI），报警与日志记录、报表直至系统本身的监督管理等所有功能集中在一台计算机中的那种系统。

2、数据通信技术的概念：指通过计算机技术和通信技术的相互结合与渗透来实现信息的交换、传输、存储和处理的技术。

3、计算机网络的概念：就是利用通信设备和线路将地理位置分散的、功能独立的自主计算机系统或由计算机控制的外部设备连接起来，在网络操作系统的控制下，按照约定的通信协议进行信息交换，实现资源共享的系统。

工控维修知识点总结随着工业自动化的发展，工控系统已经成为生产制造过程中的重要组成部分。

工控系统的稳定运行对于生产制造过程的正常进行至关重要。

而工控系统的维修工作则是保障工控系统稳定运行的关键。

工控系统维修知识点是维修人员必须掌握的知识，下面将对工控系统维修的知识点进行总结。

一、工控系统的组成部分工控系统主要由PLC、DCS、SCADA等组成，每个组成部分都有其独特的特点和工作原理。

因此，在进行工控系统维修时，需要了解各个组成部分的工作原理和结构。

1. PLCPLC（可编程逻辑控制器）是工业自动化控制系统的核心部件，其主要功能是将传感器采集的数据进行处理和分析，并根据预先设定的程序来控制执行器的动作。

在进行PLC维修时，需要了解PLC的工作原理、输入输出模块、通讯模块等组成部分的功能和故障排除方法。

2. DCSDCS（分布式控制系统）是用于大型工业生产过程控制的自动控制系统，其主要特点是分布式控制和集中管理。

在进行DCS维修时，需要了解DCS的系统架构、控制模块、通讯模块等组成部分的功能和故障排除方法。

3. SCADASCADA（监控数据采集与监视控制）系统是用于监视和控制工业过程的软件系统。

在进行SCADA系统维修时，需要了解SCADA系统的结构、数据库、图形界面等组成部分的功能和故障排除方法。

二、工控系统维修的基本方法在进行工控系统维修时，需要掌握一些基本的维修方法和技巧。

1. 故障诊断故障诊断是工控系统维修的第一步，其主要目的是通过对系统进行检查和分析，找出系统中的故障点和原因。

在进行故障诊断时，需要了解传感器、执行器、控制器等各个组成部分的工作原理和结构，以便能够准确定位故障点。

2. 故障排除故障排除是工控系统维修的重要环节，其主要目的是通过对系统中的故障点进行修理和调试，以恢复系统的正常工作。

在进行故障排除时，需要根据实际情况选用适当的工具和方法，如更换元件、调整参数等。

3. 维护保养维护保养是工控系统维修的重要方面，其主要目的是通过定期检查和维护，预防系统出现故障。

一．选择题。

1．下面哪个国际标准不是关于现场总线的：（D ）A．IEC61158 B．IEC62026 C．ISO11898 D．IEC11582．现场总线是当今3C技术发展的结合点，下面哪个不是3C的内容（A ）A．CHINA B．COMPUTER C．COMMUNICATION D．CONTROL 3．ControlNet现场总线式由下面哪个公司推出的（C ）A．西门子B．波音C．罗克韦尔D．罗斯蒙特4．Modbus主要是哪个公司推出的（A ）A．施耐德B．西门子C．横河D．三菱5．ProfiBus主要是哪个公司推出的（A ）A．西门子B．施耐德C．罗克威尔D．三菱6．双绞线按规则螺旋结构排列的目的是（B ）A．方便区别B．干扰最小C．韧性更强D．以上都不是7．负责组织和管理基金会现场总线的国际组织是（ B ）A．CI B．FF C．ODV A D．PI8．下列哪个不是Modbus协议传送方式（C ）A．ASCII B．RTU C．RS485 D．TCP9．以下不是PROFIBUS协议的应用是（B ）A．FMS B．CAN C．DP D．PA10．光线里传输的是什么信号（A ）A．光信号B．电信号C．电磁波D．以上都不是11．下列哪个不是PLC系统的组成部分（ B ）A．CPU B．编程器C．电源模块D．信号模块12．PLC控制程序需要在什么块中执行（A ）A．OB B．FC C．FB D．DB13．PLC中断组织块的作用是（B ）A．连续执行B．周期执行C．不执行D．执行一次14．关于工业控制系统的发展历史，下列说法最准确的是（B ）A．模拟仪表控制系统B．直接数字控制C．DCS D．以上都是15. 工控网络实验过程中，经常用到的工具软件有（ C ）A．PST B．PRONETA C．TIA博图D．以上都是16. S7通讯中通常会用到PUT和GET指令，其中PUT指令是指（A ）A．发送B．接受C．发送和接受D．以上都不是17. S7通讯中通常会用到PUT和GET指令，其中GET指令是指（B ）A．发送B．接受C．发送和接受D．以上都不是18. PLC A和B在做开放式通讯时会用到发送和接受指令块，这些指令块需要写在（A ）里A．A PLC B．B PLC C．A PLC和B PLC D．A PLC或B PLC19. PLC A和B在做S7通讯时会用到PUT和GET指令块，这些指令块需要写在（D ）A．A PLC B．B PLC C．A PLC和B PLC D．A PLC或B PLC20. 以下哪个不是工业以太网的优点（ D ）A．应用广泛B．通信速率高C．资源共享能力强D．不可持续发展21. OSI参考模型最底层是（A ）A．物理层B．数据链路层C．网络层D．传输层22. 通常情况下，下列哪个不是HMI的功能（D ）A．数据监控B．趋势C．报警D．执行复杂控制程序二．判断题。

第一章 概述1.电路交换的三个方式：电路交换、分组交换、报文交换。

2.因特网的核心是路由器，路由器的用途是进行分组交换。

分组：数据+首部3.计算机网络的类别：广域网W AN 、城域网MAN 、局域网4.性能指标：速率、带宽、吞吐量、时延。

1）比特是数据量的单位，意思是二进制数据。

Kbit=10^3,M=10^6,G=10^9,T=10^122）带宽的两种意义：某个信号具有的频带宽度；计算机网络中，表示在单位时间内从网络的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

单位：比特每秒3）吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的数据量。

4）时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。

发送时延=信道带宽数据帧长度，是主机或路由器发送数据帧所需要的时间。

传播时延=速率电磁波在信道上的传播信道长度，是电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

5）利用率：D=U D 10 5OSI 体系结构：应用层→表示层→会话层→运输层→网络层→数据链路层→物理层 TCP/IP 的体系结构：应用层→运输层→网际层IP →网络接口层原理体系结构：应用层→运输层→网络层→数据链路层→物理层第二章 物理层1.物理层的特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性。

2.常用编码方式：归零制：正脉冲代表1不归零制：正电平代表1曼彻斯特编码：位周期中心的上跳代表0差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处都有跳变。

位开始边界有跳变代表03.单工通信、半双工通信、全双工通信4.导引型传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤5.频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源；时分复用：所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。

6.非对称数字用户线ADSL 技术：用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。

ADSL 的下行（ISP →用户）带宽>>上行带宽。

7.宽带接入技术：ADSL 技术、光纤同轴混合网HFC 网、FTTx 技术、无线接入第三章数据链路层1.数据链路层三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测。

《工业控制人机界面》复习资料一、填充题1.WebAccess是基于微软浏览器(IE5.5)的网络化组态软件，通过网络与监控节点连接。

2.内部的常数点和其他(外部)点的属性相同，只是没有通信。

3.WebAccess有 32 个由用户定义区，另外还有 4 个特别区。

4.点是人机界面与PLC或自动设备进行交换信息的唯一标识。

5.WebAccess矢量绘图的特点是文件小、不变形。

6.窗口小部件是动态和点的一种结合。

7.报警等级分成 1-99 ， 0 表示无报警， 99 表示最高等级报警值。

8.LOC是使用于脚本和监控界面中的临时性的点，LOC点的点数不受限制。

9.客户端通过IE浏览器监控各种监控图形和显示运行时的动态画面。

10.区块是参数类型的组合，设定区块的起始地址和偏移值，就可以计算出其他参数地址。

11.配方功能的特点是可同时下载许多设定值到被控制设备。

12.客户端以微软浏览器(IE5.5) 作为工作界面，通过网络与监控节点连接。

13.对于大量连接点，可用一个区块来代表这些点，其地址用偏移值指定。

14.排程功能可以作定时启动/关闭设备控制，也可以设定测点值的数值改变。

15.WebAccess是由监控节点、工程节点和客户端组成。

16.点报警过滤功能是使特殊的点具有报警功能。

17.宏指令是指由一个或多个指令来执行一种动作。

18.脚本语言是一种 TCL语言编译的计算机程序语言。

19.偏差报警是点的目前值与设定值差值进行比较。

20.配方可以用一个按钮去改变许多点的值。

21.工业控制人机界面是通过计算器和设备的接口，实现对设备工作状态的观察和操作控制。

22.监控节点采用分布式控制，不限制监控节点的数量，但限制控制 I/O 点的数量。

23.在一项工程中，对每个点的定义是唯一的。

点定义后，可以在内部的各种面板、图形显示、脚本程序等控制中反复使用。

24.改变速率报警是两个连续变化值之差，大于量程指定的百分比范围时发生报警。

判断题：1.计算机名称，变量名称等不可以含有特殊字符，包括中文字符。

2．在WinCC 在线帮助的“使用WinCC〉使用项目〉附录〉非法的字符”中可以找到那些不允许使用的字符。

3.安装WinCC 后，不可以修改系统时间或时区。

4.项目名称及存储项目的路径中不要包含中文。

5. WinCC 项目无法激活的问题，其原因就是项目路径中包含中文字符。

此时只需将项目另存为到纯英文的路径下即可。

6．登录计算机的用户名不要使用中文，密码不要为空。

7．默认情况下密码为空的用户权限受限。

8．不可以修改操作系统的安全设置，DCOM 设置等参数。

9.如果由于擅自改动DCOM 设置等参数无法正常运行，可以按照如下操作恢复即可（适用于WinCC 6.2 sp2 以上的版本）：开始〉程序〉SIMATIC〉SIMATIC Security Control〉创建设置，单击“应用”按钮即可。

10．不可以修改包含siemens 文件夹及其子文件夹及文件的属性，以及WinCC 项目文件夹及其子文件夹及文件的属性。

11.WinCC 的运行需要访问一些脚本库，C/S 应用下，客户机需要访问服务器的项目文件夹，这些都是建立在共享的基础上的。

如果破坏了WinCC 为这些操作设置的共享权限，那么访问将不可以继续进行。

12．在WinCC 项目中组态退出运行系统按钮，待WinCC 运行系统完全退出，手动关闭WinCC Explorer 后，方可关闭操作系统。

13.如果WinCC 长时间没有响应，那么只能强行退出WinCC。

此时请观察硬盘状态，待硬盘没有访问操作时，再强行终止WinCC。

14.所有的设备都显示在一张画面里是不可能的。

15. 在故障已经发生的时候，应在第一时间以多种方式通知操作人员有故障发生。

16.WinCC画面分辨率通常被设置为1024×768。

17. WinCC画面分辨率所允许的最大分辨率为4096×4096。

18.要在变量管理器中创建WinCC变量，首先必须组态一个与PLC的连接。

第1-1讲：工业控制技术概述1. 开环系统:若系统中的信号只从控制装置向被控对象传递，而无方向传递，即信号传递路径不构成回路，这类控制称为开环控制系统。

2. 闭环系统;在控制系统中，通过测量装置检测输出量，并与输入信号进行比较，进而使控制装置按照二者的差值来调节输出量，这类控制称为开环控制系统。

第1-2讲：机电传动系统的动力学基础1. 方向判断：TM转矩与n同向为正，反向为负。

TL转矩与n同向为负，反向为正。

（Td=TM-TL）2. 折算:转动惯量J=mρ2=m D2 /4 = GD2/(4g) ω=2πn/60 TL=9549P/n1)转矩折算：等功率法 PL: 负载轴功率2)PM: 折算到电机轴上的等效功率3. 负载特性:1）恒转矩型反抗性：传送带、搅拌机、挤压成形机等摩探负载，方向：恒与运动方向相反（阻碍作用）位能性：车或升降机等重力负载．方向：与运动方向无关2）离心式通风机型：按离心力原理工作的，离心式鼓风机，水泵等3) 直线型：TL随n的增加成正比地增大，如励直流发电机4) 恒功率型：TL与n成反比，如车床4.系统稳定运行的条件：1. 电动机的机械特性曲线n=f(Tm)和生产机械的特性曲线n=f(T)有交点（即拖动系统的平衡点）；2. 当转速大于平衡点所对应的转速时，Tm<T，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有Tm-T<0；而当转速小于平衡点所对应的转速时，Tm>T，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有Tm-T>0五. 动力基本方程：Td=TM-TL= GD2dn/375 dt第2-1讲：传感器（测速传感器）; 增量式光学旋转编码器（方向，转速计算）1. M法测速（适合于高转速场合）编码器每转产生 N 个脉冲，在T 时间段内有 m1 个脉冲产生，则转速为: n = 60m1/（NT）有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r，在5s时间内测得65536个脉冲，则转速为： n = 60 × 65536 /（1024 × 5）=768 r/min 2. T法测速（适合于低转速场合）编码器每转产生N个脉冲，用已知频率fc作为时钟，填充到编码器输出的两个相邻脉冲之间的脉冲数为m2，则转速(r/min)为： n = 60fc / （Nm2 ）有一增量式光电编码器，其参数为1024p/r，测得两个相邻脉冲之间的脉冲数为3000，时钟频率fc为1MHz则转速为n = 60fc /（Nm2）=60×106/（1024×3000）=19.53 r/min第2-2讲：直流电动机的工作原理及特性；1. 基本结构: 定子：产生主磁场和支撑电机；转子：产生机械转矩以实现能量转换；2. 工作原理: 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势为E1，如负载转矩Tl不变，外加电压和电枢电阻均不变，问：当减弱励磁使转速上升到新的稳态值时，电枢反电势如何变化？T不变，Φ减小，I增大，U不变，E减小电枢电压平衡方程：U=IaRa+E 电磁转矩方程：T=KeΦIa 电势方程：E=KeΦn机械特性（转速与转矩的关系）:n=U/Kt Φ—(Ra/KeKt Φ2)T Ra=(0.5~0.75)(1—Pn/UnIn) Un/In例:已知某他励直流电动机的铭牌数据（见P40, 3.8）(1) 估算电枢电阻Ra(2) 求KeΦN(3) 求理想空载转速n04) 求额定转矩TN得到两点:（0, n0）和（TN，nN）3.启动：1) 降压启动: 电压由小到大，随转速的升高而逐步加大，直到满足要求。