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第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的？画出方框图并说明各部分的作用。
答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。
1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。
2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。
3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。
2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
3.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。
缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。
（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。
（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。
（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。
附加：计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。
为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
工业测控计算机网络技术基础工业测控计算机网络技术是指将计算机网络应用于工业领域，通过互联网技术实现对工业系统的监测、控制、数据采集和分析。
本文将从计算机网络的基础知识入手，介绍工业测控计算机网络技术的基础知识、应用场景及未来发展趋势。
计算机网络基础计算机网络是指连接着一组计算机和其他设备的各种通信设施和通信协议，以便它们可以相互交换数据和共享设备和信息的系统。
计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网等不同范围的网络。
OSI 七层模型OSI（Open System Interconnection）是一个基于分层设计的通信协议标准，在计算机网络的发展史中起到了极为重要的作用。
OSI 共分为七层，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
•物理层：在物理层上进行数据传输，主要定义传输介质、接口形式、传输速率等。
•数据链路层：主要提供可靠的数据传输，保证数据的有序交付，并提供流量控制等功能。
•网络层：通过路由选择将数据从源主机传输到目的主机，实现主机之间的通信。
•传输层：负责上层应用程序的端到端通信，提供可靠的协议和不可靠的协议两种通信方式。
•会话层：负责在数据传输的两个节点之间建立和管理通信会话以及数据交换。
•表示层：通过编码和解码实现应用层所需的数据格式转换，确保正确传输业务数据。
•应用层：为应用程序提供服务，该层是用户接口的最高层，常用协议有 HTTP、FTP、SMTP、DNS 等。
TCP/IP 协议TCP/IP 是一个基于分层设计的协议族，是互联网及局域网通信的必备协议之一。
•TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）：负责保证数据的可靠传输，具备重连和拥塞控制等机制。
•IP（Internet Protocol，互联网协议）：负责网络层的数据传输和路由选择。
•HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）：是一个用于传输超文本的应用层协议。
工业网络技术工业网络技术的发展与应用工业网络技术是指将计算机网络和通信技术运用于工业自动化领域的一种技术。
它的出现和发展，极大地推动了现代工业的高效、智能化升级。
本文将从工业网络技术的概念、发展历程、关键技术以及应用领域等方面进行介绍和探讨。
一、工业网络技术的概念工业网络技术是一种将计算机网络技术应用于工业自动化领域的技术手段。
它通过将工业设备与计算机网络相连，实现对工业生产过程的监控与控制。
工业网络技术的目标是提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和实现智能化生产。
二、工业网络技术的发展历程工业网络技术的发展具有相对较长的历史，可以追溯到上世纪的工业自动化和计算机网络技术的起步阶段。
当时，由于计算机技术的快速发展，工业生产中的大量数据需要被准确地采集、传输和处理，这促使了工业网络技术的初步应用。
进入21世纪，工业网络技术得到了快速的发展和普及。
以太网、工业以太网、现场总线等通信标准的出现，为工业网络技术的应用创造了条件。
传感器和执行器的智能化、通信技术的进步以及计算机处理能力的提升，使工业网络技术得以广泛应用于各个领域。
三、工业网络技术的关键技术1. 网络通信技术：工业网络技术的基础是网络通信技术。
以太网、工业以太网、现场总线等网络通信标准，为工业设备之间的通信提供了标准化的解决方案。
2. 数据采集与传输技术：工业网络技术要实现对工业生产过程的监控与控制，就需要对工业设备产生的数据进行采集和传输。
传感器技术和数据传输协议的发展，为工业数据的采集和传输提供了技术支持。
3. 数据处理与分析技术：工业生产过程中产生的大量数据需要进行分析和处理，以实现对生产过程的优化和改进。
数据挖掘、机器学习等技术的应用，为工业网络技术的数据处理与分析提供了新的方法和手段。
4. 安全保障技术：工业网络技术的应用过程中，网络信息安全问题愈发凸显。
网络安全技术的发展和应用，能够有效保障工业网络的安全可靠运行，防范网络攻击和数据泄露的风险。
第 6 章 计算机控制中的网络与通信技术现代化工业生产规模不断扩大，对生产过程的控制和管理也日趋复杂，往往需要几台或几十台计算机才能完成控制和管理任务。
不同的地理位置、不同功能的计算机及设备之间需要交换信息，这样把多台计算机或设备连接起来，就构成了计算机网络。
对于广大的从事过程控制的技术人员来说，为了提高计算机的应用水平，更好地编制程序，有必要了解数据通信的通信网络技术、通信网络协议和数据通信知识。
6.1 计算机网络概述6.1.1 计算机网络的定义计算机网络是指把若干台地理位置不同且具有独立功能的计算机或设备，通过通讯设备和线路相互连接起来，以实现信息的传输和资源共享的一种计算机系统。
也就是说，计算机网络是将分布于不同地理位置上的计算机或设备通过有线或无线的通信链路连接起来，不仅能使网络中的各台计算机或设备(或称为节点)之间相互通信，而且还能共享某些节点(如服务器)上的系统资源。
所谓资源包括硬件资源(如大容量磁盘、光盘以及打印机等)，软件资源(如语言编辑器、文本编辑器、工具软件及应用程序等)和数据资源(如数据文件和数据库等)。
6.1.2 计算机网络的分类随着网络技术的发展，出现了多种类型的网络分类方法，按其跨度、拓扑结构、管理性质、交换方式和功能，可进行如下分类：1. 按网域的跨度划分局域网只有和广域网互联，进一步扩大应用范围，才能更好地发挥其作用。
但在同广域网相连时，应考虑网络的安全性。
在计算机控制系统中一般采用局域网或局域网的互联。
2. 按拓扑结构划分在计算机通信网络中，网络的拓扑(Topology)结构是指网络中的各台计算机、设备之间相互连接的方式。
常用的网络拓扑结构有以下几种。
由于线路对信号的衰减作用，总线形网仅用于有限的区域，常用于组建局域网。
由于不同拓扑结构的网络往往采用不同的网络控制方法，具有不同的性质，适应不同的应用环境，因此计算机控制系统的网络可以根据应用的不同，选择或者混合不同的网络拓扑结构，一般来讲，计算机控制系统的网络拓扑结构以总线形式为多。
计算机网络技术对测控技术发展的促进作用计算机网络技术对测控技术发展起到了重要的促进作用。
随着计算机网络技术的不断发展和普及，人类可以更加方便地获取和传输各种数据，从而推动了测控技术的快速发展。
以下将从网络通信、数据处理和远程操作等几个方面具体分析计算机网络技术对测控技术的促进作用。
首先，计算机网络技术为测控技术提供了高效的通信手段。
传统的测控系统往往需要使用大量的电缆和连接器进行数据传输，不仅造成了大量的物理布线和维护工作，还限制了测控系统的灵活性和可扩展性。
而计算机网络技术通过利用现有的网络设备和通信协议，实现了无线和有线网络的互联互通，可以方便地进行数据传输。
通过使用计算机网络技术，测控设备可以通过网络传输大量的实时数据和控制指令，大大提高了数据传输的速度和准确性，同时降低了系统的成本和维护难度。
其次，计算机网络技术为测控数据的处理和分析提供了便利。
传统的测控系统往往需要将采集到的数据传输到专用的数据处理设备进行处理和分析，有时还需要进行复杂的数据格式转换和处理算法编写。
而利用计算机网络技术，可以将采集到的数据直接传输到数据处理中心，通过计算机网络技术实现数据的实时处理和分析。
利用计算机网络技术的分布式计算、云计算和边缘计算等技术，可以实现对海量数据的高效处理和智能分析，提供更加全面和准确的测控数据支持。
再次，计算机网络技术实现了远程操作和控制。
传统的测控系统限制了测控设备的操作和控制在物理位置上，只能通过直接接触控制面板或者控制台进行操作，无法实现对远程测控设备的操作和控制。
而计算机网络技术通过利用网络连接和远程访问技术，实现了对远程测控设备的远程操作和控制。
通过远程操作和控制，可以方便地对远程测控设备进行参数设置、故障排除和性能调优等操作，提高了测控设备的可操作性和实用性。
最后，计算机网络技术为测控系统的可靠性和可用性提供了保障。
传统的测控系统往往面临着数据丢失、传输延迟和系统故障等问题，这些问题严重影响了测控系统的稳定性和可用性。
计算机网络技术对测控技术发展的促进作用随着科学技术的不断发展和进步，测控技术在工业生产和科学研究中扮演着愈发重要的角色。
测控技术的发展对于控制系统的精密度和稳定性要求越来越高，而计算机网络技术的兴起和发展为测控技术的改进和进步提供了良好的条件。
本文将探讨计算机网络技术对测控技术发展的促进作用。
一、实时监测和数据传输计算机网络技术的快速发展使得测控系统能够实时监测各种参数，并将数据通过网络进行传输。
与传统的以太网相比，高速网络技术的应用使得数据传输速度得到了极大的提升，实时监测所需数据的更新频率也得到了显著提高。
通过实时数据传输，测控系统可以在瞬息万变的环境中做出及时的决策和调整，提高了系统的灵活性和准确性。
二、分布式控制和远程操作网络技术的发展使得测控系统的分布式控制和远程操作成为了可能。
利用计算机网络技术，测控系统可以通过远程访问实现数据采集和控制操作，无需人员实地操作设备。
这种方式不仅方便了工作人员，还能够避免因人为操作不当引发的风险和安全隐患。
分布式控制也能够最大程度地利用资源，实现各个环节的优化和协同工作，提高整个系统的效率和稳定性。
三、大数据分析和智能控制计算机网络技术的不断发展使得大数据分析和智能控制成为了测控技术的发展趋势。
通过网络传输的数据量巨大，需要运用大数据分析技术进行处理和挖掘。
利用大数据分析，可以从海量数据中找出规律和趋势，为测控系统的改进和优化提供依据。
智能控制技术的应用也可以使得测控系统具备更高的智能化和自适应能力，实现自动化操作和预测性维护，大大提高了系统的可靠性和稳定性。
四、虚拟仿真和网络模拟计算机网络技术的发展也为测控技术的研发提供了更多的便利条件。
通过虚拟仿真和网络模拟技术，可以在计算机环境中对各种测控系统进行模拟和测试，节省了大量的成本和时间。
通过模拟，可以对系统的各种工作状态进行分析和验证，优化系统设计和参数设置，提高系统的可靠性和稳定性。
五、安全保障和可靠性对于测控技术来说，安全性和可靠性是至关重要的。
计算机网络技术对测控技术发展的促进作用
计算机网络技术是网络中数据传输和信息交换的基础设施，它的发展对于现代测控技
术的发展起着重要的推动作用。
计算机网络技术的发展使得测控系统更加智能、可靠、灵活、高效，能够实现远程控制、实时监测等功能。
首先，计算机网络技术为控制系统提供了可靠的通信基础。
传统的测控系统基本上都
是闭合的单机系统，很难实现数据共享和实时监测。
而计算机网络技术的出现，使得不同
测控设备之间可以通过网络进行互联，实现了数据共享和实时监测。
这为现代化的工业测
控系统提供了巨大的便利和控制能力。
其次，计算机网络技术拥有高速数据传输的优势。
传统测控系统数据的传输速率较低，限制了系统的响应速度和控制精度。
而计算机网络技术的高速传输能力，可以保证测控系
统的实时性和准确性，从而大幅度提高了测控系统的性能和效率。
此外，计算机网络技术提供了统一的标准和规范。
传统的测控系统由于各种硬件和软
件之间的不兼容性，很难进行数据交换和通信。
而计算机网络技术基于标准化协议和接口，提供了统一的标准和规范，使得不同厂商和系统之间的数据交换变得更加容易和高效。
最后，计算机网络技术支持远程控制和监测功能。
传统的测控系统需要实时监测并进
行调整，需要人工操作控制，限制了工作人员的工作效率和生产效益。
计算机网络技术的
远程控制和监测功能，可以让工作人员通过网络对设备进行远程控制和监测，大大提高了
工作效率和生产效益。
