計算機(jī)控制技術(shù)課程輔導(dǎo)教案

計算機(jī)控制技術(shù)課程教案系統(tǒng)狀態(tài)：單回路控制的內(nèi)給定狀態(tài)，利用給定值鍵改變給定值。（2）外給定狀態(tài)SCC控制開關(guān)位置：SCC給定值選擇：接收上位計算機(jī)的給定值SVS系統(tǒng)狀態(tài)：二級計算機(jī)控制。串級控制開關(guān)位置：CAS給定值選擇：來自主調(diào)節(jié)模塊的給定值SVC系統(tǒng)狀態(tài)：串級控制。（3）給定值變化率限制作用：減小給定值突變對控制系統(tǒng)的擾動。2.被控量處理報警PH：上限值PL：下限值HY：報警死區(qū)限制變化率：實現(xiàn)平穩(wěn)控制PR：被控量變化率6.4.2偏差處理計算偏差D/R=0，DV=CPV-CSVD/R=1，DV=CSV-CPV偏差報警DLA：偏差報警輸出輸入補(bǔ)償ICM=0，無補(bǔ)償ICM=1，加補(bǔ)償ICM=2，減補(bǔ)償ICM=3，置換補(bǔ)償非線性特性K=0，帶死區(qū)的PID控制0<K<1，非線性PID控制K=1，正常的PID控制6.4.3控制算法的實現(xiàn)DV：偏差微分方式PV：被控量微分方式MH、ML：控制量的上下限值6.4.4控制量處理1.輸出補(bǔ)償OCM=0，無補(bǔ)償OCM=1，加補(bǔ)償OCM=2，減補(bǔ)償OCM=3，置換補(bǔ)償2.變化率限制MR：控質(zhì)量變化率3.輸出保持NH：u(k)=u(k-1)FH：U(k)安全輸出NS：CMV=MSFS：CMV=UH6.4.5自動手動切換1.軟開關(guān)/軟手動SA：軟自動，正常自動狀態(tài)SM：軟手動，控制量來自鍵盤或上位計算機(jī)2.控制量限幅MH：控制量上限值ML：控制量下限值3.自動/手動HA：自動狀態(tài)，正常計算機(jī)控制方式HM：手動狀態(tài)，通過手動操作器輸出信號，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。4.無平衡無擾動切換定義：是指在進(jìn)行手動到自動的切換之前、無須由人工進(jìn)行手工輸出信號與自動輸出信號之間的對位平衡操作，就可以保證切換時不會對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有位置產(chǎn)生擾動。實現(xiàn)：從手動到自動：不進(jìn)行PID運算，但應(yīng)使給定值跟蹤被控量，歷史數(shù)據(jù)清零，要使u(k-1)跟蹤手動控制量從自動到手動：要保證無擾動切換難點解析：軟手動與手動的區(qū)別在軟手動方式，控制量來自鍵盤或上位計算機(jī)；手動方式，則是通過手動操作器輸出信號，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。

第十二周內(nèi)容及其輔導(dǎo)講授內(nèi)容：6.6軟件抗干擾技術(shù)重點掌握：數(shù)字濾波技術(shù)內(nèi)容輔導(dǎo)：6.6軟件抗干擾技術(shù)6.6.1數(shù)字濾波技術(shù)什么是數(shù)字濾波通過一定得的計算或判斷程序，減少干擾在有用信號中比重。與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器的優(yōu)點：程序?qū)崿F(xiàn)，不需硬件，可靠性高，穩(wěn)定性好?？梢詫艿皖l率進(jìn)行濾波，克服模擬濾波器的缺點，根據(jù)信號不同，采用不同的濾波方法，靈活、方便、功能強(qiáng)。1.算術(shù)平均濾波算法N個測量數(shù)據(jù)取算術(shù)平均功能信噪比提高N開方倍適用范圍對一般的具有隨機(jī)干擾信號的濾波。適用于信號本身在某一數(shù)值范圍附近上下波動的情況。2.中位值濾波法算法：取中間值作為本次采樣的有效數(shù)據(jù)。3.限幅濾波法上下限限幅y(n)>yH，y(n)=yHy(n)<yL，y(n)=yLyL<y(n)<yH，y(n)限速y(n)-y(n-1)Δy0，y(n)y(n)-y(n-1)〉Δy0，y(n-1)4.慣性濾波法公式推導(dǎo)濾波系數(shù)a(0<a<1）a越大，帶寬越窄，濾波頻率越低。四種濾波方法比較平均值濾波適用于周期性干擾中位濾波使用偶然的脈沖干擾限幅濾波使用偶然的脈沖干擾慣性濾波適用于高頻干擾6.6.2開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)1.開關(guān)量信號輸入抗干擾措施干擾特點：多呈毛刺狀，作用時間短。解決方法：兩次采樣、多次采樣，完全一致方為有效。2.開關(guān)量信號輸出抗干擾措施慣性大的輸出設(shè)備（如各類電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)），對毛刺干擾有一定的耐受能力。慣性小的設(shè)備（如通訊口），耐受能力小，需要輸出抗干擾。解決方案：重復(fù)輸出統(tǒng)一數(shù)據(jù)，重復(fù)中期盡可能短，外設(shè)階受到干擾信號，還來不及做出反應(yīng)，一個正確的輸出信息又來到了。6.6.3指令冗余技術(shù)問題提出：CPU受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令來執(zhí)行，引起程序混亂。當(dāng)程序彈飛到某一單字節(jié)指令上時，便自動納入正軌。當(dāng)程序彈飛到某雙字節(jié)指令上時，繼續(xù)出錯。當(dāng)程序彈飛到三字節(jié)指令上時，出錯的機(jī)會更大。解決方案：在關(guān)鍵地方插入單字節(jié)指令（NOP)，這就是指令冗余。6.6.4軟件陷阱技術(shù)什么是軟件陷阱就是一條引導(dǎo)指令，強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個指定的地址，在那里有一段專門對程序出錯進(jìn)行處理的程序。軟件陷阱的實現(xiàn)無條件轉(zhuǎn)移指令軟件陷阱的位置（1）未使用的中間向量區(qū)（2）未使用的大片ROM區(qū)（3）表格（4）程序區(qū)難點解析：慣性濾波法中濾波系數(shù)a用硬件方法實現(xiàn)低通濾波時，其采樣周期、濾波時間常數(shù)決定其濾波器性能。在數(shù)字濾波器中，a則是根據(jù)實際情況適當(dāng)選取。

第十三周內(nèi)容及其輔導(dǎo)講授內(nèi)容：7.1數(shù)據(jù)通訊技術(shù)重點掌握：兩種通訊方式四種數(shù)字編碼方式內(nèi)容輔導(dǎo)：7.1數(shù)據(jù)通訊技術(shù)基本概念兩種通訊方式：①并行通訊：數(shù)據(jù)的各位同時傳送，可以字并行、字節(jié)并行。特點：傳送速度高，傳送距離短，小于10米。②串行通訊：數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，只需很少幾條信號即可完成數(shù)據(jù)交換。特點：傳送速度低，傳送距離長，幾十至幾千米。串行通訊分為兩種傳送方式：①異步傳送：字符與字符之間不同步，一次只傳送一個字節(jié)。②同步傳送：字符與字符之間同步，一次傳送大量字節(jié)。四種數(shù)字編碼方式：①不歸零碼：難以判定一位的結(jié)束與另一位的開始，需要有某種方法來使發(fā)送和接收端同步。②歸零碼：每一位中間有一個跳變，為中間的跳變既作為同步時鐘，也作為數(shù)據(jù)。又稱自同步編碼。③曼徹斯特編碼：同上，不同之處在于只有兩個電平狀態(tài)。④差動曼徹斯特編碼：每位開始有無跳變來表示0或1，電壓有變化表示0，無變化表示1。7.1.1異步傳送與同步傳送1.異步傳送異步通訊格式四部分：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶位、停止位。異步通訊的特點適于低速通訊，如終端操作、主機(jī)與顯示器、鍵盤、打印機(jī)。2.同步傳送實現(xiàn)方法數(shù)據(jù)與時鐘通過各自的信號線傳送（圖7.3（a））通過將數(shù)據(jù)與時鐘編碼實現(xiàn)（圖7.3（b））同步格式單同步格式：每一幀的開始需要一個同步字符。雙同步格式：每一幀的開始需要兩個同步字符。IBM雙同步格式：由專門的字符定義幀頭（SOH）、正文的頭（STX）和正文的尾（ETX）。7.1.2面向字符和面向位的傳送1.面向字符的傳送使用16倍頻局部時鐘的接收器工作原理：（1）檢測到起始位開始：（2）當(dāng)計數(shù)值達(dá)到8時，已經(jīng)達(dá)到起始位的中間；（3）當(dāng)計數(shù)值達(dá)到16時，采樣傳送數(shù)位波形；（4）停止位正確采樣，結(jié)束。正確傳送條件接收端和發(fā)送端的時鐘頻率之偏差在一個字符傳送周期內(nèi)，其累計不超過8個局部時鐘周期。2.面向位的傳送目前普遍使用的兩個面向位傳送協(xié)議：同步數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議（SDLC）：用于IBM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系高級同步數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議（HDLC）：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布，包含SDLC。SDLC幀格式（見圖7.7）標(biāo)志字段：序列01111110，標(biāo)志一幀的開始。地址字段：信息到達(dá)的目的地址。控制字段：表示幀的類型，借以傳送命令和設(shè)備類型。信息幀：以0開頭；管理幀：以01開頭；代碼具體內(nèi)容代表該幀的具體管理功能。非順序幀：以11開頭；代碼具體內(nèi)容代表該幀的具體功能。數(shù)據(jù)字段校驗字段：CRC校驗結(jié)束字段：序列01111110，標(biāo)志一幀的結(jié)束。7.1.3平衡與不平衡傳輸數(shù)據(jù)傳輸線路的兩種方式不平衡方式：用單線傳輸信號，以地線作為信號的回路，接收器是用單線輸入信號的。平衡方式：用雙絞線傳輸信號，信號在雙絞線中自成回路不通過地線，接收器是在雙端差動方式輸入信號的。不平衡傳輸方式——RS-232C標(biāo)準(zhǔn)介紹RS-232C接口電路（見圖7.8）RS-232C的傳輸特性數(shù)據(jù)的傳輸速率局限于20Kbps；傳輸距離局限于15米；該標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定連接器，產(chǎn)生25插針、9插針等設(shè)計方案；每個信號只有一根導(dǎo)線，兩個傳輸方向只有一個信號地線；接口使用不平衡的發(fā)送器和接收器，可能在各信號間產(chǎn)生干擾。平衡傳輸方式——RS-422A標(biāo)準(zhǔn)介紹RS-422A接口電路（見圖7.8）RS-422A的傳輸特性支持較高的數(shù)據(jù)傳輸速率；支持較遠(yuǎn)的傳輸距離；制定連接器的技術(shù)規(guī)范；通過提供平衡電路改進(jìn)接口電器特性。7.1.4RS-422/RS-485接口及應(yīng)用兩點通訊連接方式422：兩對平衡差分電路，全雙工傳輸電路485：422的變形，一對平衡差分電路，半雙工通訊，發(fā)送電路必須由使能信號控制。組成互連系統(tǒng)485組成多點互連系統(tǒng)：見圖7.11422/485互連組成環(huán)形數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)：見圖7.12RS-232C/422A接口轉(zhuǎn)換采用轉(zhuǎn)換裝置，見圖7.13、7.14。習(xí)題輔導(dǎo)：7.1異步傳送和同步傳送的信息格式是怎樣的？面向字符和面向位的傳送信息的格式是怎樣的？在搞清不同的格式的基礎(chǔ)上，充分理解不同格式對其相應(yīng)功能的作用。

第十四周內(nèi)容及其輔導(dǎo)講授內(nèi)容：7.2工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重點掌握：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價與選型內(nèi)容輔導(dǎo)：7.2工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)郵電通訊網(wǎng)絡(luò)：以傳輸信息為目的；局域網(wǎng)絡(luò)：以資源共享和處理信息為目的；工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：目的是導(dǎo)致物質(zhì)或能量的運動。7.2.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）星形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：中心結(jié)點是主結(jié)點，它接受各分散結(jié)點的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)結(jié)點，具有中繼交換和數(shù)據(jù)處理功能。特點：①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，便于控制和管理，建網(wǎng)容易；②網(wǎng)絡(luò)延遲時間短，傳輸錯誤率較低；③網(wǎng)絡(luò)可靠性較低，一旦中央結(jié)點出現(xiàn)故障將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓；④網(wǎng)絡(luò)資源大部分在外圍點上，相互結(jié)點必須經(jīng)過中央結(jié)點才能轉(zhuǎn)發(fā)信息；⑤通訊電路都是專用線路，利用率不高，故網(wǎng)絡(luò)成本較高。（2）環(huán)形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：各結(jié)點通過環(huán)接口連于一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中，環(huán)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)按事先規(guī)定好的方向從一個結(jié)點單向傳送到另一結(jié)點。特點①信息流在網(wǎng)絡(luò)中是沿固定的方向流動，故兩個結(jié)點之間僅有唯一的通路，簡化了路徑選擇控制；②環(huán)路中每個結(jié)點的收發(fā)信息均由環(huán)接口控制，因此控制軟件較簡單；③環(huán)路中，當(dāng)某結(jié)點故障時，可采用旁路環(huán)的方法，提高了可靠性；④環(huán)結(jié)構(gòu)其結(jié)點數(shù)的增加將影響信息的傳輸效率，故擴(kuò)展受到一定的限制。（3）總線形結(jié)構(gòu)：個結(jié)點經(jīng)其接口，通過一條或幾條通訊線路與公共總線連接。其任何結(jié)點的信息都可以沿著總線傳輸，并且能被任一結(jié)點接收。由于信息傳輸方向是從發(fā)送結(jié)點向兩端擴(kuò)散，因此又稱為廣播式網(wǎng)絡(luò)。特點：①結(jié)構(gòu)簡單靈活，擴(kuò)展方便；②可靠性高，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快；③共享資源能力強(qiáng)，便于廣播式工作；④設(shè)備少，價格低，安裝和使用方便；⑤由于所有結(jié)點共用一條總線，因此總線上傳送的信息容易發(fā)生沖突和碰撞，故不易用在實時性要求高的場合。（4）樹形結(jié)構(gòu)：分層結(jié)構(gòu)，適用于分級管理和控制系統(tǒng)。特點：①通訊線路總長度較短，連網(wǎng)成本低，易于擴(kuò)展，但結(jié)構(gòu)較星形復(fù)雜；②網(wǎng)絡(luò)中除葉結(jié)點外，任一結(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。2.介質(zhì)訪問控制技術(shù)什么介質(zhì)訪問控制?各結(jié)點通過公共通道傳輸信息，因此存在如何合理分配信道的問題，訪問控制方式的功能是合理解決信道的分配。（1）沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）——適用于總線形工作原理當(dāng)某一結(jié)點要發(fā)送信息時，首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)中有無其它結(jié)點正在發(fā)送信息，若沒有則立即發(fā)送；否則，等待一段時間，直至信道空閑，開始發(fā)送。確定等待時間的方法①當(dāng)某結(jié)點檢測到信道被占用后，繼續(xù)檢測，發(fā)現(xiàn)空閑，立即發(fā)送；②當(dāng)某點檢測到信道被占用后就延遲一個隨機(jī)時間，然后再檢測。重復(fù)這一過程，直到信到空閑，開始發(fā)送。沖突的解決方法當(dāng)結(jié)點開始發(fā)送信息時，該結(jié)點繼續(xù)對網(wǎng)絡(luò)檢測一段時間，且把收到的信息和自己發(fā)送的信息進(jìn)行比較，若相同，則發(fā)送正常進(jìn)行；若不同，說明由其它結(jié)點發(fā)送信息，引起混亂，應(yīng)立即停止，等待一個隨機(jī)時間，在重復(fù)上述過程。（2）令牌環(huán)——適用于環(huán)網(wǎng)令牌的定義是控制標(biāo)志，網(wǎng)中只設(shè)一張力令牌，并依次沿各結(jié)點傳送。令牌的兩個狀態(tài)“空”狀態(tài)：表示令牌沒有被占用，當(dāng)其傳至正待發(fā)送信息的結(jié)點時，該結(jié)點立即發(fā)送，并置令牌為“忙”狀態(tài)?！懊Α睜顟B(tài)：表示令牌被占用，即令牌正在攜帶信息發(fā)送，當(dāng)所發(fā)信息環(huán)繞一周，由發(fā)送結(jié)點將“忙”令牌置為“空”令牌。令牌環(huán)的特點能提供可調(diào)整的訪問控制方法；能提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)；有較強(qiáng)的實時性；需對令牌進(jìn)行維護(hù)，令牌丟失降低環(huán)路利用率；控制電路復(fù)雜。（3）令牌總線——適用于總線形式原理把總線形傳輸介質(zhì)的各個結(jié)點形成一個邏輯環(huán)，即人為地給各個規(guī)定一個順序?？刂品绞筋愃朴诹钆骗h(huán)。特點①吞吐能力法，吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率的提高而增加；②控制功能不隨電纜長度的增加而減弱；③不需沖突檢測；④具有一定的實時性。3.信息交換技術(shù)（1）線路交換交換原理：通過網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點在兩個站之間建立一條專用的物理線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，傳送結(jié)束再“拆除”線路。交換過程建立線路傳送數(shù)據(jù)拆除線路特點專用線路，傳送實時性好，延時小；線路利用率低。（2）報文交換工作原理（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）報文交換不需要在兩個站之間建立專用線路，而是把目的站名附加在報文上，然后交給下一結(jié)點。該結(jié)點接收整個報文，存儲下來，根據(jù)目的選擇下一轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點，直到目的站。特點線路利用率高，多個報文分時共享一條結(jié)點到結(jié)點的線路。報文要在結(jié)點排隊等待，延長報文到達(dá)目的時間。（3）分組交換工作原理（存儲轉(zhuǎn)發(fā)）將報文分成若干分組，并在每個分組上附加控制信息，這些報文經(jīng)不同的路徑分別傳送到目的站后，再組成一個完整報文。數(shù)據(jù)報分組交換類似于報文交換，各個分組獨立傳送，選擇路徑，到目的站后在組裝。虛電路分組交換在發(fā)送分組織之前，要在源、目的之間建立一條邏輯線路，不同于電路交換，分組仍要存儲轉(zhuǎn)發(fā)，即建立一條虛電路。虛電路中的每個結(jié)點都有虛線路表，以便記錄下一個結(jié)點。各個分組沿虛電路傳送到目的站，因此在傳送之前只需做一次路徑選擇。特點數(shù)據(jù)報適用于發(fā)送一個或幾個報文分組。虛電路方法適用于兩個站點希望在一段連續(xù)的時間內(nèi)交換數(shù)據(jù)。4.差錯控制技術(shù)（1）奇偶校驗校驗原理：一個字符校驗一次，在每個字符的最高位附加一個奇偶校驗位。適用范圍：每幀只傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)的異步通訊方式。（2）循環(huán)冗余校驗——CRC校驗校驗原理：發(fā)送端首先發(fā)送信息位，與此同時，CRC校驗位生成器用信息位除以多項式G(x)，信息違發(fā)完后，CRC校驗位就生成，并緊接其后發(fā)送校驗位。接收端在接收信息位同時，校驗器用接收的信息位除以同一個生成多項式，當(dāng)信息位接收完后，對接收的CRC校驗位也進(jìn)行計算，當(dāng)兩個字節(jié)的校驗位接收完，如果除法的余數(shù)為0，則認(rèn)為傳輸正確；否則，傳輸錯誤。適用范圍：每幀由多個字節(jié)組成的同步方式。（3）糾錯方式重發(fā)糾錯方式：發(fā)送端發(fā)送能夠檢錯的信息碼，接收端根據(jù)該碼的編碼規(guī)則，判斷有無錯誤，并把錯誤結(jié)果反饋給發(fā)送端。如果發(fā)送錯，則再次發(fā)送，直到接收端認(rèn)為正確為止。自動糾錯方式：發(fā)送端發(fā)送能夠糾錯的信息碼，而不僅僅時檢錯的信息碼。接收端收到該碼后，通過譯碼不僅能自動發(fā)現(xiàn)錯誤，而且能自動地糾錯。傳輸效率低，譯碼設(shè)備復(fù)雜?；旌霞m錯方式：上述兩種混合。發(fā)送端發(fā)送的信息碼不僅能發(fā)現(xiàn)錯誤，而且還由一定的糾錯能力。接收端收到該碼后，如果錯誤位數(shù)在糾錯能力以內(nèi)，則自動糾錯，如果錯誤過多，則要求重發(fā)。7.2.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)1.物理層功能：在信道上傳輸未經(jīng)處理的信息。具體內(nèi)容：對通訊雙方的機(jī)械、電氣、連接規(guī)程進(jìn)行規(guī)定。協(xié)議：RS-232C、RS-422A、RS-423A、RS-485等均為物理層協(xié)議。2.數(shù)據(jù)鏈路層功能：將有差錯的物理鏈路改造成對于網(wǎng)絡(luò)層來說是無差錯的傳輸鏈路。具體內(nèi)容：將數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)幀，并在接收端檢驗傳輸?shù)恼_性。協(xié)議：SDLC、HDLC等。3.網(wǎng)絡(luò)層功能：也稱分組層，任務(wù)是網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組。具體內(nèi)容：控制信息交換、路由選擇。協(xié)議：X.25協(xié)議、IP協(xié)議。4.傳送（傳輸）層功能：從會話層接收數(shù)據(jù)，把它們傳到網(wǎng)絡(luò)層并保證這些數(shù)據(jù)正確到達(dá)另一端。具體內(nèi)容：控制端到端的數(shù)據(jù)完整性。協(xié)議：TCP協(xié)議5.會話層功能：控制建立或結(jié)束一個通信會話的進(jìn)程。具體內(nèi)容：檢查并決定一個正常的通信是否正在發(fā)生。如果沒有發(fā)生，這一層在不丟失數(shù)據(jù)的情況下恢復(fù)會話，或根據(jù)規(guī)定，在會話不能正常發(fā)生的情況下終止會話。6.表示層功能：實現(xiàn)不同信息格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換。具體內(nèi)容：正文壓縮、提供加密、解密；文件格式的轉(zhuǎn)換；輸入輸出格式的轉(zhuǎn)換。7.應(yīng)用層功能：規(guī)定在不同應(yīng)用情況下所允許的報文集合和對每個報文所采取的動作。具體內(nèi)容：數(shù)據(jù)傳輸完整性問題或發(fā)送/接收設(shè)備的速度不匹配的問題。7.2.3IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)與OSI模型的關(guān)系局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，因此包含下三層。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容IEEE802.1、IEEE802.2、IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5、IEEE802.6、IEEE802.7、IEEE802.8、IEEE802.9IEEE802標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各層的功能物理層：數(shù)據(jù)的封裝/拆封、數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收，并通過介質(zhì)存取部件收發(fā)數(shù)據(jù)信號。介質(zhì)存取控制層支持介質(zhì)存取，支持CSMA/CD、TokenBus、TokenRing。邏輯鏈路控制層尋址、排序、差錯控制等功能。7.2.4工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價與選型1.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評價工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的主流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線形和環(huán)形。令牌環(huán)與令牌總線的性能比較：傳輸速率：環(huán)形是點到點連接，傳輸效率高；總線形是多點連接，在總線上形成邏輯環(huán)，邏輯環(huán)不固定，令牌傳遞和維護(hù)算法比環(huán)形復(fù)雜。吞吐能力：令牌環(huán)數(shù)據(jù)吞吐能力高于令牌總線，原因在于控制結(jié)構(gòu)上的差異。令牌總線是廣播式，數(shù)據(jù)、令牌、回答都要獨占介質(zhì)；令牌是順序循環(huán)訪問，一定條件下有并行工作的特性，其數(shù)據(jù)、令牌、回答可同時傳遞。穩(wěn)定性：在負(fù)載變化的環(huán)境中，令牌環(huán)的穩(wěn)定性較令牌總線好。確定性：兩種控制結(jié)構(gòu)的通訊方式一樣，確定性相同。靈活性：總線是無源連接，信息傳輸又不需轉(zhuǎn)發(fā)，增減結(jié)點都無須斷開原系統(tǒng)，可靠形和靈活性強(qiáng)于令牌環(huán)。2.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的選型（1）大型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型——分散型控制模式，分三級：分散過程控制級功能：主要完成自動調(diào)節(jié)和程序控制，可靠性、實時性要求較高。系統(tǒng)特征：各單元之間橫向聯(lián)系少；該級數(shù)據(jù)量不大，數(shù)據(jù)包較短，地理分布區(qū)域也較小。令牌總線、主從總線或星形結(jié)構(gòu)集中操作監(jiān)控級系統(tǒng)特征：該級數(shù)據(jù)處理量大，數(shù)據(jù)包較長且規(guī)整，實時性、可靠性、靈活性也較高；系統(tǒng)按設(shè)備和功能混合分布，橫向聯(lián)系較多；適合選型：令牌總線較好。綜合信息管理級系統(tǒng)特征：該級數(shù)據(jù)多且傳輸量大，系統(tǒng)按功能橫向分布，地域范圍廣，靈活性要求較低，工作站容量大。適合選型：令牌環(huán)結(jié)構(gòu)。（2）中小型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型對只有集中操作監(jiān)控級和分散過程控制級的中小型系統(tǒng)：兩極同時使用令牌總線對傳輸量大、結(jié)點少且分散的場合：監(jiān)控級直接選用令牌環(huán)較好。老企業(yè)技術(shù)改造：星形結(jié)構(gòu)。習(xí)題輔導(dǎo)：7.4工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)通常有哪四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？各有什么特點？7.5工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)常用的傳輸訪問控制方式有哪三種？各有什么特點？

第十五周內(nèi)容及其輔導(dǎo)講授內(nèi)容：7.3分散型控制系統(tǒng)（DCS）重點掌握：分散過程控制級集中操作監(jiān)控級綜合信息管理級內(nèi)容輔導(dǎo)：7.3分散型控制系統(tǒng)（DCS）7.3.1DCS概述分散型控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）：綜合4C技術(shù)：計算機(jī)技術(shù)（Computer）控制技術(shù)（Control）通訊技術(shù)（Communication）顯示技術(shù)（CRT）發(fā)展趨勢：將以計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）為目標(biāo)，以新的控制方法、現(xiàn)場總線智能化儀表、專家系統(tǒng)、局域網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，為用戶實現(xiàn)過程控制自動化與信息管理自動化相結(jié)合的管控一體化綜合集成系統(tǒng)。1.DCS的體系結(jié)構(gòu)（1）分散過程控制級功能面向生產(chǎn)過程，是DCS的基礎(chǔ)，直接完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)控制等功能，其輸入是面向傳感器的信號，輸出是驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主要裝置現(xiàn)場控制站（工業(yè)控制機(jī)）可編程序控制器（PLC）智能調(diào)節(jié)器其它測控裝置（2）集中操作監(jiān)控級功能：以操作監(jiān)視位主要任務(wù)，兼有部分管理功能。面向操作人員和控制系統(tǒng)系統(tǒng)工程師，配備計算機(jī)及外設(shè)，以及相應(yīng)軟件，對生產(chǎn)過程實行高機(jī)控制策略、故障診斷、質(zhì)量評估。組成：監(jiān)控計算機(jī)工程師顯示操作站操作員顯示操作站（3）綜合信息管理級功能：由管理計算機(jī)、辦公自動化系統(tǒng)、工廠自動化服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成，實現(xiàn)整個企業(yè)的綜合信息管理。（4）通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能：DCS各級之間的信息傳輸。分類：低速、中速、高速網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用：低速面向過程控制級；中速面向操作監(jiān)控級；高速面向綜合管理級。2.DCS的特點硬件積木化軟件模塊化控制系統(tǒng)組態(tài)通訊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可靠性高7.3.2DCS的分散過程控制級分散過程