计算机控制技术及其应用（丁建强 任晓 卢亚萍）课后答案(9)

《计算机控制技术及其应用》 第6章 控制系统的可靠性与抗干扰技术 思考题与习题 指导信息

噪声的分类有按噪声产生的位置、原因、传导模式以及波形。

噪声的耦合方式主要有公共阻抗耦合、直接耦合、电容耦合、电磁感应耦合、漏电耦合和辐射耦合等。

7. 什么是串模噪声和共模噪声？它们有何不同？有哪些抑制的方法？

[指导信息]: 参见6.1.3 噪声的分类和耦合方式。 按噪声传导模式可分为串模噪声和共模噪声。

串模噪声又称差动噪声、常模噪声、横向噪声、线间感应噪声或对称噪声等，串模噪声与有用信号串在一起。

串模噪声往往较难清除，当噪声的频率范围与有用信号相差较大时，可采用滤波方法来抑制。 共模噪声又称地感应噪声、纵向噪声或不对称噪声。共模噪声同时叠加在输入信号两端，只要线路处于平衡状态，即两根信号线对地阻抗一致时，则共模噪声不会对有用信号产生影响。

抑制共模噪声的方法较多，如隔离、屏蔽、接地等。 8. 可靠性设计的基本途径有哪些？

[指导信息]: 参见6.1.4 控制系统可靠性设计的基本途径。

可靠性设计的基本途径有：1. 提高元器件和部件的可靠性；2. 合理设计系统结构；3. 采用抗干扰技术；4. 采用可靠性技术。 9. 滤波和去耦有何异同？

[指导信息]: 参见6.2.2 滤波与去耦电路。

相同之处：两者都是利用滤波技术来抑制干扰；不同之处：滤波通过提供一低阻抗的通路来抑制来自信号处理电路和通过电源串入的干扰；去耦电路（也称退耦电路）主要抑制共用电源内阻上由于尖峰电流产生压降而形成干扰信号。 10. 有哪些隔离和屏蔽技术？

[指导信息]: 参见6.2.3 隔离与屏蔽技术。

隔离技术就是切断噪声源与受扰体之间噪声通道的技术，其特点是将两部分电路的地线系统分隔开来，切断通过阻抗进行耦合的可能。具体的隔离方式有光电隔离、继电器隔离、变压器隔离和布线隔离。

屏蔽主要运用各种导电材料，制造成各种壳体并与大地连接，以切断通过空间的静电耦合、感应耦合或交变电磁场耦合形成的电磁噪声传播途径。屏蔽可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽三类。在控制系统中，采用双绞线可有效地抑制信号传输过程中的电磁干扰。 11. 用于抗干扰的数字滤波方法有哪两类？各有什么特点？

[指导信息]: 参见6.3.2 数字滤波技术。

数字滤波方法主要有两类，一是基于程序逻辑判断的方法，二是基于模拟滤波器的方法。前者以逻辑判断和简单计算为基础，常用的算法有：算术平均法、中值法、抑制脉冲算术平均法和递推平均滤波法等。后者以模拟滤波器的传递函数为基础，采用离散化方式转换Z传递函数，然后通过程序来实现。

前者适用于抑制偶发的脉冲干扰，后者适用于抑制连续的正弦波干扰。

12. 查阅有关74HC595和74HC165芯片的资料，编写出图6-32所示串行输入输出接口电路的开机自检

- 6-2 -

《计算机控制技术及其应用》 第6章 控制系统的可靠性与抗干扰技术 思考题与习题 指导信息

程序和输入输出程序或相应的流程图。

[指导信息]: 参见6.3.4 开机自检与故障诊断。

结合图 6 32 可进行自检的串/并转换输入输出接口电路原理编写程序。主要思路是：开机时，通过S_IN和CLK发送一系列数据至74HC595，再移位至74HC165中，最后通过S_OUT和CLK接收来自74HC165的数据，如接收的数据与发送不一致，可以判断该串行输入输出接口电路有问题。

- 6-3 -

《计算机控制技术及其应用》 第7章 控制系统的组态软件 思考题与习题 指导信息

第7章 控制系统的组态软件

1. 工控组态软件的特点哪些？

[指导信息]: 参见7.1.1 组态软件及其特点。

特点有通用性、扩展性、可维护性、可移植性、实时多任务、高效率和丰富的人机界面。 2. 工控组态软件的主要功能有哪些？

[指导信息]: 参见7.1.2 组态软件的功能。 主要功能有：数据采集、过程监控、人机交互。 3. 简述MCGS组态软件的特点。

[指导信息]: 参见7.2.1 MCGS组态软件特点和组成。

MCGS组态软件特有：MCGS提供丰富、生动的人机互动画面。MCGS支持多硬件设备，实现“与设备无关”的软件。MCGS具有良好的可维护性和可扩充性。允许用户在Visual Basic中操作MCGS中的对象。

MCGS组态软件功能强大，操作简单，易学易用，普通工程人员通过短期培训就能迅速掌握多数工程项目的设计和运行操作。 4. 简述MCGS组态软件的组成。

[指导信息]: 参见7.2.1 MCGS组态软件特点和组成。 MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。 5. “MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”有什么功能和关系？

[指导信息]: 参见7.2.1 MCGS组态软件特点和组成。

MCGS组态环境由可执行程序McgsSet.exe支持。用户组态生成的结果存放在扩展名为.MCG的工程文件中，工程文件又称为组态结果数据库。运行环境是一个独立的运行系统，由可执行程序McgsRun.exe支持，它按照工程文件指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的功能。

运行环境与组态结果数据库一起作为一个整体，构成用户应用系统。一旦组态工作完成，运行环境和组态结果数据库可以离开组态环境而独立运行在监控计算机上。

运行环境由工程师设计建立；运行环境由操作人员操纵，完成相应的监控功能。 6. MCGS组态软件所建立的工程文件包含了哪些内容？文件的后缀名是什么？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分可分别进行组态操作，完成不同的工作。用户组态生成的结果存放在文件的后缀名（扩展名）为.MCG的工程文件中，工程文件又称为组态结果数据库。 7. MCGS主控窗口的主要功能是什么？。

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

MCGS主控窗口是整个工程结构的主框架，可在该窗口里建立菜单系统，创建各种菜单命令，展

- 7-1 -

《计算机控制技术及其应用》 第7章 控制系统的组态软件 思考题与习题 指导信息

现整个系统的总体面貌，以及设置系统运行流程及特征参数。 8. 在MCGS设备窗口下的组态操作有哪些？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

设备窗口建立了系统与外部硬件设备的连接关系，使系统能够从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现对工业过程的监控。

在设备窗口下的组态操作有：选择构件、设置属性、连接通道、调试设备。 9. 在MCGS用户窗口下主要完成什么工作？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

MCGS用户窗口下主要完成设计运行环境下的人机交互界面。运行环境下的人机交互界面由一系列的图形化用户窗口组成，这些用户窗口是组成MCGS图形界面的基本单位，每个用户窗口有“基本属性”、“扩充属性”、“启动脚本”、“循环脚本”和“退出脚本”等属性(需要注意的是“用户窗口”一指MCGS工程中的设计环境，二指该环境下设计的图形化对象)。所有人机交互界面都是由一个或多个用户窗口对象组合而成的，它的显示和关闭由各种策略构件和菜单命令来控制。同时用户窗口提供图元、图符和动画构件等各种图形对象，通过对图形对象的组态设置，建立与实时数据库的连接，来完成图形界面的设计工作。

10. 在MCGS中的数据对象有哪些属性？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

在MCGS中，数据对象具有基本属性、存盘属性和报警属性，其中基本属性包括对象类型(开关型、数值型、字符型、事件型和组对象等)，注释内容、初值和取值范围等；存盘属性包括是否需要存盘、定时保存周期、变化存盘、退出保留存盘、存盘时间设置等；报警属性包括是否需要报警、报警优先级、报警值等。不同类型的数据对象，属性不同，用途也不同。组对象只是在组态时对某一类对象的整体表示方法，实际的操作则是针对每一个成员进行的。

11. MCGS组态软件中的实时数据库包含了哪些内容？文件的后缀名是什么？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

实时数据库是工程各个部分数据交换和处理的中心，它将MCGS工程的各个部分连成一个整体。在实时数据库窗口定义不同类型数据，可作为数据采集、处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。

在MCGS中，用数据对象来描述系统中的实时数据，用对象变量代替传统意义上的值变量，通过数据库技术管理所有数据对象的集合而形成了实时数据库。名文件后缀名为.MDB。 12. 什么是MCGS组态软件中的“运行策略”？有何作用？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

运行策略窗口主要完成工程运行流程的编写和各种功能构件选用(如数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等)。所谓“运行策略”是用户为实现对系统运行流程自由控制所组态生成的一系列功能块的总称。运行策略通过图形化界面和以类似Basic语言编写的脚本程序来实现对系统运行流程及设备的运行状态进行有针对性的选择和精确的控制。

MCGS运行策略窗口中“启动策略”、“退出策略”、“循环策略”为系统固有的三个策略块，另外，

- 7-2 -

《计算机控制技术及其应用》 第7章 控制系统的组态软件 思考题与习题 指导信息

还有用户策略、报警策略、事件策略、热键策略等由用户根据需要自行定义，每个策略都有自己的专用名称，MCGS系统的各个部分通过策略的名称来对策略进行调用和处理。 13. 什么是MCGS组态软件中的“脚本程序”？有何作用？

[指导信息]: 参见7.2.2 MCGS工程构成。

在MCGS中，脚本程序是一种语法上类似Basic编程语言编写的程序。主要用于编制各种特定的流程控制程序和操作处理程序。

14. 查阅有关资料，了解组态软件的发展概况。

[指导信息]: 建议利用网络资源，查阅各组态软件开发商网站（参考附录），了解组态软件的发展概况。

- 7-3 -

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库计算机控制技术及其应用（丁建强 任晓 卢亚萍）课后答案(9)在线全文阅读。