《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。
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《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
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《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，
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《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。
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《计算机控制技术及其应用》 第8章 DCS集散控制系统 思考题与习题 指导信息
第8章 DCS集散控制系统
1. DCS控制系统是在什么控制系统的基础上发展起来的？其构建的原则是什么？
[指导信息]: 参见8.1.1 DCS的产生、8.2.1 DCS的分层结构、1.2.2 计算机控制系统的分类。
DCS是在传统过程控制系统的基础上发展起来的。构建的原则是“分散控制、集中操作、分级管理”。
2. DCS可分为哪几层结构？每层的主要功能是什么？各层通过什么通信网络相互连接？ [指导信息]: 参见8.2.1 DCS的分层结构，8.2.3 DCS的通信网络。
DCS可分为三层结构，分别为分散过程控制层、集中操作监控层、综合信息管理层，并通过通信网络形成一个整体。
在分散过程控制层中，通信网络将控制器与I/O单元，以及与现场仪表、传感器、执行器连接起来，该网络具有实时性、互换性、互操作性和本质安全，现场总线技术能够满足分散过程控制级的数据通信。
集中操作监控层与分散过程控制层之间的大多都采用了实时以太网进行通信，要求具有较好的确定性、实时性和可靠性，较高的数据传输速率，并有一定传输距离。
综合信息管理层内部以及与集中操作监控层之间可采用企业内部网Intranet技术，在安全性保障的前提下，实现最大可能的互连、互换和互可操作性。 3. DCS中的控制站、操作站、工程站所完成哪些主要任务？ [指导信息]: 参见8.2.2 DCS的核心部件。
控制站是DCS系统中非常重要的核心部件，也是整个DCS的基础，其主要任务是完成所有I/O信号的处理、控制算法的运行、上下网络通信、冗余诊断等。一个控制站可以有上千个控制点，它的可靠性和安全性尤为重要。
操作站有时也称操作员站，通常由安装监控软件的PC机或工控机组成，可配置专用的操作键盘和鼠标或触摸屏。操作站的主要作用是实现对系统运行的监视和运行参数的设置。操作站通常提供丰富的人机界面。
工程站也称工程师站、工程工作站，通常由安装组态软件和系统开发环境的高性能PC机或工控机组成。工程站的主要作用是为设计人员提供工程设计、系统扩展或维护修改的操作平台。在工程工作站上，工程设计人员完成系统设计、调试、维护和诊断等工作。 4. 简述WebField JX-300XP中一个控制站和一个控制区域的规模。 [指导信息]: 参见8.4.2 JX -300XP系统的组成。
JX-300XP通过SCnet II过程控制网最多可连接15个控制站、32个操作员站或工程师站，由此形成一个控制区域。控制站以主控制卡为核心部件。一个控制站可以配置一对互为冗余的主控制卡，一对冗余的主控制卡通过SBUS网络可以挂接至多8个I/O单元，每个I/O单元可以挂接16块I/O卡件。一个控制站允许配置的I/O信号点数最多可达1024个(其中模拟量输入AI点数≤384；模拟量输出AO点数≤128；数字量输入DI点数≤1024；数字量输出DO点数≤1024)，一个控制站最多可定义128个控
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