集散控制与现场总线第二版课后答案

工业4.0时代的工业控制网络

王彤

（哈尔滨工业大学（威海）信息与电气工程学院 威海 264200）

摘 要：德国自2013年正式提出“工业4.0”战略以来，加紧将信息通信技术应用到工业生产中，建立信息物理系统（CPS），通过智能工厂和智能生产，对工业产品制造、物流管理等各个环节进行智能化全程控制，以促进工业生产的智能化、数字化、网络化和服务化发展，并催生出新型商业模式和生产方式。目前，中国工业存在要素成本上升迅速、产能过剩矛盾突出、国际产业链低端锁定等诸多难题，有必要借鉴德国工业4.0战略的基本思路和实施机制，借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果，加快推进工业生产制造方式、产业组织和商业模式等方面的创新，加快促进工业生产的全面转型升级。 关键词：德国工业4.0；工业控制网络；智能工厂；前景发展；中国工业的发展升级 中图分类号：TP391 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：

Industrial control network developing in the age of industrial 4.0

Wangtong

（Academy of electronic information and electric

本答案仅供参考。

第1章 绪论

1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。

答：它是指由被控对象、测量变送装臵、计算机和执行装臵构成，以实现生产过程闭环控制

的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。例如温度控制系统。

1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？

答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：

操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？其中过程通

道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？

答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。两个过程通道，

一个是输入通道，另一个为输出过程通道。

输入过程通道包括：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入； DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。

输出过程通道包括：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出； DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。 1.4 直接数字控制系统

本答案仅供参考。

第1章 绪论

1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。

答：它是指由被控对象、测量变送装臵、计算机和执行装臵构成，以实现生产过程闭环控制

的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。例如温度控制系统。

1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？

答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：

操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？其中过程通

道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？

答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。两个过程通道，

一个是输入通道，另一个为输出过程通道。

输入过程通道包括：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入； DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。

输出过程通道包括：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出； DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。 1.4 直接数字控制系统

缩写词全称：

（1） SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制 （2） DDC: Direct Digital Control 直接数字控制 （3） DCS：Distributed Control System 集散控制系统

（4） CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统 （5） FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统

（6） CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统 （7） PLC：Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器

关于DCS:

集散型控制系统，又称分布式控制系统。是计算机技术（Computer），通信技术（Communication），图形显示技术（CRT）,控制技术（Control）的发展产物。 主要特点：可靠性高，灵活的扩展性，完善的自主控制性，完善的通信网络。 设计思想：危险分散，控制功能分散，操作和管理集中。

DDZ_II DDZ_III:电动单元组合仪表

II特点：

（1） 采用0-

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

第一章习题课

1

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

第一章习题课1-2图1-45所示为一粘度计，若D= 100mm,d= 98mm, l= 200mm,外筒转速n= 8r/s时，测得的转矩T= 40N·cm,试求其油液的动力粘度。[解]依牛顿液体内摩擦定理

du F f μA dy F f/A则动力粘度μ du/dy D转矩 T Ff R Ff 22

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

所以而

第一章习题课 2T 2 0.4 Ff N 8N D 0.1

A πDl π 0.1 0.2m 2 0.0628m 2 Dυ ωR 2 n外筒旋转的线速度为 2 100υ 2 π 8 mm/s 2.512m/s 2 duυ 0 s 1 2512s 1则有 dy 0.1 0.098 2 8/0.0628μ Pa s 0.051Pa s故 25123

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

第一章习题课1-5如图1-48所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ,活塞浸入深度为

自动控制原理第二版课后答案孟华

【篇一：自动控制原理_孟华_习题答案】

t>第二章

2.1 试分别写出图2.68中各无源电路的输入ur(t)与输出uc(t)之间的微分方程。

图2.68 习题2.1图 解： (a)

ur?ucu

?r?u?c)?i2，i1?i2?c?i1，c(u r1r2 ，

r1r2rrr2

?c?uc?12cu?r?cuur r1?r2r1?r2r1?r2 (b)

?r?u?c)?i1，c1(u ur?u1

?1，uc?i1r2?u1， ?i2，i1?i2?c2u r1

??c?(r1c1?r1c2?r2c1)u?c?uc?r1r2c1c2u??r?(r1c1?r2c1)u?r?ur r1r2c1c2u (c)

uur?uc

?i1，c1(ur?u1)?i2，i1?i2?1 r1r2 ，uc ? 1

i1dt?u1， ?c2

??c?(rc????r1r2c1c2u12?r2c2?r2c1)uc?uc?r1r2c1c2ur?(r2c2?r2c1)ur?ur

2.2 试证明图2.69(a)所示电路与图2.69(b)所示的机械系统具有相

同的微分方程。图2.69(b)中xr

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

第一章习题课

1

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

第一章习题课1-2图1-45所示为一粘度计，若D= 100mm,d= 98mm, l= 200mm,外筒转速n= 8r/s时，测得的转矩T= 40N·cm,试求其油液的动力粘度。[解]依牛顿液体内摩擦定理

du F f μA dy F f/A则动力粘度μ du/dy D转矩 T Ff R Ff 22

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

所以而

第一章习题课 2T 2 0.4 Ff N 8N D 0.1

A πDl π 0.1 0.2m 2 0.0628m 2 Dυ ωR 2 n外筒旋转的线速度为 2 100υ 2 π 8 mm/s 2.512m/s 2 duυ 0 s 1 2512s 1则有 dy 0.1 0.098 2 8/0.0628μ Pa s 0.051Pa s故 25123

液压与气压传动第二版 机械工业出版社 王积伟

第一章习题课1-5如图1-48所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ,活塞浸入深度为

1．集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的比较 1．1 概述FCS、DCS

FCS是在DCS的基础上发展起来的，FCS顺应了自动控制系统的发展潮流，它必将替代DCS。这已是业内人士的基本共识。然而，任何新事物的发生，发展都是在对旧事物的扬弃中进行的，FCS与DCS的关系必然也不例外。FCS代表潮流与发展方向，而DCS则代表传统与成熟，也是独具优势的事物。特别是现阶段，FCS尚没有统一的国际标准而呈群雄逐鹿之势，DCS则以其成熟的发展，完备的功能及广泛的应用而占居着一个尚不可完全替代的地位。本人认为：现场总线控制系统FCS应该与集散式控制系统DCS相互兼容。 无论是FCS或者是DCS，它们最终是为了满足整个生产过程而进行的系统控制（PCS）。 首先以工程成本与效益看，现场总线的根本优势是良好的互操作性；结构简单，从而布线费用低；控制功能分散，灵活可靠，以及现场信息丰富。然而这些优势是建立在 FCS系统初装的前提下，倘诺企业建立有完善的DCS，现在要向FCS过渡，则必须仔细考虑现有投资对已有投资的回报率。充分利用已有的DCS设施，现有DCS的布线以及成熟的DCS控制管理方式来实现FCS是我们应选之途。

液压传动2013-10-23

第一章

1-1 某液压油在大气压下的体积是50?10?3m3，当压力升高后，其体积减少到

49.9?10?3m3，取油压的体积模量为K?700.0Mpa，求压力升高值。

解： ?V?V'?V0'?49.9?10?3?50?10?3??1?10?4m3

k?V700?106?1?10?4??1.4Mpa ?p???3V050?103图示为一粘度计，若D=100mm，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s时，测得转矩T=40N?cm,试求其油液的动力粘度。

解：外筒内壁液体粘度：

1

液压传动2013-10-23

up?n?D?8?3.14?0.1?2.512m/sf2T2T2?40?10?242??2??4?10N/mADAD?l0.12?3.14?0.2d? ??? ??dy??d?dyF?????D/2d/2dy???d?0?0??D/2?d/2?4?104?0.05?0.049??????0.051Pa?S?02.5121-4图示一液压缸，其缸筒内径D＝12厘米，活塞直径d＝11.96厘米，活塞长度L＝14厘米，若油

清华大学第二版编译原理答案

《编译原理》课后习题答案第一章

第 1 章引论 第 1 题

解释下列术语： （1）编译程序 （2）源程序 （3）目标程序

（4）编译程序的前端 （5）后端 （6）遍 答案：

（1） 编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语 言，则此翻译程序称为编译程序。

（2） 源程序：源语言编写的程序称为源程序。

（3） 目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。

（4） 编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与 目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶 段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符 号表管理等工作。

（5） 后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段， 即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。

（6） 遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。 第 2 题

一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程 序的总体结构图。 答案：

一个典型的编译程序通