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1、思考题第一章现场总线概述作业1、简述现场总线的特点和优点解：结构特点：基础性；灵活性；易用性；分散性；经济性技术特点：开放性；•全数字化；•双向通信；•互可操作性与互用性;现场设备的智能化与功能口治性；系统结构的高度分散性；对现场环境的适应性2、简述企业网络信息集成系统的基本层次结构解：统一的企业网络信息集成系统应具有三层结构，从底向上依次是：过程控制层(PCS)、制造执行层(MES)、企业资源规划层(ERP)过程控制层依照现场总线的协议标准，智能设备采用功能块的结构，通过组态设计，完成数据采集、A/D转换、数字滤波、温度压力补偿、PID控制等功能。智能转换模块对传
2、统检测仪表的电流电压进行数字转换和补偿。制造执行层从现场设备中获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，还包括控制组态的设计和下装。企业资源规划层在分布式网络环境下构建一个安全的远程监控系统。1•首先将中间监控层的数据库中的信息转入上层关系数据库中，使远程用户能通过浏览器查询网络运行状态，对生产过程进行实时的远程监控；2.对数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化3、计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段？各有何特点?解：1)、数据采集与处理：计算机并不直接参与控制，对生产过程不会产生直接影响，能对整个生产过程
3、进行集中监视，可进行越限报警，可以得到大量统计数据。2)「直接数字控制系统(DDC)：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器,控制系统有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置Z前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。3）、监督计算机控制系统（SCC）：—般由两级计算机组成，第一级计算机与生产过程连接，并承担测量和控制任务，即完成DDC控制，第一•级计算机和第二级计
4、算机Z间的数据通信，通常采用串行数据链路规程，传送效率一般较低。4）、集散控制系统（DCS）：采用网络技术实现数拯的高速远距离传送；釆用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多凹路集屮控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。5）、现场总线控制系统（FCS）：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备Z间，以及现场设备与远程监控计算机Z间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。第二章数据通信基础习题习题:画出数据序列01101011的:数据波形时钟波形Manchester编码波形差分Manchest
5、er编码波形海明码的编码规则://X、¥2.L1J发送师根据要传输的数据单元的长度，确定冗余位的个数；确定各冗余位在数据单元中的位置；计算出各兀余校验位的值排列成包含兀余校验位的数据序列，按此序列发送接收端按与发送方和同的方法，计算出接收数据的冗余校验位，排列成包含冗余校验位的数据序列将按计算结果排列出的数据序列与接收到的数据序列比较，判断传输过程是否有错。是哪一位出错，并将出错位取反，以纠正该错误。确定纠正单比特错误所需的冗余位数设纠正单比特错误需增加的冗余位数为「，I*应满足：2r2m+r+1；m为数据单元的长度dddRddddRR■冗余位的定位如7位的ASCI
6、I码，m为7,取r为4可满足上式；且i•为4是满足上式的最小取值耍纠正7位ASCII码中的1位错误，需耍增加4个冗余位2:1110987654321dddKdddRdR将4个冗余位分别编号为Rl,R2,R3,R4按海明码的编码规则，这4个冗余位应分别插到数据单元的20,21,22,23位置上,即R1,R2,R3,R4将被分别插入到数据单元的DI,D2,D4,D8的位置上。各兀余位在11位海明码中的位置各冗余位取值的计算海明码的每个冗余位的值都是一组数据的奇偶校验位。冗余比特位R1,R2,R3,R4分别是4组不同数据位的奇偶校验位，采用二进制数据来表示海明码11个数据
7、位数有0001；0010；0011；0100；0101；0110；0111；1000；1001；1010,1011这11种情况对这11种情况中位数最低位为1的位置进行偶校验，即对0001；0011；0101；0111；1001,1011这6个数据位做偶校验，得到的偶校验码为R1的值即R1为对从低位数起的第1、3、5、7、9、11这6位作偶校验而得到的校验位。对这11种情况屮位数的次低位为1、即倒数第2位为1的位进行偶校验，即对001()；0011；011()；0111；0101()；1011(第2、3、6、7、10、11)这6个数据位做偶校验，得到的偶校验校验位
