仪表智能化技术试题

1、仪表智能化技术试题1、仪表智能化流行技术调查综述者 A/D 、 D/A 转换技术，传感器应用，特殊检测方法等要求不少于1500 字）仪表智能化是指采用超大规模集成电路和微处理器技术，利用嵌入式软件协要求网上或其他方式查阅资料，并进行分析归纳可涉及单片机、DSP、 ARM 器件，或调内部操作， 使仪表具有智能的功能， 在完成输入信号的非线性， 温度与压力的补偿、量程刻度标尺的变换、零点错误、故障诊断等基础上，还可以完成对工业 过程的控制，是控制系统的功能进一步分散过程控制系统自动化中的现场设备通常称为“现场仪表” 现场仪表主要有 变送器、执行器、在线分析仪表及其他检测仪表现场总线技术出现后，现场

2、仪 表的智能化与总鲜花尤为迫切首先介绍一下智能变送器 智能变送器集成了智能仪表全部功能及部分控制 功能，具有很高的的线性度和较低的漂移， 降低了系统的复杂性、 简化了系统结 构智能变送器具有一定的人工智能， 可实现自学习功能等； 可集成为多敏感元 件的变送器，能同时测量多种被测量，全面反映被测量的综合信息；精度高，测 量范围宽， 特别适用于要求量程比大的场合； 可采用标准化的通信接口进行信息 交换由于高精度智能差压变送器的发展，带动了全新的检测仪表的研究开发， 并解决了流程工业中长期不能解决的一些测量难题较明显的例子是“一体记” 节流式流量测量系统 使人们看到节流装置流量仪表跨上新台阶 它将节

3、流装置 与智能差压变送器做成一体化、 可以消除现场安装偏心或不垂直等可能带来的误 差，不仅保证了安装准确性和测量精度还缩短了引压管线减少了故障率，改 善了动态特性， 对于自控系统有重要意义 第一代智能变送器主要以提高性能为 主，一般为模数混合式仪表 第二类智能变送器在第一代的基础上实现由被动进 行信号检测转换向主动控制和主动进行信息处理方向发展， 由孤立的检测变送单 元向系统化、网路化发展智能变送器的网络化就带出了现场总线网路控制系统（ FCS） FCS 的技术 特点主要是系统的更加开放性和控制功能的更加分散性 FCS 中的现场仪表与第 一代智能仪表相比有以下特点： （1）总线化仪表必须全数字

4、化， 全数字信息的双 向传送和提高仪表精度， 增强抗干扰能力；（ 2）总线化仪表必须具有一定的控制 功能，具有更高的智能化水平；（3）为了使总线化现场仪表中的控制功能的公共 特性化标准化，往往定义标准化功能块总线化现场仪表功能丰富，在 FCS 中， 几乎不存在单一功能的现场仪表DSP在仪表智能化发展中起到了很重要的作用，近年来 DSP 获得了迅速的 发展 DSP已成为通信、计算机、网路、家用电器、仪器仪表等电子产品中不可 或缺的基础器件 TI 公司提出一种新的概念“ DSPS”（DSP 解决方案）受到广 泛的重视所谓 DSPS即 DSP芯片制造商可随 DSP 芯片提供整个应用系统的解 决方案以

5、 DSP为核心，配合先进的混合信号电路、 ASIC 电路、软件及开发工 具等集成为一套完整的方案，能广泛应用于各个领域 DSP的兴起， DSPS概念 的提出，必将进一步影响仪表智能化进程智能仪表的组成以单片机为核心的智能仪表的组成包括硬件与软件两部 分硬件组成主要由单片机， A/D ，D/A转换器，接口电路，传感器，接口电路 组成其核心是单片机 . 智能仪表内部为数字世界 , 而与其交往的外部为模拟世 界 , 两者之间通过 A/ D、D/ A 器件作为交换界面 . 被测量经过传感变送单元 , 经 智能仪表进行数据采集与处理后输出 , 经D/A 器件转换成模拟量进行记录 , 或 输出控制模拟机构

6、； 或在CRT 上显示 , 实现智能仪表的基本功能 计算机接口技 术的不断发展以及接口标准的不断完善 , 为智能仪表的功能扩展提供了广阔的 舞台 .GPIB（ IEEE- 486） 标准总线接口具有一口多接、 高级性、价格便宜等特点 , 在智能仪表开发应用方面已十分广泛 . 通过它能将智能仪表与具有相同接口的 设备（ 如打印机、 绘图仪、磁盘驱动器等 ） 、计算机系统经简单连接 , 很快组成 自动测控系统 , RS- 232-C 串行接口的应用 , 使智能仪表采集或处理后的数据远 传成为可能软件组成，智能仪表的软件包括主机系统监控程序 （ 系统软件 ） 与 应用程序 . 系统软件负责系统的协调

7、运行、 仪表的故障诊断 , 设计人员根据仪表 的功能要求编制相应的应用程序 , 由主机系统完成运行 , 从而赋予仪表各种智 能.目前智能化仪表具有的功能主要有信号预处理、数字滤波、自动量程切换、 自动功能选择、自动数据处理、先进的控制功能、自动故障诊断、应用开放性仪表智能化是仪表的发展方向 , 随着技术的进步与仪表开发的深入 , 各种功 能的测控智能仪表将应用到生产工程实践中来 , 各行各业对工业自动化仪表及 智能测控仪表在质量上与数量上表现出很大的需求 , 如何提高现场仪表智能化 水平是摆在广大仪表开发人员面前的重大课题 .2、设计题某办公楼共有 500 个房间，每个房间有一个报警器，每个报

8、警器有 8 个开关量检测信号输 入现在要建立一个计算机监控管理系统如果选定使用RS-485 总线来构成，试讨论系统如何组成画出系统结构示意图，并做尽可能详细的文字说明（提示，采用 2 级 485 通信结构）系统结构图如图 1所示，主单片机作为整个系统的主机，负责调度工作，主 单片机仅需要单串口即可完成操作任务； 此外，主单片机还需要挂载外围显示器 件、按键等人机交互组件，因此主单片机可以选用单串口、运行速度快、外部资 源较多的单片机由主单片机的串行口经过 485转换芯片转换成 485协议的总线作为第一级总 线，即图中所标示的“一级总线（ RS-485）”在第一级总线上可以挂载 4个单片 机以分出 4条二级总线如图所示， “一级从单片机（ 1）（ 4）”即为用以分 出 4条二级总线的单片机这 4个单片机的作用是把一级总线分成 4条二级总线， 该类单片机的特点是需要双串口，且无需连接外围设备，因此可以选用双串口、 外部资源较少的单片机如图所示， “二级总线（ RS-485）”就是分出的 4条二级 总线在“二级总线”的每