工业测控计算机网络技术基础
20. 测控技术中的数据传输是如何实现的？
20. 测控技术中的数据传输是如何实现的？20、测控技术中的数据传输是如何实现的？在当今科技飞速发展的时代，测控技术在各个领域都发挥着至关重要的作用，从工业生产到航空航天，从环境监测到医疗保健，几乎无处不在。
而数据传输作为测控技术的关键环节之一，其实现方式直接影响着测控系统的性能和可靠性。
要理解测控技术中的数据传输是如何实现的，首先得明白什么是测控技术。
测控技术简单来说，就是测量和控制的技术，它通过各种传感器获取被测量对象的信息，然后对这些信息进行处理和分析，最终实现对被测量对象的精确控制。
在这个过程中，数据传输就像是一座桥梁，将传感器采集到的数据快速、准确地传递给处理和控制单元。
数据传输的方式多种多样，常见的有有线传输和无线传输两种。
有线传输，顾名思义，就是通过有形的线缆来传输数据。
其中，最常见的有线传输方式包括以太网、串行通信（如 RS-232、RS-485 等）和 USB 通信。
以太网是一种广泛应用于计算机网络的数据传输技术，在测控领域也不例外。
它具有高速、稳定、支持远距离传输等优点。
通过以太网，大量的数据可以在短时间内从一个节点传输到另一个节点，适用于大规模测控系统中的数据交换。
串行通信则常用于设备之间的点对点通信，比如在工业自动化领域中，RS-232 和 RS-485 常用于将传感器与控制器连接起来。
RS-232 通信距离较短，一般不超过几十米，但它简单易用；RS-485 则可以支持更长的传输距离和多个设备的连接，适用于较复杂的工业现场。
USB 通信则是我们日常生活中常见的一种数据传输方式，比如连接电脑和外部设备（如 U 盘、鼠标、键盘等）。
在测控领域，USB 也常用于便携式测量设备与计算机之间的数据传输。
无线传输方式则为测控技术带来了更大的灵活性和便捷性。
常见的无线传输技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee 和移动通信网络（如 4G、5G 等）。
蓝牙技术适用于短距离、低功耗的数据传输，比如连接手机和无线耳机、智能手表等。
浅谈现代测控技术及其应用
浅谈现代测控技术及其应用现代测控技术是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术,是测量技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术等多种技术相互渗透、相互结合、综合发展的一门新兴学科。
本文主要论述了现代测控技术的特点及应用实例,并对其未来的发展前景进行了展望。
标签：现代测控技术智能化虚拟化集成化应用0 引言现代测控技术是一门高新技术,以测控、测量、电子等学科为基础,涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。
随着现代科学技术的飞速发展和不断融入,加快了现代测控技术的发展,使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进。
作为一门实践性很强的技术,现代测控技术在工业、农业和国防等领域的应用广度和深度正不断的扩大,并将为改进技术水平和提高生产率做出巨大的贡献。
1 现代测控技术的特点现代测控技术的特点可以概括为:智能化、数字化、网络化、分布式化。
1.1 智能化现代测控系统中应用的仪器仪表都是智能化的仪器,以微处理器为基础,具有方便使用、灵巧、多功能等特点。
随着微电子技术的发展和更多的人工智能的不断引入,智能化仪器的计算能力和计算方法将得到大大增强。
1.2 数字化数字化在测控领域中的应用主要体现在:控制器到远程终端设备的数字化控制,传感器的数字化控制,通信、信号处理等过程的数字化控制等。
1.3 网络化传感器技术、测控技术、计算机技术与网络技术的结合,使分布式、网络化的测控系统的组建变得十分便捷。
随着计算机网络技术的迅猛发展及其他相关技术的不断完善,使得计算机网络的规模更加庞大,其在航空航天、气象、通信和国防等领域的应用也更为广泛。
1.4 分布式化分布式测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础,采用分布式的结构将系统内所使用设备连接起来,从而组合成符合要求的分布式测控系统。
在生产过程的控制中,分布式测控系统可以实现测量——控制——管理的全自动化,大大降低了测控成本,提高了测控效率。
网络测控试题
一、选择题15*2=30分1.计算机网络测控技术的定义计算机网络测控技术是以计算机为核心部件，以通用计算机网络为信息传输载体，将信号检测、数据处理与计算机控制融为一体的新兴综合性技术。
它既能完成较高层次信号的自动化检测，又能完成远距离的信号传输及多种智能控制作用。
2.位移，速度，加速度的三者关系ds/dt=u, a=du/dt3.噪声的定义(噪声是机械波)噪声：检测仪表在工作时，往往除了有用信号外，还附带着一些无用的信号。
这种无用的、变化不规则的信号会影响测量结果；有时甚至完全将有用信号淹没掉，使测量工作无法进行。
这种在检测仪表中出现的无用信号称之为噪声。
检测仪器中出现的无用信号4.热电阻(金属电阻丝)，热电偶(两种电阻丝)，热敏电阻(变化迅速)三者关系热电阻：金属材料的电阻随温度变化而变化，测量精度高，性能稳定,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。
热电阻大都由纯金属材料制成热电偶：一端结合在一起的一对不同材料的导体，并应用其热电效应实现温度测量的敏感元件，一种感温元件一种仪表。
它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度热敏电阻: 敏感元件一类，对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。
是半导体,对热敏感的半导体电阻。
其阻值随温度变化的曲线呈非线性5.零漂,温漂,漂移定义(第三章)传感器无输入（或输入值不变）时，每隔一段时间，其输出值偏离原示值的最大偏差与满量程的百分比，即零漂。
温度每升高1°C，传感器输出值的最大偏差和满量程的百分比，称为温漂。
漂移是指在规定的时间之内，当输入不变时输出的变化量。
漂移可由零漂和温漂引起6.直接检测和间接检测直接检测法就是按照一定的物理定律，把从被检测对象中获取的一部分能量信号直接作用到检测元件上，并把其转化为易于测量和传输的量，再对该量进行直接测量，该量的大小就代表了被测对象的值.间接检测不是直接测量被测的量，而是通过测量与被测量有某种变化关系的量，来间接的获取被测量的值。
网络化测控技术
摘要计算机网络、自动控制、分布式人工智能等理论和技术的融合促进了网络化智能测控技术的产生，网络化智能测控技术的发展和广泛应用正改变着人们的生产和生活方式，也引起了相关技术和理论的变革。
本文围绕工业现场测控网络、远程智能测控、网络化分布式智能测控等技术中的国内外研究热点问题，阐述了其发展现状及技术特点，分析了其关键技术及发展趋势。
关键词现场总线;工业以太网;嵌入式Internet远程测控; Multi-Agent系统A bstractThe integration of theory and technology for computer network, automatic control, and distributed artificial intelligence have prompt the generation of intelligent measurement and control technology network. The development and wide application of the intelligent measurement and control technology network is changing people's production and life, but also caused a relevant technology and theory revolution. This paper focuses on industrial field measurement and control network, remote intelligent monitoring and control, intelligent monitoring and control of distributed network technology and international research and other hot issues, describes its development status and technical characteristics, analysis of the key technologies and trends.Keywords: field bus; Industrial Ethernet; remote monitoring and control of embedded Internet; Multi-Agent System1 引言网络信息技术的迅猛发展和广泛应用，使许多科学技术和生产领域发生了巨大的变革。
工业控制网络技术第三章课后答案
工业控制网络技术第三章课后答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第三章工业控制网络的基本构成1、从网络结构形式简述工业企业网的发展过程？答：首先从“分层递阶式”向“分布化”、“扁平化”发展，其次将进一步向“网络化”和“动态重构化”的方向发展。
2、简述工业企业网的功能体系结构。
答：在功能上，工业企业网的结构分为信息网络和控制网络上下两层。
信息网络位于工业企业网的上层，是企业数据共享和传输的载体。
控制网络位于下层，与信息网络紧密联系集成在一起，服从信息网络的操作，同时又具有独立性和完整性。
3、简述工业控制网络与工业企业网之间的关系。
答：工业企业网络一般包括处理企业管理与决策信息网络和处理现场实时测控信息的工业控制网络两部分。
工业控制网络作为工业企业网络的重要组成部分，多于企业的生产具有重要作用，是现代化工业企业发展的必然趋势。
4、工业企业网的典型应用有哪些？简述它们的主要应用领域。
答：工业企业网支持的应用有管理信息系统（MIS）、办公自动化（OA）、计算机集成制造系统（CIMS）、决策支持系统（DSS）、客户关系管理（CRM）、电子商务（EB）等。
管理信息系统辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标，完成企业日常结构化的信息处理任务。
办公自动化利用先进的科学文化技术，使人们借助各种设备解决一部分办公业务问题。
计算机集成制造系统借助计算机硬件及软件，综合应用现代管理技术，制造技术等，将企业生产全过程有机的集成并有效地运行。
决策支持系统是以管理科学，运筹学等科学为基础，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。
客户管理系统实施于企业的市场营销、销售、服务与技术支持等与客户相关的领域。
电子商务是整个贸易活动的自动化和电子化。
5、简述DCS控制系统的特点。
答：DCS具有以下特点，1）松耦合的多处理机系统，可实现硬件积木化。
计算机控制技术 第2章 工业控制计算机简介
(2) 元器件筛选 除进行一般静态与动态技术指标的测试外， 需进行高温老化与高低温冲击试验，以剔除早期 失效的器件。
(3) 接插件和各种开关采用双触点结构，并对其表面 进行镍打底镀金处理。 (4) 安装工艺 当前的发展趋势是采用多层印制电路板高密度 表面安装技术，减少印制电路板面积和提高抗干 扰性能，以减少外引线数目和长度。
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6. 现场控制站的可靠性与可维护性
在DCS中，现场控制站是直接与生产过程相联系 的单元，因此对它提出了最高的可靠性要求。目前平 均无故障工作时间(MTBF) ≥10万小时，而平均修复时 间（MTTR）≤10分钟，为保证这么高的可靠性指标， 所采取的技术措施有以下几个方面： (1) 元器件选用 采用低额定值的原则，即将功率额定值与使用 温度的额定值分别控制在其标准额定值的50％和75 ％以内。另外，尽量选用CMOS电路与专用集成电 路(ASIC)，能显著降低功耗与减少外引线，大大提 高可靠性。
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②实时性好： 工控机对生产过程进行实时控制与监测，因此要 求它必须实时地响应控制对象各种参数的变化。当过 程参数出现偏差或故障时，工控机能及时响应，并能 实时地进行报警和处理。为此工控机需配有实时多任 务操作系统(RTOS)。
实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够 在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。 主要考虑两个要素： 一是根据生产过程出现的事件能够保持多长的时间； 二是该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反 应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。
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6）信号调理板 在DCS系统中，输入信号中存在各种微弱信 号或强电信号，它们是不能直接输入I／O功能模 板上的，必须先将其转化为0~5V或4~20mA的标 准信号，这项工作就是由信号调理板 来完成。 这些信号调理功能包括： 信号放大 隔离 多路复用 滤波 传感器激励 同步采样与保持
工业控制计算机标准
工业控制计算机标准工业控制计算机标准是指在工业控制系统中，为了保证计算机设备的安全、稳定和可靠运行，所制定的一系列规范和标准。
这些标准包括硬件、软件、通信协议、安全性等方面，对工业控制计算机的设计、制造、安装、维护和管理提出了具体的要求和规定。
首先，工业控制计算机的硬件标准是保证其性能和稳定性的基础。
在硬件方面，标准要求计算机设备应具有一定的抗干扰能力，能够适应工业环境中的恶劣条件，如温度、湿度、振动等。
此外，标准还规定了计算机设备的尺寸、外壳材质、散热系统、电源供应等方面的要求，以确保设备在工业场景中能够稳定运行。
其次，工业控制计算机的软件标准是保证其功能和安全性的重要保障。
在软件方面，标准要求计算机设备应具有可靠的操作系统和应用软件，能够实现工业控制系统的各项功能，并且具有一定的实时性和稳定性。
此外，标准还规定了计算机设备的系统更新、安全防护、故障诊断和远程维护等方面的要求，以确保设备在运行过程中不会出现严重的故障和安全隐患。
此外，工业控制计算机的通信协议标准是保证其与其他设备互联互通的重要保障。
在通信协议方面，标准要求计算机设备应支持工业现场常用的通信协议，能够与PLC、传感器、执行器等设备进行可靠的数据交换和指令控制。
此外，标准还规定了计算机设备的网络接口、数据传输速率、通信协议兼容性等方面的要求，以确保设备能够与其他设备实现稳定的通信连接。
最后，工业控制计算机的安全标准是保证其运行环境和数据安全的重要保障。
在安全方面，标准要求计算机设备应具有防火墙、加密通信、访问控制、数据备份等安全功能，能够保护设备和数据不受恶意攻击和意外损坏。
此外，标准还规定了计算机设备的安全审计、事件响应、应急预案等方面的要求，以确保设备在面临安全威胁时能够做出及时有效的应对。
综上所述，工业控制计算机标准涵盖了硬件、软件、通信协议、安全性等多个方面，对计算机设备在工业控制系统中的设计、制造、安装、维护和管理提出了具体的要求和规定。
9计算机测控系统_工业以太网及无线通信
短距离：Bluetooth、Wi-Fi、IrDA、ZigBee等
机械构造力学及控制国家重点实验室
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8.2 无线传感器网络
无线通信技术：ZigBee技术
ZigBee是基于标准的低功耗个域网协议。成立于 2001年8月有Motorola、Philips等公司发起。
目前已经在工业监控、传感器网络、家庭监控、 平安系统等领域得到广泛应用。
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8.2 无线传感器网络
无线通信技术：ZigBee技术
ZigBee的工作频段是2.4GHz、868MHz及915MHz。 在我国，创立网络时，协调器节点首先依次扫描 ch11到ch26，从中找出一个相对安静的通道，根 据事先的协议创立通道特征。其它待参加到节点 上电重启后同样扫描通道，一旦发现通道中有活 动的协调器节点，那么比较特征参数，符合那么 参加。
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8.3 应用举例
输电线损伤检测系统
压电驱 动器
功放
DA
发波节 点
输电线
压电传 感器
发波装置
Coordinator 节点
PC机
采集装置 电压放
大,滤波
AD
采集节 点
机械构造力学及控制国家重点实验室
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8.3 应用举例
输电线损伤检测系统
机械构造力学及控制国家重点实验室
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8.3 应用举例
输电线损伤检测系统
机械构造力学及控制国家重点实验室
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8.2 无线传感器网络
无线通信技术：无线传感器网络
无线传感器网络〔Wireless Sensor Network〕是由 大量的具有通信和计算能力的微小传感器节点， 以无线的方式连接构成的自治测控网络。
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工业测控计算机网络技术基础
工业测控计算机网络技术是指将计算机网络应用于工业领域，通过互联网技术
实现对工业系统的监测、控制、数据采集和分析。
本文将从计算机网络的基础知识入手，介绍工业测控计算机网络技术的基础知识、应用场景及未来发展趋势。
计算机网络基础
计算机网络是指连接着一组计算机和其他设备的各种通信设施和通信协议，以
便它们可以相互交换数据和共享设备和信息的系统。
计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网等不同范围的网络。
OSI 七层模型
OSI（Open System Interconnection）是一个基于分层设计的通信协议标准，在
计算机网络的发展史中起到了极为重要的作用。
OSI 共分为七层，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
•物理层：在物理层上进行数据传输，主要定义传输介质、接口形式、传输速率等。
•数据链路层：主要提供可靠的数据传输，保证数据的有序交付，并提供流量控制等功能。
•网络层：通过路由选择将数据从源主机传输到目的主机，实现主机之间的通信。
•传输层：负责上层应用程序的端到端通信，提供可靠的协议和不可靠的协议两种通信方式。
•会话层：负责在数据传输的两个节点之间建立和管理通信会话以及数据交换。
•表示层：通过编码和解码实现应用层所需的数据格式转换，确保正确传输业务数据。
•应用层：为应用程序提供服务，该层是用户接口的最高层，常用协议有 HTTP、FTP、SMTP、DNS 等。
TCP/IP 协议
TCP/IP 是一个基于分层设计的协议族，是互联网及局域网通信的必备协议之一。
•TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）：负责保证数据的可靠传输，具备重连和拥塞控制等机制。
•IP（Internet Protocol，互联网协议）：负责网络层的数据传输和路由选择。
•HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）：是一个用于传输超文本的应用层协议。
•FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）：是一个用于在计算机网络上传输文件的标准协议。
•SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议）：是一个在计算机网络上传输电子邮件的标准协议。
计算机网络的安全问题
随着计算机网络的普及，其安全问题也日益凸显，主要有以下几方面：•黑客攻击：利用计算机网络进行攻击，如 DDOS 攻击、SQL 注入攻击等。
•病毒木马：通过计算机网络进行传播的病毒、木马等恶意软件。
•数据篡改：利用计算机网络对数据进行非法篡改，如人为改变交易金额等。
•数据泄露：计算机网络上存有各种类型的数据，如果没有妥善保护，就会被黑客进行非法获取。
工业测控计算机网络技术基础
工业测控计算机网络技术相较于一般的网络它需要考虑到在工业环境下的稳定性、安全性、实时性和可靠性等多个方面。
工业测控计算机网络的主要应用场景
•工业控制网络：工业自动化控制，包括工厂控制、生产流程控制、数据采集、分析和操作的低时延和高可靠性的网络。
•仪表设备网络：测量、采集和传输器件（传感器、执行器、仪表）的信号的网络。
•工业互联网络：将工业企业内部网络与互联网相连接，实现企业级网络化管理。
工业网络的特点
•实时性：在工业测控计算机网络中，对于对数据的时效性要求非常高。
因此，它要求网络高实时性以及大量的数据传输量。
•稳定性：在工业测控计算机网络中，要求网络具有良好的稳定性，保证不发生断线、延迟、交叉干扰等问题。
•安全性：在工业测控计算机网络中，数据的安全和机密性不可忽略，它要求高安全性标准，包括数据加密、用户身份验证等措施。
•可靠性：在工业测控计算机网络中，对于数据的传输要求非常高，因此，它要求网络具有很高的传输可靠性和数据冗余性。
工业测控计算机网络技术的未来发展趋势
•人工智能技术：工业测控计算机网络中使用人工智能技术，将网络连接到工厂的各种设备和工艺系统中。
•5G 技术：5G 技术能够在保证网络高速、低时延的同时，将近端计算能力应用于工业控制系统中。
•区块链技术：工业测控计算机网络中使用区块链技术，实现对数据的可溯源性和不可篡改性。
本文从计算机网络的基础知识入手，介绍了工业测控计算机网络技术的基础知识、应用场景及未来发展趋势。
通过本文的介绍，读者可以更全面、深入地了解工业测控计算机网络技术的应用范围、技术架构和未来发展趋势，更好地把握当下行业发展趋势，提高自身的技术能力。