Данный материал содержит перечень из 21 контрольного вопроса по дисциплине «ЭВМ в системах управления», предназначенный для студентов направления подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств». Вопросы охватывают ключевые аспекты проектирования промышленных вычислительных систем, включая аппаратную архитектуру, стандарты шин, организацию каналов ввода-вывода, вопросы промышленной безопасности, надежности и проектирования систем визуализации (SCADA/HMI).
Содержание
Общие сведения
Дисциплина: «ЭВМ в системах управления»
Направление подготовки: 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» (бакалавриат, все формы обучения).
Материал предназначен для подготовки к защите курсовой работы и контроля практических знаний.
Перечень контрольных вопросов
- Способы построения промышленных компьютеров: достоинства и недостатки, рекомендуемые области применения конструкций.
- Стандарт ATX промышленных материнских плат.
- IBM PC совместимость аппаратного обеспечения промышленных компьютеров. Цели и эффективность.
- Типы поддерживаемых системных шин ввода/вывода и коммуникационных интерфейсов.
- Стандарт PICMG и его альтернативы. Области применения.
- Расширяемость и ремонтопригодность промышленных компьютеров.
- Промышленный компьютер как технологическая станция управления: задачи и возможности.
- Построение информационно-измерительных каналов на основе плат расширения. Особенности и проблемы.
- Внешние устройства ввода/вывода и коммуникационные интерфейсы промышленного компьютера. Особенности и проблемы организации информационно-измерительных каналов.
Вопросы по аналоговому и дискретному вводу/выводу
- Аналоговый ввод/вывод сигналов полевой автоматики. Неунифицированные и унифицированные, типичные и нетипичные в отечественной промышленности сигналы. Потенциальные и дифференциальные аналоговые сигналы. Схемы подключения аналоговых сигналов к устройствам ввода/вывода.
- Качество аналогового ввода/вывода. Аналоговый измерительный и управляющий сигналы. Аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Квантование по времени. Квантование по амплитуде. Влияние характеристик преобразователей на качество сигнала.
- Дискретный ввод/вывод сигналов полевой автоматики. Дискретный измерительный и управляющий сигналы. Транзистор-транзисторная логика. Характеристики сигналов. Слаботочные и сильноточные электрические цепи. Коммутация сильноточного оборудования. Схемы подключения дискретных сигналов к устройствам ввода/вывода.
Вопросы по согласованию и защите сигналов
- Согласованность информационно-измерительного канала. Нормирующие преобразователи. Типы преобразования величин. Возможности преобразователей. Требования к использованию. Характеристики преобразователей. Рекомендации по выбору преобразователя. Влияние преобразователей на качество информационно-измерительного канала.
- Буфер FIFO и его влияние на качество работы устройств ввода/вывода.
- Защита устройств ввода/вывода при попадании высокого потенциала в сигнальные электрические цепи. Гальваническая изоляция и ее характеристики.
Вопросы по безопасности и эксплуатации
- Системы управления взрывопожароопасными технологическими процессами. Обеспечение безопасности при использовании электрооборудования и электрических цепей. Виды защиты: взрывонепроницаемая оболочка и искробезопасная электрическая цепь, их достоинства и недостатки.
- Круглосуточная безостановочная работа промышленного компьютера. Эксплуатационные параметры: вентиляция и электропитание, температура, пылевлагозащита, электромагнитная защита, ударовибрационная защита. Надежность промышленного компьютера. Сторожевой таймер.
Вопросы по вычислительным ресурсам и визуализации
- Вычислительные возможности промышленного компьютера: параметры центрального процессора, требования к оперативной памяти и ее характеристики, долговременное хранение больших объёмов данных.
- Интерфейсы дисковой подсистемы и технические характеристики. Быстродействие и надежность дисковой подсистемы промышленного компьютера. Достоинства и недостатки, области применения.
- Центральный процессор со встроенным видеоядром и внешняя видеокарта. Технические характеристики. Достоинства и недостатки. Одноэкранные и многоэкранные системы отображения информации.
- SCADA и HMI: задачи, возможности, функции. Проектирование системы визуализации. Станции оператора/диспетчера и инжиниринга: назначение, функции, особенности.