工控基础知识

脉冲技术 pulse technique 脉冲信号的变换、产生和应用技术。脉冲信号的波形在某一时间内有突发性和断续性的特点，几种理 想的脉冲信号波形有方波、矩形波、三角波、尖顶脉冲波和锯齿波等。脉冲技术在电子技术中起着非 常重要的作用，它已广泛应用于电子计算机、通信、雷达、电视、自动控制、遥控遥测、无线电导航 和测量技术等领域。常见的线性波形变换电路有微分电路和积分电路。另外还有非线性波形变换电路。 脉冲波产生电路含有晶体管和电容器或电感器 。 晶体管用作开关，它的通、断可以改变电路的工作 状态。电容、电感用作惰性元件，可以形成电路中的暂态特性。例如能产生矩形波或方波的无稳态自 激多谐振荡器，需要外触发的单稳态触发电路和双稳态触发电路（见触发器）。能产生锯齿波的锯齿 波发生器和占空比很大的窄脉冲间歇振荡器都属于这类电路。它们可以完成诸如同步、分频、计数、 移位寄存 、电压比较、延时、扫描、模-数和数-模转换、选通、脉冲编码等功能。
什么叫直线插补
这个概念般是用在计算机图形显示,或则数控加工的近似走刀等情况下的. 以数控加工为例子 一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀 具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般 是 x 和 y 方向.
什么是脉冲
2007-05-10 16:51 脉冲指电子电路中的电平状态突变，既可以是突然升高（脉冲的上升沿），也可以是突然降低（脉冲 的下降沿）．一般脉冲在电平突变后，又会在很短的时间内恢复原来的电平状态．
脉冲பைடு நூலகம்是电压或电流的波形象心电图上的脉搏跳动的波形,脉冲有干扰脉冲和信号脉冲
什么是脉冲信号 :瞬间突然变化,作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号.它可以是周期性重复的, 也可以是非周期性的或单次的
嵌入式 PC 加无线接入部分的接合。 GPRS/CDMA MODEM 是接入 GPRS/CDMA 分组网络的一个物理通道，它本身不具有操作
系统，必须依附于计算机（在功能上类似于有线 MODEM），在计算机操作系统之上
才能进行 PPP 拔号连接，通常是与 PC 结合使用。 从某种角度来说，DTU 是嵌入式 PC 与 GPRS/CDMA MODEM 的结合，但它不能单独当作
干接点和湿接点的定义、使用场合和调理方法 干接点好像是俗称，但是，实际上，在工业控制领域中，已经是一个标准的名词了。
DTU 的一些解释
1、什么是 DTU? DTU 是数据终端设备（Data Terminal unit）的简写。广义地讲，在进行通信时，
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传输数据的链路两端负责发送数据信息的模块单元都称之为 DTU，在它的作用下对
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1，干接点的定义
干接点的定义：无源开关；具有闭合和断开的 2 种状态；2 个接点之间没有极性，可以互换； 常见的干接点信号有： 1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等； 2、各种按键； 3、各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、 振动、烟雾和凝结传感器； 4、继电器、干簧管的输出； 有干接点就有湿接点。 湿接点的定义是：有源开关；具有有电和无电的 2 种状态；2 个接点之间有极性，不能反接； 常见的湿接点信号有： 1、如果把以上的干接点信号，接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，就是湿接点信号；工业 控制上，常用的湿接点的电压范围是 DC0～30V，比较标准的是 DC24V；AC110～220V 的输出也可以是 湿接点，尽管这样做比较少； 2、把 TTL 电平输出作为湿接点，也未尝不可；一般情况下，TTL 电平需要带缓冲输出的，例如：7407、 245、244 等，与 VCC 等构成回路；244、245 也可以跟 gnd 构成回路；才能驱动远方的光耦。 3、NPN 三极管的集电极输出和 VCC； 4、达林顿管的集电极输出和 VCC； 5、红外反射传感器和对射传感器的输出；
在工业控制领域中，采用干接点要远远多于湿接点，这是因为干接点没有极性带来的优点： 1、 随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度 2、 处理干接点开关量数量多 3、 连接干接点的导线即使长期短路既不会损坏本地的控制设备，也不会损坏远方的设备 4、 接入容易，接口容易统一 换种说法： 干接点：无源开关；具有闭合和断开的 2 种状态；2 个接点之间没有极性，可以互换； 湿接点：有源开关；具有有电和无电的 2 种状态；2 个接点之间有极性，不能反接
RTU 产品目前与无线设备，工业 TCP/IP 产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。 与常用的可编程控制器 PLC 相比，RTU 通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣 的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于 RTU 完善的功能，使得 RTU 产品在 SCADA 系统 中得到了大量的应用。
干接点是对湿接点而言，所谓湿接点，是一个开关加一个电源，闭合时有一定电压，不用检测电路提 供电流。干接点闭合时没有电压，电流靠检测电路提供。
我们所说的干接点通常是指无源接点 也就是接点不提供电源 对于此接点来说电源是外供的
干接点和湿接点 干接点指的是纯粹的开关，就像一个继电器接点或手动的开关。两个状态是“通”和“断”。 湿接点指的是串联了电源的干接点。两个状态是“有电压”和“高阻态”。
插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等 所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线 用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿 x 方向 走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿 y 方向走一小段,此时如果线 段终点还在实际轮廓下方,则继续沿 y 方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向 x 方向走一小段, 依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是 如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看 成相同的曲线的--------这就是直线插补.
远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和 设备。RTU 将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来 得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制 和监视的系统。SCADA 系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等等），并满足 顾客要求的设计指标和操作概念。SCADA 系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也 可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的 微机通信。
交信息的终端设备是下位机，负责处理提交信息的设备是上位机，典型的应用方
式是多台 DTU 对应一个数据中心。但是上位机和下位机不一定都一一对应，他们可
以是一个下位机对就一个或多个上位机，也可以是一个上位机对应一个或多个下
位机，具体的对应方式要视应用而定。 2）什么是数据中心？ 数据中心是指对下位机回传的信息进行 采集、汇总和处理，并对下位机进行一定
MODEM 使用，它完成数据协议转换和透明传输这样一个功能。 在使用上，前端采集设备或智能数据设备，通常提供标准的数据接口，如 RS232
、RS485/422 等，这些前端用永设备适合采用 DTU,借助于 GPRS/CDMA 网络平台，实
现与监控中心端的数据通信。 GPRS/CDMA MODEM 需要接入计算机，实现组网连接，比如说中心站的 PC 主机可以通
所传信息进行格式转换和数据整理校验。狭义地讲，DTU 一般特指无线通讯中的下
位 GPRS/CDMA 发射终端设备。前者是一种模块，而后者则是设备。后面的介绍如果
不加特别说明，都是指后者（下位发射终端设备）。 2、与 DTU 有关的名词解释？ 1）什么是上位机和下位机？ 上位机和下位机是一个相对的概念，在通信中，有主从关系的一对设备，负责提
SCADA 系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。这取决于被控现场的性质、系 统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和 开关控制。 RTU 的主要功能 (1)采集状态量并向远方发送，带有光电隔离，遥信变位优先传送； (2)采集数据量并向远方发送，带有光电隔离； (3)直接采集系统工频电量，实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送 ，可计算正反向电 度； (4)采集脉冲电度量并向远方发送，带有光电隔离； (6)接收并执行遥控及返校； (7)程序自恢复； (8)设备自诊断(故障诊断到插件级)； (9)设备自调；
联动与插补
决定质点空间位置需要三个坐标，决定刚体空间位置需要六个坐标。 一个运动控制系统可以控制的坐标的个数称做该运动控制系统的轴数。 一个运动控制系统可以同时控制运动的坐标的个数称做该运动控制系统可联动的轴数。 联动各轴的运动轨迹具有一定的函数关系，例如直线，园弧，抛物线，正弦曲线。 直接计算得出运动轨迹的坐标值往往要用到乘除法，高次方，无理函数，超越函数，会占用很多
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(10)通道监视； (11)接收并执行遥调； (12)接收并执行校时命令(包括 GPS 对时功能 选配)； (13)与两个及两个以上的主站通讯； (14)采集事件顺序记录并向远方发送； (15)提供多个数字接口及多个模拟接口； (16)可对每个接口特性进行远方/当地设置； (17)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据； (18)接受远方命令,选择发送各类信息； (19)可转发多个子站远动信息； (20)当地显示功能，当地接口有隔离器； (21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯； (22)选配及多规约同时运行，如 DL451-91 CDT 规约，同进应支持 POLLING 规约和其他国际标准规约（如 DNP3.0、SC1801、101 规约）； (23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。
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过 GPRS/CDMA MODEM 接入 GPRS/CDMA 网络，从而构成某中心站服务器，实现网络监
控，数据通信等。而 DTU 很难作中中心服务站来使用。
什么是 RTU
RTU 英文全称 Remote Terminal Unit，中文全称为远程终端控制系统。RTU 具有的特点是：
1、通讯距离较长 2、用于各种恶劣的工业现场 3、模块结构化设计，便于扩展。 4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。
什么是插补、什么叫直线插补、联动与插补
什么是插补？试由直线的逐点比较工作节拍说明其插补过程：
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答：插补是在组成轨迹的直线段或曲线段的起点和终点之间，按一定的算法进行数据点的密化工 作，以确定一些中间点。从而为轨迹控制的每一步提供逼近目标。
逐点比较法是以四个象限区域判别为特征，每走一步都要将加工点的瞬时坐标与相应给定的图形上的 点相比较，判别一下偏差，然后决定下一步的走向。如果加工点走到图形外面去了，那么下一步就要 向图形里面走；如果加工点已在图形里面，则下一步就要向图形外面走，以缩小偏差，这样就能得到 一个接近给定图形的轨迹，其最大偏差不超过一个脉冲当量（一个进给脉冲驱动下工作台所走过的距 离）。
控制和管理的上位机系统，他包括完整的计算机硬件设备和特定的完整软件功能
。 3）什么是全透明传输？ 全透明传输就对 IP 包不作任何操作和改变，只是简单的发送过程。通俗的讲就是
，全透明传输时，数据在发送前和发送后的格式、内容都不发生变化，如果 IP 包
有任何的操作和改变，就不是完全意义上的全透明了。 3、DTU 与无线 MODEM 有什么区别？ 首先要明确的一点是：DTU 与线 MODEM 是不一样的。 在软件设计上，DTU 封装了协议栈内容并且具有嵌入式操作系统，硬件上可看作是