一、  DA&C系統一般有哪幾種形式？各有何優點？未來趨勢是什么？

    粗略的講，DA&C可以采用三種形式來構成：

    (1) 基于PLC的順序邏輯控制系統。 
    (2) 基于DCS的大型控制系統
    (3) 基于PC-BASED的DA&C系統。

    優缺點見下表。

隨著PC及網絡技術的迅猛發展，未來的趨勢是PLC及DCS逐漸向PC-BASED靠攏，如采用PC的CPU、流行的Ethernet、TCP/IP通訊協議；同時PC-BASED逐漸向PLC及DCS滲透，如采用遵循IEC-1131的軟PLC。三者會取長補短，即PLC和DCS的開放性及通訊能力逐漸加強，同時PC-BASED的實時性進一步提高。

    二、  為什么說PC-BASED系統開放性好？

    PC-BASED系統采用INTEL或兼容的硬件及微軟或兼容的軟件，俗稱WINTEL架構。由于WINTEL架構已經成為商業PC機的主流，其標準公開、結構公開、軟件及開發工具公開，因此具有很好的開放性。且硬件成本和開發成本相比較均很低。因此，PC-BASED的DA&C架構受到廣大用戶的歡迎。

    三、基于PC-BASED的DA&C系統有幾種形式

    (1) 基于板卡的集中式數據采集系統。基本方式是采用數據采集卡進行數據采集。具有代表性的廠家如Advantech、NI及吉時利。主要做法是將一塊基于IAS或PCI的板卡插入工業計算機或商用機(非嚴格場合)上，將外部信號通過導線引至計算機的端子上然后接入數據采集卡，通過定制的軟件就可以進行采集。優點是成本較低，速度塊，如1MHZ數據采集，缺點是可靠性一般，同時布線費用高

    (2) 基于分布式的數據采集系統。基本方式是采用基于現場總線的數據采集智能模塊，流行的現場總線如RS-485(非嚴格)、CAN BUS、Profibus等。代表性的廠家如ADVANTECH ADAM系列等。基本做法是通過現場總線將智能模塊引入計算機，上位機通過定制的軟件和智能模塊通訊。優點是易維護、布線簡單、可靠性高，缺點是采樣速度低、成本較高。

    四、  數據采集卡的分類？

    按照采集信號的類型分：模擬量輸入輸出、數字量輸入輸出、定時/計數等三種； 

    按照采樣速度可分成高速和低速； 
    按照隔離方式可分成隔離和非隔離； 
    因此用戶可以根據自己的需求來選擇合適的數據采集卡。

    五、模擬量輸入為何分單端和差分？

    來自現場的信號總會存在各種干擾成份，尤其是共模干擾。模擬量的差分輸入正是采用差分放大器的形式來消除模擬量的共模干擾。如果信號源比較干凈，可以采用單端輸入的方式。兩個單端可以組成一個差分輸入，因此，單端輸入容量是雙端的一倍。

    六、數據采集卡如何與端子搭配

    研華數據采集卡與端子搭配見表。

    七、A/D轉換后數據傳輸共有幾種形式？

    將模擬量通過采集卡送入計算機，一般分成三步：(a) 啟動A/D；(b) A/D轉換；(c) A/D轉換結果送入計算機。按照數據采集速度不同第(c)步可以采用不同的形式。

    軟件查詢的方式。通過軟件檢查A/D完成標志，讀入數據至計算機。這種方法適合速度較慢的場合(<1KHZ)； 
    中斷方式。A/D完成后向PC發出中斷請求，中斷程序進行數據采集。這種方式適合速度較快的場合(<30KHZ); 
    DMA方式。利用DMA控制器來完成數據采集卡和PC間數據傳輸。這種方式適合大批量的快速數據傳輸。 
    FIFO+INT。為了進行高速數據采集，A/D卡上要設置先進先出(FIFO)緩沖區，容量在1K 或以上。A/D轉換完成后的數據先放進FIFO，當FIFO半滿后，向PC發出中斷信號，由中斷服務程序進行數據讀取。這種方式適合高速數據采集，如>100KHZ的數據采集。 
    特殊高速數據采集卡。如卡上內嵌CPU的高速數據采集卡。 

    八、  數據采集卡軟硬件件如何整合？

    一般正規廠家隨硬件會提供如下開發工具：

    DOS下函數庫及例程 
    DOS下寄存器使用例程； 
    WINDOWS 16/32 BIT DLL； 
    VC/VB/Delpohi例程；(以上一般免費提供)； 
    OCX控件(可付費獲取)； 
    OPC Server; 
    通過組態軟件實現整合。一般國內的組態軟件均支持板卡，如組態王等 
　
    九、  采用分布式數據采集系統有何好處？

    在眾多PC-BASED廠家中，以研華的ADAM系列分布式數據采集系統最具有代表性。
  
    十、現場總線的分類及特點。

    （1）CAN
    最初由Robert Bosch設計，以提供車輛內電子面板控制單元（Electronic Control Units, ECUs）的串行通信。其特點為實時、高傳輸可靠性和數據安全性，CAN產品廣泛、成本低，從而超出汽車工業應用至工業自動化領域，如移動機床。

    CAN面向消息，多主、廣播協議，被ISO11898標準化為高速通信，（只定義了數據鏈路層和部分物理層）。CAN采用帶非破壞性位判斷的CSMA或沖突避免（CSMA/CA）以解決潛在的總線訪問沖突，不丟失數據和帶寬。識別符的長度（判斷域）為11位標準ID和29位擴展ID（CAN Kingdom）。
   
   （2）HART
    是為了滿足過程控制應用中，在不中斷4-20mA信號情況下，實現智能現場設備與主設備之間的雙向數字通信，最初由Rosemount開發，得到了HART通信基金會（HCF）的支持。HART協議符合OSI-RM的1、2、7層。

    物理層使用基于FSK技術的Bell 202。HART可以點對點模式運行在已有的4-20mA信號線上，過程值以模擬方式傳送，HART用來組態和測試；或者通過雙絞線以多點組態模式運行，滿足本安要求時，單個電源最多可遠程供電15臺設備；如果本地供電，可連接更多數量的設備。

    （3） LonWorks
    Lonworks是對等控制網絡，適用于分散控制和樓宇自動化中連接智能設備，由美國Echelon公司開發。

　　LonWorks提供多種傳輸介質，柔性拓撲結構，傳輸速率可達2.5Mbps。介質訪問分散爭用。

　　應用層提供4類36種服務，更新網絡變量（隱式報文）和顯式報文。變量類型為預定義類型或C語言定義。報文的發送為點對點或多點方式，帶或不帶確認。

    （4） Modbus Plus
　　Modbus Plus是為工業控制應用（如過程控制和監控信息傳遞）設計的局域網，由AEG Modicon開發。

　　網絡總線采用單/雙電纜布局，可連接至多64個可尋址節點，1Mbps傳輸速率。信息格式為HDLC，介質訪問采用令牌方式。

    （5） Profibus: PROcess Field BUS
    Profibus由Siemens領導開發，共有3種版本：

　　·Profibus-FMS（Fieldbus Message Specification）：針對單元控制，主要是為了解決控制器與智能現場設備之間的大容量信息的傳送。采用令牌與主從方式相結合的辦法，實現總線訪問控制。FMS包括兩個基本組件：FMS，MMS子集，在面向對象、client/server體系結構下提供服務給用戶應用，其重要特性為虛擬現場設備（Virtual Field Device, VFD）和低層接口（Lower Layer Interface, LLI），使應用功能適應數據鏈路層的眾多特性。FMS有39種服務，包括環境管理、變量訪問、域管理、程序調用管理、事件管理、虛擬現場設備支持、對象字典（Object Dictionary, OD）管理等。不支持實時服務，規約在用戶層定義。是MiniMAP的有力競爭者。
　　·Profibus-DP（Decentralised Peripherals）：針對自動化系統中的實時循環I/O通信。省略了OSI模型的第7層，通過直接數據連結映像器直接將用戶接口連結到第2層。
　　·Profibus-PA（Process Automation）：面向過程控制應用。物理層滿足IEC 1158-2本安傳送標準，“電壓模式，31.25kbps?，或RS485；數據鏈路層為DIN 19245的功能集合；應用層與Profibus-FMS相同。儀表A和B的規約在用戶層定義，已確保設備的可互操作性和互換性。

    FMS和DP主要服務于離散制造應用，使用RS485接口。實際上，可在同一系統甚至同一設備中同時使用FMS和DP。不同功能和10種傳輸速率（9.6kbps~12Mbps）的芯片和開發工具可選。

    Profibus是一個從現場到單元層的系統方案，在Siemens的極力推薦下，已被工業界廣泛接受，安裝數量很多。