2022年热工控制：集中式与分布式系统详解及应用

在本文档中，涵盖了关于集中式、分布式计算机控制系统的重要知识点。首先，我们了解到集中式控制系统被定义为一个所有控制功能都在中央处理单元中执行的系统。它的优点包括易于管理和维护，因为所有的数据处理都在单一节点，但缺点在于单点故障可能导致整个系统瘫痪，且扩展性有限。相比之下，分布式系统将控制功能分散到多个节点，如分散式控制系统，优点包括更高的可靠性、灵活性和可扩展性，每个节点独立工作，即使部分节点故障也不会影响整体。然而，这可能会增加复杂性和通信延迟。 文档深入探讨了分布式系统的一些关键结构，如树形系统（分级分布式系统）强调了分层管理和信息流的逐级传递，总线系统通过共享总线传输数据，环形系统以循环的方式进行信息交换，而星形和点对点互连系统则提供了直接连接的灵活性。不同结构之间的主要区别在于信息传输的拓扑和效率。 在性能要求方面，分布式计算机限制系统需要考虑实时性、可靠性和安全性。系统设计通常涉及多个阶段，包括需求分析、体系结构设计、硬件选型、软件开发以及测试与集成，以确保系统能够在各种条件下稳定运行。 讨论还涵盖了局部计算机网络的概念，它们是分布式系统的基础，特点是局部性强、延迟低。这些网络与分布式计算机限制系统的关系密切，信息送取方式多种多样，如环形网络中的令牌、信息槽和寄存器插入限制，以及总线网络中的载波监听多路送取/冲突检测等技术。此外，开放数据网络中的标准通信协议，如OSI模型，以及以太网和NETWARE软件组件及其功能也被提及。 在设计分布式系统时，考虑到系统的可用性、容错性和冗余性至关重要，尤其是在分级系统设计中。最后，文档提供了一些示例，如以太网的简单配置图和NETWARE软件架构，以及分布式系统设计的实施步骤，这些都是理解和设计高效分布式控制系统的基石。 这份试卷与答案文档深入剖析了集中式和分布式计算机控制系统的核心概念、优缺点、结构类型、性能要求、设计过程和技术细节，对于热工领域内的技术人员理解和应用这些知识具有很高的参考价值。