西南科技大學(xué)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù)期末復(fù)習(xí)題

1、西南科技大學(xué)20142015年工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù)期末復(fù)習(xí)題一、填空題1 .按照地理分布距離和覆蓋范圍來看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)。2 .光纖分為單模和多模兩種類型，其傳輸原理都是基于光的全反射。3 .工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不單單是一個完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，還是一個借助網(wǎng)絡(luò)完成控制功能的自控系統(tǒng)。4 .工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)為_現(xiàn)場設(shè)備層、車間監(jiān)控層和工廠管理層三個層次。5 .參口ISO/OSI標(biāo)準(zhǔn)模型，CAN通信模型包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層。6 .CAN的報文幀有以下四種類型：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、出錯幀和超載幀。7 .同步是數(shù)據(jù)傳輸中必須要解決的重要問題，在報文幀的

2、傳送過程中有三種同步方式：位同步、字同步和幀同步。8 .工業(yè)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了基地式儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等主要階段。9 .CAN總線是有效支持分布式實(shí)時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，從定位時的同步方式考慮，它屬于異步通信。10 .現(xiàn)場總線是用于過程自動化和制造自動化最底層的現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表互連的通信網(wǎng)絡(luò),是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)的集成。11 .CAN總線支持位仲裁的介質(zhì)訪問方式，是多主工作方式。12 .CAN通信協(xié)議規(guī)定了4種不同類型的幀：數(shù)據(jù)幀，遠(yuǎn)程幀，錯誤幀，過載幀。13 .CAN總線上用顯性和隱性兩個互不的邏輯值表示0和1。14 .CAN協(xié)議可以檢測到位錯

3、誤，填充錯誤，CRC錯誤,格式錯誤，應(yīng)答錯誤。15 .CAN總線是多主工作方式，任意節(jié)點(diǎn)可以主動發(fā)送信息。通過非破壞性總線仲裁機(jī)制解決多節(jié)點(diǎn)同時發(fā)送時的沖突問題。16 .CAN的ISO/OSI參考模型包括兩層：數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。17 .CAN空閑時網(wǎng)絡(luò)電平保持隱性1位。18 .現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。19 .RS-422接口通信需要4根線，它是全雙工的,RS-485接口通信需要2根線，它是半雙工的。20 .Modbus基于串行鏈路的通信方式有ASCII和RTU。21 .PROFIBUS-DP協(xié)議的兩個主要部分是用戶接口層和直接數(shù)據(jù)鏈接映

4、射層。22 .目前的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)IEC61158提供了三種傳輸方式：雙絞線、同軸電纜、光纖。23 .基于PROFIBUS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由三層組成：底層控制層、SCADA層(現(xiàn)場監(jiān)控層)、遠(yuǎn)程監(jiān)控層。24 .CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)達(dá)10km,通信速率最高可達(dá)1Mbps。25 .DeviceNe的應(yīng)用層采用的是控制與信息協(xié)議(CIP),CIP也是ControlNet/和Ethernet/IP所采用的應(yīng)用層協(xié)議。26 .報文接受節(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上報文的目的地址段是否與自己的地址相同，來判斷報文是否是發(fā)給自己的。27 .CIP要發(fā)送的報文分為顯式報文和隱式報文兩種28 .ControlNet是高

5、速的控制和I/0網(wǎng)絡(luò)，具有增強(qiáng)的I/O性能和點(diǎn)對點(diǎn)通信能力，支持多主方式，可以從任何一個節(jié)點(diǎn)訪問整個網(wǎng)絡(luò)。29 .ControlNet、DeviceNet和Ethernet/IP是羅克韋爾公司推出的三種現(xiàn)場總線產(chǎn)品。30 .模擬數(shù)據(jù)編碼的三種編碼方式為幅鍵鍵控ASK、頻移鍵控FSK和相移鍵PSK。31 .局域網(wǎng)中基本的網(wǎng)絡(luò)拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有3種：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。32 .DDE通信功能包括：啟動、停止、推動、執(zhí)行、終止。33 .自動控制從非智能、低智能到高智能的發(fā)展階段經(jīng)歷了：模擬儀表控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)四個階段。34 .分布控制系統(tǒng)拓

6、撲結(jié)構(gòu)較多采用星吃、環(huán)形、和總線型等三種結(jié)構(gòu)。35 .通信方式按照信息的傳輸方向分為單工、雙工和半雙工等三種方式。36 .介質(zhì)訪問方式包含隨機(jī)訪問和受控訪問兩大類，其中常用爭用總線技術(shù)為CSMA心Do37 .在CAN總線中存在5種不同的錯誤類型，即：位錯誤、填充錯誤、CRC錯誤、形式錯誤、應(yīng)答錯誤。38 .CAN總線數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場、幀結(jié)束。39 .控制網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相比主要特點(diǎn)有：數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性和系統(tǒng)響應(yīng)的實(shí)時性、高可靠性及互可操作。40 .局域網(wǎng)常用的拓外結(jié)構(gòu)有總線、星形和環(huán)形三種。著名的以太網(wǎng)(Ethernet)就是采用其中

7、的總線結(jié)構(gòu)。41 .開放系統(tǒng)互連參考模型OSI中，共分七個層次，分別是應(yīng)用層、表達(dá)層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。42 .PROFIBUS由以下三個兼容部分組成：PROF舊US-DP、PROF舊US-PA和PROF舊US-FMS。43 .LonWorks擁有三個處理單元的神經(jīng)元芯片：一個用于鏈路層的控制，一個用于網(wǎng)絡(luò)層的控制，另一個用于用戶的應(yīng)用程序。44 .LonTalk協(xié)議提供了應(yīng)答方式、請求/響應(yīng)方式、非應(yīng)答重發(fā)方式和非應(yīng)答方式四種類型的報文服務(wù)。45 .PROFIBUS的總線存取方式有：主站之間采用令牌方式傳送,主站和從站之間采用主從方式傳送。46 .PROFIBUS的

8、OSI模型由應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成三層模型。47 .CAN總線上用顯性和隱形兩個互補(bǔ)的邏輯值表示“0”和1：48 .PROFINET由PROFIBUS國際組織推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn).49.現(xiàn)場總線環(huán)境下安全使用的一種技術(shù)。它的基本思PROFIBUS通常采用雙絞線作為傳輸介質(zhì),在電磁干擾很大的環(huán)境下，可使用光纖。50 .本質(zhì)安全技術(shù)是指保證電氣設(shè)備在易燃、易爆路是限制在上述危險場所中工作的電氣設(shè)備中的能量,使得在任何故障的狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花都不足以引爆危險場所中的易燃、易爆物質(zhì)51 .PROFIBUS-DP協(xié)議是為自動化制造工廠中分散的I/0設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備所需要的

9、高速數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的PROFIBUS-PA是PROFIBUS的過程自動化解決方案。PROFIBUS-FMS的設(shè)計(jì)旨在解決車間一級的通信52 .PROFIBUS主站具有總線存取控制權(quán)，從站沒有總線存取控制權(quán)。53 .PROFIBUS采用混合的總線存取控制機(jī)制，即在主站之間采用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式。54 .DP主站（1類）循環(huán)地與DP從站交換用戶數(shù)據(jù)：PLC、PC或可以做1類主站使用的控制器。2類DPDP主站是操作員工作站、編程裝置，診斷和管理設(shè)備，完成各站點(diǎn)的數(shù)據(jù)讀寫、系統(tǒng)配置、故障診斷等。從站：PLC、分散式I/O、驅(qū)動器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備。55 .網(wǎng)橋把數(shù)據(jù)從一

10、個網(wǎng)絡(luò)傳送到另一個網(wǎng)絡(luò)，使得處于兩個不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可以互相通話。56 .LonTalk通信協(xié)議支持OSI的所有七層模型，是直接面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這也是一般現(xiàn)場總線所不具備的特點(diǎn)。57 .LonTalk協(xié)議提供了應(yīng)答方式、請求/響應(yīng)方式、非應(yīng)答重發(fā)方式和非應(yīng)答方式四種類型的報文服務(wù)。58 .LonWorks擁有三個處理單元的神經(jīng)元芯片：一個用于鏈路層的控制，一個用于網(wǎng)絡(luò)層的控制，另一個用于用戶的應(yīng)用程序。59 .交換式控制網(wǎng)絡(luò)中，交換技術(shù)常采用兩種工作方式：直通方式和存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。60 .專門為LonWorks的神經(jīng)元芯片設(shè)計(jì)的編程語言叫NeuronC語言,它是以ANSIC為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。62

11、.Modbus總線的尋址空間為256,其中，地址,為廣播地址。62 .工業(yè)以太網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)實(shí)時性的機(jī)制主要包括采用交換式集線器（交換機(jī)）、使用全雙工通信模式、采用虛擬局域網(wǎng)、服務(wù)質(zhì)量。63 .工業(yè)以太網(wǎng)中通常采取措施來緩解通信不確定性：采用全雙工以太網(wǎng)技術(shù)、控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、采用交換式以太網(wǎng)技術(shù)64 .控制網(wǎng)絡(luò)和彳言息網(wǎng)絡(luò)可以通過DDE實(shí)現(xiàn)兩者的集成，其實(shí)質(zhì)是各應(yīng)用程序通過共享內(nèi)存來交換數(shù)據(jù)。65 .網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)NCS是通過網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋的控制系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)而言具有很多優(yōu)點(diǎn)：遠(yuǎn)程操作與控制、實(shí)現(xiàn)資源共享、增加系統(tǒng)靈活性。66 .通信方式根據(jù)CPU與外設(shè)之間連線結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳送方式不同，分

12、為并行通信和串行通信。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式不同分為同步通信和異步通信。二、選擇題1.CSMA/CD的通信原理可以歸結(jié)為四句話，下列哪個選項(xiàng)正確（C）A.發(fā)前先偵聽、邊發(fā)邊檢測、空閑即發(fā)送、沖突時退避B.發(fā)前先偵聽、邊發(fā)邊檢測、沖突時退避、空閑即發(fā)送C.發(fā)前先偵聽、沖突時退避、空閑即發(fā)送、邊發(fā)邊檢測D.發(fā)前先偵聽、空閑即發(fā)送、邊發(fā)邊檢測、沖突時退避2 .工業(yè)自動化主要包括三個層次，下列哪個不是（B）A基礎(chǔ)自動化B.應(yīng)用自動化C管理自動化D.過程自動化3 .Profibus的通信參考模型中不包括下面那一項(xiàng)（D）A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈總層C.應(yīng)用層D.網(wǎng)絡(luò)層4 .以下幾種通訊協(xié)議不屬于以太網(wǎng)范疇的是（D）

13、A.PROFINETB.Modbus/TCPC.EhterNet/IPD.ProFibus5 .工業(yè)以太網(wǎng)在使用中可以揚(yáng)長避短，緩解其通信不確定性弊端，以下措施不屬于緩解通信不確定性的是A.采用大容量服務(wù)器B.控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷C.采用全雙工以太網(wǎng)技術(shù)D.采用交換式以太網(wǎng)技術(shù)6.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的訪問控制方式有三種,以下不屬于其中的是（A.數(shù)據(jù)同步B.令牌訪問C.時分復(fù)用D.7、CAN總線使用的數(shù)據(jù)編碼是（A.歸零碼（RZ）B.非歸零碼（NRZ）C.曼徹斯特編碼D.8、OSI通信模型中七層都具有的現(xiàn)場總線是（A.LonWorksB.CANC.DeviceNet10、通信方式按照信息的傳輸方向分類，不正確

14、的是A.單工方式B.半雙工方式C.全雙工方式11、通過復(fù)制位信號和延伸網(wǎng)段長度的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是（A.網(wǎng)關(guān)B.路由器C.中繼器）載波監(jiān)聽多路訪問差分曼徹斯特編碼D.HARTD.異步方式D.網(wǎng)橋12.現(xiàn)場總線PROFIBUS決定數(shù)據(jù)通信的是C）。B.DP從站D.中繼器13.PROFINET是基于（）的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)。A.MPIB.PROFIBUS-DPC.PROFIBUS-PAD.工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)14.PROFIBUS總線每個段上最多可接多少個站（A.16B.32C.126D.12715 .下面哪個說法不對（B）。A.中繼器為信號放大器B.中繼器可實(shí)現(xiàn)星型總線結(jié)構(gòu)C.中繼器占用總線地址D.中繼器是總線負(fù)

15、數(shù)16 .一個快速以太網(wǎng)交換機(jī)的端口速率為100Mbit/s,若該端口可以支持全雙工傳輸數(shù)據(jù)，那么該端口實(shí)際的傳輸帶寬為（C）A.100Mbit/sB.150Mbit/sC.200Mbit/sD.1000Mbit/s17 .在常用的傳輸介質(zhì)中，（C）的帶寬最寬，信號傳輸衰減最小，抗干擾能力最強(qiáng)。A,雙絞線B.同軸電纜C.光纖D.微波18 .集線器和路由器分別運(yùn)行于OSI模型的（D）A.數(shù)據(jù)鏈路層和物理層B.網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層C.傳輸層和數(shù)據(jù)鏈路層D.物理層和網(wǎng)絡(luò)層19 .在TCP/IP參考模型中TCP協(xié)議工作在（B）A.應(yīng)用層B.傳輸層C.互連層D.主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層20 .在不同的網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)分組的存

16、貯和轉(zhuǎn)發(fā)，并在網(wǎng)絡(luò)層提供協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)互連器稱為（B）。A.轉(zhuǎn)接器B.路由器C.網(wǎng)橋D.中繼器21、我國第一個被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織接收和發(fā)布的工業(yè)自動化標(biāo)準(zhǔn)是（B.EPAA.AnyBusC.Modbus/TCPD.IndustrialEthernet22、下面關(guān)于令牌方式的說法中不正確是（）A.令牌方式是一種按一定順序在各站點(diǎn)傳遞令牌的方法，誰得到令牌，誰才有權(quán)發(fā)起通信。B.令牌方式是一種非確定性通信方式C.令牌環(huán)適用于環(huán)形局域網(wǎng)，令牌在環(huán)形信道上不斷循環(huán)D.令牌總線適用于總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，網(wǎng)上各工作站按一定順序形成一個邏輯環(huán)三、簡答題1 .請簡述現(xiàn)場總線的概念及其技術(shù)特點(diǎn)答：現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場儀表與

17、控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點(diǎn)、多站的通信網(wǎng)絡(luò)。由此網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的系統(tǒng)稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。a）開放性：相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和公開性；系統(tǒng)集成的透明性和開放性；產(chǎn)品競爭的公正性和公開性。b）交互性：上層網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場設(shè)備之間具有相互溝通的能力；現(xiàn)場設(shè)備之間具有相互溝通能力；不同廠家的同類設(shè)備可以相互替換。c）自治性：單獨(dú)的現(xiàn)場設(shè)備即具有自動控制的基本功能，可以隨時診斷自己的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)功能的自治。d）適應(yīng)性：專為惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)的，對現(xiàn)場環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。2 .Profibus由那三個子集組成，其技術(shù)特點(diǎn)各有哪些？答:Profibus由ProfibusDp,

18、ProfibusFMS和ProfibusPA三個子集組成；a)ProfibusDp是專為自動控制系統(tǒng)與設(shè)備級分散IO之間的通信而設(shè)計(jì)的，用于分布式控制系統(tǒng)設(shè)備間的高速數(shù)據(jù)傳輸b)ProfibusFMS適用于承擔(dān)車間級通用性數(shù)據(jù)通信，可提供通信量大的相關(guān)服務(wù)，完成中等傳輸速度的周期性和非周期性通信任務(wù)。c)ProfibusPA是專為過程自動化而設(shè)計(jì)的，采用IEC1158-2中規(guī)定的通信規(guī)程，適用于安全性要求較高的本質(zhì)安全應(yīng)用，及需要總線供電的場合。3 .試述CAN總線的同步機(jī)制及規(guī)則。答：同步機(jī)制：CAN總線的位同步只有在節(jié)點(diǎn)檢測到隱性位1到顯性位0的跳變時才會產(chǎn)生，當(dāng)跳變沿不位于位周期的同步段

19、之內(nèi)時將會產(chǎn)生相位誤差，該相位誤差就是跳變沿與同步段結(jié)束位置之間的距離。如果跳變沿發(fā)生在同步段之后采樣點(diǎn)之前，則為正的相位誤差；如果跳變沿位于同步段之前采樣點(diǎn)之后，則為負(fù)的相位誤差，相位誤差源于節(jié)點(diǎn)的振蕩器漂移，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的傳播延遲及噪聲干擾等。CAN協(xié)議規(guī)定了兩種類型的同步：硬同步和重同步。同步規(guī)則：在一個位時間內(nèi)僅允許一種同步；只要先前采樣點(diǎn)檢測到的數(shù)值不同于邊沿后即現(xiàn)的總線數(shù)值，邊沿即用于同步；總線空閑期間，當(dāng)存在隱性至顯性的跳變沿時即完成硬同步；所有滿足規(guī)則的其他隱性至顯性的跳變沿用于重同步；例外情況是，若只有隱性至顯性沿用于重同步，則由于具有正相位誤差的隱性至顯性沿的結(jié)構(gòu)，發(fā)送器將

20、不完成重同步。4 .現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接方式有哪幾種？答：一是采用專用網(wǎng)關(guān)完成不同通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，把控制網(wǎng)段或DCS連接到以太網(wǎng)上。二是將現(xiàn)場總線網(wǎng)卡和以太網(wǎng)卡都置入到工業(yè)PC的PCI插槽內(nèi)，在PC內(nèi)完成數(shù)據(jù)交換。三是將WED服務(wù)器直接置入到PLC或現(xiàn)場控制設(shè)備中，借助WED服務(wù)器和通用瀏覽工具，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的動態(tài)交互。5 .傳輸差錯的類型，冗余校驗(yàn)技術(shù)的類型有哪些？答：一般按照單位數(shù)據(jù)域內(nèi)發(fā)生差錯的數(shù)據(jù)位數(shù)及其分布分為以下三種錯誤類型：（1）單比特錯誤：在單位數(shù)據(jù)域內(nèi)只有一個數(shù)據(jù)位出錯。（2）多比特錯誤（離散錯誤）：在單位數(shù)據(jù)域內(nèi)有1個以上不連續(xù)的數(shù)據(jù)位出錯。（3）突發(fā)錯誤：在單

21、位數(shù)據(jù)域內(nèi)有2個或2個以上連續(xù)的數(shù)據(jù)位出錯。差錯檢測中廣泛采用冗余校驗(yàn)技術(shù)。即在基本數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上加上附加位，在接收端通過這些附加位的數(shù)據(jù)特征，校驗(yàn)判斷是否發(fā)生了傳輸錯誤。（1）奇偶校驗(yàn)（2）縱向冗余校驗(yàn)LRC（LongitudinalRedundancyCheck）（3）循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC（CyclicRedundancyCheck）6 .循環(huán)冗余校驗(yàn)的工作原理答：原理如圖所示：7、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的訪問控制方式有哪些？各自特點(diǎn)答：a.載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）載波監(jiān)聽CSMA的控制方案是先聽再講。一個節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，首先需監(jiān)聽總線。如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。如果介質(zhì)是忙

22、的，則等待一定間隔后重試。這種避免沖突的發(fā)送等待策略，稱為堅(jiān)持退避算法。沖突檢測：由于傳輸線上不可避免的有傳輸延遲，有可能多個節(jié)點(diǎn)同時監(jiān)聽到線上空閑并開始發(fā)送，從而導(dǎo)致沖突。故每個工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息之后，還要繼續(xù)監(jiān)聽線路，判定是否有其他節(jié)點(diǎn)正與本節(jié)點(diǎn)同時向傳輸線發(fā)送。一旦發(fā)現(xiàn)，便中止當(dāng)前發(fā)送。誰得到令牌，誰才有權(quán)發(fā)起通信。b.令牌（token）令牌方式是一種按一定順序在各站點(diǎn)傳遞令牌的方法。11）令牌環(huán)（token-ring）方式用于環(huán)形局域網(wǎng)。表示發(fā)送權(quán)的令牌在環(huán)形信道上不斷循環(huán)。環(huán)上每個相應(yīng)站點(diǎn)都可獲得發(fā)報權(quán)，而任何時刻只會有一個站點(diǎn)利用環(huán)路傳送報文。（2）令牌總線（token-bus）方式

23、用于總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。網(wǎng)上各工作站按一定順序形成一個邏輯環(huán)。每個工作站在環(huán)中均有一個指定的邏輯位置，末站的后站就是首站，即首尾相連。每站都了解先行站（PS）和后繼站（NS）的地址，總線上各站的物理位置與邏輯位置無關(guān)。c.時分復(fù)用（TimeDivisionMultiplex,TMD）是指為共享介質(zhì)的每個節(jié)點(diǎn)預(yù)先分配好一段特定的占用總線的時間。各個節(jié)點(diǎn)按分配好的時間及其先后順序占用總線的介質(zhì)訪問控制方式。（1）同步時分復(fù)用：指為每個節(jié)點(diǎn)分配相等的時間，而不管通信數(shù)據(jù)量的大小。（2）異步時分復(fù)用：指為每個節(jié)點(diǎn)分配的時間長度不一，根據(jù)通信數(shù)據(jù)量的大小不同而不同。8.按不同用途，CAN報文幀的類型主要有哪些

24、？CAN2.0A規(guī)范所規(guī)定的報文幀被稱為標(biāo)準(zhǔn)格式的報文幀；CAN2.0B規(guī)范規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展兩種不同的幀格式；標(biāo)準(zhǔn)格式具有11位標(biāo)識符；擴(kuò)展格式具有29位標(biāo)識符。（1）根據(jù)報文幀標(biāo)識符的長度，可分為標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀。（2）根據(jù)CAN報文幀的不同用途，可分為：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、出錯幀、超載幀。9 .PROFIBUS的物理層傳輸技術(shù)有什么？分別應(yīng)用于那個子集？答：DP和FMS采用RS-485傳輸技術(shù)，PA的IEC1158-2傳輸技術(shù)10 .PROFIBUS的介質(zhì)存取控制協(xié)議是什么？答：三種PROFIBUS（DP、PA、FMS）均使用到介質(zhì)存取控制協(xié)議一TokenPassing。（令牌環(huán)協(xié)議）。介質(zhì)存取

25、才制（MAC）具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦颍仨毚_保在任何一個時刻只有一個站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。主站之間采用令牌傳送方式，主站和從站之間采用主從方式。11 .信號在電纜上高速傳輸時，如何避免信號反射引起的信號畸變?答：通常在電纜的兩端接入終端電阻，用來吸收傳到兩端的能量。12 .什么是監(jiān)控組態(tài)軟件？答：監(jiān)控組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。13 .令牌總線機(jī)制答：令牌總線是一種在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中利用“令牌”(token)作為控制節(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪

26、問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網(wǎng)中，任何一個結(jié)點(diǎn)只有在取得令牌后才能使用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。14 .CAN報文由由哪些幀組成？構(gòu)成一幀的基本元素是哪些？答：(1) CAN報文由數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、出錯幀和超載幀組成。(2)構(gòu)成一幀的結(jié)構(gòu)由幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場和CRC序列均借助位填充規(guī)則進(jìn)行編碼，當(dāng)發(fā)送器在發(fā)送的位流中檢測到5位連續(xù)的相同數(shù)值時，將自動地在實(shí)際發(fā)送的位流中插入一個補(bǔ)碼位。15 .通信方式按照信息的傳輸方向分為哪幾種答:單工(simplex)方式；半雙工(Halfduplex)方式；全雙工(Fullduplex)方式16 .什么樣的現(xiàn)場設(shè)備可以作為現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)？舉出

27、幾個例子。答：具有計(jì)算與通信能力的測量控制設(shè)備可以作為現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。例如限位開關(guān)、感應(yīng)開關(guān)等各類開關(guān)；條形碼閱讀器；光電傳感器；溫度、壓力、流量、物位等各種傳感器、變送器；可編程邏輯控制器PLC;PID等數(shù)字控制器；各種數(shù)據(jù)采集裝置等。17 .現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)完成哪些通信任務(wù)？答：1 .將現(xiàn)場運(yùn)行的各種信息(現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)以及故障信息等)傳送到遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室；2.又將各種控制、維護(hù)、組態(tài)命令等送往位于現(xiàn)場的測量控制現(xiàn)場設(shè)備中；3.現(xiàn)場級控制設(shè)備之間數(shù)據(jù)聯(lián)系與溝通；4.還要在與操作終端、上層管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)連接和信息共享中發(fā)揮作用。18 .常用的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備有哪些？各自對應(yīng)OSI參考模

28、型的哪一層？答：1 .物理層使用中繼器(Repeater)，通過復(fù)制位信號延伸網(wǎng)段長度2.數(shù)據(jù)鏈路層使用網(wǎng)橋(bridge),在局域網(wǎng)之間存儲或車發(fā)數(shù)據(jù)幀3.網(wǎng)絡(luò)層使用路由器(Router)在不同網(wǎng)絡(luò)間存儲轉(zhuǎn)發(fā)分組信號4.傳輸層及傳輸層以上，使用網(wǎng)關(guān)(gateway)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，提供更高層次的接口19 .工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展分為幾個階段？答:工業(yè)控制系統(tǒng)大致經(jīng)歷了基地試儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等幾個主要階段。每個階段的控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上都有明顯的改進(jìn)，都有一種標(biāo)志性的設(shè)備。20 .現(xiàn)場總線與一般計(jì)算機(jī)通信的區(qū)別？答：1 .功能不同2.性能指標(biāo)的差異3.

29、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不同21 .簡述RS-485傳輸技術(shù)的基本特征。答：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕€性總線，兩端有有源的總線終端電阻；傳輸速率：9.6kbit/s12Mbit/s;介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件（EMC）;站點(diǎn)數(shù)：每段32站（無中繼），127站（有中繼）；插頭連接：9針D型插頭22 .什么是本質(zhì)安全：答：本質(zhì)安全技術(shù)是指保證電氣設(shè)備在易燃、易爆環(huán)境下安全使用的一種技術(shù)。它的基本思路是限制在上述危險場所中工作的電氣設(shè)備中的能量，使得在任何故障的狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花都不足以引爆危險場所中的易燃、易爆物質(zhì)。23 .什么是控制網(wǎng)絡(luò)：答：將多個分散在生產(chǎn)現(xiàn)場，具有數(shù)字通信能力的測量控制儀表作為網(wǎng)

30、絡(luò)節(jié)點(diǎn)，采用公開、規(guī)范的通信協(xié)議，以現(xiàn)場總線作為通信連接的紐帶，把現(xiàn)場控制設(shè)備連接成為可以相互溝通信息，共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)24 .什么是總線仲裁？答：總線在傳送信息的操作過程中有可能會發(fā)生“沖突”。為解決這種沖突，就需進(jìn)行總線占有權(quán)的“仲裁”?？偩€仲裁是用于裁決哪一個主設(shè)備是下一個占有總線的設(shè)備。25 .請簡述現(xiàn)場總線技術(shù)的特點(diǎn)答：開放性：相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和公開性；系統(tǒng)集成的透明性和開放性；產(chǎn)品競爭的公正性和公開性。交互性：上層網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場設(shè)備之間具有相互溝通的能力；現(xiàn)場設(shè)備之間具有相互溝通能力；不同廠家的同類設(shè)備可以相互替換。自治性：單獨(dú)的現(xiàn)場設(shè)備即具有自動控制的基本功能，可

31、以隨時診斷自己的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)功能的自治。a)適應(yīng)性：專為惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)的，對現(xiàn)場環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。26 .工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)有哪些特點(diǎn)？答：(1)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的高溫、潮濕、空氣污濁以及腐蝕性氣體的存在，要求工業(yè)級的產(chǎn)品具有氣候環(huán)境適應(yīng)性，并要求耐腐蝕、防塵和防水。(2)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的粉塵、易燃易爆和有毒性氣體的存在，需要采取防爆措施保證安全生產(chǎn)。(3)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的振動、電磁干擾大，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)必須具有機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性(如耐振動、耐沖擊)、電磁環(huán)境適應(yīng)性或電磁兼容性等。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)器件的供電，通常是采用柜內(nèi)低壓直流電源標(biāo)準(zhǔn)，大多的工業(yè)環(huán)境中控制柜內(nèi)所需電源為低壓24V直流。(5)采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝

32、，安裝方便，適用于工業(yè)環(huán)境安裝的要求。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)器件要能方便地安裝在工業(yè)現(xiàn)場控制柜內(nèi)，并容易更換。27 .分析一下CAN總線如何進(jìn)行位仲裁的？答：利用CSMA訪問總線，可對總線上信號進(jìn)行檢測，只有當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時，才允許發(fā)送。利用這種方法，可以允許多個節(jié)點(diǎn)掛接到同一網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)檢測到一個沖突位時，所有節(jié)點(diǎn)重新回到監(jiān)聽總線狀態(tài)，直到該沖突時間過后，才開始發(fā)送。在總線超載的情況下，這種技術(shù)可能會造成發(fā)送信號經(jīng)過許多延遲。為了避免發(fā)送時延，可利用CSMA/CD方式訪問總線。當(dāng)總線上有兩個節(jié)點(diǎn)同時進(jìn)行發(fā)送時，必須通過“無損的逐位仲裁”方法來使有最高優(yōu)先權(quán)的的報文優(yōu)先發(fā)送。在CAN總線上發(fā)送的每一條報文

33、都具有唯一的一個11位或29位數(shù)字的ID。CAN總線狀態(tài)取決于二進(jìn)制數(shù)0'而不是1：所以ID號越小，則該報文擁有越高的優(yōu)先權(quán)。因此一個為全0'標(biāo)志符的報文具有總線上的最高級優(yōu)先權(quán)?？捎昧硗獾姆椒▉斫忉專涸谙_突的位置，第一個節(jié)點(diǎn)發(fā)送0而另外的節(jié)點(diǎn)發(fā)送1,那么發(fā)送0的節(jié)點(diǎn)將取得總線的控制權(quán)，并且能夠成功的發(fā)送出它的信息。28 .什么是現(xiàn)場總線？現(xiàn)場總線出現(xiàn)的歷史背景是怎樣的？定義：1、用于現(xiàn)場儀表與控制主機(jī)系統(tǒng)之間的一種開放的、全數(shù)字化的、雙向、多站的通信系統(tǒng)；2、廣義上是控制系統(tǒng)與現(xiàn)場檢測儀表、執(zhí)行裝置進(jìn)行雙向數(shù)字通信的串行總線系統(tǒng)；3、基于智能化儀表及現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)FC

34、S;4、一種數(shù)字化的串行雙向通信系統(tǒng)。從20世紀(jì)50年代至今一直都在使用著一種信號標(biāo)準(zhǔn)，那就是4一20mA的模擬信號標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)70年代，數(shù)字式計(jì)算機(jī)引人到測控系統(tǒng)中，而此時的計(jì)算機(jī)提供的是集中式控制處理。20世紀(jì)80年代，微處理器在控制領(lǐng)域得到應(yīng)用，微處理器被嵌人到各種儀器設(shè)備中，形成了分布式控制系統(tǒng)。隨著微處理器的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了以IC代替常規(guī)電子線路，以微處理器為核心，實(shí)施信息采集、顯示、處理、傳輸及優(yōu)化控制等功能的智能設(shè)備。一些具有專家輔助推斷分析與決策能力的數(shù)字式智能化儀表產(chǎn)品，其本身具備了諸如自動量程轉(zhuǎn)換、自動調(diào)零、自校正、自診斷等功能，還能提供故障診斷、歷史信息報告、狀態(tài)

35、報告、趨勢圖等功能通信技術(shù)的發(fā)展，促使傳送數(shù)字化信息的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始得到廣泛應(yīng)用。與此同時，基于質(zhì)量分析的維護(hù)管理、與安全相關(guān)系統(tǒng)的測試記錄、環(huán)境監(jiān)視需求的增加，都要求儀表能在當(dāng)?shù)靥幚硇畔?，并在必要時允許被管理和訪問，這些也使現(xiàn)場儀表與上級控制系統(tǒng)的通信量大增。另外，從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，控制界也不斷在控制精度、可操作性、可維護(hù)性、可移植性等方面提出新需求。由此，導(dǎo)致了現(xiàn)場總線的產(chǎn)生29 .與DCS系統(tǒng)相比，F(xiàn)CS有哪些特點(diǎn)？有哪些優(yōu)越性？答：特點(diǎn)：系統(tǒng)的開放性互可操作性與互用性現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性優(yōu)越性：FCS實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通信FCS實(shí)現(xiàn)徹底的全分散

36、式控制FCS實(shí)現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品互聯(lián)、互操作FCS增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性FCS降低系統(tǒng)工程成本4.通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？各自具有什么功能？它一般由信息源和信息接收者，發(fā)送、接收設(shè)備，傳輸媒介幾部分組成信息源和接收者是信息的產(chǎn)生者和使用者發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信息源和傳輸媒介匹配起來，即將信息源產(chǎn)生的消息信號經(jīng)過編碼，并變換為便于傳送的信號形式，送往傳輸媒介。傳輸介質(zhì)指發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間信號傳遞所經(jīng)媒介。接收設(shè)備的基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解密等。30.以太網(wǎng)技術(shù)作為現(xiàn)場總線技術(shù)具有哪些技術(shù)優(yōu)勢？答：1)采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線，可以保證現(xiàn)場總線技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展2)以太網(wǎng)受到廣泛的開發(fā)技術(shù)支持3)由于以太網(wǎng)是應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它也受到硬件開發(fā)商的高度重視，這使得以太網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有廣泛的硬件產(chǎn)品可供選擇。(4)由于以太網(wǎng)己被使用多年，以太網(wǎng)具有大量的軟件資源，人們對以太網(wǎng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用有很多的經(jīng)驗(yàn)，對以太網(wǎng)技術(shù)十分熟悉。最重要的是，如果采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線技術(shù)，可以避免現(xiàn)場總線技術(shù)游離于計(jì)算機(jī)網(wǎng)