工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是今年來開展形成的自動化控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是計算機網(wǎng)絡(luò)與自動化控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)簡稱控制網(wǎng)絡(luò)，是應(yīng)用與自動化控制領(lǐng)域的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。1、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點:〔1〕具有實時性和時間確定性〔2〕、信息多為短幀構(gòu)造且交換頻繁3可靠性和平安性較高4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡單實用5網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造具有分散性6易于實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成1、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括:1.現(xiàn)場總線技術(shù)：一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設(shè)備之間，現(xiàn)場設(shè)備與控制裝置之間實行雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)2.工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)：采用與商用以太網(wǎng)兼容的技術(shù)，選擇適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的產(chǎn)品構(gòu)建的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)2、自動控制系統(tǒng)的開展主要經(jīng)歷了那幾個階段：1氣動信號控制階段2模擬信號控制階段3集中式數(shù)字控制4集散式數(shù)字控制5網(wǎng)絡(luò)控制3、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的優(yōu)點;1構(gòu)造簡單、安裝維護方便2信息集成度高3現(xiàn)場設(shè)備測控功能強4易于實現(xiàn)遠程控制4、控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別:1控制網(wǎng)絡(luò)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸實時性和系統(tǒng)響應(yīng)實時性2控制網(wǎng)絡(luò)具有較強的環(huán)境適應(yīng)性和較高的可靠性3控制網(wǎng)絡(luò)必須解決多家公司產(chǎn)品和系統(tǒng)在同一網(wǎng)絡(luò)中的相互兼容問題5、控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)集成的實現(xiàn)方式:1采用硬件實現(xiàn)2采用DDE實現(xiàn)3采用統(tǒng)一的協(xié)議標準實現(xiàn)4采用數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)實現(xiàn)5采用OPC實現(xiàn)第二章CAN〔控制器局域網(wǎng)〕1、CAN總線特點：1.AN為多主方式工作2.AN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級3.CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)4.采用報文濾波5.直接通信距離可達10km6結(jié)點取決于總線驅(qū)動電路7.采用短幀構(gòu)造傳輸時間段抗干擾能力強，有較好的檢錯結(jié)果8.每次信息都有CRC檢驗及其他檢錯措施9.通信介質(zhì)可為雙絞線，同軸電纜或光線選擇靈活10.CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能2、CAN通信模型：遵循ISO/OSI標準模型，分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。數(shù)據(jù)鏈路層包括邏輯鏈路控制子層和媒體訪問控制子層3、報文傳送類型：數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和超載幀4、報文構(gòu)造：1.幀的組成：由7個不同位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場、幀完畢5、錯誤類型:位錯誤、填充類型、CRC錯誤、格式錯誤、應(yīng)答錯誤6、正常位時間組成:分為幾個互不重疊的時間段，包括：同步段、傳播段、相位緩沖段1、相位緩沖段27、顯性隱性類:顯性“0”狀態(tài)以大于最小閥值的差分電壓表示隱形“1”8、。^通信控制器:〔1〕淑1000通信控制器實現(xiàn)7can總線物理層和數(shù)據(jù)鏈路成的所有功能。其功能組成：接口管理邏輯〔iml〕、發(fā)送緩沖器〔txb〕、承受緩沖器〔rxb、rxfifo,b字節(jié)〕工作模式：basiccan模式、elican模式。tn82527can通信控制器?！?〕內(nèi)嵌can控制器的p8xc591。10，CAN總線io器件：82c150主要功能：can接口功能io功能。11，節(jié)點設(shè)計CAN總線系統(tǒng)有兩類節(jié)點：不帶微處理器的非智能節(jié)點和帶微處理器的智能節(jié)點，1.硬件電路設(shè)計：采用898c51作為節(jié)點的微處理器，在can總線通信接口中，can通信控制器采用sja1000，can總線收發(fā)器采用82c2502.軟件設(shè)計：三局部can節(jié)點初始化，報文發(fā)送和報文接收。第三章Profbus（國際現(xiàn)場總線標準〕profibus分為哪三局部，個局部構(gòu)造主要用途是什么？答：profbus--FMS:用于解決車間一級通用性通信任務(wù)。Profbus--DP:用于解決設(shè)備一級的告訴數(shù)據(jù)通信。Profbus--PA:對于平安性要求較高的場合，制定了profbus--pa協(xié)議，pa具有本質(zhì)平安性，他實現(xiàn)了IEC1158-2規(guī)定的通信規(guī)程。PROFIBUS三種通信協(xié)議類型：fms、dp、fbus通信模型分為幾層？各層功能是什么？答：①第一層物理層分為：dp/fims（rs-485）的物理層。實現(xiàn)對稱的數(shù)據(jù)傳輸符合eia-485標準。Dp/fms（光纖電纜的物理層）通過光纖導體中光的傳輸來傳輸數(shù)據(jù)，以pno的規(guī)那么為根底，Pa的物理層〔第一層〕采用iec1185——2標準的傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸使用非直流傳輸?shù)奈煌铰鼜厮固鼐幋a?！?〕現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層：第二層規(guī)定了總線訪問控制，數(shù)據(jù)平安性以及傳輸協(xié)議和報文的處理?！?〕應(yīng)用層〔第七層〕：提供用戶需要的各種通信效勞。profbus用哪幾種傳輸技術(shù)？各是什么？答：四種，mbp、rs—485,、rs—485—is、光纖。dp/fms〔rs—485〕的物理層采用什么編碼？傳輸數(shù)據(jù)的特點？答：采用不歸零編碼。傳輸數(shù)據(jù)的特點：dp/fms采用rs—485或光纖電纜。Pa采用iec—1185—2。5光纖總線連接技術(shù)用哪幾種？答：olm技術(shù)、olp技術(shù)、集成的光纖電纜連接技術(shù)。6數(shù)據(jù)鏈路層報文分類？數(shù)據(jù)效勞的分類？答：有固定信息字段長度的格式、帶數(shù)據(jù)的用固定信息字段長度的格式、有可變的信息字段長度的格式、令牌報文。數(shù)據(jù)效勞分類：發(fā)送數(shù)據(jù)需應(yīng)答sda、發(fā)送數(shù)據(jù)無需應(yīng)答dan、發(fā)送或請求數(shù)據(jù)需答復srd、循環(huán)的發(fā)送和請求數(shù)據(jù)需答復csrd。7、PROFIBUS總線訪問協(xié)議是什么？包括：主站之間的令牌傳輸方式和主站與從站之間的主從方式，令牌傳遞程序保證了每個主站在一個確切規(guī)定的時間內(nèi)得到總線訪問。令牌是一條特殊的報文。在PROFIBUS中，令牌只在各主站之間通信時使用。主從方式允許主站在得到總線訪問令牌時可與從站通信，每個主站均可向從站發(fā)送或索取信息。8、PROFIBUS診斷功能，運行模式？診斷功能：本站診斷操作模塊診斷操作通道診斷操作運行模式：運行去除停頓9、對象字典的構(gòu)造，靜態(tài)對象是什么？動態(tài)對象是什么？對象字典的構(gòu)造：頭，靜態(tài)數(shù)據(jù)類型表，變量列表的動態(tài)列表，動態(tài)程序列表靜態(tài)對象：簡單變量，數(shù)組，記錄，域，事件動態(tài)對象：程序調(diào)用變量列表10、PA的兩個顯著特征？能夠確保工業(yè)本質(zhì)平安和通過總線對現(xiàn)場設(shè)備供電11、SP3的功能構(gòu)成？雙口RAM作為SP3與軟件程序的接口2工作在DP方式下時，為數(shù)據(jù)通信提供3個可變的緩存器，2個輸出，1個輸入3總線接口是一個參數(shù)化的8位同步異步接口4中斷存放器5看門狗定時器6微順序存放器7UART異步串行接口12、看門狗定時器的功能？1，自動確定波特率2，波特率監(jiān)視3，相應(yīng)時間監(jiān)視13、開發(fā)包4的功能？開發(fā)包4主要由硬件，軟件和應(yīng)用文檔組成硬件組成：IM180主站接口模塊，IM183-1從站接口模塊，IM184從站接口模塊軟件使用:GSD文件是可使用的ASC2文本文件，包含用于通信和設(shè)備專用的標準14、PROFINET的通訊機制？PROFINET標準以開放性和一致性為主導，以微軟OLED為技術(shù)核心PROFINET中，每個設(shè)備都被看成是一個具有組件對象模型接口的自動化設(shè)備，同類設(shè)備都具有一樣的接口。對象之間通過D連接協(xié)議進展互聯(lián)和通信。對象之間的調(diào)用是通過OLE自動化接口實現(xiàn)的?，F(xiàn)存的PROFIBUS網(wǎng)段可通過一個代理設(shè)備連接到PROFINET網(wǎng)絡(luò)中。15、PROFIBUS構(gòu)造類型？（1）以PLC或控制器為一類主站，不設(shè)監(jiān)控站（2）以PLC或其他控制器為一類主站，監(jiān)控器連接到PROFIBUS總線上（3）以PLC或控制器為一類主站，監(jiān)控器通過串口與PLC一對一連接（4）使用PC加PROFIBUS網(wǎng)卡為一類主站，監(jiān)控站與一類主站一體化（5）緊湊式PC+PROFIBUS網(wǎng)卡+SOFTPLC的構(gòu)造形式（6）使用兩級網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造16、PROFIBUS控制系統(tǒng)的三種形式：總線接口型，單一總線型，混合型第四章LONWORKS智能控制網(wǎng)絡(luò)1lonworks的核心是神經(jīng)元芯片包含3150和3120系列主要區(qū)別：3150支持外部存儲器，適合更為復雜的應(yīng)用。3120不支持外部存儲器，本身自帶ROM2神經(jīng)元芯片由那幾局部組成，servicePin引腳的作用工程局部：CPU存儲器輸入\輸出通信端口時鐘系統(tǒng)睡眠和喚醒機制看門狗定時器servicePin引腳的作用是節(jié)點配置安裝和維護既能輸入也能輸出3簡述雙絞線收發(fā)器的好處1、所有節(jié)點通過一個48vDC中央電源供電對電力資源匱乏的的去具有重要意義。2、通信線和電源線共用一對雙絞線可以節(jié)約一對雙絞線。4簡述雙絞線收發(fā)器的種類直接驅(qū)動，EIA—485，變壓器耦合。變壓器耦合性能最好5簡述Lonworks總線的分層構(gòu)造及各局部的功能物理層：電介質(zhì)電氣接口MAC子層：帶預(yù)測的P—^#CSMA>^撞躲避、優(yōu)先級、碰撞檢測鏈略層：提供子網(wǎng)內(nèi)LPDU幀順序的無響應(yīng)傳輸，提供錯誤檢測能力，數(shù)據(jù)解碼網(wǎng)絡(luò)層：提供通信接口，定義如何接收，發(fā)送相應(yīng)器。在網(wǎng)絡(luò)管理上有網(wǎng)絡(luò)地址分配，出錯管理，網(wǎng)絡(luò)認證和流量控制。傳輸層：管理報文執(zhí)行的順序，報分的二次檢測會活層：提供請求一響應(yīng)的機制認證網(wǎng)絡(luò)管理表示層和應(yīng)用層：網(wǎng)絡(luò)變量，外來幀傳輸，顯示報文，網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)跟蹤，效勞6簡述LinWork總顯得編址方式定義了一種分層編址方法，這種方法使用了域地址，節(jié)點地址，子網(wǎng)地址，為了簡化的各個分散點的地址，還定義了另一個作為組地址，神經(jīng)芯片的標識符ID可用作地址什么事VFD?與物理設(shè)備的關(guān)系從通信斷電的角度來看，虛擬現(xiàn)場設(shè)備〔VFD〕是一個自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和行為的抽象模型，一個典型的物理設(shè)備可以有幾個虛擬現(xiàn)場設(shè)備，但至少應(yīng)該有兩個虛擬現(xiàn)場設(shè)備，一個用于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理，一個用于功能塊應(yīng)用什么是OD?事件效勞，“域”的上載和下載效勞？對象描述說明了通信數(shù)據(jù)的含義，把這些內(nèi)容收集到一起，形成了對象字典，對象字典OD由一系列條目組成，每個條目分別描述一個應(yīng)用進程對象和他的數(shù)據(jù)事件效勞：時間是為了從一個設(shè)備向另外的設(shè)備發(fā)送重要的報文而定義的，由用戶從檢測導致事件發(fā)生的條件，當條件發(fā)生時，該應(yīng)用程序激活事件通知效勞，并由使用者確定?！坝颉钡纳陷d和下載效勞：域指一局部存儲區(qū)，可包含程序和數(shù)據(jù)，屬于“字節(jié)串”類型，域的最大字節(jié)數(shù)在OD定義，上裁指從現(xiàn)場設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，下裁指向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送或裝入數(shù)據(jù)。簡述網(wǎng)絡(luò)管理的方式及作用方式有兩種：1是網(wǎng)絡(luò)管理者，作用：負責維護網(wǎng)絡(luò)運行，執(zhí)行某個動作，處理報告來完成其任務(wù)。2是網(wǎng)絡(luò)管理代理，作用：負責管理器通信棧，支持組態(tài)管理及行管理，監(jiān)視判斷通信差異。簡述系統(tǒng)管理的作用完成系統(tǒng)設(shè)備的地址分配，尋找運用位號實現(xiàn)應(yīng)用時鐘的同步，功能塊列表，設(shè)備識別以及對系統(tǒng)管理信息庫的訪問等功能。簡述功能塊的分類及定義功能塊是一種圖形化的編程語言，通位位號和一個數(shù)字索引來識別，參數(shù)名字由4個無符號整數(shù)字節(jié)組成參數(shù)的存儲屬性分動態(tài)的，靜態(tài)的和不易失的。分三類：轉(zhuǎn)換塊，按所要求的頻率讀取傳感器中的硬件數(shù)據(jù)，并將其寫入到相應(yīng)的硬件。資源塊，描述現(xiàn)場總線的設(shè)備特征。功能塊，提供控制系統(tǒng)行為，它的輸入輸出參數(shù)可通過總線。14，幾個典型的FF功能塊a，模擬輸入功能塊AI。b，模擬輸出功能塊。C,開關(guān)量輸入功能快DI。d,開關(guān)量輸出功能塊DO.e,PID控制算法功能塊PID.16，出網(wǎng)段的構(gòu)成有作為鏈路主管的主設(shè)備，現(xiàn)場根本設(shè)備，總線供電電源，電源調(diào)理器，連接在網(wǎng)段兩端的終端器，布線連接用的電纜，連接器或連接端子。第五章基金會總線標準FF網(wǎng)絡(luò)的通信模型：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層，應(yīng)用層，用戶層FF總線按功能分幾局部，作用是什么三局部:通信實體，作用是生成報文與提供報文傳送效勞;系統(tǒng)管理內(nèi)核，主要負責與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相關(guān)任務(wù)管理；功能應(yīng)用進程，主要實現(xiàn)用腦所需的各種功能FF總線采用什么編碼：采用h1信號編碼，由4種信號編碼制組成；協(xié)議報文編碼，前導碼，界定碼，幀完畢碼什么是LAS，其功能:每個總線都有一個鏈路媒體訪問中心，稱為鏈路活動調(diào)試器；功能是其具有鏈路活動調(diào)試能力，可以形成鏈路活動調(diào)試表，并按照鏈路活動調(diào)試表生成各種鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)，鏈路響動調(diào)試是該設(shè)備中數(shù)據(jù)鏈路層的重要任務(wù)簡述通信活動的分類及定義：受調(diào)試通信，由las按照預(yù)定的調(diào)試時間表周期性發(fā)上進心的通信活動。非調(diào)試通信，在預(yù)定的調(diào)試時間表之外的時間，通過得到令牌的時機發(fā)送信息的通信方式FF總線的設(shè)備分類：根本設(shè)備，是那些能夠接收并響應(yīng)令牌的設(shè)備；鏈路主設(shè)備，那些能夠成為LAS的設(shè)備，期中有最低節(jié)點地址的成為las，其余的作為備份；網(wǎng)橋，當網(wǎng)絡(luò)中幾個總線段進展擴展時用于兩個總線段之間的連?接設(shè)備什么是應(yīng)用關(guān)系，AR的分類：在分布通信系統(tǒng)中，各應(yīng)用進程之間要利用通信信道傳遞消息，在應(yīng)用層中，把這種模型化的了通信通道稱為應(yīng)用關(guān)系；ar分3類1.隊列傳輸，用戶啟動，單向arep2.隊列傳輸，用戶啟動，雙向的arep3.緩沖器傳輸，網(wǎng)絡(luò)啟動，單向的arep什么是VCR，VCR分類:fas效勞類型由虛擬通信關(guān)系來描述，在任通信網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備之間傳送信息是通過預(yù)告組態(tài)好了的通信通道進展的，這種在控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各應(yīng)用之間的通信通道稱為虛擬通信關(guān)系，vcr分為3類，客戶與效勞器夜玲報告分發(fā)vcr和發(fā)布者與接收方。什么是VFD?與物理設(shè)備的關(guān)系：從通信端點的角度來看，虛擬現(xiàn)場設(shè)備〔VFD）是一個自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和行為的抽象模型。一個典型的物理設(shè)備可以有幾個虛擬現(xiàn)場設(shè)備，一個用于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理，一個用于功能塊應(yīng)用。什么是OD?事件效勞“域”的上載或下載效勞?對象描述說明了通信數(shù)據(jù)的含義，把這些內(nèi)容收集到一起，形成了對象字典。對象字典OD由一系列條目組成，每個條目分別描述一個應(yīng)用進程對象和它的數(shù)據(jù)。事件效勞：事件是為了從一個設(shè)備向另外的設(shè)備發(fā)送重要的報文而定義的，由用戶層監(jiān)測導致事件發(fā)生的條件，當條件發(fā)生時，該應(yīng)用程序激活事件通知效勞，并由使用者確認。網(wǎng)絡(luò)管理的方式及作用〔1〕網(wǎng)絡(luò)管理者：負責維護網(wǎng)絡(luò)運行，執(zhí)行某個動作，處理報告來完成任務(wù)。（2）網(wǎng)絡(luò)管理代理:負責管理其通信棧，支持組態(tài)管理運行管理，監(jiān)視判斷通信過失。簡述系統(tǒng)管理的作用：完成現(xiàn)場設(shè)備的地址分配，尋找應(yīng)用位號。實現(xiàn)應(yīng)用時鐘的同步，功能塊列表，設(shè)備識別以及對系統(tǒng)管理信息庫的訪問等功能。簡述功能塊分類及定義：功能塊是一種圖形化的編程語言，通位位號，和一個數(shù)字索引來識別參數(shù)名字有4個無符號整數(shù)字節(jié)組成參數(shù)的存儲屬性分動態(tài)的，靜態(tài)的和不易矢的。分三類（1）轉(zhuǎn)換塊：按所要求的頻率讀取傳感器中硬件數(shù)據(jù)，并將其寫入到相應(yīng)的硬件中?！?〕資源塊：描述現(xiàn)場總線的設(shè)備特征?！?〕功能塊：提供控制系統(tǒng)行為，他的輸