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1、现场总线课后题答案 考试重点1、工业企业类型是如何划分的？按照加工处理模式，把工业划分为流程工业、制造业和混合型三种。 2、什么是工业网路？工业网络是由哪些主要部分组成的？工业网络是在一个企业范围内将信号检测数据传输、处理存储、计算、控制等设备或系统连接在一起，以实现企业内部资源共享，信息管理、过程控制、经营决策并能够访问企业外部资源和提供限制性外部访问，是的企业的生产管理和经营能够高效率的协调运作，从而实现企业集成管理和控制的一种网络环境。 按网络连接结构，将企业的网络系统划分为三层：底层、控制层、企业的内部网络外部的互联网；按网络的功能结构，将工业网络划分为3层：企业资源计划层、制造执行系
2、统层、现场总线控制系统层。 3、现场总线在工业网络中处于什么位置？主要作用是什么？现场总线属于工业网络中控制网络的范畴，在工业网络的功能层次结构中处于底层的位置，所以它是构成整个工业网络的基础。 主要作用：进行过程数据采集，进行直接的数据控制，进行设备和系统的监测和诊断，实施安全性和冗余方面的措施。 4、什么是NRZ 编码和曼彻斯特编码？它们各有什么特点？非归零码是相对于归零码来说的，如果逻辑1表示高电平，逻辑0表示低电平，则在整个码元时间内都维持有效电平的编码就是NRZ。特点存在直流分量，能有效的利用信道的带宽。 曼彻斯特编码是工业中数据通信中最常用的一种基带信号编码，也叫相位编码。具有内在
3、的时钟信号，它的特点是在每一个码元中间都产生一个跳变，这个跳变沿既可以作为时钟也可以代表数字信号的取值。不存在直流分量，需要双倍的传输带宽。 5、什么是异步传输和同步传输？异步传输和同步传输是串行通信中使用的两种同步方式。异步传输以字符为单位发送数据，一次传送一个字符，每一个字符可以是5位或8位，在每个字符前要加上一个起始位，用来指明字符的开始，每个字符的后面还要加上一个终止码用来指明字符的结束。同步传输是以数据块为单位进行传输的数据块的组成可以是字符块也可以是外块，同步传说效率比异步传输高。 6、数据在通信线路上传输时，为什么会产生差错？数据在通信线路上传输时，由于各种干扰的噪声影响，往往会
4、使接收端不能收到正确的数据就产生了差错即误码。干扰包括：信息的电气特性引起信号幅度、频率和相位的衰减或畸变，信号反射，相邻线路间的干扰，闪电开关开闭和大功率电动机的起停。 7、令牌总线介质访问方式的实质是什么？令牌总线介质访问方式是在物理总线上建立一个逻辑环，从物理上看这是一种总线结构的局域网总线共享的传输介质是总线。从逻辑上看，这是一种环形结构的局域网，连接在总线上的各个站点组成一个逻辑环，每个站点被赋予一个顺序的逻辑位置，在这个逻辑环中，令牌依次传递站点，只有取得令牌才能发送帧。 8、常用的网络互联设备有哪些？它们的主要作用是什么？答：1.中继器：用于连接两个相同的网络，负责在两个节点的物
5、理层上传递信息，完成对信号的复制调整和放大功能。2.网桥：用来完成数据链路层的网络连接，支持不同的物理层，并且能够互联不同体系的局域网。3.路由器：是在网络层上实现多个网络互连的设备，互连具有不同的物理层和数据链路层的网络，也支持不同的网络协议。4.网关：用于OSI中第4层以及更高层次的中继系统，在不同协议间进行转换的软件应用。 第三章 9、从现场总线的产生过程，深入体会现场总线技术的实质内涵。答：现场总线技术的实质是解决了数字信号的兼容性问题，其关键是开放，全数字，串行通信。 10、现场总线的定义是什么？答：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的
6、数据总称为现场总线。 11、现场总线的结构和技术特点。结构特点：基础性灵活性分散性；技术特点：开放性交互性自治性 适应性 12、现场总线技术的使用带来了哪些好处？节约硬件数量与投资，节省安装费用，提高系统的控制精度和可靠性，提高了用户的自由选择权。 第四章 13、可以在同一个网络中使用FMSDP和PA的设备吗？可以FMS的主站能和DP的主站通信吗？不能DP主站能控制PA从站吗？能DP主站能控制FMS从站吗？不能能在一个设备中实现一个FMS主站和DP主站吗？答：能 14、行规在profibus协议结构中的作用是什么？行规的种类有哪些？答：行规对每个总线设备或装置的I/O数据、操作以及功能都进行了
7、清晰的描述和准确的规定。包括应用行规和系统行规。应用行规又分为通用应用行规和专用应用行规。 15、什么是GSD文件？它的主要作用是什么？GSD文件是一个可读的，包括该P设备一般的和制造商指定的通信参数的文本文件。如制造商的名字、该设备的波特率、I/O模块情况以及其他必须和可选的特性数据。它是制造商先写好的，已经固化到相应设备中，不同性能的设备其GSD文件也不一样。GSD作用：标准的设备描述或通信特性表。 第五章 1、p-dp采用的是什么编码进行数据交换的？答：采用NRZ编码进行数据交换。 2、在p网络中，主要包括哪几种设备？答：3种，1类主站，2类主站，从站 3、在p中，主站和主站之间、主站和
8、从站之间是怎样进行数据交换的？答：在主站之间采用令牌总线方式，令牌在各个主站之间按序传递；在主站和从站之间，采用的是轮询方式，哪个主站握着令牌，该主站就有权力和它有关系的从站进行数据交换。 4、请简述p中设备地址的安排原则。答：p支持的设备地址范围为0-127，一般地址是可以随便使用的，除了几个特殊地址是保留作为他用的，地址127保留用于全局控制或广播信息，地址126保留用于尚未分配地址而需使用2类主站来设置地址的从站，地址0一般保留，作为2类主站地址，1类主站地址一般应以地址1开始编号，然后连续编址，如果主站数量很少，也要适当保留几个地址号，从站地址一般按段的不同，从一个整数号码开始编址。
9、5、p中的dp-vo的主要报文类型有哪些？请简述他们的主要作用。答：1诊断请求及响应报文：当出现异常时，对故障进行分析和解决，另外在从站上电起始阶段的参数设置之前以及在进入数据交换之前，主站会自动进行诊断请求。2参数设置请求及响应报文：主站参数设置请求置顶和它从站的关系以及指定从站的操作方式，主要包括通信参数，功能设定，装置参数后id号。3组态请求及响应报文：主要对i/0的类型及性质进行设定，还可能指定制造商的一些特殊i/o设置。4数据交换报文：主站和从站之间进行数据交换。5全局控制报文：输出同步/解除同步，输入锁存/解除锁存和清除数据模式的设置。 6、简要解释下列术语：令牌 终端电阻 服务存
10、取点。答：1令牌：令牌相当于一种权利，谁握有令牌，谁就有对总线的使用权利没有令牌的一方只有等待。2终端电阻：为了减少或消除反射而在电路终端加的一个适当电阻。3，服务存取点：确定报文类型，指定报文种类和作用。 8、简要解释p-dp从站的看门狗定时器。答：看门狗是每个计算机控制系统的一项重要技能，他能监控系统工作过程的正常与否，防止死机或死循环出现p中，从站利用看门狗功能监控总线的通信情况，保证主站处于激活状态，保证通信及过程数据一直处于更新状态。 9简要解释“synche和freeze，方式的意思。什么情况下使用这些模式？答：同步方式是针对输出而言的，正常情况下，从站接收到主站发发的输出数据后，
11、立即通过数据缓冲器把他们送到了输出缓冲器，随后通过物理输出端去控制现场的执行机构。锁存方式和同步方式的工作原理一样，只不过它是针对输入而言的。同步和锁存方式一般用在高精度定位控制，为了获得工艺所要求的结果，就必须要求对所使用的多个输入同时采样，对所控制的输出进行高精度的等时控制，而不能有先后时间上的微小差别。 10、试讨论显著影响dp网络总线循环时间的因素。答：波特率，从站的数量 ，I/O数据的总量，从站需要的延迟时间 11、请给出3中在现场总线网络中使用rs485中继器的场合。答，线路太长，设备太多；网络结构比较复杂；避免接头电路 12、玻璃光纤和塑料光纤之间的区别是什么？答：塑料光纤便宜，
12、连接方便，但传输距离小于50m；玻璃光纤价格昂贵，但传输距离可达十几公里。 13、使用双通道OLMs的目的是什么？答：使用双通道，OLMS可以做到沉余连接，还可以构成p-dp的环形网络。 14、DP中的1类主站的四种操作模式是什么？简要解释在每种模式下主站和他从站之间的相互作用。答：清除模式，离线模式，停止模式，操作模式，当上电后未进入工作模式或系统出问题后，主站也要处在离线模式。 15、列出在现场总线电缆中引起信号反射的主要原因。答：短路，断路，分支接头电路太长，网段电缆过程，终端电阻连接错误，使用的电缆不合格，电缆安装错误。 16、在现场总线电缆上主要的干扰源有哪些？针对这些不同的干扰，索
13、采取的抑制干扰的方法是什么？静电干扰采用屏蔽；电势差采用接地方法；电磁干扰采用光纤传输； 17、在什么情况不允许使用分支线路？答：传输速率大于1.5Mbit/S时，任何分支线路都不允许存在。 18、profibus从站必须提供的信号有哪些？答：信号+ 信号 电源+ 电源。 19、9针d型连接器是p-dp从站唯一使用的连接器吗？答：不是，还是M12插头。 20、试解释：激活工作的终端电阻和活动终端电阻器的区别？答：前者，设备或连接器中终端电阻的on状态。后者是活动的独立终端电阻器，单独供电。 21、列出3种不同的设置p从站地址的方法。答：1.在主站的参数配置中设置从站地址。2.在上电时，有二类主
14、站向从站发送，设置从站地址报文。3.也可以通过从站设置面板上的DIP拨码开关完成。 第六章 1列写出能和profibus-pa从站进行通信的设备种类，并且列写出他们之间的通信类型。 答：1类从站，2类从站。与1类主站的交换采用MS1 MS0通信，属于循环通信。与2类主站的交换采用MS2通信，属非循环通信。 2列写出三种耦合器和链接模块在使用上的不同。使用这两种设备后，他们对整个网络带来了哪些限制。 答：1使用耦合器时，DP段的波特率不能太高，使用连接模块时，DP可以再各种允许的波特率下运行 2耦合器不占用设备地址，连接模块要占用一个DP网络中的从站地址3使用耦合器时PA段的从站的地址和DP段的
15、设备的地址不能重叠，使用连接模块时，PA部分的设备地址可以和DP部分的设备地址重叠。限制：速度限制和地址编排限制。14试分析RS485和IEC61158-2的终端以及其设置的不同 答：不同：组成不同：DP的终端电阻由3个小电阻串联组成的小网络，必须加上+5V电源，PA的终端电阻网络是一个串联的电阻和电容，不需要供电。在每个DP网段两端必须有，但在其他地方不能有设置不同：DP必须加上电源，PA不用加电源位置不同：DP终端电阻加在网段的两端，PA终端电阻一端在PA网段电缆端头处，耦合器或接线盒中内部的终端电阻，另外的终端电阻可以使用最远的一个接线盒或最远的一个从站设备中的终端电阻 第九章 1简述全
16、双工以太网和IEEE802.1q主要改进了以太网中的什么性能？答：全双工以太网的使用有效的消除了节点之间的竞争，可以同时传输和接收数据。IEEE802.1q解决了以太网中的拥塞和竞争问题，为以太网IEEE802.3提供了数据优先级的解决方案。 2简述TCP/IP模型和OSI模型的主要区别。答：OSI模型有7层包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP模型有4层包括网络接口层、因特网层、端到端传输层和应用层。 3PROFINET通信模型中，其通信等级是如何划分的？不同的通信等级主要完成了什么样的任务而设计？PROFINET中是如何实现实时控制和等时同步控制的？答
17、：1根据应用对象对通信实时性的要求来划分的。2解决非苛求时间的数据通行，解决苛求时间的数据通信，解决对时间要求严格同步的数据通信。3基于全双工的交换机技术。 4PROFINET IO主要的应用场合是什么?PROFINET CBA 的内涵是什么？试分析两者的主要区别。答：主要应用在分散性IO的使用场合，PROFINET CBA是基于分散型组件模型的自动化应用技术，它把一个控制设备、总线系统等看作一个整体智能块，实现模块级的分散控制系统。P IO控制对象是工业现场分布式IO点，这些IO点之间进行的是简单的数据交换，而CBA的控制对象是一个整体的装置，智能机器或系统，它的IO之间的数据交换是在它们内
18、部完成的，这些智能化的大型模块之间通过标准的接口连接，进而组成大型系统。 第十章 1简述OPC技术的用途 答：OPC技术就是应用于过程控制中的对象链接与嵌入技术，它是一套组件对象模型标准接口，用于在基于windows操作平台的工业程序之间提供高效的信息集成和数据交换功能。最本质的作用就是实现了工业过程数据交换的标准化和开放性。 2IEC61131-3的显著特点有哪些？答：1良好的结构化编程环境2极强的数据类型检测功能3支持全面的程序执行控制功能4极强的复杂顺序控制功能5可以进行数据结构定义6编程语言的灵活选择7丰富的独立于制造商的软件产品 3简要解释在IEC61131-3标准中的功能和功能块之间的主要区别。答：功能块有存储功能，功能只有一个返回值其调用属于表达式的范畴而功能块的调用属于语句范畴，因为功能块有多个输出值，在一个表达式中不允许使用功能块调用。 4提供了哪五种编程语言，各有什么特点和适用场合？ 1LD直观易懂清晰，以开关量为主的简单顺序逻辑控制系统2FBD使用灵活用户可以编制出自己的fun或fb，适用于复杂的功能计算3SFC使用灵活，适用于复杂的顺序控制系统4ST很强的可读性，用一个表达式编写，高度压缩化的程序，结构清晰，适用于非常复杂的数据处理或逻辑控制5IL编码效率高，适用于控制要求精确，使用很少
