西南科技大学工业控制网络与现场总线关键技术期末复习题.doc
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1、西南科技大学-工业控制网络与现场总线技术期末复习题一、填空题1. 按照地理分布距离和覆盖范畴来看,计算机网络可以分为广域网、城域网和 局域网。 2. 光纤分为单模和多模两种类型,其传播原理都是基于光 全反射。 3. 工业自动化网络控制系统不单单是一种完毕数据传播通信系统,还是一种借助网络完毕控制功能自控系统。 4.工厂自动化网络分层构造为_现场设备层、车间监控层和工厂管理层三个层次。5. 参照ISO/OSI原则模型,CAN通信模型涉及 物理层 和 数据链路层 两层。 6. CAN报文帧有如下四种类型:数据帧、远程帧、出错帧和超载帧。 7. 同步是数据传播中必要要解决重要问题,在报文帧传送过程中
2、有三种同步方式:位同步、 字同步 和 帧同步。8.工业控制系统经历了基地式仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等重要阶段。 9.CAN总线是有效支持分布式实时控制串行通信网络,从定位时同步方式考虑,它属于异步通信。 10.现场总线是用于过程自动化和制造自动化最底层现场设备或现场仪表互连通信网络,是现场通信网络与控制系统集成。 11.CAN总线支持位仲裁介质访问方式,是多主工作方式。 12.CAN通信合同规定了4种不同类型帧:数据帧,远程帧,错误帧,过载帧。 13.CAN总线上用显性和隐性两个互不逻辑值表达0和1。 14.CAN合同可以检测到位错误,填充错误,CRC错
3、误,格式错误,应答错误。 15. CAN总线是多主工作方式,任意节点可以积极发送信息。通过非破坏性总线仲裁机制解决多节点同步发送时冲突问题。 16.CANISO/OSI参照模型涉及两层:数据链路层、物理层。 17.CAN空闲时网络电平保持隐性1位。 18.现场总线是连接智能现场设备和自动化系统数字式、双向传播、多分支构造通信网络。 19.RS-422接口通信需要4根线,它是全双工,RS-485接口通信需要2根线,它是半双工。 20.Modbus基于串行链路通信方式有ASCII和RTU。21.PROFIBUS-DP合同两个重要某些是顾客接口层和直接数据链接映射层。 22.当前PROFIBUS原则
4、IEC61158提供了三种传播方式:双绞线、同轴电缆、光纤。 23.基于PROFIBUS远程监控系统由三层构成:底层控制层、SCADA层(现场监控层)、远程监控层。 24.CAN直接通信距离最远达10km ,通信速率最高可达1Mbps。 25.DeviceNe应用层采用是控制与信息合同(CIP),CIP也是ControlNet/和Ethernet/IP所采用应用层合同。 26.报文接受节点依照网络上报文目地址段与否与自己地址相似,来判断报文与否是发给自己。 27.CIP要发送报文分为显式报文和隐式报文两种。 28.ControlNet是高速控制和I/0网络,具备增强I/O性能和点对点通信能力,
5、支持多主方式,可以从任何一种节点访问整个网络。 29.ControlNet、DeviceNet和Ethernet/IP是罗克韦尔公司推出三种现场总线产品。30.模仿数据编码三种编码方式为幅键键控ASK、频移键控FSK和相移键PSK。 31.局域网中基本网络拓拓扑构造有3种:星型拓扑构造、环型拓扑构造和总线型拓扑构造。 32.DDE通信功能涉及:启动、停止、推动、执行、终结。33.自动控制从非智能、低智能到高智能发展阶段经历了:模仿仪表控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统四个阶段。 34. 分布控制系统拓扑构造较多采用 星形 、环形 、和 总线型 等 三种构造。 35. 通
6、信方式按照信息传播方向分为 单工、双工 和 半双工 等三种方式。 36.介质访问方式包括 随机访问 和 受控访问 两大类,其中惯用争用总线技术 为 CSMA/CD 。 37.在CAN总线中存在5种不同错误类型,即:位错误、填充错误、CRC错误、形式错误、应答错误。 38.CAN总线数据帧由7个不同位场构成:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。 39.控制网络与计算机网络相比重要特点有: 数据传播及时性和系统响应实时性、 高可靠性 及 互可操作 。40.局域网惯用拓外构造有总线、星形和环形三种。知名以太网(Ethernet)就是采用其中 总线 构造。 41.开放系统互连参照
7、模型OSI中,共分七个层次,分别是 应用层 、 表达层 、会话层 、 传播层 、 网络层 、 数据链路层 和物理层。42. PROFIBUS由如下三个兼容某些构成:PROFIBUS-DP 、PROFIBUS-PA 和 PROFIBUS-FMS 。43. LonWorks拥有三个解决单元神经元芯片:一种用于 链路层控制 ,一种用于 网络层控制,另一种用于 顾客应用程序 。44.LonTalk合同提供了 应答方式 、祈求/响应方式 、非应答重发方式 和 非应答方式 四种类型报文服务。45.PROFIBUS总线存取方式有:主站之间采用令牌方式 传送,主站和从站之间采用 主从方式 传送。46.PROF
8、IBUSOSI模型由应用层、数据链路层 和 物理层 构成三层模型。47.CAN总线上用 显性和隐形 两个互补逻辑值表达“0”和“1”。48.PROFINET由PROFIBUS国际组织推出,是新一代基于 工业以太网 自动化总线原则. 49.现场总线PROFIBUS普通采用 双绞线 作为传播介质,在电磁干扰很大环境下,可使用_光纤_。50.本质安全技术是指保证电气设备在 易燃 、 易爆 环境下安全使用一种技术。它基本思路是限制在上述危险场合中工作电气设备中能量 ,使得在任何故障状态下所产生电火花都局限性以引爆危险场合中 易燃 、 易爆物质 。51. PROFIBUS-DP合同是为自动化制造工厂中分
9、散I/0设备和现场设备所需要高速数据通信而设计。PROFIBUS-PA是PROFIBUS过程自动化解决方案。PROFIBUS-FMS设计旨在解决车间一级通信。52. PROFIBUS主站具备总线存取控制权,从站没有总线存取控制权。53. PROFIBUS采用混合总线存取控制机制,即在主站之间采用令牌传送方式,主站与从站之间采用主从方式。54. DP主站(1类)循环地与DP从站互换顾客数据:PLC、PC或可以做1类主站使用控制器。 2类DP主站是操作员工作站、编程装置,诊断和管理设备,完毕各站点数据读写、系统配备、故障诊断等。 DP从站:PLC、分散式I/O、驱动器、传感器、执行机构等现场设备。
10、55.网桥把数据从一种网络传送到另一种网络,使得处在两个不同网络设备可以互相通话。56.LonTalk通信合同支持OSI所有七层模型,是直接面向对象网络合同,这也是普通现场总线所不具备特点。57.LonTalk合同提供了应答方式、祈求响应方式、非应答重发方式和非应答方式四种类型报文服务。58. LonWorks拥有三个解决单元神经元芯片:一种用于链路层控制,一种用于网络层控制,另一种用于顾客应用程序。59.互换式控制网络中,互换技术常采用两种工作方式:直通方式和存储转发方式。60.专门为LonWorks神经元芯片设计编程语言叫Neuron C语言,它是以ANSI C为基本设计。62.Modbu
11、s总线寻址空间为256,其中,地址0为广播地址。62.工业以太网中实现实时性机制重要涉及采用互换式集线器(互换机)、使用全双工通信模式、采用虚拟局域网、服务质量。63.工业以太网中普通采用办法来缓和通信不拟定性:采用全双工以太网技术、控制网络负荷、采用互换式以太网技术64.控制网络和信息网络可以通过DDE实现两者集成,其实质是各应用程序通过共享内存来互换数据。65.网络控制系统NCS是通过网络通信实现闭环反馈控制系统,相对于老式控制系统而言具备诸多长处:远程操作与控制、实现资源共享、增长系统灵活性。66.通信方式依照CPU与外设之间连线构造、数据传送方式不同,分为并行通信和串行通信。依照数据传
12、播方式不同分为同步通信和异步通信。二、选取题1. CSMA/CD通信原理可以归结为四句话,下列哪个选项对的( C ) A.发前先侦听、边发边检测、空闲即发送、冲突时退避 B.发前先侦听、边发边检测、冲突时退避、空闲即发送 C.发前先侦听、冲突时退避、空闲即发送、边发边检测D.发前先侦听、空闲即发送、边发边检测、冲突时退避 2. 工业自动化重要涉及三个层次,下列哪个不是( B ) A基本自动化 B.应用自动化C管理自动化 D.过程自动化 3. Profibus通信参照模型中不涉及下面那一项( D ) A.物理层 B.数据链路层 C.应用层 D.网络层4. 如下几种通讯合同不属于以太网范畴是( D
13、 ) A. PROFINET B. Modbus/TCP C. EhterNet/IP D. ProFibus 5. 工业以太网在使用中可以扬长避短,缓和其通信不拟定性弊端,如下办法不属于缓和通信不拟定性是( A ) A. 采用大容量服务器 B. 控制网络负荷 C. 采用全双工以太网技术 D. 采用互换式以太网技术 6. 网络传播介质访问控制方式有三种,如下不属于其中是( A ) A. 数据同步 B. 令牌访问 C. 时分复用 D. 载波监听多路访问 7、CAN总线使用数据编码是( B )。 A. 归零码(RZ) B.非归零码(NRZ) C. 曼彻斯特编码 D. 差分曼彻斯特编码 8、OSI通
14、信模型中七层都具备现场总线是( A )。 A. LonWorks B. CAN C. DeviceNet D. HART 9、CAN总线中,若具备下列报文ID4个原则格式数据帧争用总线,胜出是( C )。 A. b B. C. D. 10、通信方式按照信息传播方向分类,不对的是( D )。 A. 单工方式 B. 半双工方式 C. 全双工方式 D.异步方式 11、通过复制位信号和延伸网段长度网络设备是( C )。 A. 网关 B. 路由器 C. 中继器 D.网桥 12现场总线PROFIBUS决定数据通信是( C )。A智能从站 BDP从站C主站 D中继器13.PROFINET是基于( D )自动
15、化总线原则。A. MPI B. PROFIBUS-DPC. PROFIBUS-PA D. 工业以太网技术14PROFIBUS总线每个段上最多可接多少个站( B )。A16 B32 C126 D12715下面哪个说法不对( B )。A中继器为信号放大器 B中继器可实现星型总线构造C中继器占用总线地址 D中继器是总线负数16. 一种迅速以太网互换机端口速率为100Mbit/s,若该端口可以支持全双工传播数据,那么该端口实际传播带宽为( C)A100Mbit/s B 150Mbit/s C200Mbit/s D1000Mbit/s17.在惯用传播介质中,( C)带宽最宽,信号传播衰减最小,抗干扰能力
16、最强。 A双绞线B同轴电缆 C光纤 D微波18集线器和路由器分别运营于OSI模型( D)A数据链路层和物理层B网络层和传播层C传播层和数据链路层D物理层和网络层19. 在 TCP/IP 参照模型中TCP合同工作在(B )A应用层B传播层C互连层D主机-网络层20在不同网络之间实现分组存贮和转发,并在网络层提供合同转换网络互连器称为( B )。 A转接器 B路由器 C网桥 D中继器21、国内第一种被国际原则化组织接受和发布工业自动化原则是( B )A. AnyBusB. EPAC. Modbus/TCPD. Industrial Ethernet22、下面关于令牌方式说法中不对的是( )A. 令
17、牌方式是一种按一定顺序在各站点传递令牌办法,谁得到令牌,谁才有权发起通信。B. 令牌方式是一种非拟定性通信方式C. 令牌环合用于环形局域网,令牌在环形信道上不断循环D. 令牌总线合用于总线网络拓扑,网上各工作站按一定顺序形成一种逻辑环三、简答题1. 请简述现场总线概念及其技术特点 答: 现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站通信网络。由此网络构成系统称为现场总线控制系统。a) 开放性:有关原则一致性和公开性;系统集成透明性和开放性;产品竞争公正性和公开性。b) 交互性:上层网络与现场设备之间具备互相沟通能力;现场设备之间具备互相沟
18、通能力;不同厂家同类设备可以互相替代。c) 自治性:单独现场设备即具备自动控制基本功能,可以随时诊断自己运营状况,实现功能自治。d) 适应性:专为恶劣环境而设计,对现场环境具备很强适应性。 2. Profibus由那三个子集构成,其技术特点各有哪些? 答:Profibus由Profibus Dp,Profibus FMS 和Profibus PA三个子集构成;a) Profibus Dp是专为自动控制系统与设备级分散IO之间通信而设计,用于分布式控制系统设备间高速数据传播 b) Profibus FMS合用于承担车间级通用性数据通信,可提供通信量大有关服务,完毕中档传播速度周期性和非周期性通信
19、任务。 c) Profibus PA是专为过程自动化而设计,采用IEC1158-2中规定通信规程,合用于安全性规定较高本质安全应用,及需要总线供电场合。 3.试述CAN总线同步机制及规则。答:同步机制:CAN总线位同步只有在节点检测到隐性位1到显性位0跳变时才会产生,当跳变沿不位于位周期同步段之内时将会产生相位误差,该相位误差就是跳变沿与同步段结束位置之间距离。如果跳变沿发生在同步段之后采样点之前,则为正相位误差;如果跳变沿位于同步段之前采样点之后,则为负相位误差,相位误差源于节点振荡器漂移,网络节点之间传播延迟及噪声干扰等。CAN合同规定了两种类型同步:硬同步和重同步。同步规则:在一种位时间
20、内仅容许一种同步;只要先前采样点检测到数值不同于边沿后即现总线数值,边沿即用于同步;总线空闲期间,当存在隐性至显性跳变沿时即完毕硬同步;所有满足规则其她隐性至显性跳变沿用于重同步;例外状况是,若只有隐性至显性沿用于重同步,则由于具备正相位误差隐性至显性沿构造,发送器将不完毕重同步。 4.现场总线控制网络与上层网络连接方式有哪几种? 答:一是采用专用网关完毕不同通信合同转换,把控制网段或DCS连接到以太网上。二是将现场总线网卡和以太网卡都置入到工业PCPCI插槽内,在PC内完毕数据互换。三是将WED服务器直接置入到PLC或现场控制设备中,借助WED服务器和通用浏览工具,实现数据信息动态交互。 5
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- 西南 科技大学 工业 控制 网络 现场总线 关键技术 期末 复习题
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