2022年现场总线练习题详细答案.docx

《2022年现场总线练习题详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年现场总线练习题详细答案.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 填空题掌握网络与运算机网络相比主要特点有：、及；_总信号所含频率重量的集合称为频谱；频谱所占的频率宽度称之为带宽；局域网常用的拓外结构有总线、星形和_环形 _ _ 三种；闻名的以太网（Ethernet ）就是采纳其中的线_结构；按交换方式来分类,可以分为 _ 电路交换 _ 、 _ 报文交换 _和_分组交换 _三种；、 会话层、传开放系统互连参考模型OSI 中,共分七个层次, 分别是应用层、表达层输层、网络层、数据链路层和物理层；6. 常用的有线通信介质主要有双绞线、 同轴电缆和 光缆；7. PROFIBUS 由以下三个兼容部分组成: PROFI

2、BUS-DP 、 PROFIBUS-PA 和 PROFIBUS-FMS ；8. LonWorks 拥有三个处理单元的神经元芯片：一个用于 链路层的掌握,一个用于 网络层的控制,另一个用于 用户的应用程序；9 LonTalk 协议供应了 应答方式、恳求 / 响应方式、 非应答重发方式 和 非应答方式 四种类型的报文服务；10.FF 现场总线的拓扑结构较敏捷,通常包括 点到点 型、带分支的总线 型、 菊花链型 和 树型；11. FF 总线由 低速（ FF-H1）和 高速 FF-HSE 两部分组成；12. 依据地理分布距离和掩盖范畴来看,运算机网络可以分为 广域网、 城域网 和 局域网；13. FF

3、 的网络治理主要由 网络治理者、 网络治理代理 和 网络治理信息库；14.PROFIBUS的总线存取方式有：主站之间采纳 _令牌方式 _ 传送,主站和从站之间采纳 _ 主从方式 _ 传送；17. PROFIBUS 的 OSI 模型由 _应用层 _ _、_数据链路层 _ _ 和_ 物理层 _ _ 组成三层模型；18. CAN 的 ISO/OSI 参考模型的层次结构分为 数据链路层 和 物理层；19.CAN 掌握器的验收滤波器由 4 个验收码寄存器 和 4 个验收屏蔽寄存器 定义；CAN总线上用 显性和隐形 两个互补的规律值表示“0” 和“1” ；CAN报文的位流依据 非归零编码 方法来编码；22

4、. 验收滤波器的滤波模式包括 单滤波模式、 双滤波模式；23. 多路复用技术有 时分多路、 频分多路、 码分多路；24. CAN 报文帧格包含 11 位标识符的 标准帧 和 29 位标识符的 扩展帧；名词解析：1现场总线2. 报文过滤 3. 虚拟现场设备VFD 4. 工业以太网5. 本质安全技术6. 链路活动调度器7. 掌握网络8. 运算机网络9. 总线仲裁： 10. 多路复用： 11. 网桥： 12. 网络协议：1、现场总线：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络；3、虚拟现场设备 VFD：应用进程中的网络可视对象和相应的 OD 在 FMS 中称为虚拟

5、现场设备 VFD；是一个自动化系统的数据和行为的抽象模型；它用于远距离查看对象字典中定义过的本地设备的数据 , 其基础是 VFD 对象； VFD 对象包含有可由通信用户通过服务使用的全部对象及对象描述；对象描述存放在对象字典中 , 每个 VFD 有一个对象描述；因而虚拟现场设备可以看作应用进程的网络可视对象和相应的对象描述的表达；4、工业以太网是以太网、甚至是互联网系列技术延长到工业应用环境的产物；工业以太网涉及企业网络的各个层次,无论是应用于工业环境的企业信息网络,仍是基于一般以太网技术的掌握网络,以及新兴的实时以太网,均属于工业以太网的范畴；5、本质安全技术是指保证电气设备在易燃、易爆环境

6、下安全使用的一种技术；它的基本思路是限制在上述危险场所中工作的电气设备中的能量,使得在任何故障的状态下所产生的电火花都不足以引爆危急场所中的易燃、易爆物质；6、链路活动调度器：总线通信中的链路活动调度,数据的接收发送,活动状态的探测、响应,以及总线上各1 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设备间的链路时间同步,都是通过数据链路层来实现；每个总线网段上有一个媒体嗯掌握中心,称为链路活 动调度器 LAS；7、掌握网络：将多个分散在生产现场,具有数字通信才能的测量掌握外表作为网络节点,采纳公开、规范的 通信协议,以

7、现场总线作为通信连接的纽带,把现场掌握设备连接成为可以相互沟通信息,共同完成自控任 务的网络系统与掌握系统；8、运算机网络：用通信手段将空间上分散的、具有独立处理才能的多台运算机系统互连起来,依据某种网络 协议进行数据通信,以进行信息交换、实现资源共享和协同工作的运算机系统的集合；33333333 9、总线仲裁：总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“ 冲突”；为解决这种冲突,就需进行总线占有权的“ 仲裁” ；总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备；10、多路复用：在数据通信或运算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为 了有效地利用通信线路,可以利用一条

8、信道传输多路信号,这种方法称为信道的多路利用,简称多路复用；11、网桥：网桥是储备转发设备,用来连接同一类型的局域网；网桥将数据帧送到数据链路层进行差错校验,再送到物理层,通过物理传输介质送到另一个子网或网段；它具有寻址与路径挑选的功能,在接收到帧之后,要打算正确的路径将帧送到相应的目的站点；12、网络协议：就是为进行运算机网络中的数据交换而建立的规章、标准或商定的集合；协议总是指某一层 的协议,精确地说,它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规章和商定的集合；三简答题：中继器与放大器的区分；中继器不同于放大器,放大器从输入端读入旧信号,然后输出一个外形相同、放大的新信号；放大器的特点 是实

9、时实形地放大信号,它包括输入信号的全部失真,而且把失真也放大了；也就是说,放大器不能辨论需 要的信号和噪声,它将输入的全部信号都进行放大；而中继器就不同,它并不是放大信号,而是重新生成它；当接收到一个柔弱或损坏的信号时,它将依据信号的原始长度一位一位地复制信号；因而,中继器是一个再 生器,而不是一个放大器；2. 简述链路活动调度器的五种基本功能；依据基金会现场总线的规范要求,链路活动调度器应具有以下五种基本功能 : 向设备发送强制数据 CD；PT,使设备得到发送非周期数据的权力,为它们供应发送非周期数据的机会 向设备发送传递令牌 为新入网的设备探测末被采纳过的地址；当为新设备找好地址后,把它们

10、加入到活动表中； 定期对总线发布数据链路时间和调度时间； 监视设备对传递令牌PT的响应,当设备既不能随着PT次序进入使用,也不能将令牌返回时,就从活动表中去掉这些设备；3. 请简述现场总线技术的特点 答：开放性：相关标准的一样性和公开性；系统集成的透亮性和开放性；产品竞争的公平性和公开性；交互性：上层网络与现场设备之间具有相互沟通的才能；现场设备之间具有相互沟通才能；不同厂家的同类 设备可以相互替换；自治性：单独的现场设备即具有自动掌握的基本功能,可以随时诊断自己的运行状况,实现功能的自治；适应性：专为恶劣环境而设计的,对现场环境具有很强的适应性；4. 现场总线通信模型有哪些主要特点？答：名师

11、归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 场总线通信模型是对OSI 参考模型进行简化,通常只采纳OSI 模型的第1 层和第 2 层及最高层应用层；目的简化通信模型结构,缩短通信开销,降低成本及提高实时性能；各种类型现场总线并存,并在各自的应用领域获得良好应用成效；通信数据的信息量较小,因此,相对其他通信网络来说,通信模型相对简洁,结构更紧凑,实时性更好,通信速率更快,成本更低；5. 基金会现场总线的通信模型包括哪些层次,各自的作用是什么？分为 4 层,从下至上分别为物理层、数据链路层、应用层、用户层；物理层规定了信号如何发送；数

12、据链路层规定如何在设备间共享网络和调度通信；应用层就规定了在设备间交换数据、命令、大事信息以及恳求应答中的信息格式；用户层就用于组成用户所需要的应用程序,如规定标准的功能块、设备治理,实现网络治理、系统治理等；6. 工业以太网络有哪些特点？1 工业生产现场环境的高温、潮湿、空气污浊以及腐蚀性气体的存在,要求工业级的产品具有气候环境适应性,并要求耐腐蚀、防尘和防水；2 工业生产现场的粉尘、易燃易爆和有毒性气体的存在,需要实行防爆措施保证安全生产；3 工业生产现场的振动、电磁干扰大,工业掌握网络必需具有机械环境适应性（如耐振动、耐冲击）、电磁环境适应性或电磁兼容性等；4 工业网络器件的供电,通常是

13、采纳柜内低压直流电源标准,大多的工业环境中掌握柜内所需电源为低压24V 直流；5 采纳标准导轨安装,安装便利,适用于工业环境安装的要求；工业网络器件要能便利地安装在工业现场控制柜内,并简洁更换；7简述什么是总线仲裁？总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“ 冲突”contention；为解决这种冲突,就需进行总线占有权的“ 仲裁” （ arbitration；总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备；8简述什么是令牌传递总线方式？这种方式和 CSMA/ CD 方式一样 , 采纳总线网络拓扑 , 但不同的是在网上各工作站按肯定次序形成一个规律环；每个工作站在环中均有一个指定的规律位置

14、 , 末站的后站就是首站 , 即首尾相连； 每站都明白先行站 PS 和后继站 NS 的地址 , 总线上各站的物理位置与规律位置无关；四、运算题：1.CRC 校 验 码 是 网 络 通 信 中 普 通 采 用 的 形 式 , 假 设 待 发 送 的 消 息 为 1000100101 , 生 成 多 项 式 选 用G=X5+X4+X2+1,CRC校验码为多少,发送方发出的信息为什么？解: 依据待发送的消息 10 0010 0101, 可得9 5 2信息字段代码 : m x x x x 1 代码为 : 10 0010 0101 5 4 2生成多项式 : G x x x x 1 代码为 :11 010

15、1 5 14 10 7 5m x x x x x x 代码为 :100 0100 1010 0000 5m x x 再与 G x 进行模 2 的除法运算,相当于按位异或,即1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 3 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 1 0 1 0 1 - 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 - 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 - 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0

16、0 0 0 1 1 0 1 0 1 - 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 - 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 - 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 - 0 0 0 0 1 1 -余数 即校验码 发送方发出的信息：100010010111 2. 用速率为 2400bps 的调制解调器（无校验位,一位停止位）,30 秒内最多能传输多少个汉字（一个汉字为 两个字节）；（1）30 秒传输位数（2）每个汉字传输位数（3）30 秒传输的汉字数解：（1）30 秒传输位数： 2400 30=72000 位（2）每个汉字传输位数： （81l ）

17、 2=20 位（3） 30 秒传输的汉字数：72000 20=3600 个五、作图题：1. 试分别画出数字量： （1）65H 和（ 2）BAH的不归零、归零及差分曼彻斯特编码的信号波形图；名师归纳总结 65H 转换为二进制是：01100101B BAH转换为二进制是：10111010B 第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 某企业想要建设工业以太网,其现场设备包括Profibus DP的设备、模拟数字信号的采集、设备的流程控制等,依据工业以太网的三层网络标准,请画出相应的以太网络图,并列出主要的设备及其功能；答：其主要以太网图形

18、如下：网络中主要包括以下设备：掌握或设计用运算机、交换机、网关等,其功能如下：运算机,主要用来实现企业治理层的决策、网络的组态及保护,生产设备的日常调度及掌握等；网关,主要实现以太网协议与Profibus协议的转换,便利不同协议的网络实现互联,最张实现数据的共享等；交换机,是以太网组建的主要硬件载体,其功能是实现网络上各设备间的数据链路功能；六、分析题1. 分析一下 CAN总线如何进行位仲裁的？答：利用 CSMA拜访总线,可对总线上信号进行检测,只有当总线处于闲暇状态时,才答应发送；利用这种方法,可以答应多个节点挂接到同一网络上；当检测到一个冲突位时,全部节点重新回到监听总线状态,直到该冲突时

19、间过后,才开头发送；在总线超载的情形下,这种技术可能会造成发送信号经过很多推迟；为了避免发送时延,可利用 CSMA/CD方式拜访总线；当总线上有两个节点同时进行发送时,必需通过“ 无损的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送；在 CAN总线上发送的每一条报文都具有唯独的一个 11 位或29 位数字的 ID；CAN总线状态取决于二进制数0而不是1 ,所以 ID 号越小,就该报文拥有越高的优先权；因此一个为全0标志符的报文具有总线上的最高级优先权；可用另外的方法来说明：在消息冲突的位置,第一个节点发送 0 而另外的节点发送 1,那么发送 0 的节点将取得总线的掌握权,并且能够胜利的发送出它

20、的信息；2. 基金会现场总线有哪几种虚拟通信关系,试分析它们通信特点,信息类型分别是什么及它们主要应用在什么方面？类型客户 / 服务器型虚拟通报告分发型虚拟通信关发布 / 预订接收型虚拟信关系系通信关系特点排队,一对一,非周期排队,一对多,非周期缓冲,一对多,周期或非周期信息类型初始设置参数或操作模大事报告,趋势报告刷新功能块的输入输出5 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 式 数据设置给定值；转变模式；应用调整掌握参数；上载/ 下向 操 作 台 通 告 报 警 状向 PID 掌握功能块和操载；报警治理；拜访显示画态；报告历史数据趋势作台发送测量值面；远程诊断3试分析基金会现场总线数据链路层数据活动掌握方法；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页