现场总线复习题1
更新时间:2023-11-13 04:02:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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现场总线考试题型:
1. 判断题15分共10题 2. 填空题25分共25题 3. 简答题40分共4题 4. 论述题20分共1题
第一章现场总线技术概述
1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段?
大致经历了四个发展阶段,具体如下:20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统;直接数字控制系统;70年代中期出现集散控制系统;90年代后期现场总线控制系统。
2.DCS控制系统的结构包括哪几部分?
包括三部分:分散过程控制装
臵部分,操作管理装臵部分,通信系统部分
3.现场总线的基本定义?
现场总线(Fieldbus):是用于过程自动化或制造自动化中的,实现智能化现场设备(例如,变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的,全数字、串行、双向的通信系统。
4.现场总线的分类?
5. 现场总线控制系统的技术特点。 1.开放性;2.全数字化;3.双向通信;4.互可操作性与互用性 ;5.现场设备的智能化与功能自治性 6.系统结构的高度分散性 7.对现场环境的适应性
6. FCS相对于DCS具有哪些优越性?
1.FCS实现全数字化通信
2.FCS实现彻底的全分散式控制 3.FCS实现不同厂商产品互联、互操作
4.FCS增强系统的可靠性、可维护性
5.FCS降低系统工程成本
7. 分析现场总线的现状,展望其发展前景。
第二章数据通信基础与网络互联
1.何谓现场总线的主设备、从设备?
可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”(bus master) ,又称命令者。
不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(bus slaver),也称基本设备。
2.总线操作过程的内容是什么?
总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开,这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction),或者叫做一次总线操作。
3.寻址方式有几种?
物理寻址 逻辑寻址 广播寻址 4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?
通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。它一般由信息源和信息接收者,发送、接收设备,传输媒介几部分组成。
信息源和接收者是信息的产生者和使用者
发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来,即将信息源产生的消息信号经过编码,并变换为便于传送的信号形式,送往传输媒介。
传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。它可以是无线的,也可以是有线的(包括光纤)。有线和无线均有多种传输媒介,如电磁波、红外线为无线传输介质,各种电缆、光缆、双绞线等为有线传输介质。 接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换,即进行解调、译码、解密等。它的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来,对于多路复用信号,还包括解除多路复用,实现正确分路。
5.通信方式按照信息的传输方向分为哪几种?
单工 (simplex)方式 ;半双工(Half duplex)方式;全双工 (Full duplex)方式
6.通信的传输模式分为哪几种?
? 基带传输
? 载波(带)传输 ? 宽带传输 ? 异步转移模式ATM
7.在载带传输中有哪几种常用的数据表示方法?
调幅方式、调频方式、调幅方式
8.在数据通讯系统中,通常采用哪几种数据交换方式?
? 线路交换方式
? 报文交换方式
? 报文分组交换方式
9.比较通信系统中的几种拓扑结构。
星型结构:
环型结构: 总线型结构:
10. 介质访问控制方式主要有哪两种?说明各自的含义。
1.CSMA/CD(载波监听多路访问/冲
突检测) 。载波监听CSMA的控制方案是先听再讲。一个站要发送,首先需监听总线,以决定介质上是否存在其他站的发送信号。如果介质是空闲的,则可以发送。如果介质是忙的,则等待一定间隔后重试。
2.令牌访问控制方式。令牌方式是一种按一定顺序在各站点传递令牌(Token)的方法。谁得到令牌,谁才有发报权。
11.什么样的现场设备可以作为现场控制网络节点?举出几个例子。
具有计算与通信能力的测量控制设备可以作为现场控制网络节点。例如限位开关、感应开关等各类开关;条形码阅读器;光电传感器;温度、压力、流量、物位等各种传感器、变送器;可编程逻辑控制器PLC; PID等数字控制器; 各种数据采集装臵等。
12.现场控制网络完成哪些通信任务?
1.将现场运行的各种信息(现场设备的运行参数、状态以及故障信息等)传送到远离现场的控制室;
2.又将各种控制、维护、组态命令等送往位于现场的测量控制现场设备中;
3.现场级控制设备之间数据联系与沟通;
4.还要在与操作终端、上层管理网络的数据连接和信息共享中发挥作用。
13. ISO/OSI参考模型为哪7层?各层的主要功能是什么?
ISO/OSI的7层参考模型包括:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
物理层(physical layer)主要是处理机械的、电气的和过程的接口,以及物理层下的物理传输介质等问题。
数据链路层(data link layer)的主要任务是加强物理层传输原始比特的功能,使之对网络层显现为一条无错线路。
网络层(network layer)关系到子网的运行控制,其中一个关键问题是确定分组从源端到目的端如何选择路由。
传输层(transport layer)的基本功能是从会话层接收数据,并且在必要时把它分成较小的单元,传递给网络层,并确保到达对方的各段信息正确无误。
会话层(Session layer)允许不同机器上的用户建立会话 (session)关系。
表示层 (presentation layer)完成某些特定功能,例如用一种大家一致同意的标准方法对数据编码。 应用层 (application layer)包含大量人们普遍需要的协议。
14.常用的网络互联设备有哪些?各自对应OSI参考模型的哪一层? 1.物理层使用中继器 (Repeater),通过复制位信号延伸网段长度
2.数据链路层使用网桥 (bridge),在局域网之间存储或转发数据帧
3.网络层使用路由器 (Router)在不同网络间存储转发分组信号
4.传输层及传输层以上,使用网关 (gateway)进行协议转换,提供更高层次的接口
第三章 PROFIBUS总线
1、PROFIBUS由哪三个兼容部分组成?各自应用的行业有哪些?
2、PROFIBUS-PA、DP、FMS通信模型包括哪几层?
PROFIBUS通信模型参照了ISO/OSI参考模型的第1层(物理层)和第2层(数据链路层),其中FMS还采用了第7层(应用层),另外增加了用户层。
5、一类主站、二类主站包括哪些设备?
6、PROFIBUS的总线存取控制机制是什么?
主站之间采用令牌总线机制,主站与从站之间采用主从机制。
7、PROFIBUS-DP的主要功能是什么? 1)DP主站和DP从站间的循环用户数据传输;
2)各DP从站的动态激活和撤消; 3)DP从站组态的检查;
4)强大的诊断功能,三级诊断信息; 5)输人或输出的同步;
6)通过总线给DP从站赋予地址; 7)通过总线对DP主站 (DPM1)进行配臵;
8)每个DP从站最大为246字节的输人和输出数据。
8、 PROFIBUS控制系统有哪几部分组成?
1.一类主站 一类主站指PLC、PC或可做一类主站的控制器。一类主站完成总线通信与管理。
2.二类主站
二类主站指操作员工作站(如PC机加图形监控软件)、编程器、操作员接口等。完成各站点的数据读写、系统配臵、故障诊断等。 3.从站
(1)分散式I/O (2)PLC
(3)驱动器、传感器、执行机构等现场设备
9、简述RS-485传输技术的基本特征。 网络拓扑:线性总线,两端有有源的总线终端电阻;
传输速率: 9.6kbit/s—12Mbit/s; 介质:屏蔽双绞电缆,也可取消屏蔽,取决于环境条件(EMC); 站点数:每段32站(无中继),127站(有中继);
插头连接:9针D型插头
第九章 CAN总线
1.CAN总线最初是有BOSCH公司设计的。
2. CAN总线的主要特点?
1. 多主方式工作。网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息,而不分主从,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息。 2. 网络上的节点信息分成不同的优先级,可满足不同的实时要求。
3. 非破坏性总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动地退出发送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
4. 采用报文滤波。即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据,无需专门的“调度”。
5.节点数主要取决于总线驱动电路,可达110个。
6.采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的检错效果。
7.每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,保证了数据出错率极低。
3. CAN的通信模型只采用了ISO/OSI模型中的物理层和数据链路层。
4.CAN总线具有两种逻辑状态:隐形和显性。
5.CAN的最大传输速率:1Mbit/s;最远传输距离:10KM。
6. 数据链路层包括:
逻辑链路控制子层(LLC)和媒体访问控制子层
(MAC)
7. 报文传送由哪4种不同类型的帧表示和控制?
数据帧携带数据由发送器至接收器;远程帧通过总线单元发送,以请求发送具有相同标识符的数据帧;出错帧由检测出总线错误的任何单元发送;超载帧用于提供当前的和后续的数据帧的附加延迟。
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