現(xiàn)場總線課后答案考試要點.doc

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1、 工業(yè)企業(yè)類型是如何劃分的？按照加工處理模式，把工業(yè)劃分為流程工業(yè)、制造業(yè)和混合型三種。 2、 什么是工業(yè)網(wǎng)路？工業(yè)網(wǎng)絡是由哪些主要部分組成的？工業(yè)網(wǎng)絡是在一個企業(yè)范圍內(nèi)將信號檢測數(shù)據(jù)傳輸、處理存儲、計算、控制等設備或系統(tǒng)連接在一起，以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源共享，信息管理、過程控制、經(jīng)營決策并能夠訪問企業(yè)外部資源和提供限制性外部訪問，是的企業(yè)的生產(chǎn)管理和經(jīng)營能夠高效率的協(xié)調(diào)運作，從而實現(xiàn)企業(yè)集成管理和控制的一種網(wǎng)絡環(huán)境。 按網(wǎng)絡連接結(jié)構(gòu)，將企業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)劃分為三層：底層、控制層、企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡外部的互聯(lián)網(wǎng)；按網(wǎng)絡的功能結(jié)構(gòu)，將工業(yè)網(wǎng)絡劃分為3層：企業(yè)資源計劃層、制造執(zhí)行系統(tǒng)層、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)層。 3、 現(xiàn)場總線在工業(yè)網(wǎng)絡中處于什么位置？主要作用是什么？現(xiàn)場總線屬于工業(yè)網(wǎng)絡中控制網(wǎng)絡的范疇，在工業(yè)網(wǎng)絡的功能層次結(jié)構(gòu)中處于底層的位置，所以它是構(gòu)成整個工業(yè)網(wǎng)絡的基礎。 主要作用：進行過程數(shù)據(jù)采集，進行直接的數(shù)據(jù)控制，進行設備和系統(tǒng)的監(jiān)測和診斷，實施安全性和冗余方面的措施。 4、 什么是NRZ 編碼和曼徹斯特編碼？它們各有什么特點？非歸零碼是相對于歸零碼來說的，如果邏輯1表示高電平，邏輯0表示低電平，則在整個碼元時間內(nèi)都維持有效電平的編碼就是NRZ。特點存在直流分量，能有效的利用信道的帶寬。 曼徹斯特編碼是工業(yè)中數(shù)據(jù)通信中最常用的一種基帶信號編碼，也叫相位編碼。具有內(nèi)在的時鐘信號，它的特點是在每一個碼元中間都產(chǎn)生一個跳變，這個跳變沿既可以作為時鐘也可以代表數(shù)字信號的取值。不存在直流分量，需要雙倍的傳輸帶寬。 5、 什么是異步傳輸和同步傳輸？異步傳輸和同步傳輸是串行通信中使用的兩種同步方式。異步傳輸以字符為單位發(fā)送數(shù)據(jù)，一次傳送一個字符，每一個字符可以是5位或8位，在每個字符前要加上一個起始位，用來指明字符的開始，每個字符的后面還要加上一個終止碼用來指明字符的結(jié)束。同步傳輸是以數(shù)據(jù)塊為單位進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊的組成可以是字符塊也可以是外塊，同步傳說效率比異步傳輸高。 6、 數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸時，為什么會產(chǎn)生差錯？數(shù)據(jù)在通信線路上傳輸時，由于各種干擾的噪聲影響，往往會使接收端不能收到正確的數(shù)據(jù)就產(chǎn)生了差錯即誤碼。干擾包括：信息的電氣特性引起信號幅度、頻率和相位的衰減或畸變，信號反射，相鄰線路間的干擾，閃電開關(guān)開閉和大功率電動機的起停。 7、 令牌總線介質(zhì)訪問方式的實質(zhì)是什么？令牌總線介質(zhì)訪問方式是在物理總線上建立一個邏輯環(huán)，從物理上看這是一種總線結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)總線共享的傳輸介質(zhì)是總線。從邏輯上看，這是一種環(huán)形結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，連接在總線上的各個站點組成一個邏輯環(huán)，每個站點被賦予一個順序的邏輯位置，在這個邏輯環(huán)中，令牌依次傳遞站點，只有取得令牌才能發(fā)送幀。 8、 常用的網(wǎng)絡互聯(lián)設備有哪些？它們的主要作用是什么？答：1.中繼器：用于連接兩個相同的網(wǎng)絡，負責在兩個節(jié)點的物理層上傳遞信息，完成對信息的復制調(diào)整和放大功能。2.網(wǎng)橋：用來完成數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡連接，支持不同的物理層，并且能夠互聯(lián)不同體系的局域網(wǎng)。3.路由器：是在網(wǎng)絡層上實現(xiàn)多個網(wǎng)絡互連的設備，互連具有不同的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡，也支持不同的網(wǎng)絡協(xié)議。4.網(wǎng)關(guān)：用于OSI中第4層以及更高層次的中繼系統(tǒng)，在不同協(xié)議間進行轉(zhuǎn)換的軟件應用。 第三章 9、 從現(xiàn)場總線的產(chǎn)生過程，深入體會現(xiàn)場總線技術(shù)的實質(zhì)內(nèi)涵。答：現(xiàn)場總線技術(shù)的實質(zhì)是解決了數(shù)字信號的兼容性問題，其關(guān)鍵是開放，全數(shù)字，串行通信。 10、 現(xiàn)場總線的定義是什么？答：安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總稱為現(xiàn)場總線。 11、 現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點。結(jié)構(gòu)特點：基礎性靈活性分散性；技術(shù)特點：開放性交互性自治性 適應性 12、 現(xiàn)場總線技術(shù)的使用帶來了哪些好處？節(jié)約硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝費用，提高系統(tǒng)的控制精度和可靠性，提高了用戶的自由選擇權(quán)。 第四章 13、 （1）可以在同一個網(wǎng)絡中使用FMS`DP和PA的設備嗎？可以（2）FMS的主站能和DP的主站通信嗎？不能（3）DP主站能控制PA從站嗎？能（4）DP主站能控制FMS從站嗎？不能（5）能在一個設備中實現(xiàn)一個FMS主站和DP主站嗎？答：能 14、 行規(guī)在profibus協(xié)議結(jié)構(gòu)中的作用是什么？行規(guī)的種類有哪些？答：行規(guī)對每個總線設備或裝置的I/O數(shù)據(jù)、操作以及功能都進行了清晰的描述和準確的規(guī)定。包括應用行規(guī)和系統(tǒng)行規(guī)。應用行規(guī)又分為通用應用行規(guī)和專用應用行規(guī)。 15、 什么是GSD文件？它的主要作用是什么？GSD文件是一個可讀的，包括該P設備一般的和制造商指定的通信參數(shù)的文本文件。如制造商的名字、該設備的波特率、I/O模塊情況以及其他必須和可選的特性數(shù)據(jù)。它是制造商先寫好的，已經(jīng)固化到相應設備中，不同性能的設備其GSD文件也不一樣。GSD作用：標準的設備描述或通信特性表。 第五章 1、p-dp采用的是什么編碼進行數(shù)據(jù)交換的？答：采用NRZ編碼進行數(shù)據(jù)交換。 2、在p網(wǎng)絡中，主要包括哪幾種設備？答：3種，1類主站，2類主站，從站 3、在p中，主站和主站之間、主站和從站之間是怎樣進行數(shù)據(jù)交換的？答：在主站之間采用令牌總線方式，令牌在各個主站之間按序傳遞；在主站和從站之間，采用的是輪詢方式，哪個主站握著令牌，該主站就有權(quán)力和它有關(guān)系的從站進行數(shù)據(jù)交換。 4、請簡述p中設備地址的安排原則。答：p支持的設備地址范圍為0-127，一般地址是可以隨便使用的，除了幾個特殊地址是保留作為他用的，地址127保留用于全局控制或廣播信息，地址126保留用于尚未分配地址而需使用2類主站來設置地址的從站，地址0一般保留，作為2類主站地址，1類主站地址一般應以地址1開始編號，然后連續(xù)編址，如果主站數(shù)量很少，也要適當保留幾個地址號，從站地址一般按段的不同，從一個整數(shù)號碼開始編址。 5、p中的dp-vo的主要報文類型有哪些？請簡述他們的主要作用。答：1診斷請求及響應報文：當出現(xiàn)異常時，對故障進行分析和解決，另外在從站上電起始階段的參數(shù)設置之前以及在進入數(shù)據(jù)交換之前，主站會自動進行診斷請求。2參數(shù)設置請求及響應報文：主站參數(shù)設置請求置頂和它從站的關(guān)系以及指定從站的操作方式，主要包括通信參數(shù)，功能設定，裝置參數(shù)后id號。3組態(tài)請求及響應報文：主要對i/0的類型及性質(zhì)進行設定，還可能指定制造商的一些特殊i/o設置。4數(shù)據(jù)交換報文：主站和從站之間進行數(shù)據(jù)交換。5全局控制報文：輸出同步/解除同步，輸入鎖存/解除鎖存和清除數(shù)據(jù)模式的設置。 6、簡要解釋下列術(shù)語：（1）令牌 （2）終端電阻 （3）服務存取點。答：1令牌：令牌相當于一種權(quán)利，誰握有令牌，誰就有對總線的使用權(quán)利沒有令牌的一方只有等待。2終端電阻：為了減少或消除反射而在電路終端加的一個適當電阻。3，服務存取點：確定報文類型，指定報文種類和作用。 8、簡要解釋p-dp從站的看門狗定時器。答：看門狗是每個計算機控制系統(tǒng)的一項重要技能，他能監(jiān)控系統(tǒng)工作過程的正常與否，防止死機或死循環(huán)出現(xiàn)p中，從站利用看門狗功能監(jiān)控總線的通信情況，保證主站處于激活狀態(tài)，保證通信及過程數(shù)據(jù)一直處于更新狀態(tài)。 9簡要解釋“synche和freeze，方式的意思。什么情況下使用這些模式？答：同步方式是針對輸出而言的，正常情況下，從站接收到主站發(fā)發(fā)的輸出數(shù)據(jù)后，立即通過數(shù)據(jù)緩沖器把他們送到了輸出緩沖器，隨后通過物理輸出端去控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)。鎖存方式和同步方式的工作原理一樣，只不過它是針對輸入而言的。同步和鎖存方式一般用在高精度定位控制，為了獲得工藝所要求的結(jié)果，就必須要求對所使用的多個輸入同時采樣，對所控制的輸出進行高精度的等時控制，而不能有先后時間上的微小差別。 10、試討論顯著影響dp網(wǎng)絡總線循環(huán)時間的因素。答：波特率，從站的數(shù)量 ，i/o數(shù)據(jù)的總量，從站需要的延遲時間 11、請給出3中在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡中使用rs485中繼器的場合。答，線路太長，設備太多；網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)比較復雜；避免接頭電路 12、玻璃光纖和塑料光纖之間的區(qū)別是什么？答：塑料光纖便宜，連接方便，但傳輸距離小于50m；玻璃光纖價格昂貴，但傳輸距離可達十幾公里。 13、使用雙通道OLMs的目的是什么？答：使用雙通道，OLMS可以做到沉余連接，還可以構(gòu)成p-dp的環(huán)形網(wǎng)絡。 14、DP中的1類主站的四種操作模式是什么？簡要解釋在每種模式下主站和他從站之間的相互作用。答：清除模式，離線模式，停止模式，操作模式，當上電后未進入工作模式或系統(tǒng)出問題后，主站也要處在離線模式。 15、列出在現(xiàn)場總線電纜中引起信號反射的主要原因。答：短路，斷路，分支接頭電路太長，網(wǎng)段電纜過程，終端電阻連接錯誤，使用的電纜不合格，電纜安裝錯誤。 16、在現(xiàn)場總線電纜上主要的干擾源有哪些？針對這些不同的干擾，索采取的抑制干擾的方法是什么？靜電干擾采用屏蔽；電勢差采用接地方法；電磁干擾采用光纖傳輸； 17、在什么情況不允許使用分支線路？答：傳輸速率大于1.5Mbit/S時，任何分支線路都不允許存在。 18、profibus從站必須提供的信號有哪些？答：信號+ 信號— 電源+ 電源—。 19、9針d型連接器是p-dp從站唯一使用的連接器嗎？答：不是，還是M12插頭。 20、試解釋：激活工作的終端電阻和活動終端電阻器的區(qū)別？答：前者，設備或連接器中終端電阻的on狀態(tài)。后者是活動的獨立終端電阻器，單獨供電。 21、列出3種不同的設置p從站地址的方法。答：1.在主站的參數(shù)配置中設置從站地址。2.在上電時，有二類主站向從站發(fā)送，設置從站地址報文。3.也可以通過從站設置面板上的DIP撥碼開關(guān)完成。 第六章 1列寫出能和profibus-pa從站進行通信的設備種類，并且列寫出他們之間的通信類型。 答：1類從站，2類從站。與1類主站的交換采用MS1 MS0通信，屬于循環(huán)通信。與2類主站的交換采用MS2通信，屬非循環(huán)通信。 2列寫出三種耦合器和鏈接模塊在使用上的不同。使用這兩種設備后，他們對整個網(wǎng)絡帶來了哪些限制。 答：耦合器：1不占用dp網(wǎng)絡中的從站地址 2dp段波特率不能太高，受限制3 不占用設備地址 pa段的從站地址和dp段的設備一起統(tǒng)一編排。 鏈接模塊：1占用一個dp網(wǎng)絡中的從站地址 2對pa從站來說是一個主站，和鏈接在共下面的pa設備一起像dp從站3編址不受影響，pa部分的設備地址可以和dp部分設備地址重疊 4dp可以在各種允許的波特率下允許，不受限制； 限制:1速度上 2編址地址 14試分析RS485和IEC61158-2的終端以及其設置的不同 答：不同：?組成不同：DP的終端電阻由3個小電阻串聯(lián)組成的銷網(wǎng)絡，必須加上+5V電源，PA的終端電阻網(wǎng)絡是一個串聯(lián)的電阻和電容，不需要供電。在每個DP網(wǎng)段兩端必須有，但在其他地方不能?設置不同：DP必須加上電源，PA不用加電源?位置不同：DP終端電阻家在網(wǎng)段的兩端，PA終端電阻一端在PA網(wǎng)段電纜端口處，耦合器或接線盒中內(nèi)部終端電阻，另一端接在最遠的一個接線盒或最遠的一個從站設備中的終端電阻 第九章 1簡述全雙工以太網(wǎng)和IEE802.1q主要改進了以太網(wǎng)中的什么性能？答：全雙工以太網(wǎng)的使用有效的消除了節(jié)點之間的競爭，可以同時傳輸和接收數(shù)據(jù)。IEE802.1q解決了以太網(wǎng)中的擁塞和競爭問題，為以太網(wǎng)IEE802.3提供了數(shù)據(jù)優(yōu)先級的解決方案。 2簡述TCP/IP模型和OSI模型的主要區(qū)別。答：OSI模型有7層包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。TCP/IP模型有4層包括網(wǎng)絡接口層、因特網(wǎng)層、端到端傳輸層和應用層。 3PROFINET通信模型中，其通信等級是如何劃分的？不同的通信等級主要完成了什么樣的任務而設計？PROFINET中是如何實現(xiàn)實時控制和等時同步控制的？答：1根據(jù)應用對象對通信實時性的要求來劃分的。2解決非苛求時間的數(shù)據(jù)通行，解決苛求時間的數(shù)據(jù)通信，解決對時間要求嚴格同步的數(shù)據(jù)通信。3基于全雙工的交換機技術(shù)。 4PROFINET IO主要的應用場合是什么?PROFINET CBA 的內(nèi)涵是什么？試分析兩者的主要區(qū)別。答：主要應用在分散性IO的使用場合，PROFINET CBA是基于分散型組件模型的自動化應用技術(shù)，它把一個控制設備、總線系統(tǒng)等看作一個整體智能塊，實現(xiàn)模塊級的分散控制系統(tǒng)。P IO控制對象是工業(yè)現(xiàn)場分布式IO點，這些IO點之間進行的是簡單的數(shù)據(jù)交換，而CBA的控制對象是一個整體的裝置，智能機器或系統(tǒng)，它的IO之間的數(shù)據(jù)交換是在它們內(nèi)部完成的，這些智能化的大型模塊之間通過標準的接口連接，進而組成大型系統(tǒng)。 第十章 1簡述OPC技術(shù)的用途 答：OPC技術(shù)就是應用于過程控制中的對象鏈接與嵌入技術(shù)，它是一套組件對象模型標準接口，用于在基于windows操作平臺的工業(yè)程序之間提供高效的信息集成和數(shù)據(jù)交換功能。最本質(zhì)的作用就是實現(xiàn)了工業(yè)過程數(shù)據(jù)交換的標準化和開放性。 2IEC61131-3的顯著特點有哪些？答：1良好的結(jié)構(gòu)化編程環(huán)境2極強的數(shù)據(jù)類型檢測功能3支持全面的程序執(zhí)行控制功能4極強的復雜順序控制功能5可以進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義6編程語言的靈活選擇7豐富的獨立于制造商的軟件產(chǎn)品 3簡要解釋在IEC61131-3標準中的功能和功能塊之間的主要區(qū)別。答：功能塊有存儲功能，功能只有一個返回值其調(diào)用屬于表達式的范疇而功能塊的調(diào)用屬于語句范疇，因為功能塊有多個輸出值，在一個表達式中不允許使用功能塊調(diào)用。 4提供了哪五種編程語言，各有什么特點和適用場合？ 1LD直觀易懂清晰，以開關(guān)量為主的簡單順序邏輯控制系統(tǒng)2FBD使用靈活用戶可以編制出自己的fun或fb，適用于復雜的功能計算3SFC使用靈活，適用于復雜的順序控制系統(tǒng)4ST很強的可讀性，用一個表達式編寫，高度壓縮化的程序，結(jié)構(gòu)清晰，適用于非常復雜的數(shù)據(jù)處理或邏輯控制5IL編碼效率高，適用于控制要求精確，使用很少