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)絡連接結構，將企業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)劃分為三層：底層、控制層、企業(yè)的內部網(wǎng)絡外部的互聯(lián)網(wǎng)；按網(wǎng)絡的功能結構，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)絡的功能層次結構中處于底層的位置，所以它是構成整個工業(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，閃電開關開閉和大功率電動機的起停。 7、 令牌總線介質訪問方式的實質是什么？令牌總線介質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構的局域網(wǎng)總線共享的傳輸介質是總線。從邏輯上看，這是一種環(huán)形結構的局域網(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：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)場總線技術的實質內涵。答：現(xiàn)場總線技術的實質是解決了數(shù)字信號的兼容性問題，其關鍵是開放，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)場總線的結構和技術特點。結構特點：基礎性靈活性分散性；技術特點：開放性交互性自治性 適應性 12、 現(xiàn)場總線技術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。 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)議結構中的作用是什么？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，該主站就有權力和它有關系的從站進行數(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：令牌相當于一種權利，誰握有令牌，誰就有對總線的使用權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。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)絡結構比較復雜；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。 4PROFINET IO主要的應用場合是什么?PROFINET CBA 的內涵是什么？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，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技術的用途 答：OPC技術就是應用于過程控制中的對象鏈接與嵌入技術，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良好的結構化編程環(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)結構定義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用屬于表達式的范疇而功能塊的調用屬于語句范疇，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，結構清晰，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