《工业控制网络》复习题
一、概念题
1、现场总线:安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。
2、模拟数据编码:分别用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据的 0、 1状态的,称为模拟数据编码。
3、数字数据编码:用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态的,称为数字数据编码。
4、单极性码:信号电平是单极性的数字数据编码。
5、双极性编码:信号电平为正、负两种极性的数字数据编码。
6、归零码(RZ ) :在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的数字数据编码。
7、非归零码(NRZ ) :在整个码元时间内维持有效电平的数字数据编码。
8、差分码:用电平的变化与否来代表逻辑“ 1”和“ 0”的数字数据编码。
9、基带传输:就是在数字通信的信道上按数据波的原样进行传输,不包含有任何调制。10、载波传输:采用数字信号对载波进行调制后实行传输。
11、单工通信:指传送的信息始终是一个方向,而不进行与此相反方向的传送。
12、半双工通信:指信息流可在两个方向上传输,但同一时刻只限于一个方向传输。13、全双工通信:指能同时作双向通信。
14、广播式网络:仅有一条通信信道,由网络上的所有机器共享。短的消息,即按某种语法组织的分组或包, 可以被任何机器发送并被其它所有的机器接收。分组的地址字段指明此分组应被哪台机器接收。一旦收到分组,各机器将检查它的地址字段。如果是发送给它的,则处理该分组,否则将它丢弃。
15、点到点网络:由一对机器之间的多条连接构成。为了能从源到达目的地,这种网络上的分组可能必须通过一台或多台中间机器。
16、类:一组表示同种系统组件的对象。一个类是一个对象的一种概括。一个类中所有的对象在形式和行为上是相同的,但是它们可以包含不同的属性值。
17、实例:一个对象的一个明确的真实(物理)事件。
18、属性:一个对象的一个外部可视特性或特点的一种描述。
19、广播风暴:当广播数据充斥网络无法处理,并占用大量网络带宽, 导致正常业务不能运行,甚至彻底瘫痪,这就发生了“广播风暴” 。一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义) 上的每个节点就是广播; 由于网络拓扑的设计和连接问题, 或其他原因导致广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,这就是广播风暴。20、封装:分层协议使用的一种技术, 即当前层将头部信息添加到来自上一层的协议数据单元(PDU ) 。
二、填空题
1、现场总线控制系统硬件包括:通信线、连接在通信线上的设备;软件包括:组态工具软件、组态通信软件、控制器编程软件、用户程序软件、设备接口通信软件、设备功能软件、监控组态软件。
2、在现场总线控制系统中,总线设备主要分为 6类:变送器 /传感器;执行器;控制器;监控 /监视计算机;现场总线网桥 /网关;其它现场总线设备,如人机界面、条形码识别器等。
3、现场总线具有数字化、开放性、分散性、互操作性、互换性、现场环境的适应性等特点。
4、模拟数据编码的三种编码方法是:ASK (幅度键控) 、 FSK (频移键控) 、 PSK (相移键控) 。
5、较为常见的网络拓扑结构有星形、环形、总线形和树形。
6、网络中常用的传输介质有:电话线、同轴电缆、双绞线、光纤、无线与卫星通信。
7、传输介质的特性主要包括:物理特性、传输特性、连通特性、地理范围、抗干扰性、相对价格。
8、按连接距离分类网络可分为局域网、城域网和广域网。
9、服务原语可分为请求、指示、响应、证实 4类。
10、ISO OSI 开放系统互联参考模型分为7层,即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
11、 TCP/IP参考模型分为 4层,即主机至网络层、互联网层、传输层、应用层。
12、标准格式的 CAN 数据帧,不计填充位,最短为 44位,最长为 108位。若计填充位, 最短为44位,最长为 132位。
13、在 CAN 总线中存在 5种不同的错误类型,即:位错误、填充错误、 CRC 错误、形式错误、应答错误。
14、 CAN 总线在传输速率为 5kbps 及其以下时,传输距离可达 10Km ;传输距离在 40m 及其以下时,传输速率可达 1Mbps 。
15、CAN 总线报文传送由4种不同类型的帧表示和控制:数据帧、远程帧、错误帧、超载帧。
16、 CAN 总线数据帧由 7个不同的位场组成:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、 CRC 场、应答场、帧结束。
17、 PROFIBUS 现场总线由 3个兼容部分组成,即 PROFIBUS-DP 、 PROFIBUS-PA 和 PROFIBUS-FMS 。
18、 CAN 总线错误帧的位长度为 14~20。
19、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险场所中的易燃、易爆物质。
20、PROFIBUS-DP 协议是为自动化制造工厂中分散的I/O设备和现场设备所需要的高速数据通信而设计的。 PROFIBUS-PA 是 PROFIBUS 的过程自动化解决方案。 PROFIBUS-FMS 的设计旨在解决车间一级的通信。
22、 PROFIBUS主站具有总线存取控制权,从站没有总线存取控制权。
23、 DP 主站与 DP 从站间的通信基于主 -从原理, 一个报文循环由 DP 主站发出的请求帧 (轮询报文)和由 DP 从站返回的有关应答或响应帧组成。
24、PROFIBUS 采用混合的总线存取控制机制, 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。
25、 DP 主站(1类)循环地与 DP 从站交换用户数据:PLC 、 PC 或可以做 1类主站使用的控制器。 2类 DP 主站是操作元工作站、编程装置,诊断和管理设备,完成各站点的数据读写、系统配置、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。
26、PROFIBUS-DP 系统配置的描述包括:站点数目、站点地址和输入输出数据的格式,诊断信息的格式以及所使用的总体参数。
27、 PROFIBUS-DP诊断信息分为 3类:本站诊断操作、模块诊断操作、通道诊断操作。 28、PROFIBUS-DP主要有以下 3种运行模式:运行、清除、停止。
29、工业以太网链路模块有光链路模块(OLM )和电气链路模块(ELM ) 。
30、工业以太网采用基于事件驱动机制的用户接口提高实时性。
二、单选题
1、下面哪个国际标准不是关于现场总线的:
A.IEC61158
B.IEC62026
C.ISO11898
D.IEC1158 答案:(D )
2、现场总线是当今 3C 技术发展的结合点,这里的 3C 是指:
https://www.doczj.com/doc/512151845.html,PUTER、 COMMUNICATION 、 CONTROL
B.CHINA 、 COMPULSARY 、 CERTIFICATION
https://www.doczj.com/doc/512151845.html,PUTER 、 COMMUNICATION 、 CONTENTS
D.CAD 、 CAPP 、 CAM
答案:(A )
3、下面哪个现场总线国际标准是关于低压开关设备和控制设备的:
A.IEC61158
B.IEC62026
C.ISO11898
D.IEC1158 答案:(B )
4、在关于“道路交通工具数字信息交换”的国际标准ISO11898和ISO11519中以下列哪一通信速率区分高速和低速通信控制器局域网?
A. 1Mbps
B. 500Kbps
C. 250 Kbps
D. 125 Kbps 答案:(D )
5、下列哪种现场总线是建筑业国际公认的现场总线标准?
A. Lonworks
B. HART
C. CC-Link
D. Sensoplex2 答案:(A )
6、双绞线按规则螺旋结构排列的目的是
A. 使各线对之间易于区别
B. 使各线对之间的电磁干扰最小
C. 使各线对的韧性更强
D. 以上皆不是答案:(B )
7、 SJA1000是:
A. CAN控制器接口芯片
B. CAN控制器驱动芯片
C. 在片 CAN 控制器芯片
D. 独立 CAN 控制器芯片答案:(D )
8、标准格式的 CAN 数据帧,不计填充位,
A. 最短为 41位,最长为 105位
B. 最短为 42位,最长为 106位
C. 最短为 44位,最长为 108位
D. 最短为 47位,最长为 111位答案:(C )
9、标准格式的 CAN 数据帧,若计填充位,
A. 最短为 42位,最长为 125位
B. 最短为 42位,最长为 129位
C. 最短为 44位,最长为 127位
D. 最短为 44位,最长为 132位答案:(D )
10、 CAN总线使用的数据编码是:
A. 归零码 (RZ )
B. 非归零码 (NRZ )
C. 曼彻斯特编码
D. 差分曼彻斯特编码答案:(B )
11、在 CAN 总线中,当错误计数值大于多少时,说明总线被严重干扰?
A. 96
B. 127
C. 128
D. 255 答案:(A )
12、在 CAN 总线 2.0B 技术规范中,扩展帧具有的标识符位数为:
A. 8位
B. 11位
C. 15位
D. 29位答案:(D )
13、 ISO11898对 CAN 总线典型电平规定如下:
A. 显性:VCAN – H =VCAN – L =2.5V , Vdiff =0V;隐性:VCAN – H =3.5V,VCAN – L=1.5V, Vdiff =2V。
B. 隐性:VCAN – H =VCAN – L =2.5V , Vdiff =0V;显性:VCAN – H =3.5V,VCAN – L=1.5V, Vdiff =2V。
C. 显性:VCAN – H =1.75V ,VCAN – L=3.25V, Vdiff =-1.5V; 隐性:VCAN – H =4V , VCAN – L =1V , Vdiff =3V。
D. 隐性:VCAN – H =1.75V ,VCAN – L=3.25V, Vdiff =-1.5V; 显性:VCAN – H =4V , VCAN – L =1V , Vdiff =3V。答案:(B )
14、 CAN总线两端应加终端电阻,其标准阻值为:
A. 75Ω
B. 120Ω
C. 200Ω
D. 330Ω答案:(B )
15、CAN总线中,若具有下列报文ID 的4个标准格式数据帧争用总线,胜出的是: A. 11001100001 B. 11001101001 C. 11001000001 D. 11001000010 答案:(C )
16、使用 CAN 控制器接口 PCA82C250的 CAN 总线系统,总线至少可连接多少个
节点?
习题（一） 一、判断题（每空2分，共20分） 1.工业控制网络是计算机网络技术、通信技术与控制技术相结合的产物。（） 2.模拟信号传输的优点是精度高，但易受干扰。（） 3.实时性表现在对外部事件能及时地响应并做出相应的处理，不丢失信息、不延 误操作。（）4.现场总线是综合运用微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产 物。（） 5.在涉及系统实际数据传送能力时，使用比特率。（） 6.曼彻斯特码属于不归零码。（） 7.基带网的线路工作方式一般只能为双工方式。（） 8.网络层负责将逻辑地址和名字转化为物理地址，交给数据链路层处理。（） 9.在异步TDM中，时间片是预先分配好的。（） 10.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽。（） 二、选择题（每题2分，共20分） 1、通信是两点或多点之间借助某种传输介质以（）形式进行信息交换的过程。 A、十进制 B、二进制 C、八进制 D、十六进制
2、香农公式的正确表达方式是（）。 A、错误!未找到引用源。 B、错误!未找到引用源。 C、错误!未找到引用源。 D、错误!未找到引用源。 3、下述选项中不属于模拟数据编码方式的是（）。 A、时间键控（TSK） B、幅移键控（ASK） C、频移键控（FSK） D、相移键控（PSK） 4、下述选项中不属于HART通信协议层次的是（）。 A、物理层 B、数据链路层 C、传输层 D、应用层 5、为了保持发送设备和接收设备的同步，HART采用的通信模式是（）。 A、异步模式 B、同步模式 C、并行模式 D、串行模式 6、HART通信协议支持的设备类型有（）。 A、主设备 B、从设备 C、成组模式从设备 D、主设备、从设备、成组模式从设备 7、下述选项中，不属于HART协议的三种帧的是（）。 A、主设备到从设备或成组模式从设备的帧 B、从设备到成组模式从设备的帧 C、从设备到主设备的帧 D、成组模式从设备到主设备的帧 8、实现数字数据的模拟传输的通信设备是（） A、路由器 B、交换机 C、网卡 D、调制解调器 9、通信系统按通信方式分为三种，它们是（） A、单工 B、半双工 C、双工 D、以上都对
工业控制网络实验报告 班级：信科14-4班 姓名：温华强 学号：08143080
实验四 S7-200与S7-300(S7-400)的以太网通讯 一、实验目的 1．学习使用STEP 7 Micro/WIN32软件； 2．学会如何使用以太网建立S7-200与S7300之间的通讯； 3．掌握S7-200与S7300之间的以太网通讯是如何进行的； 二、实验必备条件 1．带有STEP 7和STEP 7 Micro/WIN32（版本 3.2 SP1以上）软件的编程设备； 2．PC/PPI 电缆和PC适配器或者 CP5611/5511/5411 和MPI电缆； 3．一个CPU22X，符合以下类型要求： CPU 222 Rel. 1.10 或以上、CPU 224 Rel. 1.10 或以上、CPU 226 Rel. 1.00 或以上、CPU 226XM Rel. 1.00 或以上； 4．一个CP243-1，订货号为 6GK7 243-1EX00-0XE0； 5．一个HUB和网络电缆或者以太网直连电缆； 6．一套 S7-300/400 PLC 包括以下器件：电源、CPU、CP343-1或CP443-1 三、实验步骤 1．将CP243-1配置为CLIENT。使用STEP 7 Micro/WIN32中的向导程序。在命令菜单中选择Tools--> Ethernet Wizard。 2．点击Next>按钮，系统会提示您在使用向导程序之前，要先对程序进行编译。点击Yes编译程序。
3．在此处选择模块的位置。在线的情况下，您也可以用Read Modules按钮搜寻在线的CP243-1模块。点击Next>按钮。 4．在此处填写IP地址、子网掩码、通讯类型，点击Next>按钮。
哈工大 2010 年 春 季学期 工业控制网络 试题A 一、填空题（共5分，每空0.5分） 1、罗克韦尔推出的现场总线控制系统的三层网络结构，其设 备层、控制层、信息层三层网络分别为：DeviceNet 、ControlNet 、 EtherNet/IP 。 2、传输介质的特性主要包括：物理特性、传输特性、连通特性、地理范围、抗干扰性、相对价格。 3、DeviceNet 现场总线网络上节点数最多可达64个，支持 125kbps 、250kbps 、500kbps 三种波特率。 二、单选题（共5分，每小题 1分） 1、下列哪种现场总线是建筑业国际公认的现场总线标准？ A. L onworks B. HART C. C C-Link D. Sensoplex2 答：（ A ） 第 1 页 （共 11页）
试题：工业控制网络班号：姓名： 2、CAN控制器接口PCA82C250的作用可归纳为： A. 驱动和隔离 B. 驱动和保护 C. 保护和隔离 D. 以上都不是答：（B ） 3、独立CAN控制器SJA1000采用BasicCAN模式，关于其接收滤波公式，下列表述正确的是： A. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)同或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收 B. (ID.10-ID.3)先和(A C.7-AC.0)异或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收 C. (I D.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位同或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值为0xFF，则接收 D. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位异或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值为0xFF，则接收答：（C ） 4、在DeviceNet现场总线I/O连接中，使用分段协议取决于下面哪种情况？ A. 须发送的数据超过7字节 B. 须发送的数据超过8字节 C. 生产_连接_长度属性值超过7 D. 生产_连接_长度属性值超过8 答：（D ） 5、ControlNet现场总线是由下面哪个公司推出的： A. S iemens B. Boeing C. R ockwell D. Fisher-Rosemount 答：（C ） 第 2 页（共11页）
题型有概念10分、填空30分、选择10分、判断10分、挑错10分、计算，简答共30分一．概念（名词解释） 1．现场总线：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2．DC S:集中采集控制系统和集散控制系统 3．FCS:现场总线控制系统 4．TCP：传输控制协议 5．UDP：用户数据报协议 6．UCMM：未连接报文管理器 7．NUT：网络更新时间 二．填空或简答 1．现场总线的优点，特点 （1）现场总线的特点： 现场总线是现场通信网络； 现场总线是数字通信网络； 现场总线是开放互连网络； 现场总线是现场设备互连网络； 现场总线是结构与功能高度分散的系统； 现场总线是现场设备的互操作性与互换性网络 （2）优点： 导线和连接附件大量减少； 仪表和输入／输出转换器（卡件）大量减少； 设计、安装和调试费用大大降低； 维护开销大幅度下降； 系统可靠性提高； 系统测量与控制精度提高； 系统具有优异的远程监控功能； 系统具有强大的（远程）故障诊断功能； 设备配置、网络组态和系统集成方便自由； 现场设备更换和系统扩展更为方便； 为企业信息系统的构建创造了重要条件 2．现场总线系统
3．现场总线国际标准，中国标准 国际标准：IEC61158：工业控制系统用现场总线（Fieldbus for use in industrial Control System）IEC62026：低压开关设备和控制设备（Low-V oltage Switchgear and Controlgear）用现场总线（设备层现场总线） ISO11898：道路交通工具－数字信息交换－用于高速通信的控制器局域网（CAN）ISO11519：道路交通工具－低速串行数据通信 中国标准： GB/T20540-2006 测量和控制数字式数据通信工业控制系统用现场总线3：PROFIBUS GB／T18858.1－2002 低压开关设备和控制设备控制器－设备接口(CDI)第1部分总则 GB／T18858.2－2002 低压开关设备和控制设备控制器－设备接口(CDI)第2部分执行器-传感器接口（AS-i） GB／T18858.3－2002 低压开关设备和控制设备控制器－设备接口(CDI)第3部分DeviceNet 4．OSI参考模型的层对应关系（那个协议属于哪层） 5．TCPIP传输层的层对应关系（那个协议属于哪层）
《工业控制组网与组态技术》教学大纲 课程代码：01ANN803 适用专业：自动化专业 教学时数：56 学时其中实践56 学时 一、课程简介及基本要求 本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（Human Machine Interface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。 二、课程实验目的要求 通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；掌握HMI的设计方法；结合S7-300 PLC工程实例，达到一定运用能力。 三、主要仪器设备 I／A S小型集散控制系统、过程控制实验装置 四、实验方式与基本要求 1、试验方式：综合设计 2、基本要求：掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法 五、考核与报告（小四号黑体字） 1、考核方式：以平时考核（考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言）、平时实训完成度和期末考试(大作业)相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩 2、成绩评定：平时成绩（20%）+实训操作成绩（30%）+期末成绩（50%） 3、报告填写要求：不少于6次 六、实验项目设置与内容（小四号黑体字） 序号实验名称内容提要 实验 学时 每组 人数 实验 属性 开出 要求 备注 1 集散控制系统的组 态 1、掌握软件组态 2、学习集散控制方法 8 6 验证必做 2 基于DCS的温度控制 系统的设计与实施 1、系统设计、硬件连接 2、组态和实现控制 8 6 综合必做 3 基于DCS的液位控制 系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合选做 4 基于FCS的温度控制 系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合必做 5 基于FCS的液位控制 系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合必做 6 PROFIBUS-DP应用1、掌握网络系统故障及诊断 2、掌握STEP7使用方法 8 6 综合选做 7 HMI组态软件 1、掌握HMI的使用 2、完成基本PLC功能 8 6 综合选做 七、教材及实践指导书 1、使用教材：陈在平．《工业控制网络与现场总线技术》第三版．机械工业出版社．2006年． 2、参考教材： 杨卫华．《工业控制网络与现场总线技术》．机械工业出版社，2008． 何衍庆，俞金寿．《工业数据通信与控制网络》．化学工业出版社．2002年.
实 验 一 Automation Studio 的使用和基本程序编程及调试 一、实验目的 1、掌握Automation Studio 的基本使用技巧和方法 2、熟悉Automation Studio 的基本命令 3、学会和掌握Automation Studio 程序的调试方法 二、实验设备 PC机一台，装有Automation Studio编程软件；贝加莱PLC-2003一台； 各PC机与PLC-2003通过RS232电缆连接进行通信。 详见附录一。 三、实验内容 熟悉并练习Automation Studio的使用，用选定的编程语言编制、调试控制程序。Automation Studio是贝加莱公司为其自动化控制设备PLC（可编程计算机控制器）开发的一种可使用多种编程语言的PLC开发环境，如附录二所示。 1．PLC硬件配置： 根据所给实验装置，使用Automation Studio对系统硬件进行配置。 配置方法见本指导书附录B。 2．实验程序1： 使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的第一个模拟量旋钮（电位器），来控制模拟量输
出，当旋转该电位器时，第一个模拟量输出随之变化，旋钮逆时针旋到底时（模拟量输入为最小值0），要求模拟量输出为0（光柱无显示），当旋钮顺时针旋到底时（模拟量输入为最大值32767），要求模拟量输出为最大值（光柱全显示）； 同时，第二个模拟量输出的状态正好与第一个模拟量输出相反。 3．实验程序2： 使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的两个开关，来控制模拟量输出，当接通（合上）其中一个开关（另一个应处于断开状态）时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，周而复始；当接通（合上）另一个开关时，第二个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，同时，第二个模拟量输出从其最大值开始随时间逐渐减小，达到0后，再从其最大值开始…，周而复始。 四. 思考题 1．在Automation Studio中为什么要对PLC系统硬件进行配置？ 2．为什么要为用户编制的控制程序命名？ 3．为用户程序选择循环周期的原则是什么？ 4．Automation Studio为用户提供多种编程语言有什么好处？
1，自动控制系统的发展及其体系结构 模拟仪表控制系统（分散的） 直接数字控制系统（集中的） 集散控制系统（分散控制，集中管理） 现场总线控制系统 2，DCS的结构：分散过程控制装置部分；集中操作和管理系统部分；通信部分 特点：分散控制，集中管理 3，现场总线的基本概念 现场总线定义为应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向、串行、通信系统，也被称为开放式，数字式，多点通信的底层控制网络。 国际ISEC61158对现场总线的定义：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式，串行，多点通信的数据总线称为现场总线。 4，在现场总线控制系统中，总先设备分为：变送器，传感器，执行器，驱动器，控制器，控制监控器，网络互联设备，其他现场总线设备。 5现场总线控制系统的技术特点：系统的开放性；互可操作性与互用性；现场设备的智能化与功能的自治化；系统结构的高度分散性；对现场环境的适应性。6·IEC61158第二版现场总线标准类型：IEC61158TS; ControlNet Tm；profibus Tm p-Net；FF HSE ；SwiftNet Tm WorldFIP Interbus 7·通信系统的组成：信息源；（发送、接收）设备；信息接受者；传输介质 8·数据编码的编码方式：数字编码、模拟编码 9·通信网络的拓扑结构机器优缺点：（1）星型结构：缺点:可靠性低 （2）环形结构：优点:键路控制简化缺点：节点数量较多时会影响通信速度，另外，环是封闭的不便于扩展。 （3）总线型结构：优点：结构简单，便于扩展缺点：通信距离短。 10·传输介质：双绞线、同轴电缆、光缆11·ISO/OSI模型将各种协议分为七层：物理层、键路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。12·RS-232与RS485的区别： RS-232：她规定数据信号按照负逻辑进行工作，采用全双工工作方式。25针的接口插件，最高的传输速率为19.2kbit/s，最大传输距离为15m，主要用于只有一个发送器和接收器的通信线路，采用MAX232芯RS-485：它可以在一条通信线路上接多个发送器和接收器，（最多可接受32个），9针D型插头连接器，半双工工作方式，最大传输速率为10mbps,最大传输距离为1200m，采用MAX485芯片。 13·网络访问控制协议：时分多路访问法；查询法；令牌法；带有冲突的载波帧听多路访问法；扩展环形法。 14`PROFIBUS的三个兼容的协议：PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA PROFIBUS-FMS 15·总线存取控制机制的系统配置： 纯主--主系统（令牌传递机制） 纯主—从系统（主从机制） 混合系统 16·PROFIBUS-DP的设备类型：一级DP 主站；二级DP主站；DP从站17·PROFIBUS控制系统的组成：一类主站；二类主站；从站 18·现场设备是否具有profibus接口可分为三种形式：总线接0型；单一总线型；混合型。 19·西门子S7-300有哪些模块：电源模块ps；CPU模块；SM模块；IM模块；FM 模块；CP模块。 20`step-7功能：项目管理；硬件组态，网络组态；软件编程；运行监控。21·step-7组成：SIMATIC Manager ；符号编辑器；硬件配置；通信；信息功能。22·step-7软件的三中编程语言：梯形图；功能块图；语句表。 23·WinAC的功能：控制功能；计算功能；可视化功能；网络功能；工艺技术功能。24·WinAC的特点：提高处理性能；满足实时性能；简化通信接口；降低网络负担；易于集成用户控制要求；编程调试简单方便；节省投资成本；节约安装空间。
一、绪论 1. 与普通计算机网络相比，工业控制网络具有哪些特点？实时性、稳定性、安全性 2. 现场总线的定义：一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术 3. 判断题：工业以太网具有更高的传输速率，因此可以完全取代现场总线协议（x ）错误，现场总线主要用于底层现场设备间互联，工业以太网主要用于上层信息系统集成。 4. 网络控制系统具有哪些优点？A、结构简单，安装、维护方便b、信息集成度高c、现场设备测控功能强 5. 控制网络和信息网络的集成，有哪几种实现方式？硬件实现、dde实现、统一协议标准实现、数据库访问技术实现、opc技术实现 二、CAN总线 1.CAN协议可以划分为CAN对象层层、CAN传输层层和物理层； 2.CAN的4种帧类型分别为：数据帧，远程帧，错误帧和过载帧 3.CAN的数据帧由SOF、仲裁域、控制域、数据域、校验域、应答域和帧尾组成，其中校验域是根据SOF到数据域结束的数据计算得到的15 位的crc 校验码。 4. CAN总线中显性电平表示数字逻辑0 ，隐性电平表示数字逻辑 1 。 5.MCP2515属于（Ｃ） A．CAN控制器接口芯片； B.CAN控制器驱动芯片； C.独立CAN控制器芯片； D. 集成了CAN控制器的单片机 6.CAN总线使用的数据编码为（Ｂ） A．归零码（RZ）；B. 不归零码（NRZ）；C. 曼彻斯特编码；D. 差分曼彻斯特编码7.CAN总线的终端匹配电阻值为（Ｄ） A．50Ω； B. 60Ω；C. 100Ω；D. 120Ω 8.CAN 总线协议2.0B规定扩展帧的标志位有（Ｄ） A．8位； B.11位；C.18位；D.29位 9.下面关于TJA1050的特征描述不正确的一项是（Ｃ） A．最高传输速度可达1Mbps； B. 输入级兼容3.3V和5V电平； C.最多可以连接110个节点； D. TXD有防止钳位在显性电平的超时功能。 10.在CAN总线中，当错误计数值大于（Ａ）时，说明总线被严重干扰。 A. 96 B. 127 C. 128 D. 255 11.MCP2515与单片机间的通信采用了下面哪一种接口？（Ｄ） A. 并口 B.1-wire C. I2C D. SPI 12.下面哪种说法是错误的（Ｃ）。 A、CAN总线协议被广泛用于汽车工业。 B、CAN为多主工作方式，而且不分主从 C、CAN采用破坏总线仲裁技术 D、CAN的直接通信距离可达10Km 13.CAN总线的全称是( Ａ) A．Controller Area Network B. Common Auto Network C. Complex Area Network D. Chinese Advanced Network 14.CAN总线通信参考模型中定义了OSI模型中的（Ｃ） A．物理层、应用层； B. 物理层、传输层、应用层 C．物理层、数据链路层；D. 物理层、数据链路层、应用层
工业控制网络》复习题 一、概念题 1、现场总线：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2、模拟数据编码：分别用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据的0、1状态的，称为模拟数据编码。 3、数字数据编码：用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1 状态的，称为数字数据编码。 4、单极性码：信号电平是单极性的数字数据编码。 5、双极性编码：信号电平为正、负两种极性的数字数据编码。 6、归零码（RZ）：在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的数字数据编码。 7、非归零码（NRZ ）：在整个码元时间内维持有效电平的数字数据编码。 8、差分码：用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“ 0”的数字数据编码。 9、基带传输：就是在数字通信的信道上按数据波的原样进行传输，不包含有任何调制。 10、载波传输：采用数字信号对载波进行调制后实行传输。 11、单工通信：指传送的信息始终是一个方向，而不进行与此相反方向的传送。 12、半双工通信：指信息流可在两个方向上传输，但同一时刻只限于一个方向传输。 13、全双工通信：指能同时作双向通信。 14、广播式网络：仅有一条通信信道，由网络上的所有机器共享。短的消息，即按某种语法组织的分组或包，可以被任何机器发送并被其它所有的机器接收。分组的地址字段指明此分组应被哪台机器接收。一旦收到分组，各机器将检查它的地址字段。如果是发送给它的，则处理该分组，否则将它丢弃。 15、点到点网络：由一对机器之间的多条连接构成。为了能从源到达目的地，这种网络上的分组可能必须通过一台或多台中间机器。 16、类：一组表示同种系统组件的对象。一个类是一个对象的一种概括。一个类中所有的对象在形式和行为上是相同的，但是它们可以包含不同的属性值。 17、实例：一个对象的一个明确的真实（物理）事件。 18、属性：一个对象的一个外部可视特性或特点的一种描述。
工业控制网络复习要点 2017年6月1日 第一版 第一次修订
第一版前言 随着工业生产和科学技术的发展，工业自动化网络技术已广泛应用于制造业、农业、交通、航空航天和国防等诸多领域。“工业控制网络”是专门研究有关工业自动化系统的基本概念、基本原理和基本方法的一门课程，也是工科院校自动控制或自动化专业及其相关专业学生必修的技术基础课之一。 本复习要点面向高等院校相关专业的学生，系统而又重点地论述了工业自动化系统的基本内容。主要内容包括：通信系统基本概念、局域网技术、TCP/IP 协议集、HART通信协议、Modbus总线技术、PROFIBUS总线技术以及典型工业实时以太网技术。这些内容是被国内外公认的关于工业控制网络理论的基本内容。与其他同类著作相比，本书降低了理论难度，尽量避免比较复杂、繁琐的证明和推导，重点在于强化读者的工程意识和其提高工程实践能力。 全复习要点共分为8个章节，基本上参考《工业自动化网络》的内容，对其进行了归纳与补充，其中第一、二、三、四、五、六、九、十章由周健宇编写。另外，很多同学为本复习要点的编写提供了有关素材并提出了宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请广大读者不吝指正。 编者 2017年6月1日 于杭州
目录 第一版前言 (1) 第1章——概述 (6) 工业控制系统的定义（P1） (6) 工业控制系统的层次（P1） (6) 工业控制网络的发展过程（P3） (6) 集散控制系统（DCS）的定义（P3） (6) 现场总线的定义（P6） (7) 现在总线控制系统（FCS）的优点（P6） (7) 以太网（Ethernet）的优势 (7) 第2章——通信系统基本概念 (8) 单向数字通信系统的结构（P11，看书表2-1） (8) 什么是调制/解调？ (8) 比特率和波特率的定义(P12) (8) 调制信道和信噪比的定义（P13） (8) 不归零、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码的定义（P14、15） (9) 模拟数据编码的三种方法（P16） (9) 通信传输方式的三种方式（P16） (9) 信道复用的三种方法 (9) 什么是基带传输？（P17） (9) 什么是循环冗余码（CRC）？（P18） (10)
级工业控制组网与组态技 术 The latest revision on November 22, 2020
《工业控制组网与组态技术》教学大纲 课程代码：01ANN803适用专业：自动化专业 56学时其中实践56学时 教学时 数： 一、课程简介及基本要求 本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（HumanMachineInterface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。 二、课程实验目的要求 通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；掌握HMI的设计方法；结合S7-300PLC工程实例，达到一定运用能力。 三、主要仪器设备 I／AS小型集散控制系统、过程控制实验装置 四、实验方式与基本要求 1、试验方式：综合设计 2、基本要求：掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法 五、考核与报告（小四号黑体字） 1、考核方式：以平时考核（考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言）、平时实训完成度和期末考试(大作业)相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩 2、成绩评定：平时成绩（20%）+实训操作成绩（30%）+期末成绩（50%） 3、报告填写要求：不少于6次 七、教材及实践指导书
1、使用教材：陈在平．《工业控制网络与现场总线技术》第三版．机械工业出版社．2006年． 2、参考教材： 杨卫华．《工业控制网络与现场总线技术》．机械工业出版社，2008． 何衍庆，俞金寿．《工业数据通信与控制网络》．化学工业出版社．2002年.
《工业控制网络》复习题 一、概念题 1、现场总线：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2、模拟数据编码：分别用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据的0、1状态的，称为模拟数据编码。 3、数字数据编码：用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态的，称为数字数据编码。 4、单极性码：信号电平是单极性的数字数据编码。 5、双极性编码：信号电平为正、负两种极性的数字数据编码。 6、归零码（RZ）：在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的数字数据编码。 7、非归零码（NRZ）：在整个码元时间内维持有效电平的数字数据编码。 8、差分码：用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”的数字数据编码。 9、基带传输：就是在数字通信的信道上按数据波的原样进行传输，不包含有任何调制。 10、载波传输：采用数字信号对载波进行调制后实行传输。 11、单工通信：指传送的信息始终是一个方向，而不进行与此相反方向的传送。 12、半双工通信：指信息流可在两个方向上传输，但同一时刻只限于一个方向传输。 13、全双工通信：指能同时作双向通信。 14、广播式网络：仅有一条通信信道，由网络上的所有机器共享。短的消息，即按某种语法组织的分组或包，可以被任何机器发送并被其它所有的机器接收。分组的地址字段指明此分组应被哪台机器接收。一旦收到分组，各机器将检查它的地址字段。如果是发送给它的，则处理该分组，否则将它丢弃。 15、点到点网络：由一对机器之间的多条连接构成。为了能从源到达目的地，这种网络上的分组可能必须通过一台或多台中间机器。 16、类：一组表示同种系统组件的对象。一个类是一个对象的一种概括。一个类中所有的对象在形式和行为上是相同的，但是它们可以包含不同的属性值。 17、实例：一个对象的一个明确的真实（物理）事件。 18、属性：一个对象的一个外部可视特性或特点的一种描述。
《工业控制网络》课程教学大纲 课程编码：T1060260 课程中文名称：工业控制网络 课程英文名称：INDUSTRIAL CONTROL NETWORK 总学时：40讲课学时：28 实验学时：12学分: 2.5 授课对象：电气工程及其自动化专业 先修课程：电路集成电子技术嵌入式系统原理及应用 一、课程教学目的 工业控制网络即现场总线是3C（Computer,Communication and Control）技术发展汇集成的结合点，是信息技术、数字化智能化网络发展到现场的结果。现场总线是自动化及电气工程领域当前和今后的发展热点。现场总线已在国民经济各个领域和国防领域中获得了广泛应用，而且应用得越来越普遍。例如，对于电气工程领域，在现代电机驱动与控制装置（如变频器）中、在数字化变电站、配电系统/继电保护装置中、在智能电器中、在楼宇自动化装置中，几乎均要求配置现场总线通信接口；对于国防领域，在航空航天设备、舰船、装甲车辆中均使用了现场总线系统。 本课程以现场总线基本技术及其节点设计为主要内容，目的是使学生掌握现场总线通信与网络基本知识，学会阅读并理解现场总线协议/规范，能够设计一般设备的现场总线通信接口，掌握典型现场总线系统的基本应用技术，并为学生进行现场总线系统设计和现场总线分析奠定一定的基础。 二、教学内容及基本要求 本课程的主要内容包括计算机网络与现场总线的基础知识、国际标准现场总线及其它主流现场总线协议/规范、现场总线节点设计以及现场总线系统应用技术基础。 第1章绪论 现场总线的发展历程、概念、组成、技术特点与优点，标准及应用领域。 第2章数据通信与计算机网络基础 数据编码方式、信号传输方式、通信方式等数据通信基础知识；网络拓扑结构、传输介质、硬件组成与介质访问控制方式等计算机网络基础知识；协议分层、接口和服务、服务原语等计算机网络基本理论；OSI参考模型和TCP/IP参考模型及其优缺点，OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。 第3章控制器局域网——CAN CAN总线的产生及其发展历程，CAN总线的技术特点，CAN节点的分层结构，CAN的一些基本概念，报文传送及其帧类型，错误类型及其界定，位定时要求，CAN总线基本技术阐释与分析，CAN控制器及接口芯片：SJA1000、82C250，CAN节点设计，CAN系统应用实例。 第4章DeviceNet DeviceNet简介，DeviceNet的连接（CAN标识符区的DeviceNet使用、连接建立概述、预定义主/从连接组、客户机和服务器的连接终点），DeviceNet信息协议（显式信息、输入/输出信息、分段/ 重组、重复MAC ID检测协议），DeviceNet通信对象类，网络访问状态机制，预定义主/从连接组，构建DeviceNet网络的步骤及所需的硬件和软件，DeviceNet节点设计、DeviceNet系统应用实例。 第5章ControlNet
选择填空： 1 计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网络结构）及其输入输出通道和被控对象（工业生产对象（被控对象、工业自动化仪表））。两大部分组成。自动控制系统的基本功能是信号的传递、处理和比较，分为开环控制系统和闭环控制系统两种。 2 计算机控制系统的分类：数据采集系统（DAS）、直接数字控制系统（DDC）、监督控制系统（SCC）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、工业过程计算机集成制造系统（流程CIMS）、网络控制系统（NCS）。 1内部总线：（1）STD总线（2）PCI总线：（3）PC104总线 2 外部总线: IEEE-488总线 3无论是RS-232还是RS-485，均可采用串行异步收发数据格式。 连接握手：是指发送者在发送一个数据块之前使用一个特定的握手信号来引起接收者的注意，表明要发送数据，接收者则通过握手信号回应发送者，说明它已经做好了接收数据的准备。连接握手可以通 5 LED显示器的驱动方式：静态驱动和时分割驱动；LED显示器的扫描方式：动态和静态。 6 采样定理：由采样信号完全无失真地恢复原信号的条件是采样速度要满足： ,其中：，为采样角速度；T为采样周期；为原信号频谱中最高角频率；为的各种信号分量中最小的时间常数。 7 模拟开关 （1）CD4051为单端8通道低价格模拟开关，引脚如图4-10所示。 （2）CD4052：低成本差动4通道模拟开关，引脚如图4-12所示，真值表如表4-3所示。 其中X、Y分别为X组和Y组的公共端。 （3）32通道模拟量输入电路设计实例:8 模拟量输入通道
转换器工作原理： 量化：是用有限字长的一组数码和二进制数码去整量化或逼近时间离散幅值连续的采样信号。 对n位字长的A/D转换器，若满度（满量程）输入的模拟量值表示为FSR，则量化单位q由下式确定q=FSR/。假设满度输入电压为5V，现用12位的A/D转换器进行转换，有：q=5V/=5V/4096≈1.22mV 显然，对同一个FSR的值，A/D转换器的位数越多，q所代表的量值就越小。 编码：（1）单极性编码 最常用的单极性编码形式是二进制数码。在这种编码中，数字量是用加权和来表示的： 式中是0或是1取决于相应数位的值是0或是1； （2 ①符号-数值码②偏移二进制码③补码表示法 A/D转换器的技术指标 1．分辨率 如8位、10 映。所以，n 分辨率 2 1.0~200μs。 0.05%/%ΔUs时，其含义是电源电压 Us的1%时，相当于引入0.05%的模拟输入值的变化。 9模拟量输出通道 组成： 两种基本结构形式：一个通道设置一片D/A转换器，多个通道共用一片D/A转换器 技术指标： 1．分辨率：含义与A/D转换器相同。 2．稳定时间：指D/A转换器中代码有满度值的变化时，其输出达到稳定（一般稳定到与±1/2最低位值相当的模拟量范围内）所需的时间。一般为几十毫秒到几微秒。 3．输出电平：不同型号的D/A转换器的输出电平相差较大，一般为5~10V，也有一些高压输出型的为24~30V。还有一些电流输出型，低的为20mA，高的可达3A。 4．输入编码：如二进制、BCD码、双极性时的符号-数值码、补码、偏移二进制码等。必要时可在D/A转换前用计算机进行代码转换。 10 电流/电压转换：变送器的输出信号为电流信号时，要转化成可被单片机系统处理的电压信号用。 11 干扰的类型按其产生的原因、噪声传导模式和噪声波形的性质的不同进行划分。
工业控制网络试题A
一、判断题（5分，每小题0.5分） 1、载波监听多路访问/冲突检测机制和令牌访问控制方 式属于两种不同类型的介质访问控制方式。 答：（ 对 ） 2、DeviceNet 网络可上可以容纳多达128个节点，每个节点支持的I/O 数量没有限制。 答：（ 错 ） 3、在DeviceNet 现场总线中，实例ID 值0表示类本身。 答：（ 对 ） 4、CAN 已成为国际标准ISO11898和IEC62026。 答：（ 错 ） 5、CAN 可以分为物理层和数据链路层，其数据链路层又可以分为逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层。 答：（ 对 ） 6、CAN 数据帧中的远程发送请求位即RTR 位为隐性。 答：（ 错 ） 第 1 页 （共 11 页） 试 题：工业控制网络 班号： 姓名： 7、所有DeviceNet 模块均被要求参与一个重复MAC ID 检验算法。 答：（ 对 ） 8、ControlNet 现场总线采用生产者/消费者网络模型，支持位选通、轮询、状态改变/周期等I/O 数据触发方式。 答：（ 错 ） 9、双绞线各个线对螺旋排列的主要目的是使各线对之间的电磁干扰最小。 答：（ 对 ）
10、OSI参考模型有6层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层和应用层。 答：（错） 二、单选题（共10分，每题1分） 1、CAN的正常位时间由同步段、传播时间段、相位缓冲段1 和相位缓冲段2这4个时间段组成，1次采样时其采样点位于 A. 同步段的终点 B. 传播时间段的终点 C. 相位缓冲段1的终点 D. 相位缓冲段2的终点答：（ C ） 2、下面哪个现场总线国际标准是关于低压开关设备和控制设备的国际标准？ A. IEC61158 B. IEC62026 C. ISO11898 D. ISO11519 答：（ B ） 3、在DeviceNet中，报文组被分为几组？ A. 2 B. 3 C. 4 D. 以上都不是答： （ C ） 第2 页（共11 页）试题：工业控制网络班号：姓名： 4、DeviceNet的网络速度为250kbps时，总线长度应为 A. 125m B. 250m C. 500m D. 以上都不是答：（ B ）
工业控制网络作业题
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工业控制网络作业题 一、现场总线技术 1.现场总线的定义。 安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2.现场总线网络的特点。 1)适应工业应用环境。 2)要求实时性强，可靠性高,安全性好。 3)多为短帧传送。 4)通信的传输速率相对较低。 3.现场总线系统的组成。 4.在现场总线控制系统中,总线设备主要分为6类。 1)输入设备（变送器/传感器)； 2)输出设备（执行器等); 3)控制器； 4)监控／监视计算机; 5)网络互联设备（网桥/网关／中继器/集线器/交换机／路由器）； 6)其他现场总线设备(ＨMI)。 5.现场总线上的数据输入设备有哪些?输出数据用于什么? ●总线上的数据输入设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传 输其位置状态、参数值等数据； ●总线上的输出数据用于:驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。
6.几种有影响的现场总线 基金会现场总线(FＦ总线)、ＣＡN、PRＯＦIBUS、LｏnＷｏｒks、 ContrｏｌＮeｔ、DevｉceNet、Hart 7.请给出现场总线的技术特点。 1)现场通信网络 2)数字通信网络 3)系统的开放性 4)现场设备互连网络 5)系统结构和功能的高度分散性 6)互操作性与互换性网络 8.请给出５个现场总线的优点。 1)导线和连接附件大量减少 2)仪表和输入／输出转换器（卡件）大量减少 3)设计、安装和调试费用大大降低 4)维护开销大幅度下降 5)提高了系统的可靠性 6)提高了系统的测量与控制精度 7)系统具有优异的远程监控功能 8)系统具有强大的(远程）故障诊断功能 9)用户具有高度的系统集成主动权 10)现场设备更换和系统扩展更为方便 11)为企业信息系统的构建创造了重要条件 9.请列举现场总线的一些应用领域。 ●连续、离散制造业，如电力、石化、冶金、纺织、造纸,过程自动化仪表;火 车、汽车、轮船、机器人、数控机床;智能传感器 ●楼宇自控、仓储； ●智能交通、环境监测（大气、水污染监测网络) ●农、林、水利、养殖等 二、数据通信基础 10.工业数据通信系统的基本组成:发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、 通信协议 有效性指标:数据传输速率；比特率；波特率;频带利用率;协议效率；通信效率 可靠性指标: 误码率 11.数据传输方式: 根据代码的传输顺序可分为串行传输、并行传输 根据数据信号传输时的同步方式可分为同步传输、异步传输 12.请说明数据通信方式（通信线路的工作方式）都有哪几种,并简单说明其不 同之处。 数据通信方式有单工、半双工、全双工3种。 1)单工通信：指所传送的信息始终朝着一个方向，而不进行与此相反方向的传 送
哈尔滨工业大学远程教育学院 2011年秋季学期 工业控制网络试题纸（开卷，时间：90分钟） （所有答案必须写在答题纸上） 一、名词解释（共8分，每题1分） 1、DCS 答：集散控制系统/分散控制系统/分布式控制系统 2、CAN 答：控制器局域网。 3、CSMA/CD 答：载波监听多路访问/冲突检测。 4、PDU 答：PDU：协议数据单元。 5、半双工通信答：信息流可在两个方向上传输，但同一时刻只限于一个方向传输。 6、ODV A 答：开放式设备网供货商协会； 7、UCMM 答：未连接报文管理器； 8、MAC 答：介质访问控制 二、填空题（共22分，每空0.5分） 1、安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信通信的数据总线称为现场总线。 2、现场总线控制系统软件包括：组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件、设备编程软件、系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件 1、现场总线（系统）硬件包括（通信线）和（连接在通信线上的设备），软件包括（组态工具软件）、（组态通信软件）、（监控组态软件）和（设备编程软件）系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。等。 3、进入“工业控制系统用现场总线”国际标准IEC61158（第4版）20种现场总线中的4种类型：、、、。答：IEC/TS61158、CIP、PROFIBUS、P-NET 、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、INTERBUS、FF H1、PROFINET、TCnet、EtherCAT、Ethernet Powerlink、EPA、MODBUS-RTPS、SERCOS-Ⅰ,Ⅱ、VNET/IP 、CC-Link、SERCOS-Ⅲ、HART二十种现场总线中写出5种即可。 给出进入国际标准IEC62026中的2种现场总线类型：（AS-i）、（DeviceNet）。
西南科技大学2014-2015年《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围来看，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，其传输原理都是基于光的全反射。 3. 工业自动化网络控制系统不单单是一个完成数据传输的通信系统，还是一个借助网络完成控制功能的自控系统。 4.工厂自动化网络的分层结构为_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标准模型，CAN通信模型包括物理层和数据链路层两层。 6. CAN的报文帧有以下四种类型：数据帧、远程帧、出错帧和超载帧。 7. 同步是数据传输中必须要解决的重要问题，在报文帧的传送过程中有三种同步方式：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主要阶段。 9.CAN总线是有效支持分布式实时控制的串行通信网络，从定位时的同步方式考虑，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的现场设备或现场仪表互连的通信网络，是现场通信网络与控制系统的集成。 11.CAN总线支持位仲裁的介质访问方式，是多主工作方式。
12.CAN通信协议规定了4种不同类型的帧：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的逻辑值表示0和1。 14.CAN协议可以检测到位错误，填充错误，CRC错误，格式错误，应答错误。 15. CAN总线是多主工作方式，任意节点可以主动发送信息。通过非破坏性总线仲裁机制解决多节点同时发送时的冲突问题。 16.CAN的ISO/OSI参考模型包括两层：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的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 19.RS-422接口通信需要4根线，它是全双工的，RS-485接口通信需要2根线，它是半双工的。 20.Modbus基于串行链路的通信方式有ASCII和RTU。 21.PROFIBUS-DP协议的两个主要部分是用户接口层和直接数据链接映射层。 22.目前的PROFIBUS标准IEC61158提供了三种传输方式：双绞线、同轴电缆、光纤。 23.基于PROFIBUS的远程监控系统由三层组成：底层控制层、SCADA层（现场监控层）、远程监控层。 24.CAN的直接通信距离最远达10km ，通信速率最高可达1Mbps。 25.DeviceNe的应用层采用的是控制与信息协议（CIP）,CIP也是ControlNet/和Ethernet/IP所采用的应用层协议。 26.报文接受节点根据网络上报文的目的地址段是否与自己的地址相同，来判断报文是否是发给自己的。 27.CIP要发送的报文分为显式报文和隐式报文两种。