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

现场总线及其应用技术复习题1、计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段？各有何特点？2、什么是现场总线？简述现场总线系统出现的背景？3、什么是现场总线控制系统？简述现场总线系统技术特点。

4、简述FCS 与DCS 的区别？FCS 有何优点？5、主流现场总线有哪些？其特点如何？6、按照数据通信的宽度分类现场总线有几种？PROFIBUS-DP 属于哪一类？7、简述现场总线的优缺点？8、现场总线国际标准由谁制定？目前有哪些标准？9、为什么没有统一的现场总线国际标准？目前有哪些因素妨碍FCS 在工业的推广应用？10、通信系统的基本模型中包含哪几部份？各部分的主要作用是什么？11、何谓数据传输模式？常用的传输模式有哪些分类方法？(串、并；同步、异步。

)12、何谓传输媒体？常用的传输媒体有哪些？13、数字数据有哪些编码方法？（FSK/ASK/PSK、NRZ/MANCHESTER）编码原理是什么？14、通信接口特性包括哪四个方面的内容？15、 RS-232、RS-422、RS-485 各有何特点？16、简述IEC61158.2 串行通信接口的功能、物理层结构、物理层信号的编码方法。

17、何谓差错控制？差错控制有哪两种控制策略？18、 CRC 码的检错过程？19、何谓多路复用？常用的多路复用技术有哪些？20、何谓网络的体系结构？ISO/OSI 参考模型包括哪几层？各层的主要功能是什么？21、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？（物理、数据链路、网络、传输及以上层）22、 OSI 模型中服务原语有哪几种？各层提供的服务有哪两大类？数据传输模式有哪几种？23、现场总线体系结构的建立需考虑哪几个方面的因素？（效率、确定性、鲁棒性、成本、本安。

）24、简述常用现场总线的通信模型的特点与层次结构。

25、现场总线网络拓扑结构有哪些？26、简述介质访问的控制方式的分类与作用，现场总线采用哪种方式（CSMA/CD、令牌总线、令牌环）。

现场总线期末试题及答案这是一个针对现场总线（Fieldbus）概念和应用的期末试题及答案。

现场总线是一种工业自动化网络协议，用于连接工业设备和系统，实现数据传输和控制。

以下是试题及相应答案：试题一：1. 现场总线的主要优势是什么？答：现场总线的主要优势包括：- 减少布线复杂性和成本：使用现场总线可以减少传感器、执行器和控制器之间的布线长度和数量，降低了成本和维护难度。

- 提高灵活性和可扩展性：现场总线允许设备的添加、移除和重配置，使得工业系统更具灵活性和可扩展性。

- 实时通信和快速响应：现场总线提供了实时通信和快速响应的能力，对于工业控制和监测非常重要。

- 更好的诊断和故障排查：现场总线允许对设备进行诊断和故障排查，提高了设备运行的可靠性和可维护性。

- 数据集成和共享：通过现场总线，不同设备和系统之间可以实现数据集成和共享，促进了信息流的畅通。

2. 现场总线的通信速率取决于哪些因素？答：现场总线的通信速率取决于以下因素：- 网络拓扑结构：网络拓扑结构的不同将影响总线上设备的通信速率。

最常用的拓扑结构是总线型、星型和树型结构。

- 网络长度和延迟：总线长度的增加会导致信号传输的延迟增加，从而影响通信速率。

- 通信介质和物理层规范：不同的通信介质和物理层规范支持的最大数据传输速率也不同。

- 网络负载和设备数量：网络负载指的是同时传输的数据量，增加网络负载和设备数量会降低通信速率。

3. 现场总线的种类有哪些？请简要介绍一种现场总线协议。

答：现场总线的种类包括Profibus、Modbus、CANopen、DeviceNet 等。

以Profibus为例进行简要介绍：Profibus（Process Field Bus）是一种用于工业自动化领域的通信总线协议。

它支持数据传输和控制任务，在过程控制和工厂自动化中得到广泛应用。

Profibus具有高速传输、可靠性好、扩展性和灵活性强等特点。

它分为DP（Decentralized Periphery）和PA（Process Automation）两种类型，分别适用于不同的应用场景。

CIMS:计算机集成制造系统。

离散行业。

CIPS：计算机集成生产系统。

应用于流程行业，与工厂综合自动化系统、管控一体是同一概念。

三层：ERP（企业资源规划层或BPS）,MES（制造执行层）,PCS（现场控制层）PCS级:以产品质量和工艺要求为目标的先进控制技术MES级:以生产综合指标为目标的生产过程优化控制、优化操作与优化管理技术BPS级:以财务分析决策为核心的整体资源优化技术关键技术：系统集成，信息集成，先进控制。

系统集成：连接各层的网络（硬件），以及数据库技术（软件）信息集成：信息采集、数据校正、数据挖掘、对象模型先进控制：改进常规控制的性能工业通讯方式：（1）现场总线（2）工业以太网（3）无线网络现场总线：应用在生产现场、在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的开放型控制网络技术。

现场总线是自动化领域的通信、网络技术, 也被称之为工厂的底层网络（Infranet）总线是构成自动化系统的纽带，网络所传输的是控制信息。

现场总线的产生：（1）综合自动化的要求，改善TQCS，解决自动化孤岛；（2）控制系统网络化发展趋势，计算机集中控制系统-DCS-FCS（3）智能仪表的发展（通信技术、信号处理技术）技术支撑：计算机技术、网络技术自动化孤岛：设备之间采用传统一对一连线，或自成体系的封闭式集散系统，很难实现设备之间及系统和外界的信息交换。

本质含义：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。

（智能现场设备：具有数字计算、数字通信能力的测量控制设备）现场总线系统既是开放的数据通信系统、网络系统，又是由现场设备实现完整控制功能的全分布式控制系统。

既是通信网络，又是控制网络。

本质表现：（1）现场设备互连：传感器、变送器等设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源线等，并可根据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。

（2）现场通讯网路：用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通讯网路。

《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”。

现场总线技术复习题现场总线技术复习题现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议，它的出现极大地促进了工业自动化的发展。

在现场总线技术中，各种设备可以通过总线进行数据的传输和通信。

现场总线技术的应用范围广泛，包括工厂自动化、建筑自动化、交通系统等领域。

现在，让我们来回顾一些现场总线技术的基本知识和概念。

1. 什么是现场总线技术？现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议，它允许各种设备通过总线进行数据传输和通信。

现场总线技术的优势在于它可以减少布线的复杂性，提高设备之间的互联性，并且可以实现实时监控和控制。

2. 现场总线技术的基本原理是什么？现场总线技术的基本原理是通过在总线上发送和接收数据帧来实现设备之间的通信。

数据帧包括数据、地址和控制信息，设备可以通过解析数据帧来进行通信和控制。

3. 现场总线技术有哪些常见的标准？现场总线技术有许多不同的标准，其中一些常见的包括：Profibus、Modbus、CAN、DeviceNet等。

每种标准都有其特定的应用领域和技术特点。

4. 现场总线技术的优势是什么？现场总线技术的优势包括：简化布线、提高设备互联性、降低成本、增强实时性等。

通过使用现场总线技术，可以减少布线的复杂性，降低设备之间的连接成本，并且实现实时监控和控制。

5. 现场总线技术的应用领域有哪些？现场总线技术广泛应用于工业自动化领域，包括工厂自动化、建筑自动化、交通系统等。

在这些领域中，现场总线技术可以用于设备之间的通信和控制，实现自动化生产和管理。

6. 现场总线技术的发展趋势是什么？随着工业自动化的不断发展，现场总线技术也在不断演进。

目前，一些新的技术和标准正在出现，如以太网、工业以太网等。

这些新技术可以提供更高的带宽和更强的实时性，进一步推动工业自动化的发展。

7. 现场总线技术的挑战是什么？尽管现场总线技术有许多优势，但也面临一些挑战。

其中一些挑战包括：网络安全、数据传输速度、设备兼容性等。

工业控制网络考试试题一、填空题（每空 2 分，共 20 分）1、工业控制网络的主要特点包括（）、（）和（）。

2、常见的工业控制网络协议有（）、（）等。

3、在工业控制网络中，数据传输的实时性要求通常分为（）、（）和（）三个级别。

4、工业以太网的拓扑结构主要有（）、（）等。

二、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种工业控制网络拓扑结构具有较高的可靠性？（）A 星型B 总线型C 环型D 树型2、工业控制网络中，用于保证数据传输准确性的机制是（）A 流量控制B 差错控制C 拥塞控制D 路由选择3、下列哪个不是工业控制网络的性能指标？（）A 带宽B 延迟C 成本D 吞吐量4、工业以太网中，MAC 地址的长度是（）位。

A 16B 32C 48D 645、以下哪种协议适用于工业现场的设备级通信？（）A ProfibusB ModbusC CAND Ethernet/IP6、在工业控制网络中，用于实现网络互联的设备是（）A 交换机B 路由器C 网关D 防火墙7、工业控制网络中的实时操作系统通常具有（）特点。

A 高可靠性B 高通用性C 高复杂性D 高开发成本8、以下哪种工业控制网络技术具有较强的抗干扰能力？（）A 无线通信B 光纤通信C 蓝牙通信D 电力线通信9、工业控制网络的安全防护措施不包括（）A 访问控制B 数据加密C 病毒查杀D 系统升级10、以下哪个是工业控制网络中的现场总线？（）A TCP/IPB WiFiC DeviceNetD 蓝牙三、简答题（每题 10 分，共 30 分）1、简述工业控制网络与传统办公网络的区别。

2、说明工业控制网络中冗余技术的作用和实现方式。

3、解释工业控制网络中“一网到底”的概念及其优势。

四、综合应用题（20 分）某工厂有一个自动化生产线，包括多个传感器、执行器和控制器。

请设计一个基于工业以太网的网络架构，包括网络拓扑结构、设备选型和通信协议的选择，并说明设计的理由。

《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。

1．物理层使用中继器，通过复制位信号延伸网段长度。

2．总线就是传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作方式。

3．PROFIBUS的三种典型网络：PA网、DP网和FMS网。

4．FF总线中，设备描述语言是一种用以进行设备描述的标准编程语言。

5．数据通信系统中通常采用三种数据交换方式：线路交换方式、报文交换方式、报文分组交换方式。

6．FF总线的四个层次：物理层、数据链路层、应用层、用户层。

7．LonTalk协议支持多种传输介质：双绞线、电力线、无线射频、红外线、同轴电缆和光纤等。

8．工业以太网是在以太网技术和TCP/IP技术的基础上发展起来的一种工业网络。

9．神经元芯片是LonWorks技术的核心，它不仅是LON总线的通信处理器，而且是具有I/O 和控制的通用处理器。

10．数据链路层使用网桥，在局域网之间存储或转发数据帧。

11．中继器 (repeater)又称重发器。

12．网络层使用路由器在不同网络间存储转发分组信号。

13．中继器是一个再生器，而不是一个放大器。

14．传输层及传输层以上，使用网关进行协议转换，提供更高层次的接口。

15．中继器放置在传输线路上的位置是很重要的，中继器必须放置在任一位信号的含义受到噪声影响之前。

16．WorldFIP总线与FFHSE可以实现“透明联接”。

17．PROFIBUS-DP:用于传感器和执行器级的高速数据传输。

18．传输层及传输层以上，使用网关进行协议转换，提供更高层次的接口。

19．PA具有本质安全特性。

20．Profibus-PA用于过程控制（连续生产过程）。

21．Profibus-DP、Device-NET用于离散控制。

22．Lonworks用于楼宇自动化。

23．对象的嵌入与链接技术是OLE。

24．PROFIBUS-FMS:解决车间一级通用性通信任务。

25．动态数据交换技术是DDE。

26．PROFIBUS-DP采用RS-485双绞线或光缆传输。

27．FF总线把通信设备分为三类：链路主设备、基本设备和网桥。

现场总线技术复习题
1. 现场总线技术的定义是什么？
2. 现场总线技术的主要特点有哪些？
3. 请列举至少三种常见的现场总线技术。

4. 简述现场总线技术在工业自动化中的应用。

5. 现场总线技术与传统的模拟信号传输相比有哪些优势？
6. 描述现场总线系统的组成结构。

7. 现场总线技术中，主站和从站的功能是什么？
8. 请解释现场总线技术中的“实时性”概念。

9. 现场总线技术中的“冗余”设计有什么作用？
10. 列举现场总线技术中的几种常见的通信协议。

11. 现场总线技术在安全性方面有哪些考虑？
12. 简述现场总线技术在远程监控中的应用。

13. 描述现场总线技术在数据采集和处理中的作用。

14. 现场总线技术在设备诊断和维护中的优势是什么？
15. 请举例说明现场总线技术在智能建筑中的应用。

16. 现场总线技术在节能减排方面的贡献有哪些？
17. 简述现场总线技术在提高生产效率方面的作用。

18. 现场总线技术在系统集成中的重要性是什么？
19. 现场总线技术在现代制造业中的地位如何？
20. 现场总线技术的未来发展趋势是什么？。

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。

现场总线期末考试试题# 现场总线期末考试试题## 第一部分：选择题（每题2分，共20分）1. 现场总线是一种______。

A. 计算机网络B. 无线通信技术B. 有线通信技术D. 广播系统2. 以下哪个不是现场总线技术的特点？A. 多站能力B. 确定性C. 随机性D. 可靠性3. PROFIBUS是一种_______。

A. 工业以太网标准B. 现场总线标准C. 无线通信协议D. 光纤通信技术4. 现场总线控制系统中，_______是实现设备间通信的关键。

A. 传感器B. 执行器C. 通信协议D. 控制器5. 以下哪个不是现场总线技术的优势？A. 降低成本B. 提高灵活性C. 减少维护D. 增加复杂性6. 现场总线系统中，_______负责将现场设备的数据进行采集和处理。

A. 现场设备B. 通信接口C. 网络管理系统D. 控制中心7. 以下哪个不是现场总线通信介质？A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 空气8. 现场总线系统中，_______是实现数据交换的最小单位。

A. 数据包B. 数据帧C. 数据段D. 数据字节9. 现场总线技术中，_______是实现设备间通信同步的关键。

A. 时钟同步B. 频率同步C. 电压同步D. 电流同步10. 以下哪个不是现场总线技术的应用领域？A. 工业自动化B. 智能家居C. 军事通信D. 航空航天## 第二部分：简答题（每题10分，共30分）1. 简述现场总线技术的定义及其主要功能。

2. 描述现场总线控制系统的组成，并解释各部分的作用。

3. 现场总线技术在工业自动化中的优势是什么？## 第三部分：论述题（每题25分，共50分）1. 论述现场总线技术在现代工业自动化中的应用及其带来的变革。

2. 分析现场总线技术与传统4-20mA模拟信号传输方式的优缺点对比。

## 第四部分：案例分析题（共30分）某工厂采用现场总线技术进行生产线的自动化改造，请分析该工厂可能面临的技术挑战，并提出相应的解决方案。

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 Interbus7·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。

《工业控制网络》期末考试试卷适用班级考试形式班级姓名学号一、填空题(每空１分，共20*1=20分）1.现场总线具有数字化、开放性、、互操作性、和现场环境的适应性等特点。

2.模拟数据编码的三种编码方法是：、FSK（频移键控）和。

3.较为常见的网络拓扑结构有星形、、总线形和。

4.按连接距离分类网络可分为、城域网和。

5.ISO OSI 开放系统互联参考模型分为7层，即、数据链路层、、传输层、会话层、表示层和应用层。

6.在CAN 总线中存在5种不同的错误类型，即：、填充错误、CRC 错误、、应答错误。

7.TCP/IP 参考模型分为4层，即主机至网络层、、传输层和。

8.CAN 总线在传输速率为5kbps 及其以下时，传输距离可达；传输距离在40m 及其以下时，传输速率可达。

9.CAN 总线报文传送由4种不同类型的帧表示和控制：、远程帧、和超载帧。

10.计算机网络按作用范围（距离）可分为、城域网MAN 和。

题号一二三四总分总分人得分阅卷人得分二、判断题（每题2分，共10*2=20分）（）1.FF 现场总线网络上的两个设备之间最多不能超过4个中继器。

（）2.数据通信是指在两点或多点之间以二进制形式进行信息交换的过程。

（）3.控制网络不用解决不同公式产品之间的互操作性问题，因为工业网络中的这设不存在互操作性。

（）4.同轴电缆的内导体一般为铝制芯线。

（）5.中继器最多可以把32个网段连接起来。

（）6..没有防爆要求时，现场总线网段也需要有本质安全防爆栅。

（）7.现场总线阀门感应为非机械接触，磨损很小。

（）8.EPA 以太网由中国浙江大学与浙江中控技术股份有限公司共同研发。

（）9.现场基金会组织研发了HSE 高速以太网，主要用于过程级别的现场控制。

（）10.CAN 总线的硬件由主控制器，SJA1000和CAN 收发器三部分构成。

三、选择题（每题2分，共10*2=20分）1.现场总线是当今3C 技术发展的结合点，这里的3C 是指（）。

10、多路复用：在数据通信或计算机网络系统中，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：网桥是存储转发设备，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。

它具有寻址与路径选择的功能，在接收到帧之后，要决定正确的路径将帧送到相应的目的站点。

12、网络协议：就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

协议总是指某一层的协议，准确地说，它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。

三．简答题：1.中继器与放大器的区别。

中继器不同于放大器，放大器从输入端读入旧信号，然后输出一个形状相同、放大的新信号。

放大器的特点是实时实形地放大信号，它包括输入信号的所有失真，而且把失真也放大了。

也就是说，放大器不能分辨需要的信号和噪声，它将输入的所有信号都进行放大。

而中继器则不同，它并不是放大信号，而是重新生成它。

当接收到一个微弱或损坏的信号时，它将按照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。

按照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:①向设备发送强制数据CD。

②向设备发送传递令牌PT，使设备得到发送非周期数据的权力，为它们提供发送非周期数据的机会③为新入网的设备探测末被采用过的地址。

当为新设备找好地址后，把它们加入到活动表中。

④定期对总线发布数据链路时间和调度时间。

⑤监视设备对传递令牌PT的响应，当设备既不能随着PT顺序进入使用，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：系统开放性，互可操作性，通信的实时性与确定性，现场设备的智能性与功能自治性，对现场环境的适应性。

a)开放性：相关标准的一致性和公开性；系统集成的透明性和开放性；产品竞争的公正性和公开性。

工业控制技术期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. PLC编程中，以下哪个指令用于实现数据的比较？A. MOVB. CMPC. ADDD. SUB答案：B2. 在工业控制中，以下哪个传感器主要用于检测物体的位置？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 位置传感器D. 流量传感器答案：C3. 以下哪个是工业控制网络中常用的通信协议？A. HTTPB. FTPC. TCP/IPD. SMTP答案：C4. 工业自动化中，伺服电机主要用于实现什么功能？A. 精确定位B. 温度控制C. 压力调节D. 流量测量答案：A5. 以下哪个不是工业控制中的执行元件？A. 气缸B. 电机C. 传感器D. 继电器答案：C6. 工业控制中，以下哪个不是PLC的组成部分？A. 输入模块B. 输出模块C. 中央处理单元D. 电源模块答案：D7. 工业控制中，以下哪个不是人机界面（HMI）的功能？A. 数据显示B. 参数设置C. 程序下载D. 故障诊断答案：C8. 在工业控制中，以下哪个不是控制系统的组成部分？A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 电源答案：D9. 工业控制中，以下哪个不是自动化生产线的特点？A. 高效率B. 灵活性C. 高成本D. 稳定性答案：C10. 以下哪个是工业控制中常用的编程语言？A. C++B. JavaC. PythonD. Ladder Logic答案：D二、简答题（每题5分，共10分）1. 简述PLC的工作原理。

答案：PLC（可编程逻辑控制器）的工作原理基于输入设备接收信号，通过中央处理单元（CPU）进行逻辑处理，然后将处理结果通过输出设备执行。

PLC采用循环扫描方式工作，包括输入扫描、程序执行和输出更新三个主要步骤。

2. 解释什么是工业4.0，并简述其主要特点。

答案：工业4.0是指第四次工业革命，它以智能制造为核心，主要特点包括：高度自动化、智能化、网络化，以及物联网、大数据、云计算等技术的集成应用。

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：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，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。

工业网络期末试题及答案一、选择题1. 下列哪项不是工业网络的特点？A. 多样性B. 可靠性C. 安全性D. 高带宽答案：A2. 工业网络中的数据传输通常使用的是：A. 无线传输B. 有线传输C. 蓝牙传输D. 红外传输答案：B3. 工业网络最常用的通信协议是：A. TCP/IPB. HTTPC. FTPD. SMTP答案：A4. 工业网络的最大特点是：A. 高可靠性B. 高带宽C. 高安全性D. 高传输速率答案：A5. 工业网络中常用的网络设备是：A. 交换机B. 路由器C. 集线器D. 网卡答案：A二、填空题1. 工业网络的目标是实现 ___________ 。

答案：信息化生产2. 工业网络中，将现场设备连接到管理系统的通信链路称为___________ 。

答案：上行链路3. 在工业网络中，将管理系统连接到现场设备的通信链路称为___________ 。

答案：下行链路4. 工业网络中的网络传输介质包括有线和 ___________ 传输介质。

答案：无线5. 工业网络的软件系统包括 ___________ 和数据库系统。

答案：监控系统三、简答题1. 简述工业网络的优势和应用领域。

答：工业网络具有以下优势：- 高可靠性：工业网络需要保证数据传输的稳定性和可靠性，因此采用了冗余设计和故障恢复机制。

- 高带宽：工业网络需要处理大量的实时数据，因此需要具备高带宽的传输能力。

- 高安全性：工业网络中的数据涉及到企业的生产和管理，需要保护数据的机密性和完整性，因此采用了各种安全措施。

工业网络的应用领域包括制造业、能源行业、交通运输等。

在制造业中，工业网络可以实现生产线的自动化和智能化管理；在能源行业中，工业网络可以实现能源的监控和调度；在交通运输领域，工业网络可以实现交通流量的监控和管理。

2. 简述工业网络中常用的通信协议和网络设备，并说明其作用。

答：工业网络中常用的通信协议是TCP/IP协议。

TCP/IP协议是一种网络通信协议，用于实现不同设备之间的数据传输和通信。