《工业控制网络》题库(有答案)

第三章工业控制网络的基本构成1、从网络结构形式简述工业企业网的发展过程答：首先从“分层递阶式”向“分布化”、“扁平化”发展，其次将进一步向“网络化”和“动态重构化”的方向发展。

2、简述工业企业网的功能体系结构。

答：在功能上，工业企业网的结构分为信息网络和控制网络上下两层。

信息网络位于工业企业网的上层，是企业数据共享和传输的载体。

控制网络位于下层，与信息网络紧密联系集成在一起，服从信息网络的操作，同时又具有独立性和完整性。

3、简述工业控制网络与工业企业网之间的关系。

答：工业企业网络一般包括处理企业管理与决策信息网络和处理现场实时测控信息的工业控制网络两部分。

工业控制网络作为工业企业网络的重要组成部分，多于企业的生产具有重要作用，是现代化工业企业发展的必然趋势。

4、工业企业网的典型应用有哪些简述它们的主要应用领域。

答：工业企业网支持的应用有管理信息系统（MIS）、办公自动化（OA）、计算机集成制造系统（CIMS）、决策支持系统（DSS）、客户关系管理（CRM）、电子商务（EB）等。

管理信息系统辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标，完成企业日常结构化的信息处理任务。

办公自动化利用先进的科学文化技术，使人们借助各种设备解决一部分办公业务问题。

计算机集成制造系统借助计算机硬件及软件，综合应用现代管理技术，制造技术等，将企业生产全过程有机的集成并有效地运行。

决策支持系统是以管理科学，运筹学等科学为基础，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。

客户管理系统实施于企业的市场营销、销售、服务与技术支持等与客户相关的领域。

电子商务是整个贸易活动的自动化和电子化。

5、简述DCS控制系统的特点。

答：DCS具有以下特点，1）松耦合的多处理机系统，可实现硬件积木化。

2）软件模块化。

3)控制系统用组态方法组成。

4）通信网络应用。

5）可靠性高。

6、现场总线控制系统是在怎样的背景下发展起来的简述其特点。

⼯业控制⽹络复习重点⼯业控制⽹络题型：填空（15*1’）选择（10）分析（2）简答（5）操作（10’）第⼀章1.现场总线定义：国际电⼯委员会制定的国际标准IEC61158对现场总线（fieldbus）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。

现场总线——控制⽹络现场总线——⼯业电话线现场总线——底层控制⽹络2.输⼊输出设备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。

3.现场总线特点适应⼯业应⽤环境。

要求实时性强，可靠性⾼，安全性好。

多为短帧传送。

(短帧传输体现实时性)通信的传输速率相对较低。

4.⼏种现场总线Foundation Fieldbus，FFLonWorksProfibusControlNetDeviceNetCANHart5.现场总线系统组成与组织结构硬件：◆总线电缆，⼜称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。

◆连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。

软件包括：系统平台软件：为系统构建、运⾏以及为系统应⽤软件编程⽽提供环境、条件或⼯具的基础软件。

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。

系统应⽤软件：为实现系统以及设备的各种功能⽽编写的软件，包括系统⽤户程序软件、设备接⼝通信软件和设备功能软件。

6.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（输⼊设备）；执⾏器（输出设备）；控制器；监控／监视计算机；⽹桥／⽹关/中继器/集线器/交换机/路由器（⽹络互联设备）；其他现场总线设备（HMI）。

7.现场总线技术特点：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、系统结构和功能⾼度分散性6、互操作性与互换性⽹络优点（5个）：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12.概括现场总线是综合⾃动化的发展需要综合⾃动化要求对企业信息的优化利⽤。

工业互联网理论题库及答案解析1000题一、基础知识篇1. 工业互联网的定义是什么？工业互联网是指将工业生产与互联网技术相结合，通过数据采集、传输和处理等手段，实现企业内外信息化、智能化的一种综合性技术系统。

2. 工业互联网的特点有哪些？•高度集成化：将传感器、设备、网络、云平台等不同技术融合在一起。

•高度智能化：通过数据分析和人工智能等技术，实现设备的智能监控和自动化控制。

•高度安全保证：采用多层次的安全策略，保护工业互联网系统的安全性。

3. 工业互联网的核心技术包括哪些？•传感器技术：用于采集物理量和环境信息。

•通信技术：用于实现设备之间、设备与云平台之间的数据传输。

•数据分析技术：用于处理和分析采集到的大数据。

•云计算技术：提供大规模存储和计算资源。

•人工智能技术：通过机器学习和深度学习等方法，实现数据的自动分析和决策。

4. 请解释“工业互联网的边缘计算”是什么？工业互联网的边缘计算是指将数据处理和分析的过程尽量放在靠近数据源的终端设备上，减少数据传输和延迟，提高实时性和反应能力。

5. 请简要介绍工业互联网的发展趋势。

•多样性发展：涉及的行业将进一步扩大，包括制造业、能源、交通、农业等。

•智能化应用：智能制造、智慧城市等智能化应用将日益增加。

•物联网技术融合：工业互联网将与物联网、人工智能等技术融合，相互促进。

•数据驱动决策：数据分析和人工智能技术的应用将成为工业互联网的核心。

•安全与隐私保护：工业互联网系统的安全性和隐私保护将成为重要关注的方向。

二、应用场景篇1. 工业互联网在制造业中的应用有哪些？•智能制造：通过工业互联网技术实现生产线的智能化管理和自动化控制。

•设备监测：利用传感器和数据分析技术对设备状态进行监测和预测。

•远程操作：通过工业互联网，实现对设备的远程操作和控制。

•物流管理：利用工业互联网技术实现对物流过程的实时监控和智能调度。

2. 工业互联网在能源行业中的应用有哪些？•能源监测：利用传感器和数据分析技术对能源的采集、传输和使用过程进行监测和优化。

《工业控制网络》课程综合练习题及答案一、判断题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.工业控制网络从上向下依次为现场设备网、过程控制网、管理信息网等几个层次。

（×）3.在整个工业通信网络模型中，现场设备层是整个网络模型的基础和核心。

（√）4.模拟信号传输的优点是精度高，但易受干扰。

（×）5.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。

（×）6.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。

（√）7.在涉及系统实际数据传送能力时，使用比特率。

（√）8.曼彻斯特码属于不归零码。

（×）9.基带网的线路工作方式一般只能为双工方式。

（×）10.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。

（√）11.在异步TDM中，时间片是预先分配好的。

（×）12.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽。

（√）13.以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD，所以没有冲突。

（×）14.100BASE-T快速以太网的MAC帧结构与10BASE-T的MAC帧结构不同。

（×）15.划分VLAN后，交换机的所有端口一定在一个广播域内。

（×）16.IP协议提供的是可靠、面向连接的IP数据报传送服务。

（×）17.划分子网可以解决IP地址面临枯竭的问题。

（×）18.地址转换协议ARP的作用是将物理地址转换为IP地址。

（×）19.拥塞控制与流量控制不是一回事。

（√）20.安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内自动控制装置之间的数字式、串行双向、多点的数据通信总线称为现场总线。

（√）21.现场总线通信的关键特征主要有点对点分布、全数字化、双向传输。

（×）22.现场总线的基本结构有星型、总线型。

（√）23.现场总线的核心与基础是总线协议。

1、工业控制网络技术的特点：（1）具有实时性和时间确定性（2）、信息多为短帧结构且交换频繁 3可靠性和安全性较高 4网络协议简单实用 5网络结构具有分散性 6易于实现与信息网络的集成1、工业控制网络技术包括：1.现场总线技术：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 2.工业以太网技术：采用与商用以太网兼容的技术，选择适应工业现场环境的产品构建的工业网络2、自动控制系统的发展主要经历了那几个阶段：1 气动信号控制阶段 2 模拟信号控制阶段3 集中式数字控制 4 集散式数字控制 5网络控制3、网络控制系统的优点；1结构简单、安装维护方便 2 信息集成度高3 现场设备测控功能强 4 易于实现远程控制4、控制网络与信息网络的区别：1 控制网络具有较高的数据传输实时性和系统响应实时性2控制网络具有较强的环境适应性和较高的可靠性 3 控制网络必须解决多家公司产品和系统在同一网络中的相互兼容问题5、控制网络和信息网络集成的实现方式：1 采用硬件实现 2采用DDE实现 3采用统一的协议标准实现 4采用数据库访问技术实现 5采用OPC实现第二章CAN （控制器局域网）1、CAN总线特点：1.AN为多主方式工作 2.AN网络上的节点信息分成不同的优先级3.CAN 采用非破坏性总线仲裁技术 4.采用报文滤波 5.直接通信距离可达10km 6结点取决于总线驱动电路 7.采用短帧结构传输时间段抗干扰能力强，有较好的检错结果 8.每次信息都有CRC检验及其他检错措施 9.通信介质可为双绞线，同轴电缆或光线选择灵活 10.CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能2、CAN通信模型：遵循ISO/OSI标准模型，分为数据链路层和物理层。

数据链路层包括逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层3、报文传送类型：数据帧、远程帧、错误帧和超载帧4、报文结构：1.帧的组成：由7个不同位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC 场、应答场、帧结束5、错误类型：位错误、填充类型、CRC错误、格式错误、应答错误6、正常位时间组成：分为几个互不重叠的时间段，包括：同步段、传播段、相位缓冲段1、相位缓冲段27、显性隐性类：显性“0”状态以大于最小阀值的差分电压表示隐形“1”8、CAN通信控制器：（1）sja1000通信控制器实现了can总线物理层和数据链路成的所有功能。

工业控制网络试题B一、名词解释（共3分）1、FCS（本题0.5分）答：现场总线控制系统。

2、SAP（本题0.5分）答：服务访问点。

3、CSMA/CD（本题0.5分）答：载波监听多路（点）访问/冲突检测。

4、SDU（本题0.5分）答：服务数据单元。

5、全双工通信（本题0.5分）答：能同时进行双向通信。

6、点对点网络（本题0.5分）答：由一对对机器之间的多条连接构成的网络。

第1 页（共9 页）试题：工业控制网络班号：姓名：二、填空题（共24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、多点通信的数据总线称为现场总线。

2、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。

3、进入“工业控制系统用现场总线”国际标准IEC61158（ED2.0）中的现场总线类型有FF H1、ControlNet、Profibus、P-Net、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、Interbus。

4、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。

5、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，长度可变的位场是数据场。

6、DeviceNet现场总线的优点是开放、低价、可靠、高效。

7、在DeviceNet现场总线中，一个连接中一般包含3种类型的定时器，即发送触发定时器、静止/看门狗定时器和生产停止定时器。

8、CAN总线中，就错误界定而言，一个单元可能处于下列3种状态之一：错误激活、错误认可和总线脱离；为了界定故障，在每个单元中都设有两种计数：发送错误计数和接收错误计数。

第2 页（共9 页）三、单选题（共8分，每题1分）1、ControlNet现场总线是由下面哪个公司推出的：A. SiemensB. BoeingC. RockwellD. Fisher-Rosemount 答：（C ）2、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：（D ）3、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：（D ）4、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(AC.7-AC.0)异或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收C. (ID.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 ）第3 页（共9 页）5、CAN总线两端应加终端电阻，其标准阻值为：A. 75ΩB. 120ΩC. 200ΩD. 330Ω答：（B ）6、使用晶振频率为16MHz的独立CAN控制器SJA1000，若BTR0=01Hex，BTR1=1Chex，则由其所决定的位速率是：A. 1MbpsB. 500kbpsC. 250kbpsD. 125kbps 答：（C ）7、在DeviceNet现场总线中，若显式请求报文的服务区字节内容为0x05，则在该报文的响应报文中的服务区字节内容为：A. 0x00B. 0x05C. 0x85D. 0xC5 答：（C ）8、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7D. 生产_连接_长度属性值超过8 答：（D ）第4 页（共9 页）四、判断题（10分，每小题1分）1、CSMA的1-坚持退避算法缺点是介质的利用率较低。

第五章工业以太网及其应用1、什么是工业以太网？有何特点？答：工业以太网是指工业厂商将传统的现场总线架构在以太网上。

基于IEEE802.3标准，工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输以太网标准。

将以太网高速传输技术引入到工业控制领域，是企业内部互联网、外部互联网和国际互联网提供的技术和广泛应用进入生产和过程自动化。

这种应用推动了自动化技术与互联网技术的结合，是未来制造业电子商务的网络技术雏形，也是自动化技术的发展趋势。

2、在S7--300中使用工业以太网，如何进行硬件组态？答：操作步骤如下：（1）打开“SIMATIC Manger”，根据系统硬件的组成，进行系统的硬件组态。

（2）分别组态两个系统的硬件模块。

（3）设置CP343—1、CP343—IT模块的参数，建立一个新的以太网。

设置MPI、IP地址。

3、在S7—300中，FCS（AG-Send）和FC6（AG-Recv）程序块如何应用？答：在“SIMATIC Manger”界面中，分别在CPU314C——2PTP、CUP314C——2DP中插入OB35定时中断程序块和数据块DB1、DB2，并在两个OB35中调用FCS（AG-Send）和FC6（AG-Recv）程序块。

4、与普通的现场总线及工业以太网相比较，PROFINET有哪些不同的地方？答：PROFINET是由Profibus国际组织推出的新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化领域提供了一套完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题。

同时作为跨供应商的技术，可以完全兼顾工业以太网和现有的现场总线技术，保护现有资源。

5、请简单说明PROFINET IO通信的组态过程。

答：操作步骤如下：（1）打开STEP7软件（2）新建一个项目(3)添加IO Controller(4)对IO Controller进行硬件组态(5)对IO Ｄｅｖｉｃｅ进行硬件组态(6)编写程序步骤（7）设置ＩＯ设备名（8）设置ＰＧ／ＰＣ接口（9）下载硬件组态。

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。

工控网络安全知识答题工控网络安全是指保护工控系统及其网络不受恶意攻击、未经授权的访问、病毒等威胁的一系列防护措施和技术手段。

在工控系统中，由于其对于生产过程的控制性质，安全问题的发生可能带来巨大的经济和安全风险。

因此，工控网络安全成为工业企业亟需解决的问题。

工控网络安全知识包括以下方面：1. 网络架构与拓扑：了解工控系统网络的组成、网络拓扑、网络边界等基本概念，以便于设计安全的网络架构。

2. 工控系统漏洞与攻击方式：了解工控系统常见的漏洞与攻击方式，如缓冲区溢出、拒绝服务攻击、远程执行代码等，以便于及时发现和防范这些攻击。

3. 安全策略与控制：掌握工控系统的安全策略，如网络访问控制、身份验证、防火墙等措施，以保护工控系统不受未经授权的访问。

4. 应急响应与恢复：了解工控系统应急响应的流程与步骤，及时应对威胁与攻击，保证系统的正常运行。

5. 加密与认证：了解工控系统中的加密与认证技术，如SSL/TLS、IPSec等，以确保数据的机密性和完整性。

6. 安全行为与意识培养：提高人员的安全意识，加强对工控网络安全的重视，并制定相应的安全政策与工作流程。

7. 网络监测与事件响应：建立完善的网络监测系统，及时发现并响应可能的网络安全事件，采取相应的措施进行处置。

8. 漏洞管理与修复：定期进行漏洞扫描和安全检测，及时修复系统中的漏洞，确保系统的安全性。

9. 安全培训与教育：定期组织安全培训和教育，提高员工对工控网络安全的认识和防范能力。

10. 法律与政策法规：了解工控网络安全相关的法律法规，如《网络安全法》、《国家工业控制系统安全基本要求》等，遵守相关法律法规，保护工控系统的安全。

总之，了解和掌握工控网络安全知识是保障工控系统安全的重要前提，只有做好系统的安全防护和管理，才能确保工控系统的正常运行和安全稳定。

一、概念题1、现场总线答：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、模拟数据编码答：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、数字数据编码答：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、单极性码答：信号电平是单极性的数字数据编码。

5、双极性编码答：信号电平为正、负两种极性的数字数据编码。

6、归零码（RZ）答：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）答：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、基带传输答：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、载波传输答：采用数字信号对载波进行调制后实行传输。

11、单工通信答：就是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、半双工通信答：是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、全双工通信是指能同时作双向通信。

14、广播式网络答：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、仅限组2服务器一个UCMM非能力的和必须使用预定义主/从连接组来建立通信的从站。

工业控制网络试题B一、名词解释（共5分）1、现场总线（本题4分）答：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、协议（本题1分）答：协议是定义（同层对等实体）之间交换的帧、分组和报文的格式及意义的（一组规则）。

试 题：工业控制网络 班号： 姓名：二、填空题（共25分，每空0.5分）1、IEC61158（ED4.0）包含20个类型，其中的13种类型是：IEC/TS61158、PROFIBUS 、P-NET 、FF HSE 、SwiftNet 、WorldFIP 、INTERBUS 、FF H1、PROFINET 、TCnet 、EtherCAT 、TCnet 、EPA ；由中国提出的是EPA 。

2、目前共有4种现场总线类型成为了中国推荐性国家标准，它们是AS-i 、DeviceNet 、PROFIBUS 、Modbus 。

3、ISO/OSI 参考模型的7层分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

4、CAN 数据帧由7个不同的位场组成，按由先到后发到总线上的顺序，分别是：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC 场、应答场、帧结束。

5、CAN 总线中存在5种不同的错误类型：位错误、填充错误、CRC 错误、形式错误、应答错误。

6、在CAN 总线中，就故障界定而言，一个单元可能处于下列三种状态之一：错误激活、错误认可、总线脱离。

7、给出4种网络拓扑结构：星形拓扑、环形拓扑、总线拓扑、 树形拓扑。

8、现场总线设备的6种类型为：变送器/传感器、执行器、控制器、 监控/监视计算机、网络互连设备、其它现场总线设备。

三、单选题（共10分，每题0.5分）1、下列现场总线中只进入了中国国家标准指导性文件的是： A. ControlNet B. Ethernet/IPC. LonWorksD. Modbus 答：（ C ） 2、下图中属于相移键控PSK 编码的是：答：（ B ）3、将网络分为“广播式网络”和“点到点网络”，是按照下列哪种分类标准划分的？A. 使用目的B. 服务方式C. 交换方式D. 传输技术 答：（ D ） 4、在应用CAN 总线重同步规则时，下列哪种情况被认为是一个“提前到来”的跳变沿：A. 沿落在同步段B. 沿落在传播段C. 沿落在相位缓冲段1D. 沿落在相位缓冲段2 答：（ D ） 5、CAN 总线在进行故障界定时，当错误计数值大于多少时，说明总线被严重干扰？A. 96B. 119C. 127D. 255答：（ A ）6、标准格式的CAN报文标识符可用数目为多少个？A. 211B. 211-27C. 211-24D. 211-23答：（C ）7、DeviceNet所使用的5芯电缆，规定CAN_L使用什么颜色？A. 红色B. 蓝色C. 黑色D. 白色答：（B ）8、DeviceNet组3报文中，共有多少个报文ID可供使用？A. 16B. 8C. 7D. 4 答：（C ）9、DeviceNet开放显式信息连接请求/响应中的“报文体格式”值为0时，表示：A. 8位类ID/8位实例IDB. 16位类ID/16位实例IDC. 16位类ID/8位实例IDD. 8位类ID/16位实例ID答：（A）10、DeviceNet协议中若分段协议字节值为十六进制82，则说明这是：A. 第一段B. 中继段C.最后一段D. 应答段答：（C ）11、根据DeviceNet协议，3号类是指下面的那个对象类？A. 链接生产者对象类B. 链接消费者对象类C.连接对象类D. DeviceNet对象类答：（D ）12、在DeviceNet现场总线中，下列16进制类ID代码不属于开放范围的是：A. 0EB. 11C.1CD. 65 答：（D ）13、在DeviceNet现场总线中，连接对象实例属性有多少个：A. 01B. 02C.多于10D. 多于20 答：（C ）14、在DeviceNet现场总线中，一个由应用对象负责响应的从站轮询连接实例其“传送类_触发”属性十六进制值应为：A. 22B. 23C.82D. 83 答：（D ）第 4 页（共12 页）15、一个DeviceNet节点若未明确指定，其默认的MAC ID和波特率是多少？A. 0和125kbpsB. 0和500kbpsC. 63和125kbpsD. 63和500kbps答：（C ）16、若一DeviceNet从站其分配选择字节为十六进制07，则下列哪个连接未被分配？A. 位选通B. 轮询C. COS/周期D. 显式答：（C ）17、根据DeviceNet预定义主/从连接组报文规定，若从站有COS事件要向主站报告并接收主站对其应答，则使用下面哪一对报文？A. 组1报文ID D，组2报文ID 2B. 组1报文ID E，组2报文ID 0C. 组1报文ID F，组2报文ID 5D. 组2报文ID 3，组2报文ID 4 答：（A）18、DeviceNet对象的实例ID为？A. 01B. 02C.0 3D. 04答：（A ）19、CAN总线中，对于标准格式的数据帧，不计位填充，最长的位数为：A. 108B. 44C.52D. 128答：（A）20、ControlNet使用的MAC机制为：A. CSMA/CDB. 令牌环C.非破坏性逐位仲裁机制D.隐性令牌传递机制答：（D ）四、判断题（10分，每小题1分）1、CSMA/CD媒体访问控制方式中，如使用P坚持退避算法，若节点数目与P的乘积大于1，则冲突不可避免。

现场总线及工业控制网络汤旻安课后题答案
1、简要说明现场总线、控制网络的定义。

答:现场总线是指将现场设备(如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等)与工业操作单元、现场操作站等互联而成的通信网络，它的关键标志是能支持双向、分散、多节点、总线式的全数字通信，是工业控制网络向现场及发展的产物。

2、简要说明现场总线技术的特点。

答:现场总线是3C(计算机、通信、控制)技术的融合。

其技术特点是:信号输出全数字、控制能力全分散、标准统一全开放。

具体是(1)系统的开放性(2)互操作性与互用性(3)现场设备的智能化与功能自治性(4)系统结构的高度分散性(5)对现场环境的适应性。

3、简要说明网络化控制系统的结构组成。

答:由被控对象、执行器、传感器、网络时延、控制器组成
4、网络化控制系统的主要技术特点有哪些？
答:主要有:1、结构网络化2、节点智能化3、控制现场化和功能分散化4、系统开放化和产品集成化5、对现场环境的适应性
5、HART通信模型有那几层组成
答:HART通信模型由3层组成:物理层、数据链路层和应用层。

6、与传统布线相比，P-NET现场总线技术在工业控制应用中具有哪些优势？
答:与传统布线相比，P-NET现长总线技术在工业控制应用中有很大的优势，它可以简化设计和安装，减少布线的数量和费用，避免
各种设备故障的发生，实现更白接也更广泛的使用功能。

7.Wor1dFIP可用的运输速率有哪些，标准传输速率是多少?
答:传输速率用于铜线的有31.25Kbit/s、1Mbit/s和2.5Mbit/s，其中IMbits是标准速率。

一、解释以下名词：
1、工业控制网络
2、基带传输
3、调频、调幅、调相
4、现场总线
5、计算机网络的拓扑结构
二、简答题：
1、现场总线技术的特点，典型的现场总线有那些类型。

2、工业控制网络相对信息网络的特点。

3、与常规仪表相比，基金会现场总线仪表的主要特点。

4、描述CAN总线的报文结构。

5、工业以太网的主要技术及典型结构有那些
三、举例说明CAN总线位仲裁的实现方式。

四、画出01001100的NRZ编码、曼码、和差分曼码的编码波形。

五、画出OSI参考模型图。

一、解释以下名词：
1、工业控制网络
2、基带传输
3、调频、调幅、调相
4、现场总线
5、计算机网络的拓扑结构
二、简答题：
1、现场总线技术的特点，典型的现场总线有那些类型。

2、工业控制网络相对信息网络的特点。

3、与常规仪表相比，基金会现场总线仪表的主要特点。

4、描述CAN总线的报文结构。

5、工业以太网的主要技术及典型结构有那些
三、举例说明CAN总线位仲裁的实现方式。

四、画出01001100的NRZ编码、曼码、和差分曼码的编码波形。

五、画出OSI参考模型图。

山东管理成人教育《工业控制与网络组态技术》期末考试复习题及参考答案一、概念题（每题2分，共20分）1、现场总线2、模拟数据编码3、数字数据编码4、单极性码5、双极性编码6、归零码（RZ）7、差分码8、基带传输9、载波传输10、封装二、填空题（每题2分，共20分）1、现场总线控制系统硬件包括：、；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、、、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：；执行器；控制器；监控/监视计算机；；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、、、、互换性、现场环境的适应性等特点。

4、进入“工业控制系统用现场总线”国际标准IEC61158（ED2.0）中的现场总线类型有、、、P-Net、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、Interbus。

5、进入“低压开关设备和控制设备”现场总线国际标准IEC62026中的现场总线类型有、、、。

6、2002年10月8日中国国家标准化管理委员会批准了我国低压开关设备和控制设备的国家标准GB/T18858，其中包括了2个现场总线类型：和。

7、模拟数据编码的三种编码方法是：、、。

8、较为常见的网络拓扑结构有、、和。

9、网络中常用的传输介质有、、、、无线与卫星通信。

10、传输介质的特性主要包括：、、、、、。

三、选择题（每题2分，共20分）1、下面哪个国际标准不是关于现场总线的：（）A.IEC61158B.IEC62026C.ISO11898D.IEC1158。

第一章习题一、选择题：1、工业控制系统是指什么？BA.用于家庭娱乐的电子设备B.用于工业生产的电子设备C.用于医疗行业的电子设备D.用于通信行业的电子设备2、工业控制系统安全是指什么？AA.保护工业控制系统不受黑客攻击B.保护工业控制系统不受病毒感染C.保护工业控制系统不受自然灾害影响D.保护工业控制系统不受机器故隙影响3、工业控制系统中的SCADA是什么意思？CA.工业控制系统的传感器和执行器B.工业控制系统的编程语言C.工业控制系统的数据采集和监控系统D.工业控制系统的网络安全防御系统4、工业控制系统安全的挑战主要包括以下哪些方面？DA.缺乏足够的技术安全措施B.员工安全意识不够C.第三方供应商的安全问题D.所有以上答案二、简答题1、工业控制网络分层拓扑包括几层,各层有什么功能。

工业控制网络通常采用分层拓扑结构，其中包括以下几个主要层次，每个层次都有特定的功能：1.物理层：功能：负责传输比特流，管理物理连接和介质，确保数据的物理传输。

2.数据链路层：功能：提供对物理介质的访问和错误检测，负责帧的传输和接收，确保数据的可靠性。

3.网络层：功能：负责数据的路由和转发，确保数据从源到目的地的正确传输。

在工业控制系统中,通常会有一些特定的网络协议用于实现这一层的功能。

4.传输层：功能：提供端到端的通信，确保数据的可靠传输，包括错误恢复和流量控制。

在工业控制系统中，可能使用一些传输层协议来实现这些功能。

5.会话层：功能：管理数据交换的会话过程，确保通信的顺序和正确性。

在工业控制系统中，可能会使用一些会话协议来支持会话层的功能。

6.表示层：功能：处理数据的编码、加密和格式转换，确保不同系统之间的数据能够正确解释和理解。

7.应用层：功能：提供用户接口和网络服务，支持特定的应用程序。

在工业控制系统中，应用层可能包括用于监控、控制和数据采集的应用程序。

这些层次的分工和功能有助于提高系统的可维护性、可扩展性和安全性，同时降低系统的复杂性。

工业控制网络技术第七章课后答案1.简要说明工业控制网络的集成方式和各自适用的场合。

① 自动化层的信息网络和控制网络统一集成，通过路由器与设备层的现场总线/控制网络连接络进行互联，从而形成一体化的工业控制网络。

② 各现场设备的控制功能由嵌入式系统实现，通过网络接口与控制网络相连。

控制网络与信号息网络统一构建，从而形成一体化的工业控制网络。

③将现场总线控制网络与internet集成。

2.结合实例，简要说明工业控制网络的集成原则。

① 实时性原则：在大多数监控系统中，对数据采集和处理的要求非常高，因此在网络设计中应予以注意该首先考虑到这一点，根据具体的情况在不同的网段采用响应的解决办法，以减少延迟，提高系统的实时性。

② 可靠性原则：监控系统一般对传输网络的可靠性要求较高，因为其可靠性直接影响到监控计算机的收入到的现场信息的正确性，以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行，进而影响奥整个监控系统的性能。

③ 开放性原则：网络系统的开放性涉及网络系统中不同网段之间的互联，以及企业内部网络与外部网络之间的互联的可实现性。

④ 实用性原则：网络系统的设计应基于需求分析，如网络节点的数量和节点的地理分布，网络的信息量、运行速率、传输能力，以及网络建成之后改建的可扩充性，如网络节点增加、网络扩展等。

先进性原则：当今网络技术发展很快。

我们应该努力选择高技术水平，有光明的未来，短期内不会被清洗。

汰的网络系统来组建监控系统的网络。

⑥ 软件资源丰富性原则：在监控系统网络的产品选择中，还应考虑系统是否有丰富的软件支持。

别是需要功能性强、性能好的网络管理软件的支持，以便今后对网络系统的运行、管理与维护。

⑦经济性原则：网络系统设计像任何一项工程设计一样，必须考虑到投资的合理性，如系统的性价比、投入产出比、企业经济承载力等。

工业控制网络的总体设计应考虑哪些问题？① 项目是否采用现场总线技术；② 系统的实时性要求是什么；③ 是否已成功应用；④ 采用什么样的系统结构配置；⑤如何实现车间自动化系统与全场自动化系统的连接。