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
- 1 - 《工业控制网络》课程标准
课程代码：31331Z18
学 时 数：42学时（其中：理论30学时 实践12学时）
课程类型：理论+实践 开课学期：（第4学期）
适用专业：机电一体化高职 开课单位：汽车工程学院
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一、课程定位和目标
课程定位：《现场总线与工业控制网络》课程是机电一体化专业的一门专业基础课，通过本课程的学习使学生掌握现场总线网络拓扑结构，掌握现场总线主要技术指标，掌握掌握主要连接件和接口设备使用和维护，了解硬件和软件组态操作，了解现场总线工程与设计。
教学目标：是使学生建立现场总线的概念、基本特点，建立DNS和FCS概念，了解DCS和FCS系统设备和系统结构，了解计算机网络及工业网络体系结构、网络模式、工业网络通信概念、开放式系统互连参考模型、TCP/IP参考模型，了解PP的主要连接件和接口设备以及硬件连接、组态技术，PRDPIBUS的主要技术、CAN总线技术协议、工业以太网的通信方案。理解现场总线控制技术的基本概念和原理，理解PP通信模型及其主要技术、PP功能块及PP工业组态，理解PRDPIBUS通信技术，理解CAN物理层以及总线器件工作原理，理解工业以太网的实时通信技术，控制器工作原理。要求学生具备现场总线控制系统正常运行的维护和故障检修能力，具有一定的团队精神和解决问题能力。具体目标包括知识目标、技能目标、素质目标，如表1所示。
表1 课程目标结构
知识目标 1．熟悉工业控制系统体系结构；
2．熟悉计算机局域网及其拓扑结构；
3．了解信号的传输和编码技术；
4．了解现场总线网络结构与互联网的网络结构的不同；
5．熟悉现场总线常用的主要连接件、仪表和接口设备；
6．熟悉现场总线技术指标；
7．熟悉现场总线工程与设计；
工业控制网络的发展初探
摘 要：工业自动化和信息技术的发展,使整个社会生产已经向自动控制、智能控制上转型。作为21世纪工业生产的一个重要标志,工业控制网络逐渐应用于工业生产的各个方面。工业控制网络既包括底部设备层的传感器,检测器等器件,也包括终端管理层的办公自动化操作系统,还包括串联起整个系统的现场总线技术。工业控制网络在工业通信及先进制造领域起到关键性作用。
关键词：工业控制网络；现场总线；发展趋势
0.引言
随着计算机技术、网络技术、控制技术以及现场总线技术的迅速发展，嵌入式微处理器的广泛应用，国际工作研究方向逐渐从重工业、单一化转变为微电子、多元化。自动化技术作为其中的一项重要内容,在工业控制上逐渐显现出了它的优势。本文主要通过对工业控制网络的结构和现场总线技术的描述,来探究未来工业控制网络结构的发展方向。
1、传统工业控制网络结构
从总体结构上来讲，传统企业网络可分为三个层次：管理层、监控层和现场设备层。其结构示意图如下所示：
图一 传统工业控制网络
●管理层。主要是办公自动化系统，同时从监控层提取有关生产数据用于制定综合管理决策。管理层一般使用通用以太网，方便操作，并可连入外部网络。 ●监控层。从现场设备中获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，另外还包括控制组态的设计和安装。监控层的功能一般由上位计算机完成，一方面，它通过扩展槽中网络接口板与现场总线相连，协调网络节点之间的数据通信；另一方面，通过专门的现场总线接口（转换器）实现现场总线网段与以太网段的连接。其关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口，主要负责现场总线协议与以太网协议的转换，保证数据包的正确解释和传输。监控层除上述功能外，还为实现先进控制利远程操作优化提供支撑环境。
●设备层。现场设备以网络节点的形式挂接在现场总线网络上，依照现场总线的协议标准，设备采用功能块的结构，通过组态设汁，完成数据采集、a/d转换、数字滤波、温度压力补偿、pid控制等各种功能；此外，通过智能转换器对传统检测仪表电流电压进行数字转换和补偿。
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一、 基础部分 1
1.
工业自动控制系统在历史上出现过哪几种控制系统：（4种）。
模拟仪表控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统
2.
工业以太网的定义及发展过程：P7
工业以太网一般是指技术上与商用以太网兼容，但在产品设计、材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等
方面能满足工业现场的需要。工业以太网是应用于工业自动化领域的以太网技术，
它是在以太网技术和TCP/IP技术的基础上发展起来的一种工业控制网络。
3.
工业以太网的优势及不足：P8 优势：应用广泛、成本低廉、通信速率高、软硬件资源丰富、可持续发展能
力强、易于实现管控一体化
不足：实时性问题、可靠性问题、安全性问题、总线供电问题
4.
数据通信系统的组成：P16
数据通信系统一般由信息源与信宿、发送设备、接受设备和传输介质几部分组成。
5.
数字数据的模拟编码技术可分为_ _种。P17
3种。幅移键控法（ASK）、频移键控法（FSK）、相移键控法（PSK）
6.
数字数据的数字编码技术_ _种。P18
4种。单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码
7.
差错控制的定义及差错控制编码的分类_ _。P21-22 定义：就是要在数据通信过程中发现并纠正差错，将差错控制在尽可能小的
范围内，保证数据通信的正常进行。
分类：分为检错码（自动发现差错）和纠错码（自动发现并纠正差错）。 2
2
8.
检错码中的奇偶校验、和校验、CRC 校验的基本定义_ _。P22-24
9.
各类网络互连设备的基本定义_ _。P27-28
网络接口卡、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关
10.
开放系统互连参考模型 OSI 中，共分七个层次，分别是_ _ 。
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
OSI协议参考模型：
1）物理层：提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和
