现场总线郭琼习题答案

本答案仅供参考。

第1章绪论1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。

答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。

两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。

输入过程通道包括：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。

输出过程通道包括：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。

1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

1.5 数字PID 控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID 控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。

PID 位置式根据偏差计算阀门的位置，PID 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

1.6 试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。

答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki ti Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。

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。

第4章FXGP_WIN_C编程软件的使用一、FXGP_WIN_C主界面的认识1．PLC程序上载第一步：点击菜单拦中的“PLC”→“端口设置”，弹出“端口设置”的对话框，如图1所示。

选择正确的串行口后，按“确认”键。

图1“端口设置”对话框第二步：点击菜单拦中的“PLC”→“程序读入”，弹出“PLC类型设置”的对话框，如图2所示。

选择正确的PLC型号，按“确认”键后，等待几分钟，PLC的程序即上载到编程软件的程序界面中并通过“文件”→“保存”存入相应的文件夹中。

图2 “PLC类型设置”对话框2．程序编辑菜单点击菜单拦中的“文件”→“新文件”按钮，弹出“PLC类型设置”窗口，选择好型号后按“确认”，出现图3所示的梯形图编程界面，界面显示左右母线、编程区、光标位置、菜单栏、工具栏、功能图栏、功能键、状态栏以及标题栏等。

图3梯形图编程界面二、程序的生成与下载程序文件的来源有三个：新建一个程序文件，或打开已有的程序文件，还可以从PLC 上传运行的程序文件。

现以新建程序文件为例，简单介绍程序的生成和下载。

1．新建程序文件点击“文件”→ “新建”，选择PLC 型号FX2N ，按“确认”。

2．输入元件将光标（深蓝色矩形框）放置在预置元件的位置上，然后点击“工具”→“触点（或线圈）”，或点击功能图栏中图标（触点）或（线圈），弹出 “输入元件”对话框，键入元件号，如“X1”、“Y2”。

定时器T 和计数器C 的元件号和设定值用空格符隔开，如图4所示。

可以直接键入应用指令，指令助记符和各操作数之间用空格符隔开，如图5所示。

菜单栏工具栏 光标 左母线 右母线功能键 状态栏 编程区 功能图图4 “输入元件”对话框图5 应用指令输入3．连线与删除连线方向有两个：一个是水平连线，另一个是垂直连线。

1）水平连线和删除将光标放置在预放置水平连线的地方，然后点击“工具”→“连线”→“—”（或点击功能图栏中图标）。

删除水平连线的方法：将光标选中准备删除的水平连线上，然后点击鼠标右键，在下拉菜单中点击“剪切”（或直接按键盘的“delete”键）。

1.FF总线的低速总线与高速总线的通信速率分别为多少？答:FF总线的低速总线H1的通信速率为31.25Kb/s,高速总线HSE的通信速率为10M、100Mb/s。

2.本质安全的定义？答:本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。

具体包括失误—安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障—安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。

3.FF适合哪种应用场合？答:基金会现场总线FF是为适用自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，适合在流程工业的生产现场工作，能适应本质安全防爆的要求，还可通过通信总线为现场设备提供工作电源。

4.画出H1协议数据构成与层次关系的简单示意图答：H15.FF存在哪几种通信关系？分别针对哪种应用？6.H1总线的终端器的组成？答:终端器，又称终端电阻，设置在网段的两端，用以消除高频信号在电缆末端可能产生的回声。

终端器由一个100欧的电阻和一个1μF的电容串联组成。

终端器不应该集成在主机或现场仪表中。

终端器可作为独立的设备，也可以和其他辅助设备合成在一体。

如主机一侧的终端器可集成在配电系统中；现场一侧的终端器可集成在接线盒中。

7.描述H1总线的供电方式，画出其线路电压波形图。

答：H1为现场设备提供两种供电方式，总线供电与非总线单独供电。

总线供电设备直接从总线上获取工作能源；非总线单独供电方式的现场设备，其工作电源直接来自外部电源，而不是取自总线。

在总线供电的场合，总线上既要传送数字信号，又要支持由总线为现场设备供电。

按31.25Kb/s的技术规范，携带协议信息的数字信号以31.25KHz的频率，峰峰电压为0.75V至1V的幅值加载到9至32V的直流供电电压上，其电压曲线如图所示：8.H1现场总线采用屏蔽双绞线的最大传输长度是多少？分支长度上限为多少？拓扑结构有哪几种？答：H1现场总线采用屏蔽双绞线的最大传输长度是1900m。

总线复习填空：FF现场总线的拓扑结构通常包括（点到点）、（带分支的总线）、（菊花链型）和（树型）。

局域网常用的拓扑结构有（总线）（星形）和（_环形）三种。

著名的以太网（Ethernet）就是采用其中的（总线）结构。

OSI七层模型按照顺序包括（应用层）、（表示层）、（会话层）、（传输层）、（网络层）、（数据链路层）和（物理层）。

控制网络与计算机网络相比主要特点有（节点为测量控制设备）、（工作环境复杂）及（控制要求实时性高）。

常用的有线通信介质主要有（双绞线）、（同轴电缆）和（光缆）。

信号所含频率分量的集合称为（频谱）；频谱所占的频率宽度称之为（带宽）。

按交换方式来分类，可以分为（电路交换）、（报文交换）和（分组交换）三种。

现场总线PROFIBUS通常采用（双绞线）作为传输介质，在电磁干扰很大的环境下，可使用（光纤）。

数据链路层主要解决的3个问题：（封装成帧）、（透明传输）、差错控制。

Lontalk协议提供了（应答方式）、（请求/响应方式）、（非应答重发方式）和（非应答方式）四种类型的报文服务，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）。

常用的有线通信介质主要有（双绞线）、（同轴电缆）和（光缆）。

PROFIBUS-DP系统配置的描述包括（站数）、（站地址）和（输入/输出地址），以及（输入/输出数据格式）。

PROFINET支持下列三种通讯方式（TCP/IP标准通讯）、（实时（RT）通讯））和（同步实时（IRT）通讯）。

LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片：一个用于（链路层的控制）、一个用于（网络层的控制），另一个用于（用户的应用程序）。

多路复用技术有（时分多路）、（频分多路）、（码分多路）。

PROFIBUS由三个兼容部分组成：（PROFIBUS-DP）、（PROFIBUS-PA）和（PROFIBUS-FMS）。

开放系统互连参考模型OSI中，共分七个层次，分别是（应用层）、（表达层）、（会话层）、（传输层）、（网络层）、（数据链路层）和（物理层）。

本答案仅供参考。

第1章绪论什么是过程计算机控制系统它由哪几部分组成通过具体示例说明。

答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

计算机控制工业生产过程有哪些种类型答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分各部分是怎样互相联系的其中过程通道有几种基本类型它们在系统中起什么作用答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。

两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。

输入过程通道包括：A/D 通道---- 把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI 通道直接输入开关量信号或数字量信号。

输出过程通道包括：D/A 通道---- 把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO 通道直接输出开关量信号或数字量信号。

直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

数字PID控制算法有几种形式各有什么特点答：数字PID控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。

据偏差计算阀门的位置，PID增量式根据偏差计算阀门的变化;度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。

答：模拟PI控制算法为u(t) k p [e(t) =1 0e(t)dt]其中，k p----比例增益T I----积分时间常数其中T为采样周期，k为采样序号。

PI 位置式算法为:u(k) k p e(k) k I ke(i)i 0U xPI 增量式算法为:u(k) k p e(k) k I e(k) PI 速度式算法为:v(k)平e(k) Wk)PID位置式根PID速在采样周期相当短暂时，用矩形法近似代替积分项t0e(t)dtkTe(i)，其中，U x偏差(它是初始阀门位置)u(k)---第k 次输出的偏差校正值 e(k)---第k 次采样值的偏差校正值试推导计算机控制系统 PD 控制算法的位置式、增量式和速度式。

一.现场总线的技术特点答：1.系统的开放性通信协议公开，各不同厂商的设备之间可实现信息交换。

2.互可操作性与互用性互连设备间、系统间的信息传送与沟通；不同制造商性能类似的设备可进行更换，实现相互替换。

3.现场设备的智能化与功能自治性将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场总线设备中完成。

4.系统结构的高度分散性现场总线已构成一种新的全分散性控制系统的体系结构，提高了可靠性。

5.对现场环境的适应性可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等多种传输介质，具有较强的抗干扰能力，采用两线制实现供电与通信，并可满足本质安全防爆要求。

二. FCS 与DCS 的比较 FCS DCS全数字化 一对多：一对传输线接多台仪表，双向传输多个信号。

一对一：一对传输线接一台仪表，单向传输一个信号。

可靠性 可靠性好：数字信号传输抗干扰能力强，精度高。

可靠性差：模拟信号传输不仅精度低，而且容易受干扰。

可维护性 操作员在控制室既可以了解现场设备过现场仪表的工作情况，也能对设备进行参数调整，还可以预测或寻找故障，使设备始终处于操作员的过程监控与可控状态之中。

操作员在控制室既不了解模拟仪表的工作情况，也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导致操作员对仪表处于“失控”状态。

分散控制 控制功能分散在各个智能仪器中。

所有的控制功能集中在控制站中。

互连与 互操作性 用户可以自由选择不同制造商提供的性能价格比最优的现场设备和仪表，并将不同品牌的仪表互连，实现“即插即用”。

尽管模拟仪表统一了信号标准（4~20mA DC ），可是大部分技术参数仍由制造厂自定，致使不同品牌的仪表互换性差。

仪表 智能仪表除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外，还具有数字通信能力，并且具有控制和运算能力。

模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。

三.产生多个现场总线国际标准的原因1.技术方面的原因：(1)现场总线是一项新技术，正处在“百花齐放”的时期。

第9章S7-200 PLC的基础及应用一、S7-200 PLC的硬件1．基本单元S7-200系列包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226共5种型号的基本单元。

图1 CPU224 DC/DC/DC外形图2．扩展单元1）数字量I/O扩展单元S7-200系列PLC提供了多种数字量I/O扩展单元，包括EM221、EM222、EM223扩展单元。

可提供8点、16点或32点数字量I/O点，来满足不同的控制需要。

除CPU221外，其他CPU模块均可以配接多个扩展模块，连接时CPU模块放在最左侧，扩展模块用扁平电缆与左侧的模块相连。

具体数字量输入/输出模块如表1所示。

表1 数字量扩展模块2）模拟量扩展单元S7-200PLC有3种模拟量扩展模块，如表2所示，转换位数都为12位。

表2 模拟量扩展模块3）热电偶/热电阻模块EM231热电偶/热电阻模块是最常用的模块，具有冷端补偿电路。

EM231热电偶输出的电压范围为±80mV，模块输出15位加符号位的二进制数。

EM231热电偶可以用于J、K、E、N、S、T和R型热电偶，用模块下方的DIP开关来选择热电偶的类型。

EM231热电阻的接线方式有2线、3线和4线3种，4线方式的精度最高，2线方式受接线误差的影响精度最低；EM231热电阻模块可以通过DIP开关来选择热电阻的类型、接线方式、测量单位和开路故障的方向。

4）通讯扩展模块EM277 PROFIBUS-DP模块是常用的通讯扩展模块，通过EM277 PROFIBUS-DP扩展模块可将S7-200CPU 连接到PROFIBUS-DP 网络；CP243-2通讯处理器是AS-i主站连接部件，专门用于S7-200(CPU 22×)，最多可连接31个AS-i从站，连接的同时显著增加了S7-200可利用的I/O点数。

3．相关设备S7-200系列PLC提供了文本显示器TD-200和TD-200C，它们可以显示两行，每行20个字符，每两个字符的位置可以显示1个汉字，通过它们可以查看、监控和改变应用程序的过程变量。

精品文档组成。

和相位缓冲段2段、相位缓冲段1）正确答：（报现场总线中，一个I/O）7、在DeviceNet（1、差分码不可能是归零码。

答：对答：2、双绞线各个线对螺旋排列的主要目的是ID隐含。

文中数据的含义被相应的连接正确）为了增加抗拉强度。

（错）（个中，一在3、令牌访问原理可用于环形网络，构成令DeviceNet现场总线8、ID DeviceNet也可用于总线网，牌环形网；构成令牌总线对象有且仅有一个实例，其 01）网络。

（对。

为正确）CAN总线数据帧中参与CRC计算的是仲答：（ 4、现场总线中，链接生产者9、在裁场、控制场、数据场，不包括填充位。

DeviceNet）和链接消费者属于连接类。

错答：（在同技术规范规定，）错误答：（5、根据CAN总线2.0B，一个CAN总线网络系统中，样线一与、不允许标准帧DeviceNet现场总107错与扩展帧同时使用。

答：（）帧也是由现场总线的 MACControlNet 6、在CAN是首先发送到总线个位场组成的。

总线中，ID.0答：（）（上的报文标识符。

错错误）DeviceNet7、现场总线以CAN总线为底层1、载波监听多路访问/冲突检测机制和令牌基础，但只使用其数据帧。

访问控制方式属于两种不同类型的介质访）答：（错问控制方式。

一，个中总在8、DeviceNet现场线答：其DeviceNet对象有且仅有一个实例，ID（对）2。

答：为01（对）、DeviceNet网络可上可以容纳多达128个节点，每个节点支持的9I/O（错）数量没有限、在DeviceNet现场总线中，链接生产者制。

和链接消费者属于连接类。

答：错（答：）3、在DeviceNet现场总线中，实例ID值0由现场总线中，、在10ControlNetMAC7表示类本身。

（错）部分组成。

答：答：（1-CSMA1、的坚持退避算法缺点是介质的利对）4、CAN用率较低。

已成为国际标准ISO11898和IEC62026。

一、基本概念（每小题3分，共48分）1、数据编码分几种？什么是差分码？答：数据编码有单极性码、双极性码、归零码、非归零码、差分码、曼彻斯特码和模拟数据码。

差分码：用电平的变化与否代表逻辑电平变化代表"1"，不变化代表“0”按照此规定的码称为信号差分码。

2、什么是网络传输介质？答：传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体网络中常用的传输介质有电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维、无线与通信卫星通信。

3、什么是现场总线？答：现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。

IEC对现场总线（Fie1dbus）一词的定义为：现场总线是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、多节点数字通信技术。

4、什么是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）?答：这种控制方式对任何工作站都没有预约发送时间。

工作站的发送是随机的，必须在网络上争用传输介质，故称之争用技术。

若同一时刻有多个工作站向传输线路发送信息，则这些信息会在传输线上互相混淆遭破坏，称为“冲突”，为尽量避免由于竞争引起的冲突，每个工作站在发送信息之前，都要监听传输线上是否有信息发送，这就是“载波监听”。

载波监听CSMA的控制方式是先听再讲。

一个站要发送，首先需监听总线，以决定介质上是否存在其他站的发送信号。

如果介质是空闲的，则发送。

如果介质是忙的，则等待一定间隔后重试。

当监听总线状态后，可采用以下三种CSMA坚持退避算法：第一种为不坚持CSMA。

第二种为I-坚持CSMA o第三种为P-坚持CSMAo由于传输线上不可避免的有传输延迟，有可能多个站同时监听到线上空闲并开始发送从而导致冲突。

故每个工作站发送信息之后，还要继续监听线路，判断是否有其他站正与本站同时向传输线发送。

一旦发现，便终止当前发送，这就是“冲突检测”。

中国矿业大学2009～2010年度第一学期《现场总线技术》试卷(A)答案（答题时间：100分钟）班级___________ 姓名___________ 班级序号____________题目一二三四五六总分分数10 10 20 15 36 9 100 得分阅卷人一、填空题（每空1分，共10分）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，还是一个借借助网络完成控制功能的自控系统。

4.在Profibus中，SFC14用于_数据解包 _，而SFC15用于_数据打包_。

5.基金会现场总线按各部分在物理设备中要完成的功能，分为三大部分，即通信实体、系统管理内核和功能块应用进程。

6.基金会现场总线的拓扑结构比较灵活，通常包括点到点型、带分支的总线状、菊花链状和树状。

7.对于西门子工业以太网交换机，OSM ITP62-LD中的ITP表示 OSM上有ITP电缆接口。

二、判断题(每题1分，共10分)( F )1.CP342-5可以同时作为主站和从站。

( F )2.Powerlink的工作模式分为开放模式、保护模式和限制模式，3中模式之间可以方便的切换。

( T )3.ISO-on-TCP提供了S5兼容通信协议，通过组态来传输数据和变量长度。

( T )4.CGI是一段运行在Web服务器上的程序，可以是可执行文件，也可以是脚本文件。

( F )5. 通常安全栅装在安全区，如果装在危险区，一定不要安装在带有防火密封的防火型外壳里。

( T )6.现场总线之所以具有较高的测控性能，一是得益于仪表的智能化，二是得益于设备的通信化。

( F )7. CSMA/CD在发送之前要先侦听线路有无数据在发送，以后在数据发送过程中就不需要判断有无冲突存在了。

( F )8.在对本质安全设备和安全栅进行认证时，不需要对电压、电流、功率这些实体参数做出说明。

判断题（40题）1.在CAN总线中，发出报文的节点称为报文发送器，如果总线不处于空闲状态，一个不是报文发送器的接点称为接收器。

( √ )2.现场总线之所以具有较高的测控性能，一是得益于仪表的智能化，二是得益于设备的通信化。

( √ )3.同轴电缆按阻抗可以分为两种，50欧姆的同轴电缆也成为宽带同轴电缆。

( ╳ )4.EtherNet/IP提供“隐式”和“显式”方式对网络设备中的数据进行访问和控制。

( ╳ )5.CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，本质上属于以事件触发的通信方式，具有某种程度的非确定性。

( √ )6.在Profibus中，SFC14用于数据解包，而SFC15用于数据打包。

( √ )7.Profibus的通信参考模型中包括物理层，数据链路层，应用层，网络层。

( ╳ )8.Profibus从站不仅可以是ET200系列的远程I/O站，还可以是一些智能从站。

（√）9.异步传输是将若干个字符组合起来一起进行传输，这些组合起来的字符被称为数据帧。

( ╳ )10.在对本质安全设备和安全栅进行认证时，不需要对电压、电流、功率这些实体参数做出说明。

( ╳ )11.CSMA/CD网络中，各工作站处于平等地位，不需要集中控制，不提供优先级控制。

（√）12.通常安全栅装在安全区，如果装在危险区，一定不要安装在带有防火密封的防火型外壳里。

( ╳ )13.网关不仅是一个物理接口转换器，还必须具有通信协议转换功能。

（√）14.异步传输是USB总线的数据传输方式的一种。

( ╳ )15.CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，本质上属于以事件触发的通信方式，具有某种程度的非确定性。

( √ )16.CP342-5可以同时作为主站和从站。

( ╳ )17.CSMA/CD在发送之前要先侦听线路有无数据在发送，以后在数据发送过程中就不需要判断有无冲突存在了。

( ╳ )18.数据同步属于网络传输介质的访问控制方式。

( ╳ )19.幅值键控、频移键控和相移键控是模拟数据编码的三种方式。

简答题。

1.试述基于IS011898的CAN分层结构。

CAN协议结构分为两层：数据链路层和物理层。

数据链路层乂划分为逻辑链路控制子层LLC和介质访问控制子层MAC；物理层可分为物理信号子层PLS,物理介质连接PMA,介质相关接口DMDL逻辑链路控制了层LLC （验收滤波，过载通知，恢复管理）介质访问控制子层MAC （传送规则：即控制帧结构，执行仲裁，错误检测，出错标定和故障鉴定）物理信号子层PLS （实现密码'解码，定时，同步等功能）物理介质连接PMA （实现总线发送'接收的功能电路并提供总线故障检测方法）介质相关接口DMDI （实现物理介质与媒体访问单元之间的机械和电气接曰）2.试述CAN总线的同步机制及规则。

同步机制：CAN总线的位同步只有在节点检测到隐性位1到显性位0的跳变时■才会产生，当跳变沿不位于位周期的同步段之内时将会产生相位误差，该相位误差就是跳变沿与同步段结束位置之间的距离。

如果跳变沿发生在同步段之后采样点之前，则为正的相位误差；如果跳变沿位于同步段之前采样点之后，则为负的相位误差, 相位误差源于节点的振荡器漂移，网帑节点之间的传播延迟及噪声干扰等。

CAN协议规定了两种类型的同步：硬同步和重同步。

同步规则：①在一个位时间内仅允许一种同步；②只要先前采样点检测到的数值不同于边沿后即现的总线数值，边沿即用于同步；③总线空闲期间，当存在隐性至显性的跳变沿时即完成硬同步；④所有满足规则①②的其他隐性至显性的跳变沿用于重同步；例外情况是，若只有隐性至显性沿用于重同步，则由于具有正相位误差的隐性至显性沿的结构，发送器将不完成重同步。

3 .试述SJA1000验收滤波器的工作原理。

验收滤波器包括验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器。

其功能是验收ID号，以决定是否将该帧数据存放在主接收FIFO RAM中。

信息的标识符和验收滤波器中预设值一直时，才会被SJA1000接收，验收代码寄存器定义所要接收信息标识符的值。

集散控制系统与现场总线试题习题及答案集散控制系统与现场总线试题习题及答案-这个答案仅供参考。

第一章导言1.1什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。

答：它是指由被控对象、测量变送装z、计算机和执行装z构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。

例如温度控制系统。

1.2计算机控制的工业生产过程有哪些类型？答：通常有五种计算机控制的工业生产过程：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。

1.3计算机控制系统硬件的主要组件是什么？这些部件之间的关系如何？有多少种基本类型的流程渠道？他们在系统中扮演什么角色？答：计算机控制系统的硬件一般包括：主机、外部设备、过程输入输出设备。

两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。

输入处理通道包括：A/D通道——输入前将模拟信号转换为数字信号；Di通道——开关量信号或数字量信号的直接输入。

输出过程通道包括：d/a通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出；do通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。

1.4直接数字控制系统的硬件组件是什么？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。

如下图所示。

1.5数字PID控制算法有几种形式？它们各自的特点是什么？答：数字pid控制算法有位z式、增量式、速度式三种形式。

pid位z式根据偏差计算阀门的位z，pid增量式根据偏差计算阀门的变化；pid速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。

1.6尝试推导计算机控制系统PI控制算法的位置型、增量型和速度型。

答：模拟pi控制算法为u(t)=kp[e(t)+1ti？e（t）dt]0t其中，kp----比例增益ti----积分时间常数当采样周期很短时，用矩形法近似代替积分项e（T）DT≈ 0? T∑te（I），I=0k，其中T是采样周期，K是采样序列号。