1 什么是现场总线?什么是现场总线把握系统?它的技术特点是什么? - 现场总线
现场总线把握系统（FCS:Fieldbus Control System)是继集散把握系统（dcs)后的新一代把握系统，它是电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的进展成果。现场总线使得现场仪表、执行机构、把握室设备之间构成网络互连系统，实现全数字化、双向、多参数的数字通信，为把握系统的全分布和全数字化运行奠定了基础。
现场总线是应用在生产现场、在微机化测量把握设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层把握网络。它在制造业、过程工业、交通等方面的自动过系统中具有广泛的应用前景。
现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量把握仪表，使它们各自都具有数字计算和数字通信的力量，接受可进行简洁连接的双绞线等作为总线，把多个测量把握仪表连接成网络系统，并公开规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量把握设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动化把握系统。简而言之，它把单个分散的测量把握设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成把握任务的网络系统和把握系统。它给自动化领域带来的变化，正如众多分散的计算机被网络连接在一起，使计算机的功能、作用发生的变化。现场总线则使自控系统与设备具有通信力量，把它们连结成网络系统，加入到信息网络的行列。因此把现场总线技术说成
2 是一个把握技术新时代的开端并不过分。
现场总线是20世纪80年月中期在国际上进展起来的。随着微处理器与计算机功能的不断增加和价格的急剧下降，计算机与计算机网络系统得到快速进展，而处于生产过程底层的测控自动化系统，难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换，使每个自动化系统成为“信息孤岛”。要实现整个企业的信息集成，要实现综合自动化，就必需设计出一种能在工业现场环境运行、性能牢靠、造价低廉的通信系统，形成工场底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。现场总线就是在这种实际需求的驱动下应运而生的。它作为过程自动化、制自动化、楼宇、交通等领域现场智能设备之间的互联通信网络，沟通了生产过程现场把握设备之间及其与高层把握管理层网络之间的联系，为彻底打破自动化系统的信息孤岛制造了条件。
9.4.2 现场总线技术
现场总线技术是20世纪80年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。尤其是20世纪90年代现场总线技术逐渐进入中国以来，结合Internet和Intranet的迅猛发展，现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。
1．什么是现场总线技术
从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制室主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。
现场总线技术就是将微处理器芯片嵌入到位于控制现场的检测仪表和执行机构中，使这些设备都具有了智能化的运算和通信能力，能成为独立承担各种检测、控制和通信任务的网络节点。采用可进行简单连线的双绞线等传输途径作为总线，把多个测量控制设备连接成的网络系统，并按公开、规范的通信协议，使得位于现场的多个测量控制设备之间以及现场设备与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，从而形成了各种适应实际需要的新型的自动控制系统。
传统控制系统的接线方式是并联接线方式，从可编程控制器（PLC）控制各个电器元件，每一个元件对应有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护也十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地成了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以这种总线被称为现场总线。图9-17显示了传统控制系统和现场总线控制系统不同的接线方式。
Powerbus 二总线原理指的是一个用于测量和控制系统的工业现场总线技术。它通过两根传输线路（一般是线对称型）进行双向传输，实现同时供电和传递数据。Powerbus
二总线技术可以广泛应用于自动化生产线、楼宇自动化、过程控制、能源管理等领域，减少布线复杂度，降低安装成本和维护成本。
在Powerbus二总线中，一般采用两根导线同时负责数据传输与供电：
1. 数据传输：Powerbus二总线通过串行方式在同一对导线上传输数据。主站向多个从站发送数据或读取数据的过程通常采用Master-Slave模式。主站发送询问指令给从站，从站在收到主站的指令后分别返回响应。这样的通信方式依赖于指定的通信协议，以确保不同设备之间的互通与操作安全。
2. 供电：Powerbus二总线的另一个特点是可以通过同一对导线为现场设备提供电源。这样的设计能够减少电缆数量和布线成本，简化系统安装过程。但需要注意，由于现场设备的电流需求可能不同，因此需要选择合适的导线截面、电压等级以及保护装置。
Powerbus二总线的优势：
1. 统一供电和数据传输，简化布线，降低安装成本。
2. 可以实现远距离通信，提高信息传输可靠性。
3. 灵活的扩展能力，方便增加或减少系统设备。
4. 采用数字化通信方式，具有较高的抗干扰性。
但Powerbus二总线技术的应用也有局限性。例如当某些现场设备对于数据传输速率有较高要求时，采用其他高速率现场总线技术可能更为适宜。使用Powerbus二总线时要充分考虑现场设备的工作环境、电气特性以及通信需求，为特定场景选取最优解决方案。
第一章
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，实现更直接也更广泛的使用功能。
7.WorldFIP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1Mbit/s是标准速率。
第二章
1、什么是差错控制
答：在计算机通信中，为了提高通信系统的传输质量而提出的有效的检测错误并进行纠正的方法叫做差错检测和校正，简称为差错控制
2、数据通信系统由哪几部分组成
答：数据通信系统由数据信息的发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、通信协议等几部分组成
3、简要介绍通信系统的通信指标
答：通信指标有1、有效性指标2、可靠性指标3、通信信道的频率特性4、介质宽带，信息传输的有效性指标和可靠性是通信系统最主要的指标
