《现场总线及其应用技术》第3版试卷B及答案.docx
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1、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
2、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
3、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CSMAo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”。5、BaSiCCAN和Pe1iCAN有什么不同?答:在Pe1iCAN模式下,SJAIoOo有一个含很多新功能的重组寄存器。SJAIoOo包含了设计在PCA82C200中的所有位及一些新功能位,P
4、e1iCAN模式支持CAN2.0B协议规定的所有功能。例如:BasicCAN模式只支持11位标识符,Pe1iCAN可同时支持11位和29位标识符;Pe1iCAN支持自身CAN信息的接收(自接收请求);Pe1iCAN接收过滤器扩展为4B;PeIiCAN可对每一个CAN总线错误产生中断;Pe1iCAN支持CAN输出驱动器的软件配置。6、什么是Modbus协议?答:ModbUS通信协议是应用于P1C或其它控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器之间、控制器通过网络(如以太网)和其它设备之间可以实现串行通信。此协议定义了一个控制器能识别使用的消息结构,而不管他们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制
5、器请求访问其它设备的过程,如何相应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。他指定了消息域格式和内容的公共格式。7、计算机局域网拓扑结构最常见的有哪几种?答:星形拓扑环形拓扑总线形拓扑树形拓扑8、FCS与DCS有什么区别?答:现场总线打破了传统控制系统的结构形式。传统模拟控制系统采用一对一的设备连线,按控制回路分别进行连接。位于现场的测量变送器与位于控制室的控制器之间,控制器与位于现场的执行器、开关、马达之间均为一对一的物理连接。现场总线控制系统由于采用了智能现场设备,能够把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备,加上现场设备具有通信能力,现场的测量变送仪表可以与阀
6、门等执行机构直接传送信号,因而控制系统功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表,直接在现场完成,实现了彻底的分散控制。由于采用数字信号替代模拟信号,因而可实现一对电线上传输多个信号,如运行参数值、多个设备状态、故障信息等,同时又为多个设备提供电源,现场设备以外不再需要模拟/数字、数字/模拟转换器件。这样就为简化系统结构、节约硬件设备、节约连接电缆与各种安装、维护费用创造了条件。9、简述企业网络信息集成系统的三层结构。答:10、CAN总线上的数值“0”和“1”是如何表示的?答:CAN总线上用显性(Dominant)和隐性(Recessive)两个互补的逻辑值表示“0“和“1当在总线上出现同时发送显
7、性位和隐性位时,其结果是总线数值为显性(即”0”与T的结果为”0)11、现场总线与上层网络互联有哪几种方式?答:现场总线与上层网络互连主要有三种方式:一是采用专用网关完成不同通信协议的转换,把现场总线网段或DCS连接到以太网上。二是将现场总线网卡和以太网卡都置于工业PC机的PCI插槽内,在PC机内完成数据交换。三是将WEB服务器直接置入P1C或现场控制设备内,借助Web服务器和通用浏览工具实现数据信息的动态交互。12、现场总线的通信模型有什么特点?答:现场总线模型采用了OS1模型中的3层,即物理层、数据链路层和应用层,隐去了第3层和第6层。应用层有两个子层:总线访问子层FAS和总线报文规范子层
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