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《現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用第2版 主編郭瓊 課后習(xí)題答案》 安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系 作者：卡爾二毛 第一章： 1.過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了那幾代控制系統(tǒng)？ 答：共5代。1.基地式儀表控制系統(tǒng)2.模擬式儀表控制系統(tǒng)3.直接式數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）4.集散控制系統(tǒng)（DCS）5.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS） 2. 闡述DDC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程？ 答：結(jié)構(gòu)由：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程的輸入、輸出設(shè)備組成。 工作過(guò)程：計(jì)算機(jī)通過(guò)過(guò)程輸入通道對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的變量進(jìn)行巡回檢測(cè)，然后根據(jù)變量，按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，最后將運(yùn)算結(jié)果通過(guò)輸出通道輸出，并作用于執(zhí)行器，使被控變量符合系統(tǒng)要求性能指標(biāo)。 3. 計(jì)算機(jī)在DDC控制系統(tǒng)中起什么作用？ 答：完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制、運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視等。 4. DDC控制系統(tǒng)的輸入、輸出通道各起什么作用？ 答：輸入通道作用：用于向計(jì)算機(jī)輸入生產(chǎn)過(guò)程的模擬信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。 輸出通道作用：用于將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果輸出并作用于控制對(duì)象。 5. 計(jì)算機(jī)的軟件包括哪兩大類？各起什么作用？ 答：用戶軟件和系統(tǒng)軟件。用戶軟件供用戶使用處理一些相關(guān)工作；系統(tǒng)軟件是用戶軟件的操作平臺(tái)，具有開(kāi)發(fā)性。 6. 什么是集散控制系統(tǒng)？其基本設(shè)計(jì)思想是什么？ 答：集散控制系統(tǒng)：由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的、以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。核心思想：集中管理、分散控制。 7. 簡(jiǎn)述集散控制系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及各層次所起的作用？ 答：層次結(jié)構(gòu)：分散過(guò)程控制級(jí)、集中操作監(jiān)控級(jí)、綜合信息管理級(jí)； 分散過(guò)程控制級(jí)作用：完成生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)調(diào)節(jié)控制和順序控制等功能。 集中操作監(jiān)控級(jí)作用：了解系統(tǒng)操作、組態(tài)、工藝流程圖顯示、監(jiān)控過(guò)程對(duì)象和控制裝置的運(yùn)行情況，并可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)向過(guò)程級(jí)設(shè)備發(fā)出控制和干預(yù)指令。 綜合信息管理級(jí)作用：監(jiān)視企業(yè)各部門的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)管理等功能。 8. 生產(chǎn)過(guò)程包括哪些裝置？ 答：PLC、智能調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場(chǎng)控制站和其他測(cè)控裝置。 9. 什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？現(xiàn)場(chǎng)總線有哪些特點(diǎn)？ 答：現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制裝置之間實(shí)現(xiàn)雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的技術(shù)。 特點(diǎn)：開(kāi)放性、互操作性和互用性、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化和功能自治性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。 10. 現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)含義表現(xiàn)在哪些方面？ 答：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互連、現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、互操作性、分散功能塊、總線供電、開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 11. 比較集散控制系統(tǒng)（DCS）與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：在信號(hào)類型上：DCS有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種，而FCS只有數(shù)字信號(hào)，在抗干擾方面較DCS好。 在狀態(tài)監(jiān)控上：DCS不能了解模擬儀表的工作狀況，不能對(duì)其進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，且沒(méi)有自診斷功能；FCS能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、參數(shù)調(diào)節(jié)、自診斷等功能。 在開(kāi)放性上：DCS大部分技術(shù)參數(shù)由制造廠自定，導(dǎo)致不同品牌的設(shè)備和儀表無(wú)法呼喚；FCS通信協(xié)議公開(kāi)，用戶可自主進(jìn)行設(shè)備選型、設(shè)備互換、系統(tǒng)配置等等。 12. 常用現(xiàn)場(chǎng)總線有哪些？它們各有什么特點(diǎn)？ 答：FF Profibus LonWorks CC-Link Modbus 特點(diǎn)：FF：采用ISO/OSI參考模型的簡(jiǎn)化模型。只具備其中的3層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，另外增設(shè)了用戶層。FF分低速H1和高速H2兩種通信速率。 Profibus:采用了ISO/OSI模型中的3層，，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層，另外增設(shè)了用戶層，由.Profibus-DP/Profibus-PA/Profibus-FMS這3各版本組成。Profibus采取主站之間令牌傳遞方式和主、從站之間的主-從通信方式。 LonWorks：采用ISO/OSI模型的全部7層通信協(xié)議，并采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置。 13. 歸納現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的現(xiàn)狀，并展望其發(fā)展趨勢(shì)？ 答：此題略。 14. 你認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？ 答：影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)信號(hào)類型2.自動(dòng)控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3.自動(dòng)控制系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)4.現(xiàn)場(chǎng)總線為實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合自動(dòng)化提供了基礎(chǔ)5.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)打破了傳統(tǒng)壟斷。 15. 談?wù)勀銓?duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的理解和看法。 答：暫且不談?wù)摤F(xiàn)場(chǎng)總線，談?wù)撘幌峦跸驳臑槿?。我感覺(jué)這個(gè)年輕人不錯(cuò)，祝他在以后的道路上更加給力！（瞎扯淡---哈哈） 第二章： 1. 什么是總線？總線主設(shè)備和從設(shè)備各起什么作用？ 答：總線是多個(gè)系統(tǒng)功能部件之間傳輸信號(hào)或信息的公共路徑，是遵循同一技術(shù)規(guī)范的連接與操作方式。 主設(shè)備：能夠在總線上發(fā)起信息傳輸?shù)脑O(shè)備，具備在總線上主動(dòng)發(fā)起通信的能力； 從設(shè)備：掛接在總線上、不能再總線上主動(dòng)發(fā)起通信，只能對(duì)總線信息接收查詢的設(shè)備。 2. 總線上的控制信號(hào)有哪幾種？各起什么作用？ 答：3種。1.控制設(shè)備的動(dòng)作與狀態(tài)2.改變總線操作方式3.表明地址和數(shù)據(jù)的含義。 作用：1.完成諸如設(shè)備清零、初始化、啟動(dòng)和停止等所規(guī)定的操作； 2.改變數(shù)據(jù)流的方向，選擇數(shù)據(jù)字段和字節(jié)等； 3.對(duì)于地址，可以用指定某一地址空間或表現(xiàn)出現(xiàn)了廣播操作；對(duì)于數(shù)據(jù)，可以用于指定它能否轉(zhuǎn)譯成輔助地址或命令。 3. 總線的尋址方式有哪些？各有什么特點(diǎn)？ 答：3種。1物理尋址、2邏輯尋址、3廣播尋址。 特點(diǎn)：1.用于選擇某一總線段上某一特定位置的從設(shè)備做為響應(yīng)者。 2.用于指定存儲(chǔ)區(qū)單元某一通用區(qū)，而不顧及這些存儲(chǔ)器單元在設(shè)備中的物理分布。 3.用于選擇多個(gè)響應(yīng)者。 4. 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由哪些設(shè)備組成？各起什么作用？ 答：5部分。1.信息源2.發(fā)送設(shè)備3.傳輸介質(zhì)4.接收設(shè)備5.信息接受者 作用：1.把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)； 2.將信息源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換成適合在傳輸介質(zhì)中傳輸?shù)男盘?hào)，使信息源和傳輸介質(zhì)匹配； 3.傳輸信號(hào)的媒介 4.完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即對(duì)信息進(jìn)行解調(diào)、譯碼和解碼等。 5.將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。 5. 試舉例說(shuō)明數(shù)據(jù)和信息的區(qū)別？ 答：數(shù)據(jù)時(shí)信息的載體，它是信息的表示形式，單獨(dú)的數(shù)據(jù)并沒(méi)有實(shí)際的含義，但如果把數(shù)據(jù)按一定規(guī)則、形式組織起來(lái)，就可以傳達(dá)某種意義，這種具有某種意義的數(shù)據(jù)集合就是信息，即信息是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋。 舉例：字符 “你”、“ 一”、“ 好”、“ 個(gè)”、“ 人”、“ 是”6個(gè)字符數(shù)據(jù)，無(wú)規(guī)則并無(wú)實(shí)際意義，而按照一定規(guī)則排出“你是一個(gè)好人”則具有實(shí)際意義，這就是信息。 6. 什么是數(shù)據(jù)傳輸率？它的單位是什么？ 答：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量。單位有比特率S和波特率B 7. 試比較串行通信和并行通信的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：串行通信缺點(diǎn)：傳輸速度較慢 優(yōu)點(diǎn)：傳輸線少、連線簡(jiǎn)單，特別適合多位數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離通信； 并行通信缺點(diǎn)：若數(shù)據(jù)位數(shù)較多、傳送距離較遠(yuǎn)時(shí)，則線路復(fù)雜，成本較高且干擾大，不適合遠(yuǎn)距離傳送。 優(yōu)點(diǎn)：傳送數(shù)據(jù)速度很快，傳輸效率高， 8. 什么是異步傳輸？什么是同步傳輸？各用于什么場(chǎng)合？ 答：異步傳輸：串行通信的一種，在通信中發(fā)送方和接收方不保持同步，即時(shí)鐘頻率不同。 同步傳輸：串行通信的一種，在通信中發(fā)送方和接收方保持同步，即時(shí)鐘頻率相同。 異步傳輸主要應(yīng)用于中、低速數(shù)據(jù)通信； 同步傳輸主要應(yīng)用于高速通信。 9. 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)有哪些？試分別闡述其電氣特性？ 答：1.RS-232C通信接口、2.RS-422A通信接口、3.RS-485通信接口。 電氣特性：1.其中任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系，電氣接口采用單端驅(qū)動(dòng)、單端接收電路，容易受到公共底線上的電位差和外部引入的干擾信號(hào)的影響。 2.由于RS-422A采用差動(dòng)發(fā)送，差動(dòng)接收的工作方式并使用+5V電源，因此通信速率、通信距離、抗共模干擾等方面較RS-232C接口有較大的提高。 3.RS-485的邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2~6V）表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2~6V）表示。 10. 工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)有幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？ 答：星形、環(huán)形、總線型。 11. 試分析總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：優(yōu)點(diǎn)：連接布線簡(jiǎn)單，容易擴(kuò)充，成本低廉，而且某個(gè)節(jié)點(diǎn)一旦失效也不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的通信， 缺點(diǎn)：端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)可能出現(xiàn)沖突。 12. 常用網(wǎng)絡(luò)控制方法有哪幾種？ 答：令牌方式、爭(zhēng)用方式、主從方式 13. 試闡述以令牌傳遞方式發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的過(guò)程？ 答：此題略。 14. 在CSMA/CD中，什么情況會(huì)發(fā)生信息沖突？如何解決？ 答 如果兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息就會(huì)產(chǎn)生線路沖突即發(fā)生信息沖突。 解決：每個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)幀前，首先要進(jìn)行載波監(jiān)聽(tīng)，只有介質(zhì)空閑時(shí)，才允許發(fā)送幀，每個(gè)站必須有能力隨時(shí)監(jiān)測(cè)沖突是否發(fā)生，一旦發(fā)生沖突，則應(yīng)停止發(fā)送，然后隨機(jī)延時(shí)一段時(shí)間后，再重新?tīng)?zhēng)用介質(zhì)，重發(fā)送幀。 15. 通常使用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)有幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：3種。1.線路交換方式2.報(bào)文交換方式3.分組交換方式 特點(diǎn)：1.優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸迅速可靠，并能保持原有序列。 缺點(diǎn)：一旦通信雙方占有通道后，即使不傳送數(shù)據(jù)，其他用戶也不能使用，造成資源浪費(fèi)。適用于時(shí)間要求高、且連續(xù)的批量數(shù)據(jù)傳輸。 2.優(yōu)點(diǎn)：交換數(shù)據(jù)效率高，信道可以復(fù)用且需要時(shí)才分配信道，可以方便地把報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)。 缺點(diǎn)：延時(shí)長(zhǎng)，不能滿足實(shí)時(shí)交互式的通信要求，有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到的報(bào)文太多，以致不得不丟棄或阻止某些報(bào)文，對(duì)中繼器的存儲(chǔ)容量要求較高。 3.優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)短，數(shù)據(jù)傳輸靈活。 缺點(diǎn)：目的節(jié)點(diǎn)要對(duì)分組進(jìn)行重組，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。 16. 曼徹斯特波形的跳變有幾次含義？ 答：這個(gè)跳變即做時(shí)鐘信號(hào)，又作為數(shù)據(jù)信號(hào)。含義為：從高到低的跳變表示“1”，從低到高的跳變表示“0”。 17. 有一比特流10101101011，畫出它的不歸零碼波形和曼徹斯特波形和差分曼徹斯特波形？ 答： 18. 什么是差錯(cuò)控制？列舉幾種基本的差錯(cuò)控制方式？ 答：差錯(cuò)控制是指在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中發(fā)現(xiàn)或糾正差錯(cuò)，并把差錯(cuò)限制在盡可能小的、允許的范圍內(nèi)而采用的技術(shù)和方法。 如：奇偶校驗(yàn)碼、二維奇偶監(jiān)督碼、恒比碼、漢明碼。 19. 簡(jiǎn)要說(shuō)明光纜傳輸信號(hào)的基本原理？ 答：將發(fā)送信號(hào)通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器變成光信號(hào)，利用光學(xué)原理的全反射，使光在光纜中傳輸?shù)竭_(dá)目的地。 20. 采用光纜傳輸數(shù)據(jù)有哪些優(yōu)勢(shì)？ 答：抗干擾性好、具有更寬的帶寬和更高的傳輸速率、衰減少，無(wú)中繼器時(shí)傳輸距離遠(yuǎn)。 21. 試比較雙絞電纜和同軸電纜的傳輸性能？ 答：雙絞線可以傳輸模擬信號(hào)又可傳輸數(shù)字信號(hào)，同軸電纜50號(hào)的電纜用于數(shù)字傳輸，75號(hào)的電纜用于模擬傳輸。雙絞線與其他傳輸介質(zhì)相比，在數(shù)據(jù)傳輸速度、傳輸距離受到一定限制，同軸電纜的數(shù)據(jù)傳輸速度、傳輸距離優(yōu)于雙絞線。 22.為什么引進(jìn)ISO/OSI參考模型？它能解決什么問(wèn)題？ 答：為了實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)與通信，試圖使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)為網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)框架。故引進(jìn)ISO/OSI參考模型。 解決：指導(dǎo)生產(chǎn)廠家和用戶共同遵循的規(guī)范，任何人均可免費(fèi)使用，它是一個(gè)在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所使用的概念性框架，設(shè)計(jì)者可根據(jù)這一框架，設(shè)計(jì)出符合各自特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。 23.對(duì)ISO/OSI參考模型劃分層次的原則是什么？ 答：原則是：?jiǎn)栴}的層次和邏輯的疊套關(guān)系。 24.簡(jiǎn)述ISO/OSI 7層模型的結(jié)構(gòu)和每一層的作用？ 答：共7層。1.物理層2.數(shù)據(jù)鏈路層3.網(wǎng)絡(luò)層4.傳輸層5.會(huì)話層6.表示層7.應(yīng)用層 作用：1.開(kāi)放系統(tǒng)的基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)設(shè)備間接收和發(fā)送比特流，提供為建立、維護(hù)和釋放物理連接所需要的機(jī)械、電氣、功能與規(guī)程的特性。 2.負(fù)責(zé)把不可靠的傳輸信道改為可靠的傳輸信道，采用差錯(cuò)檢測(cè)和幀確認(rèn)技術(shù)，傳送帶有效校驗(yàn)信息的數(shù)據(jù)幀。 3.確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，建立、維持和拆除網(wǎng)絡(luò)連接。 4.解決的是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸質(zhì)量問(wèn)題，提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)按序可靠、正確的傳輸。 5.用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的連接，建立、維護(hù)和管理會(huì)話。 6.處理數(shù)據(jù)格式，負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)編碼方式，是OSI參考模型的翻譯器。 7.實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的信息交換、協(xié)調(diào)應(yīng)用進(jìn)程和管理系統(tǒng)資源。 25.試描述ISO/OSI參考模型中數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕具^(guò)程？ 答：此題略。 26.列出幾種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，并說(shuō)明其功能？ 答：中繼器 、集線器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、交換機(jī)、網(wǎng)橋、路由器、防火墻、網(wǎng)關(guān) 功能：中繼器：工作在物理層，它負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息，完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。 集線器：工作在物理層，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，對(duì)傳輸?shù)碾娦盘?hào)進(jìn)行整型、放大，相當(dāng)于具有多個(gè)端口的中繼器。 網(wǎng)絡(luò)接口卡：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，不僅實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)通信介質(zhì)之間的物理連接和電信號(hào)匹配，而且負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)幀的封裝與拆封、數(shù)據(jù)幀的發(fā)送與接收、物理層的介質(zhì)訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)編碼與解碼以及數(shù)據(jù)緩存等功能。 交換機(jī)：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中MAC（介質(zhì)存取控制）地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并將MAC地址與對(duì)應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)地址表中，在數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)前先送入交換機(jī)的內(nèi)部緩沖，可對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢查。 網(wǎng)橋：工作在數(shù)據(jù)鏈路層，根據(jù)MAC地址 對(duì)幀進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，它可以有效地連接連個(gè)局域網(wǎng)，使本地通信限制在本網(wǎng)段內(nèi)，并轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的信號(hào)至另一網(wǎng)段。 路由器：工作在網(wǎng)絡(luò)層，在不同的網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)單元，具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中建立靈活的連接。 防火墻：一方面阻止來(lái)自因特網(wǎng)的對(duì)受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的未授權(quán)或未驗(yàn)證的訪問(wèn)，另一方面更允許內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的用戶對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行WEB訪問(wèn)或收發(fā)郵件。 網(wǎng)關(guān)：工作在傳輸層或以上的層次，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，網(wǎng)關(guān)具有從物理層到應(yīng)用層的協(xié)議轉(zhuǎn)換能力。 27.集線器、交換機(jī)和路由器分別工作在ISO/OSI參考模型的那一層？ 答：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層。 28.什么是防火墻？它在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中其什么作用？ 答：此題略。 29. 現(xiàn)場(chǎng)總線通信模型有什么特點(diǎn)？ 答：1.簡(jiǎn)化了ISO/OSI參考模型2.采用相應(yīng)的補(bǔ)充方法實(shí)現(xiàn)被刪除的OSI各層功能，增設(shè)了用戶層3.現(xiàn)場(chǎng)總線通信模型的通信數(shù)據(jù)的信息量較小4.多種現(xiàn)場(chǎng)總線并存，并采用不同的通信協(xié)議。 30.現(xiàn)場(chǎng)總線模型的用戶層起什么作用？ 答：此題略。 31. 試闡述現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和它承擔(dān)的主要任務(wù)？ 答：特點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)用于完成各種數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)控制任務(wù)，是一種特殊的、開(kāi)放的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，是工業(yè)企業(yè)子綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 任務(wù)：1.將控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的各種信息傳送到控制室，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備始終處于遠(yuǎn)程監(jiān)視之中。 2.控制室將各種控制、維護(hù)、參數(shù)修改等命令送往位于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量控制設(shè)備中，使得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備處于可控狀態(tài)之中。3.與操作終端、上層管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息共享。 第3章 ： 1. 闡述Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的性能？ 答：Profibus是一種應(yīng)用廣泛的、開(kāi)放的和不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，適合于快速、時(shí)間要求嚴(yán)格的應(yīng)用和復(fù)雜的通信任務(wù)。 2. Profibus有哪幾種傳輸技術(shù)？各有什么特點(diǎn)？ 答：1.用于DP和FMS的RS-485傳輸技術(shù)2.用于DP和FMS的光線傳輸技術(shù)3.用于PA的IEC1158-2傳輸技術(shù)。 特點(diǎn)：1.RS-485是一種簡(jiǎn)單的、低成本的傳輸技術(shù)，其傳輸過(guò)程是建立在半雙工、異步和無(wú)間隙同步化基礎(chǔ)上的，數(shù)據(jù)的發(fā)送采用NRZ編碼（不歸零編碼），這種傳輸通常稱為H2. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型，每個(gè)總線段的開(kāi)頭和結(jié)尾均有一個(gè)終端電阻；傳輸介質(zhì)可以使STP或UTP，取決于電磁兼容性；站點(diǎn)數(shù)：每個(gè)總線段最多可接32各站，使用中繼器最多可用到127個(gè)站，串聯(lián)中繼器一般不超過(guò)3個(gè)；插頭連接采用9針D型插頭。 2.光纖是一種采用玻璃作為波導(dǎo)，以光的形式將信息從一端傳送到另一端的技術(shù)，光纖電纜對(duì)電磁干擾不敏感，并能保證總線上站與站的電氣隔離，允許Profibus系統(tǒng)站與站之間的傳輸距離最大為15Km. 3.IEC1158-2是一種位同步協(xié)議，可進(jìn)行無(wú)電流連續(xù)傳輸，通常稱為H1，采用曼徹斯特編碼，能進(jìn)行本質(zhì)及非本質(zhì)安全操作，每段只有一個(gè)電源作為供電裝置，當(dāng)站收發(fā)信息時(shí)，不向總線供電。 具體特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)字式、位同步、曼徹斯特編碼 傳輸速率：通信速率31.25Kbit/s，與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和總線長(zhǎng)度無(wú)關(guān) 數(shù)據(jù)可靠性：前同步信號(hào)，采用起始和終止限定符，以避免誤差 傳輸介質(zhì)：可以采用UTP或STP 遠(yuǎn)程電源供電：為可選附件，可通過(guò)數(shù)據(jù)總線供電 防爆型：能進(jìn)行本征和非本證安全操作 站點(diǎn)數(shù)：每段最多有32各站，使用中繼器最多可達(dá)127個(gè) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：采用總線型、樹(shù)形或混合型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 3. Profibus控制系統(tǒng)的配置有哪幾種形式？ 答：1.PLC或其他控制器作為1類主站，不設(shè)監(jiān)控站 2.以PLC或其他控制器作為1類主站，監(jiān)控器通過(guò)串行口與PLC連接 3.以PLC或其他控制器作為1類主站，將監(jiān)控站連接在Profibus總線上 4.使用PC+Profibus網(wǎng)卡做為1類主站 5.工業(yè)控制PC+Profibus網(wǎng)卡+SoftPLC。 4.Profibus-DP/Profibus-PA/Profibus-FMS各有什么區(qū)別？有什么共同點(diǎn)？ 答：區(qū)別：應(yīng)用場(chǎng)合不同。DP主要用于自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信，F(xiàn)MS可用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，主要解決車間級(jí)通信任務(wù)，DP應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的過(guò)程自動(dòng)化，一般用于安全性要求較高的場(chǎng)合及由總線供電的站點(diǎn)。 共同點(diǎn)：采用Profibus標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，不同制造商所生產(chǎn)的設(shè)備不需要對(duì)其接口進(jìn)行特別調(diào)整就可以實(shí)現(xiàn)通信，都以ISO/OSI參考模型為基礎(chǔ)的，均使用一致的總線存取協(xié)議等等。 5. Profibus-FMS應(yīng)用層包括哪兩部分？各起什么作用？ 答：現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（FMS）和低層接口（LLI）. 作用：FMS包含應(yīng)用協(xié)議，向用戶提供強(qiáng)有力的通信服務(wù)； LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系，并向FMS提供不依賴于設(shè)備的對(duì)第2層訪問(wèn)接口。 6. Profibus-DP的FDL層提供了哪幾種基本傳輸服務(wù)？各有什么特點(diǎn)？ 答：此題略。 7.Profibus總線存取方式有哪兩種？ 答：令牌傳送方式和主從傳送方式。 8.什么是令牌傳遞總線方式？ 答：此題略。 9.在Profibus網(wǎng)絡(luò)中1類主站起什么作用？哪些設(shè)備可以做為1類主站？ 答：1類主站是中央控制器，完成總線通信控制、管理及周期性數(shù)據(jù)訪問(wèn)。 典型的設(shè)備有：PLC、PC、支持主站功能的各種通信處理器模塊等設(shè)備。 10. 在Profibus網(wǎng)絡(luò)中2類主站有什么作用？列舉兩種可以做2類主站的設(shè)備？ 答：2類主站完成非周期性數(shù)據(jù)訪問(wèn)，它可以與1類主站進(jìn)行通信，也可以與從站進(jìn)行輸入/輸出數(shù)據(jù)通信，并未從站分配新的地址。 典型設(shè)備有：編程設(shè)備、觸摸屏和操作面板等。 11.可將Profibus網(wǎng)絡(luò)從站設(shè)備分為幾類？列舉能做為其從設(shè)備的名稱？ 答：3類。可以是PLC一類的控制器，也可以是不具有程序存儲(chǔ)和程序執(zhí)行功能的分散式I/O設(shè)備，還可以如SITRANS現(xiàn)場(chǎng)儀表、MicroMaster變頻器等具有總線接口的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。 12.GSD文件有什么作用？它包括哪幾部分內(nèi)容？ 答：GSD文件用來(lái)描述Profibus-DP設(shè)備的特性。 包括通信通用的和設(shè)備專用的規(guī)范，具體：1.一般規(guī)范2.與DP主站有關(guān)的規(guī)范3.與DP從站有關(guān)的規(guī)范 第4章 ： 1.CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線有什么特點(diǎn)？ 答：組態(tài)簡(jiǎn)單、接線簡(jiǎn)單、設(shè)置簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠 2.CC-Link采用什么通信協(xié)議？提供了哪兩種通信方式？ 答：RS-485通信協(xié)議。提供了循環(huán)傳輸和瞬時(shí)傳輸兩種通信方式。 3.循環(huán)傳輸方式和瞬時(shí)傳輸方式有什么區(qū)別？ 答：CC-Link主要采用循環(huán)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行通信，即主站按照從站號(hào)依次輪詢從站，從站再給予響應(yīng)，是按照站號(hào)進(jìn)行的，可以避免因通信沖突造成的系統(tǒng)癱瘓，還可以依靠可預(yù)見(jiàn)性的、不變的I/O響應(yīng)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供穩(wěn)定的實(shí)時(shí)控制。 在循環(huán)數(shù)據(jù)量不夠的情況下，CC-Link能提供瞬時(shí)傳輸功能，將960B的數(shù)據(jù)，用專用指令傳送給智能設(shè)備站或本地站，并且瞬時(shí)傳輸不影響循環(huán)傳輸?shù)倪M(jìn)行。 2014年6月11日18:10 電氣系： 2013屆 機(jī)電3132 學(xué)習(xí)委員 王喜 留念！