哈工大威海现场总线复习资料

一章一章 1 简述计算机网络形成和发展经历的四个阶段 简述计算机网络形成和发展经历的四个阶段 答 四个阶段 答 四个阶段 第一阶段 计算机技术与通信技术相结合 形成计算机网络雏形 第一阶段 计算机技术与通信技术相结合 形成计算机网络雏形 第二阶段 完成网络体系结构与协议研究 形成计算机网络 第二阶段 完成网络体系结构与协议研究 形成计算机网络 第三阶段 加速网络体系结构与协议国际标准化的研究与应用 第三阶段 加速网络体系结构与协议国际标准化的研究与应用 第四阶段 网络计算的新时代第四阶段 网络计算的新时代 2 拓扑的概念是什么 网络拓扑指什么 拓扑的概念是什么 网络拓扑指什么 答 答 所谓拓扑 是一种研究与大小 形状无关的线和面特性的方法 拓扑所谓拓扑 是一种研究与大小 形状无关的线和面特性的方法 拓扑 topological 是音译 可以理解为分布 排列 顺序 结构等 是音译 可以理解为分布 排列 顺序 结构等 网络拓扑学研究各类网络构型的基本特性 网络拓扑学研究各类网络构型的基本特性 3 计算机网络的拓扑结构有哪几种 计算机网络的拓扑结构有哪几种 简要介绍各有什么特点 简要介绍各有什么特点 答 答 计算机网络拓扑结构主要有 星形拓扑 总线拓扑 环形拓扑 树形拓扑及答 答 计算机网络拓扑结构主要有 星形拓扑 总线拓扑 环形拓扑 树形拓扑及 网形拓扑 网形拓扑 1 星型拓补星型拓补 1 星型拓补由中央节点和通过点到点链路接到中央节点的各个站点组成 采用星型拓星型拓补由中央节点和通过点到点链路接到中央节点的各个站点组成 采用星型拓 补的交换方式主要有报文交换和线路交换 线路交换更为普遍 现有的数据处理和声音通补的交换方式主要有报文交换和线路交换 线路交换更为普遍 现有的数据处理和声音通 信的信息网大多采用这种拓补结构 目前流行的信的信息网大多采用这种拓补结构 目前流行的 PBX 就是星型拓补的典型就是星型拓补的典型 2 星型拓补的优缺点 星型拓补的优缺点 a 方便服务方便服务 b 每个连接只接一个设备每个连接只接一个设备 c 不会影响全网不会影响全网 d 集中控制和故障诊断集中控制和故障诊断 e 简单的访问协议简单的访问协议 f 缺点是缺点是 I 电缆长度和安装电缆长度和安装 II 扩展困难扩展困难 III 依赖于中央节点依赖于中央节点 2 总线拓扑总线拓扑 1 总线拓扑的定义总线拓扑的定义 采用单根传输线作为传输介质 所有节点都通过相应的硬件接口连接到传输介质上的拓扑采用单根传输线作为传输介质 所有节点都通过相应的硬件接口连接到传输介质上的拓扑 方式方式 2 总线拓扑的优点 总线拓扑的优点 a 电缆长度短 布线容易 电缆长度短 布线容易 b 可靠性高 可靠性高 c 易于扩充 易于扩充 3 总线拓扑的缺点 总线拓扑的缺点 a 故障诊断困难 故障诊断困难 b 中继器配置 在总线的干线基础上扩充 可采用中继器 需要重新配置 包括电缆长中继器配置 在总线的干线基础上扩充 可采用中继器 需要重新配置 包括电缆长 度的剪裁 终端器的调整等 度的剪裁 终端器的调整等 c 因为接在总线上的站点要有介质访问控制能力 所以终端必须是智能的 因为接在总线上的站点要有介质访问控制能力 所以终端必须是智能的 3 环型拓扑环型拓扑 1 环型拓扑的定义环型拓扑的定义 由一些中继器和连接中继器的点到点链路组成一个闭合环的网络拓扑结构由一些中继器和连接中继器的点到点链路组成一个闭合环的网络拓扑结构 2 环型拓扑的优点环型拓扑的优点 a 电缆长度短电缆长度短 b 无需接线盒无需接线盒 c 适用于光纤适用于光纤 3 环型拓扑的缺点环型拓扑的缺点 a 节点故障引起全网故障 节点故障引起全网故障 b 诊断故障困难 诊断故障困难 c 不易重新配置网络 不易重新配置网络 d 拓扑结构影响访问协议 拓扑结构影响访问协议 4 树型拓扑树型拓扑 1 定义定义 由总线拓扑演变过来 形状象一颗倒置的树 顶端有一个带分支的根 每个分支还可延伸由总线拓扑演变过来 形状象一颗倒置的树 顶端有一个带分支的根 每个分支还可延伸 出子分支的网络拓扑结构出子分支的网络拓扑结构 2 优点优点 a 易于扩展 易于扩展 b 故障隔离容易 故障隔离容易 3 缺点缺点 对根的依赖性太大 如果根发生故障 则全网不能正常工作 对根的依赖性太大 如果根发生故障 则全网不能正常工作 5 1 网形拓扑 网形拓扑 这种网络拓扑结构是由前面所讲的星型结构和总线型结构的网络结合在一起的网络结构 这种网络拓扑结构是由前面所讲的星型结构和总线型结构的网络结合在一起的网络结构 这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展 解决星型网络在传输距离上的局限 而同时又这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展 解决星型网络在传输距离上的局限 而同时又 解决了总线型网络在连接用户数量的限制 这种网络拓扑结构同时兼顾了星型网与总线型解决了总线型网络在连接用户数量的限制 这种网络拓扑结构同时兼顾了星型网与总线型 网络的优点 在缺点方面得到了一定的弥补 网络的优点 在缺点方面得到了一定的弥补 2 网形拓扑 网形拓扑 特点 使用单独的电缆将网络上的设备两两相接 不采用路由 报文直接从发送端送到接特点 使用单独的电缆将网络上的设备两两相接 不采用路由 报文直接从发送端送到接 受端 受端 注注 网形拓扑一般很少用 实际上许多网络使用混合网络拓扑 网形拓扑一般很少用 实际上许多网络使用混合网络拓扑 网形网络的优缺点 网形网络的优缺点 优点 冗余的链路增强了容错能力 易于诊断故障 混合的网络能获得拓扑性能 优点 冗余的链路增强了容错能力 易于诊断故障 混合的网络能获得拓扑性能 缺点 安装和维护困难 提供冗余链路增加了成本 缺点 安装和维护困难 提供冗余链路增加了成本 4 简要叙述自动化发展的阶段 简要叙述自动化发展的阶段 1 工业化时代的自动监控系统 工业化时代的自动监控系统 2 自动化时代的自动监控系统自动化时代的自动监控系统 3 信息时代的自动监控系统信息时代的自动监控系统 5 产生现场总线的基础条件是什么 产生现场总线的基础条件是什么 简要叙述现场总线的概念 简要叙述现场总线的概念 答 答 1 产生现场总线的基础条件是 产生现场总线的基础条件是 3C 技术 电子计算机 技术 电子计算机 Computer 技术 控制 技术 控制 Control 技术与通信 技术与通信 Communication 技术 这些技术发展到今天的水平才有 技术 这些技术发展到今天的水平才有 可能产生现场总线 因此 可能产生现场总线 因此 3C 技术奠定了产生现场总线的物质基础 技术奠定了产生现场总线的物质基础 2 现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间 现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间 的数字式 串行 多点通信的数据总线 的数字式 串行 多点通信的数据总线 国际电工委员会 国际电工委员会 IEC61158 定义 定义 现场总线是一种用于底层工业控制和测量设备 如变送器 现场总线是一种用于底层工业控制和测量设备 如变送器 transducers 执行器 执行器 actuators 和本地控制器 和本地控制器 local controllers 之间的数字式 串行 多点通信的 之间的数字式 串行 多点通信的 数据总线 数据总线 第 第 2 版版 IEC61158 2 在自动化领域 在自动化领域 现场总线现场总线 一词是指安装在现场的计算机 控制器以及生产设备等连一词是指安装在现场的计算机 控制器以及生产设备等连 接构成的网络 接构成的网络 三章三章 1 Profibus 根据应用特点可分为三个兼容版本 请简单介绍每个版本的适用范围 根据应用特点可分为三个兼容版本 请简单介绍每个版本的适用范围 答答 Profibus DP 经过优化的高速 廉价的通信连接 专为自动控制系统和设备级分散经过优化的高速 廉价的通信连接 专为自动控制系统和设备级分散 的的 I O 之间通信设计 使用之间通信设计 使用 Profibus DP 模块可取代价格昂贵的模块可取代价格昂贵的 24V 或或 0 20mA 并行并行 信号线 信号线 Profibus DP 用于分布式控制系统的高速数据传输用于分布式控制系统的高速数据传输 ProfibuS FMS 解决车间级通用性通信任务 提供大量的通信服务 完成中等传输速度解决车间级通用性通信任务 提供大量的通信服务 完成中等传输速度 的循环和非循环通信任务 用于纺织工业 楼宇自动化 电气传动 传感器和执行器 的循环和非循环通信任务 用于纺织工业 楼宇自动化 电气传动 传感器和执行器 可编程序控制器 低压开关设备等一般自动化控制 可编程序控制器 低压开关设备等一般自动化控制 ProfibuS PA 专为过程自动化设计 标准的本质安全的传输技术 实现了专为过程自动化设计 标准的本质安全的传输技术 实现了 IEC1158 2 中中 规定的通信规程 用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点 规定的通信规程 用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点 2 Profibus 控制系统的组成是怎样的 控制系统的组成是怎样的 答 答 1 一类主站 指 一类主站 指 PC PLC 或可作一类主站的控制器 一类主站完成总线通信控或可作一类主站的控制器 一类主站完成总线通信控 制与管理 制与管理 2 二类主站 操作员工作站 如 二类主站 操作员工作站 如 PC 机 图形监控软件 机 图形监控软件 编程器 操作员接口等 编程器 操作员接口等 完成各站点的数据读写 系统配置 故障诊断等 完成各站点的数据读写 系统配置 故障诊断等 3 从站 从站 PLC 智能型 智能型 I O 分散式分散式 I O 驱动器 传感器 执行机构等现场设备驱动器 传感器 执行机构等现场设备 四章四章 1 CAN2 0 规范中 报文传送由哪几种不同类型的帧表示和控制 规范中 报文传送由哪几种不同类型的帧表示和控制 答答 报文传送由报文传送由 4 种不同类型的帧表示和控制 种不同类型的帧表示和控制 数据帧数据帧 数据帧携带数据从发送器到接收器 数据帧携带数据从发送器到接收器 远程帧远程帧 总线单元发出远程帧 请求发送具有同一标识符的数据帧 总线单元发出远程帧 请求发送具有同一标识符的数据帧 错误帧错误帧 任何单元一检测到总线错误就发出错误帧 任何单元一检测到总线错误就发出错误帧 过载帧过载帧 用以在先行的和后续的数据帧 或远程帧 之间提供附加的延时 用以在先行的和后续的数据帧 或远程帧 之间提供附加的延时 2 请简单说明请简单说明 CAN 总线媒体装置特性中总线媒体装置特性中 显性显性 和和 隐性隐性 的概念的概念 答 为了提高总线在恶劣环境下的可靠性和传输速率 总线采用差分传输的方式 答 为了提高总线在恶劣环境下的可靠性和传输速率 总线采用差分传输的方式 两条信号线被称为两条信号线被称为 CAN H 和和 CAN L 总线只有一对互补的逻辑值 显性或隐性 总线只有一对互补的逻辑值 显性或隐性 可以定义 当总线值为隐性时 可以定义 当总线值为隐性时 CAN H 和和 CAN L 的电压值的电压值 VCANH VCANL 被固被固 定在平均电平定在平均电平 2 5V 差分电压值 差分电压值 Vdiff 近似为近似为 0V 当总现值为显性时 当总现值为显性时 VCANH 为为 3 5V VCANL 为为 1 5V 差分电压 差分电压 Vdiff 达到达到 2V 二章 简述令牌环网的传输过程 二章 简述令牌环网的传输过程 答 环网上有一个令牌按一定的次序进行传递 如果某个站点要想发送数据 先得答 环网上有一个令牌按一定的次序进行传递 如果某个站