现场总线练习题参考答案

填空与计算机网络相比，控制网络具有以下主要特征：和。信号中包含的一组频率成分称为频谱。频谱占用的频率宽度称为带宽。局域网中通常使用总线、星形和环形结构。著名的以太网是_ _ _总线_ _ _结构。根据交换方式，它可以分为三种类型：电路交换、消息交换和分组交换。在开放系统互连OSI中，有七层，即应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。6.常见的有线通信介质主要包括双绞线、同轴电缆和光缆。7.PROFIBUS由以下三个兼容部分组成： PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。8.LonWorks拥有带三个处理单元的神经元芯片：一个用于链路层控制，一个用于网络层控制，另一个用于用户应用。9 LonTalk协议提供四种类型的消息服务：响应模式、请求/响应模式、无响应重传模式和无响应模式。10.现场总线具有灵活的拓扑结构，通常包括点对点类型、带分支的总线类型、菊花链类型和树型。11.FF总线由低速(FF-H1)和高速(FF-健康、安全和环境)组成。12.根据地理分布距离和覆盖范围，计算机网络可分为广域网、城域网和局域网。13.FF的网络管理主要由网络管理员、网络管理代理和网络管理信息库组成。14.PROFIBUS总线访问模式包括：主站间令牌模式传输、主站与从站间主从模式传输。17.现场总线的现场总线模型由应用层、数据链路层和物理层组成。18.CAN的ISO/OSI参考模型的层次结构分为数据链路层和物理层。19.控制器控制器的验收过滤器由4个验收代码寄存器和4个验收屏蔽寄存器定义。在CAN总线上，“0”和“1”由显式和隐式互补逻辑值表示。CAN消息的比特流按照不归零编码方法进行编码。22.验收过滤器的过滤模式包括单过滤模式和双过滤模式。23.复用技术包括时分复用、频分复用和码分复用。24.CAN消息帧包含11位标识符的标准帧和29位标识符的扩展帧。名词分析：1.现场总线2。邮件过滤3。虚拟现场设备。工业以太网5。本质安全技术6。链接活动计划程序7。控制网络8。计算机网络9。总线仲裁10。多路复用11。12号桥。网络协议：1.现场总线：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字、双向传输和多分支通信网络。3.虚拟现场设备虚拟设备开发：应用过程中的网络可视对象和相应的对象描述在柔性制造系统中称为虚拟现场设备虚拟设备开发。它是自动化系统的数据和行为的抽象模型。它用于远程查看对象字典中定义的本地设备的数据，并且基于VFD对象。VFD对象包含通信用户可以通过服务使用的所有对象和对象描述。对象描述存储在对象字典中，每个VFD都有一个对象描述。因此，虚拟现场设备可以被视为网络可视对象的体现和应用过程的相应对象描述。4.工业以太网是以太网甚至互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物。工业以太网涉及到企业网络的各个层面，无论是应用于工业环境的企业信息网络、基于通用以太网技术的控制网络，还是新兴的实时以太网，都属于工业以太网的范畴。5.本质安全技术是指确保电气设备在易燃易爆环境中安全使用的技术。其基本思想是限制在上述危险场所工作的电气设备的能量，使任何故障条件下产生的电火花不足以引爆危险场所的易燃易爆物质。6.链路活动调度器：总线通信中的链路活动调度、数据接收和传输、活动状态检测和响应以及总线上设备之间的链路时间同步都是通过数据链路层实现的。每个总线段都有一个媒体井控制中心，称为链路活动调度器LAS。7.控制网络：以分散在生产现场的多台具有数字通信能力的测控仪表为网络节点，采用开放的标准通信协议，以现场总线为通信链路，将现场控制设备连接成网络系统和控制系统，相互之间可以进行信息通信，共同完成自动控制任务。8.计算机网络：计算机系统的集合，通过通信将空间上分散的具有独立处理能力的计算机系统相互连接起来，并根据某种网络协议进行数据通信，以实现信息交换、资源共享和协同工作。9.公交车仲裁：公交车信息传输过程中可能会有“冲突”。为了解决这一冲突，有必要对公共汽车所有权进行“仲裁”。总线仲裁用于决定哪个主设备是下一个占用总线的设备。10.多路复用：在数据通信或计算机网络系统中，传输介质的带宽或容量通常超过传输单个信号的要求。为了有效利用通信线路，可以通过一个信道传输多个信号。这种方法被称为信道复用，简称复用。11.网桥：网桥是一种存储转发设备，用于连接相同类型的局域网。网桥将数据帧发送到数据链路层进行错误检查，然后发送到物理层，再通过物理传输介质发送到另一个子网或网段。它具有寻址和路径选择功能。收到帧后，它必须决定将帧发送到相应目的站的正确路径。12.网络协议：为计算机网络中的数据交换而建立的一套规则、标准或惯例。协议总是指协议的某一层，具体来说，它是同一层实体之间进行通信的一组相关的通信规则和约定。三。简短回答问题：中继器和放大器的区别。中继器不同于放大器，放大器从输入端读入旧信号，然后输出具有相同形状和放大倍数的新信号。放大器的特点是信号的实时放大，包括输入信号的所有失真并放大失真。换句话说，放大器无法区分所需信号和噪声，它会放大所有输入信号。另一方面，中继器不放大信号，而是再生信号。当接收到微弱或损坏的信号时，它会根据信号的原始长度一点一点地复制信号。因此，中继器是再生器，而不是放大器。2.简要描述链接活动计划程序的五个基本功能。根据基金会现场总线的规范要求，链路活动调度器应具有以下五个基本功能：(1)向设备发送强制数据光盘。(2)向设备发送传输令牌PT，使设备有权发送非周期性数据，并为其提供发送非周期性数据的机会(3)对于新的网络设备检测尚未使用的地址。找到新设备的地址后，将其添加到活动表中。定期向总线发布数据链路时间和调度时间。(5)监控设备对交付令牌的终端的响应。当设备既不能与PT序列一起使用也不能返回令牌时，从活动表中移除设备。3.请简要描述现场总线技术的特点回答：开放性：相关标准的一致性和开放性；系统集成的透明性和开放性；产品竞争的公平与公开。交互：上层网络和现场设备能够相互通信；现场设备能够相互通信。不同制造商生产的类似设备可以互相替换。自主性：单个现场设备具有自动控制的基本功能。它可以随时诊断自己的运行状态，实现功能自治。适应性：专为恶劣环境设计，对现场环境适应性强。4.现场总线通信模型的主要特征是什么？回答：现场总线通信模型简化了现场视察参考模型，通常只使用现场视察模型的第一层、第二层和最高层。目的简化通信模型结构，缩短通信开销，降低成本，提高实时性。各种类型的现场总线并存，在各自的应用领域取得了良好的应用效果。通信数据中信息量小，因此与其他通信网络相比，通信模型相对简单，结构更加紧凑，实时性更好，通信速度更快，成本更低。5.基金会现场总线的通信模型包括哪些级别，它们各自的功能是什么？它自下而上分为四层，即物理层、数据链路层、应用层和用户层。物理层规定了信号的发送方式；数据链路层指定如何共享网络和调度设备之间的通信；应用层指定设备之间交换的数据、命令、事件信息和请求响应的格式。用户层用于形成用户所需的应用程序，如标准功能块、设备管理、网络管理、系统管理等。6.工业以太网的特点是什么？(1)工业生产现场环境中存在高温、高湿、污浊空气和腐蚀性气体，要求工业级产品气候友好、耐腐蚀、防尘、防水。(2)工业生产现场存在粉尘、易燃、易爆和有毒气体，需要采取防爆措施，确保安全生产。(3)工业生产现场存在较大的振动和电磁干扰，工业控制网络必须具有机械环境适应性(如抗振动、抗冲击)、电磁环境适应性或电磁兼容性等。(4)工业网络设备的电源通常采用柜内低压DC电源标准。在大多数工业环境中，控制柜中所需的电源是低压24V DC。(5)安装采用标准导轨，安装方便，适合在工业环境中安装。工业网络设备应易于安装在工业现场控制柜中并易于更换。7.简要描述什么是总线仲裁？在传输信息的操作期间，总线可能具有“内容”。为了解决这一冲突，有必要对公交车所有权进行“仲裁”。总线仲裁用于决定哪个主设备是下一个占用总线的设备。8.简要描述什么是令牌传递总线方法？该方法与CSMA/光盘方法相同，使用总线网络拓扑，但不同之处在于网络上的每个工作站按一定顺序形成一个逻辑环。每个工作站在环中有一个指定的逻辑位置，最后一个工作站是第一个工作站，即端到端。每个站点都知道前一个站点和后一个站点的地址。总线上每个站的物理位置独立于逻辑位置。四、计算问题：1.CRC校验码是网络通信中常用的一种形式。假设要发送的消息是G=X5 X4 X2 1，那么CRC校验码是什么，为什么消息是由发送者发送的？解决方案：根据要发送的消息100100 0101，可用信息字段代码：是： 10 0010 0101生成多项式：的代码是：11 0101代码是：100 0100 1010 0000模2的除法相当于按位异或，即1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 01 1 0 1 0 1-0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 01 1 0 1 0 1-0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 01 1 0 1 0 1-0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 01 1 0 1 0 1-0 1 0 0 0 1 0 0 01 1 0 1 0 1-0 1 0 1 1 1 0 01 1 0 1 0 1-0 1 1 0 1 1 01 1 0 1 0 1-剩余部分是校验码。来自发件人的邮件：12.使用2400bps调制解调器(没有奇偶校验位，只有一个停止位)，30秒内可以传输多少个汉字(每个汉字两个字节)。(1)30秒传输比特(2)每个汉字传输比特(3)30秒传输汉字解决方案：(1)30秒传输位：240030=72000位(2)每个汉字传输的位数：(8 1 1)2=20位(3)30秒内传输的汉字数：7200020=3600五、测绘问题：1.试画出数字量：(1)65H和(2)BAH的不归零、归零和差分曼彻斯特编码信号波形。BAH被转换成二进制：b65H至二进制：b2.一个企业想要建立工业以太网。其现场设备包括现场总线设备、模拟和数字信号采集、设备流量控制等。根据工业以太网的三层网络标准，请绘制相应的以太网图，列出主要设备及其功能。答：其主要以太网图形如下：网络主要包括以下设备：控制或设计计算机、交换机、网关等。其功能如下：计算机主要用于实现企业管理的决策、网络的配置和维护、生产设备的日常调度和控制等。网关主要实现以太网协议和Profibus协议之间的转换，方便不同协议的网络互联，最大限度地实现数据共享。交换机是以太网的主要硬件载体。其功能是实现网络上设备之间的数据链接功能。六、分析问题1.分析CAN总线如何