现场总线复习题(20131203)

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1、第一章现场总线技术概述1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90代后期现场总线控制系统。2.DCS控制系统的结构包括哪几部分？包括三部分：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，通信系统部分3.现场总线：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、多节点数字通信的技术。4.总线仲裁：总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“冲突”(conte

2、ntion)。为解决这种冲突，就需进行总线占有权的“仲裁”（arbitration)。总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。5.统一的企业网络信息集成系统应具有三层结构，从底向上依次是：过程控制层(PCS)、制造执行层(MES)、企业资源规划层(ERP)6、现场总线系统的组成。硬件：总线电缆，又称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。软件包括：系统平台软件：为系统构建、运行以及为系统应用软件

3、编程而提供环境、条件或工具的基础软件。包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。5、请给出5个现场总线的优点。全数字性、精度高、抗干扰性强、内嵌控制功能、高速通信、多变量测量、多变量传送、系统综合成本低、真正的可互操作性、真正的分散控制、组态操作一致、具有强大的故障诊断功能、采用预测维护技术。6、请列举现场总线的一些应用领域。楼宇自动化、家庭自动化、智能通信产品、汽车工业、继电保护和电力监控、物流制药、包装、石油化工、钢铁冶金、机器人等5.现场总线控制系统的技术特点。1.开放性；2.

4、全数字化；3.双向通信；4.互可操作性与互用性；5.现场设备的智能化与功能自治性;6.系统结构的高度分散性;7.对现场环境的适应性6.FCS相对于DCS具有哪些优越性？1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本7.常见的现场总线例如，基金会现场总线(FF)，PROFIBUS，LonWorks，CAN，HART。FF基金会现场总线分低速H1(31.25Kbps,距离1900m)和高速H2(

5、1Mbps,750m和2.5Mbps,500m)两种通信速率；Profibus现场总线传输速率为9.6Kbps-12Mbps，LonWorks由美国Echelon公司和Motorola、Toshiba公司倡导；采用ISO/OSI模型的全部七层协议；通信速率300bps-1.5Mbps，支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频等多种介质；CAN是控制器局域网的简称通信速率最高1Mbps/40m，传输介质为双绞线；采用短帧结构传输，传输时间短，受干扰的概率低；HART属于模拟系统向数字系统转变过程中的工业过程控制

6、的过渡性产品；物理层采用FSK(频移键控)技术在4-20mA信号上叠加一个频率信号，代表0和1；第二章数据通信基础与网络互联1.何谓现场总线的主设备、从设备？可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”，又称命令者。不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(busslaver)，也称基本设备。2.总线操作过程的内容是什么？总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。3.

7、寻址方式有几种？物理寻址,逻辑寻址,广播寻址4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。信息源和接收者是信息的产生者和使用者发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。它可以是无线的，也可以是有线的(包括光纤)。有线和无线均有多种传输媒介，如电磁波、红外线为无线传输

8、介质，各种电缆、光缆、双绞线等为有线传输介质。接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。它的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。5.通信方式按照信息的传输方向分为哪几种?单工(simplex)方式；半双工(Halfduplex)方式；全双工(Fullduplex)方式6.通信的传输模式分为哪几种?基带传输载波（带）传输宽带传输异步转移模式ATM7.在载带传输中有哪几种