现场总线技术期中考试复习要点

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1、现场总线技术期中考试复习要点一、现场总线技术基本概念部分什么是现场总线、常用现场总线的名称、工业控制系统发展过程中典型的控制系统及结构特点、现场总线的技术特点与结构特点、企业管理层与现场总线控制系统的关系与网络体系结构。相关作业的内容。1.什么是现场总线：现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。2.常用现场总线的名称：基金会现场总线（FF），Lonworks，profibus，can，hart。3.工业控制系统发展过程中典型的控制

2、系统及结构特点：l基地式气动仪表控制系统：各测控点形成自封闭状态，无法与外界沟通信息，操作人员只能通过生产现场的巡视，了解生产的过程。l集中式数字控制系统：用一台计算机取代控制室的几乎所有的仪表盘，可靠性还较差，一旦计算机出现某种故障，就会造成所有控制回路瘫痪、生产停产的严重局面。lDCS分布式控制系统：集中与分散相结合，不同厂家的设备不能互连在一起，难以实现互换与互操作，组成更大范围信息共享的网络系统存在很多困难。l新型现场总线控制系统：遵守同一协议规范，新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场，依靠现场智能设备本身

3、便可实现基本控制功能。4.现场总线的技术特点与结构特点：l结构特点：1.分散控制，全分布。2.相互数字通信l技术特点：1.系统的开放性（统一协议）2.互可操作性与互用性3.现场设备的智能化与功能自治性4.系统结构的高度分散性5.对现场环境的适应性n企业管理层与现场总线控制系统的关系：以现场总线为基础的企业信息系统，企业网络中的信息是多层次的，要把多层次的信息互联成网络，实现信息的沟通汇集与数据分享，则需要结合现场总线控制系统。n企业管理层与现场总线控制系统的网络体系结构：二、MODBUS协议与应用部分功能码1～6的定义、

4、根据产品说明书写出MODBUS报文、对给出的主站或从站报文分析其中的意义。相关作业的内容。三、CAN总线概念部分CAN总线的应用领域、RS232、RS485与CAN总线的区别、CAN总线有哪些帧、数据帧与远程帧的组成与区别。CAN总线仲裁的特点、数据帧中各场的作用、位填充与作用、CAN标准报文的构成及各部分的作用。相关作业内容。1.其应用范围目前已不再局限于汽车行业，而向过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。2.CAN总线的帧：数据帧，请求帧，出错帧，超载帧。数据帧由7个不

5、同的位场组成，即帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。数据场长度可为0。远程帧则包括帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。l帧起始由一个显位构成l仲裁场由标识符和远程发送请求位(RTR)组成。l控制场包括数据长度码和两个保留位，这两个保留位必须发送显性位，但接收器认可显位与隐位的全部组合。数据长度码DLC指出数据场的字节数目。数据长度码为4位，在控制场中被发送。l数据场由数据帧中被发送的数据组成，它可包括0～8个字节，每个字节8位。首先发送的是最高有效位。lCRC场包括CRC序列，

6、后随CRC界定符。CRC界定符，它只包括一个隐位。l应答场(ACK)为两位，包括应答间隙和应答界定符。在应答场中，发送器送出两个隐位。一个正确地接收到有效报文的接收器，在应答间隙，将此信息通过发送一个显位报告给发送器。所有接收到匹配CRC序列的站，通过在应答间隙内把显位写入发送器的隐位来报告，应答界定符是应答场的第二位，并且必须是隐位l帧结束：每个数据帧和远程帧均由7个隐位组成的标志序列界定。数据帧与远程帧的区别：远程帧比数据帧少一个数据场，远程帧的RTR为1即隐位。远程帧的DLC是独立的，对应于数据帧的DLC3.仲裁场

7、的特点：当总线开放时，任何单元均可开始发送报文，若同时有两个或更多的单元开始发送，总线访问冲突运用逐位仲裁规则，借助标识符ID解决。这种仲裁规则可以使信息和时间均无损失。若具有相同标识符的一个数据帧和一个远程帧同时发送，数据帧优先于远程帧。仲裁期间，每一个发送器都对发送位电平与总线上检测到的电平进行比较，若相同则该单元可继续发送。当发送一个“隐性”电平(recessivelevel)，而在总线上检测为“显性”电平(dominantlevel)时，该单元退出仲裁，并不再传送后续位。4.位填充的作用：当发送器在发送的位流中检

8、测到5位连续的相同数值时，将自动地在实际发送的位流中插入一个补码位。（连续六个相同的表示出错）。ＣＡＮ协议的位填充机制除实现仲裁场、控制场、数据场和ＣＲＣ序列的数据的透明性外，还增加了从“隐性位”到“显性位”跳变的机会，也就是增多重同步的数量，提高同步质量。5.标准报文构成及作用：头两个字节为信息部分，其前十一位为标