2016年工业网络与通信技术复习题11.25

网络控制系统复习题
一，填空题
1.现场总线PROFIBUS决定数据通信的是(主站)PROFIBUS-PA总线两端各有一个（无源的总线终端器）MBP数据传输技术可以用于（PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA）S7-300CPU最多可以扩展到（8）个模板。

2.主站发送同步命令后,将所编址的(从站的输出数据)锁定在当前状态下. 在一条总线上的设备比经过网桥或路由的设备具有( 更好的)实时性。

3.主站发送锁定命令后,将(从站的输入数据)锁定在当前状态下。

4 PROFIBUS协议主要由3部分组成 DP, PA, FMS。

5 MPI网络的通信速率为：19.2 kbit/s-12Mbit/s。

6.利用OLM模块（只支持总线型、冗余环型、星型）网络拓朴结构.发送同步命令后,将所编址的(从站的输出数据)锁定在当前在的状态下。

7.一个S7-300在最多可以有一个主机架和(3)扩展机架FC和FB的临时变量存储在系统的( 本地数据堆栈)中PROFIBUS总线每个段上最多可接多少个站（ 32）。

8.PROFIBUS-DP用了OSI模型中的( 第一、二层和用户接口)。

9. FB有静态变量存储在（背景数据块）中。

一个多主系统中,下面哪个说法正确(主站之间采用令牌方式 )。

RS485 的数据传输采用（NRZ(不归零）编码。

10. PROFINET是基于(工业以太网技术)的自动化总线标准。

局部符号可以在(对其进行定义的块)使用。

PROFIBUS－DP总线两端有（有源的总线终端电阻）每个数字量模块的地址寄存器自动按(4)个字节分配。

背景数据块可以被(所有块)使用。

11. PROFIBUS-DP总线站地址最大可为（126）。

一类主站典型的是（中央控制器）。

主站和从站之间循环通信采用（点对点）通信。

12 点对点连接，严格地来说，点对点连接并不是网络技术。

13 10Base-5使用粗同轴电缆，最大网段长度为500 米，基带传输方法。

14.PROFIBUS 协议结构是以开放式系统互联网络为参考模型，该模型共有(7)层。

OPT只适合连接(1)个无光纤接口的PROFIBUS站点到集成光纤接口的光纤网上。

OBT 是一个（有源）的网络元件, 在网段里也是一个站点。

15.FC和FB的临时变量储存在系统的中（本地数据堆栈 )。

主站发送（输出同步）命令后，所编址的从站输出数据锁定在当前状态下。

16.PS307电源模块是( 交流 )供电,PROFIBUS-PA专为( 过程 )自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。

17.中继器可实现星型总线结构）。

PROFIBUS-DP采用( 可变 )速率。

波特率从
18.6Kbit/s到12Mbit/s。

一类主站典型的是（中央控制器）。

19.PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络，是一个( 令牌 )结构、实时多主网络。

PS305电源模块是 ( 直流 )供电。

20.TCP/CP的参考模型将协议分成4个层次，分别为链路层，网络层，传输层，应用层。

21. 传统以太网的拓扑结构包括：支持总线形，环形，树形。

22.网络拓朴可分为三种方式有(星型、总线型、环型)。

STEP7块的类型有 (组织块、功能、功能块、背景数据块、共享数据块 )以及系统功能和系统功能块.
23.PROFIBUS-DP系统可包括(第一类DP主站设备、第二类DP主站设备、DP从站设备)几种不同设备
24.工厂自动化网络的分层结构为( 现场设备层、车间监控层、工厂管理层 )几个层次23445。

25.(RS485、IEC1158-2、光纤 )是PROFIBUS提供的几种数据传输类型，PROFIBUS－DP采用几级诊断，分别为( 本站诊断、模块诊断、通道诊断 )。

26.PROFIBUS-DP系统行为有( 停止、IEC1158-2、清除、运行)几种状态。

PROFINET 支持下列几种通信方式 (RS485、ITCP/IP标准通讯、实时（RT）通讯、同步实时（IRT）
通讯)。

27.STEP7中的数据类型分为几类(基本数据类型、复杂数据类型、参数数据类型)。

西门子PLC有几种类型的启动模式(暖启动、冷启动、热启动)；
28.西门子HSR（高速冗余技术），对于SCALANCE-200，SCALANCE-300 ，或SCALANCE-400 ，当环形网络结构由多达50台交换机组成时，网络重构时间将小于0.3S。

29,. PPI协议是S7-200CPU最基本的通信方式，通过原来自身的端口PORT0或PORT1。

30.现在各种总线及标准不下二百种，其中(PROFIBUS、FF、WorldFip现场LONWORKS、P-NET现场总线 )是具有一定影响和己占有一定市场份额的总线；22.PROFINET主要有两种应用方式 (CBA 适合模块化分布式的应用、I/O 适合分布式智能站点之间通信的应用)应用；PROFIBUS有(PROFIBUS-DP-PA-FMS)几种；23.自动化行业流行的实时监控软件，如（RSVIEW，FIX，INTOUCH，WIZCON，WINCC）等；PROFIBUS-DP系统行为有(停止，清除，运行)种状态。

31. PROFIBUS的传输速率为：9.6kbit/s-12Mbit/s。

32. D型连接器的引脚CNTR-N的功能：方向控制信号负端。

33.CP342-5是支持DP主站功能的：通信处理器。

34.二类主站指（操作员工作站，编程器，操作员接口）等;简化CIMS体系结构可分为（工厂级,车间级,现场级）层;PROFIBUS提供了几种数据传输类型。

35.工厂自动化网络的分层结构为（567890现场设备,工厂管理层,车间监控层）几个层次;PROFIBUS支持（总线型,星型,树型1223）几种网络拓朴结构;使用PROFIBUS-DP 可取代（0-10VDC,4-20mA ）信号传输;现场设备层主要功能是连接现场设备，如（分散I/O,传感器,驱动器,执行机构,开关设备）等;
36 西门子触摸屏的英文缩写：TP。

37 S7-200的PROFIBUS通信处理器，在网络中只能作：从站。

38 DP的功能经过扩展，一共有3个版本：DP-V0,DP-V1,DP-V2。

39 PROFIsafe采用安全报文的连续编号；报文帧的时间监视和确认；发送站与接收站之间使用密码来辨识；采用循环冗余校验传输，保证数据传输的安全性。

40. STEP7中块的类型有：组织块OB，功能块FC，功能块FB，背景数据块，共享数据块，以及（系统功能,系统模块）。

二判断题
1、多主系统中，主站不需要得到响应才能和其从站进行通信。

（错）
2、现场总线PROFIBUS通常采用双绞线作为传输介质,在电磁干扰很大的环境下,可使用光纤。

（对）
3、仅有一个主站和它的从站进行通信的PROFIBUS系统称为单主系统。

(对)
4、一个S7-300站最多可以有一个主机架和八个扩展机架（错）
5、PS307电源模块是交流供电。

（对）
6、PROFIBUS－PA段与PROFIBUS－DP段之间不可以通过段耦合器或连接器连接。

（错）
7、PROFIBUS－PA采用可变速率。

（错）
8、主站发送输出同步命令后，所编址的从站输出数据锁定在当前状态下。

（对）
9、有多种电源模块可以为S7-300 PLC和需要24V直流的传感器/执行器供电,如:PS305电源模块是直流供电（对）
10、每个数字量模块的地址寄存器自动按16 个字节分配,不管实际的I/O点数是否与之相同。

（错）
11、OPT只适合连接1个无光纤接口的PROFIBUS站点到集成光纤接口的光纤网上（对）
12.RS-485传输是PROFIBUS最常用的一种传输技术, 常称为H2, 采用的电缆是屏蔽双绞线(对）
13、PROFIBUS－DP采用可变速率,从9.6kbps到12Mbps（对）14、单主站系统总线运行阶段, 总线上有 2 个活动主站, （错）
15、多主站系统总线运行阶段,总线上有1 个主站（错）
16、PROFINET由PROFIBUS国际组织推出, 是新一代基于工业以太网的自动化总线标准（对）
17、PROFIBUS-DP是一种现场级主从循环的通信, 不可用于自动控制系统和分散的现场设备的通信,（错）
18、PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统, 在同一总线上最多可连接 300个站点错
19、PROFINET由profibus国际组织推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

（对）
20、多主系统中，主站不需要得到响应才能和其从站进行通信。

（错）
21、PROFIBUS－DP采用可变速率,从9.6kbps到12Mbps（对）
22、PROFIBUS－PA采用可变速率。

（2分）( 错)
23、多主站系统总线运行阶段,总线上有2个以上主站（对）
24、仅有一个主站和它的从站进行通信的PROFIBUS系统称为单主系统。

（对）
三定义
1、系统实时性所谓系统的实用性是指现场设备之间，在最坏情况下完成一次数据交换，系统所能保证的最小时间。

简单的说就是现场设备的通信数据更新速度。

2、PROFIBUS_DPprofibus-dp是一种高速低成本通讯，用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯。

使用PROFIBUS-DP可取代4-20MA或24VDC信号传输。

3、PROFINET由profibus国际组织推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

4、现场总线现场总线是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互连的通信网络，是现场通信网络与控制系统的集成。

5、电子设备数据文件(GSD) GSD是可读的ASCII文本文件，它包含用于通信的通用的和设备专用的规范。

每一个登入项描述一个设备支持的特性。

借助于关键字，组态工具从GSD读取用于设备组态的设备标识、可调整的参数、相应的数据类型和所
允许的界限值。

GSD代替以前传统的手册，甚至在组态期间也支持对输入错误和数据一致性的自动检查。

6、段耦合器
段藕合器是一个信号转换器，它把RS485信号调制成MBP信号平，反之亦然。

从总线协议的观点看这些是透明的。

四简答题
1、用PROFIBUS构成自动化控制系统时应考虑哪些问题答：项目是否适于使用现场总线技术, 系统实时性要求, 有无应用先例, 采用什么样的系统结构配置, 如何与车间自动化系统或全厂自动化系统的连接
2、简述功能FC和功能块FB的区别答：FC和FB都是由用户自己编写的程序模块，可以被其他程序调用。

与其他编程语言中的函数相似， FC/FB也带有参数。

FC与FB 的根本区别在于，FC不具备自己的储存区，而FB拥有自己的储存区——背景DB，在调用任何一个FB时，都必须制定一个背景DB。

3、简述影响系统实时性因素
答:现场总线数据传输速率高具有更好的实时性,数据传输量小系统具有更好的实时性,从站数目少系统具有更好的实时性,主站数据处理速度快使系统具有更好的实时性,单机控制I / 0方式，比现场总线方式要有更好的实时性,在一条总线上的设备比经过网桥或路由的设备具有更好的实时性, 主站应用程序大小、计算复杂程度也影响系统响应时间
4、阐述基于现场总线的自动化系统的主要优点。

答: 一对N结构增强了现场级信息集成能力开放式、互操作性、互换性、可集成性系统可靠性高、可维护性好降低了系统及工程成本
5、简述访问过程映像输入输出(I/O)表与直接访问I/O模块的区别答：与直接I / 0 访问相比，过程映像访问的优点是在循环程序执行期间，可为CUP提供一致的过程映像信号。

在程序执行过程中，当某个输入模块的信号状态更改时，过程映像中的
信号状态将被保持，直到图像在下一个周期中被更新。

此外，由于过程映像存储在CUP系统存储区中，其访问速度明显快于对信号模块的直接访问。

6、简述STEP7中全局符号和局部符号的区别答：全局符号是在用户程序范围内有效地符号，局部符号是仅仅作用在一个块内部的符号。

全局符号的定义位置是符号表，局部符号的定义位置是程序块的变量声明区。

两者在使用字符和使用对象上也有所区别。

7、用ＰＲＯＦＵＢＵＳ构成自动化控制系统时应考虑哪些问题？答：当我们面对一个实际应用问题，希望应用现场总线技术构成一个系统时，可遵循以下步骤，逐一思考以下几个问题并给出答案或作出选择，最终即可得到一个应用现场总线技术的实际问题的解决方案。

项目是否适于使用现场总线技术可着重考虑以下几个问题：(1) 现场被控设备是否分散？这是决定使用现场总线技术的关键。

现场总线技术适合于分散的、具有通信接口的现场受控设备的系统。

现场总线的技术优势是节省了大量现场布线成本，使系统故障易于诊断与维护。

对于具有集中I/O的单机控制系统，现场总线技术没有明显优势。

当然，有些单机控制，在设备上很难留出空间布置大量的I/O走线，也可考虑使用总线技术。

(2) 系统对底层设备有信息集成要求？现场总线技术适合对数据集成有较高要求的系统。

如需要建立车间监控系统、如建立全厂的CIMS系统。

在底层使用现场总线技术可将大量丰富的设备及生产数据集成到管理层，为实现全厂的信息系统提供重要的底层数据。

(3) 系统对底层设备有较高的远程诊断、故障报警及参数化要求？现场总线技术适合要求有远程操作及监控的系统。

8. 简单介绍下S7-300的LED功能？
答：SF系统错误/故障，红色；BATF电池故障，红色；DC5V+5V电源指示，绿色；FRCE 强制，黄色；RUN运行模式，绿色；STOP停止模式，黄色；BUSF总线错误，红色。

9、工业网络如何与车间自动化系统或全厂自动化系统的连接。

答: (1) 考虑是否需
要车间及监控,如果需要作车间级监控或需要为车间级监控留出接口，主站应配置FMS接口。

监控站应接到FMS网上，因此监控站也要考虑配置FMS网卡。

(2) 考虑设备层数据如何进入车间管理层数据库,设备层数据如PROFIBUS-DP数据进入车间管理层数据库，首先要进入监控层FMS的监控站，监控站的监控软件包具有一个在线监控数据库，这个数据库的数据分两个部分，一是在线数据，如设备状态、数值数据、报警信息等；另一类为历史数据，是对在线数据进行了一些统计分类以后存储的数据，可作为生产数据完成日、月、年报表及设备运行记录报表。

这部分历史数据通常需要进入车间级管理数据库。

自动化行业流行的实时监控软件，如FIX、INTOUCH、WIZCON、WINCC、RSVIEW等，都具有MICRO系列数据库接口，如ACCESS、SYBASE、FOBASE。

工厂管理层数据库通过车间管理层得到设备层数据。

9. 简单介绍下打开CPU模块信息对话框的方法？
答：1）在SIMATIC管理器中，选中要检查的站，执行菜单命令：PLC--诊断/设置—模块信息。

2）选中快速视图的CPU后，电机“模块信息”按钮。

3）双击诊断视图机架中的CPU所在行即可。

10. 西门子工业以太网交换机SCALANCE X的主要产品类型有哪些？
答：主要产品：SCALANCE X-005，SCALANCE X-100，SCALANCE X-200，SCALANCE X-300，SCALANCE X-400，SCALANCE X-500。

11、传统的现场级与车间级控制系统和基于现场总线的现场级与车间级控制系统有什么不同。

答：传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号，信息量有限，难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换，使自控系统成为工厂中的"信息孤岛"，严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。

基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术，使自控系统与设备加入工厂信息网络，构成企业信息网络底层，使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。

在CIMS
系统中，现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸，是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。

12. MPI参数的设置分为PLC侧和PC侧MPI的参数设置，
简述在PLC侧参数MPI的设置方法。

1）PLC侧参数的设置：在硬件组态时，课通过单击properties按钮来设置CPU的MPI属性，设置地址及通信速率。

若在PC侧用笔记本电脑进行参数MPI设置方法。

2）在PC侧同样也要设置MPI参数，在控制面板---SET PG/PC interface 中选择所用的编程卡，访问点选择S70NLINE，采用CP5512/PCMCIA TYPE IICARDBUS卡，用于笔记本电脑编程和通信，它具有网络诊断功能，通信速率可高达12MBIT/S，价格相对较高。

13. PROFINET作为国际PI组织提出的一个国际性开放的现场总线标准，其具备丰富的诊断工具和方法。

简述通过IO设备/控制器上的LED灯指示诊断的方法。

1）IO设备/控制器上的LED指示灯状态提供了最简单的故障信息
LINK：控制器/IO设备已经连接上交换机或控制器
RX/TX：数据正在接收或发送：
SF/F：系统出现诊断信息
BF：IO设备/控制器没有连接上
EXTF:系统出现诊断信息或IO设备/控制器没有连上。

14.简述通过用户程序诊断的方法。

在STEP7提供了很多用户程序，比如SFB54，SFC51，SFB52，FB 126,都可以有助于诊断PROFINET的故障：
SFC51：读取站点的组态情况（OB100）；读取站点的存在与否和站点是否出错。

SFB52：读取站点的全部诊断和组态信息（站点丢失无法实现）
SFB54：当触发OB40，82，83，86等中断时，读取事件的全部信息。

FB126：用于wincc wincc flexible的程序。

15 简单介绍下ASI总线技术的特点。

（1）ASI总线系统完整；（2）应用十分简便；（3）传输速率快捷；（4）功能可靠；（5）节省资金；（6）系统开放。

16 诊断DP从站与CPU正常通信的方法。

（1）使用设备上的故障诊断LED。

（2）使用S7的可访问节点功能。

（3）使用计算机或PLC的通信处理器的诊断功能。

（4）使用S7的快速视图，诊断视图和诊断缓冲区。

（5）使用FB125或FC125。

17 阐述基于现场总线的自动化系统的主要优点。

答: 一对N结构增强了现场级信息集成能力开放式、互操作性、互换性、可集成性系统可靠性高、可维护性好降低了系统及工程成本
18 简述访问过程映像输入输出(I/O)表与直接访问I/O模块的区别答：与直接I / 0 访问相比，过程映像访问的优点是在循环程序执行期间，可为CUP提供一致的过程映像信号。

在程序执行过程中，当某个输入模块的信号状态更改时，过程映像中的信号状态将被保持，直到图像在下一个周期中被更新。

此外，由于过程映像存储在CUP系统存储区中，其访问速度明显快于对信号模块的直接访问。

19 简述STEP7中全局符号和局部符号的区别答：全局符号是在用户程序范围内有效地符号，局部符号是仅仅作用在一个块内部的符号。

全局符号的定义位置是符号表，局部符号的定义位置是程序块的变量声明区。

两者在使用字符和使用对象上也有所区别。

20 SIMATIC NET网络组件软件PST安装的方法。

（1）在WINDOWS中执行开始—设置---控制面板。

（2）打开网络连接图标。

（3）从网卡列表中选择与要安装的DLA协议对应的网卡。

（4）单击鼠标右键打开属性。

（5）按下安装按钮然后选择协议。

（6）按下添加到按钮并选择数据载体。

（7）在文件夹中输入DLC协议子目录的路径并单击确定按钮。

（8）单击确定按钮来确认所选择的DLC协议。

11。