现场总线 复习题 西华大学
现场总线期末试题及答案
现场总线期末试题及答案这是一个针对现场总线（Fieldbus）概念和应用的期末试题及答案。
现场总线是一种工业自动化网络协议，用于连接工业设备和系统，实现数据传输和控制。
以下是试题及相应答案：试题一：1. 现场总线的主要优势是什么？答：现场总线的主要优势包括：- 减少布线复杂性和成本：使用现场总线可以减少传感器、执行器和控制器之间的布线长度和数量，降低了成本和维护难度。
- 提高灵活性和可扩展性：现场总线允许设备的添加、移除和重配置，使得工业系统更具灵活性和可扩展性。
- 实时通信和快速响应：现场总线提供了实时通信和快速响应的能力，对于工业控制和监测非常重要。
- 更好的诊断和故障排查：现场总线允许对设备进行诊断和故障排查，提高了设备运行的可靠性和可维护性。
- 数据集成和共享：通过现场总线，不同设备和系统之间可以实现数据集成和共享，促进了信息流的畅通。
2. 现场总线的通信速率取决于哪些因素？答：现场总线的通信速率取决于以下因素：- 网络拓扑结构：网络拓扑结构的不同将影响总线上设备的通信速率。
最常用的拓扑结构是总线型、星型和树型结构。
- 网络长度和延迟：总线长度的增加会导致信号传输的延迟增加，从而影响通信速率。
- 通信介质和物理层规范：不同的通信介质和物理层规范支持的最大数据传输速率也不同。
- 网络负载和设备数量：网络负载指的是同时传输的数据量，增加网络负载和设备数量会降低通信速率。
3. 现场总线的种类有哪些？请简要介绍一种现场总线协议。
答：现场总线的种类包括Profibus、Modbus、CANopen、DeviceNet 等。
以Profibus为例进行简要介绍：Profibus（Process Field Bus）是一种用于工业自动化领域的通信总线协议。
它支持数据传输和控制任务，在过程控制和工厂自动化中得到广泛应用。
Profibus具有高速传输、可靠性好、扩展性和灵活性强等特点。
它分为DP（Decentralized Periphery）和PA（Process Automation）两种类型，分别适用于不同的应用场景。
现场总线复习题
现场总线复习题现场总线复习题1、现场总线？（Fieldbus）是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
2、现场总线与上层网络的互联采用专用网关将现场总线网卡和以太网卡置入同一台PCWEB服务器置入PLC或现场控制设备内3、现场总线与局域网的区别现场总线主要用于对生产、生活设备的控制；一般局域网用于办公、多媒体通信不同技术特点：控制网，高度实时性、安全性、可靠性，数据传输量小；局域网相反现场总线为全数字通信，具有开放式、全分布、互操作等特点具有越来越紧密联系4、10种现场总线：Foundation Fieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline 5、现场总线的特点（1）系统的开放性。
（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。
6、现场总线的优点（1）节省硬件数量与投资。
（2）节省安装费用。
（3）节省维护开销。
（4）用户具有高度的系统集成主动权。
（5）提高了系统的准确性与可靠性。
7、通信系统的组成信息源→编码→调制→传输介质→解调→译码→接收者8、码元是传输数据的基本单位；9、总线的基本术语（1）总线：传输信号或信息的公共路径，是遵循同一技术规范的连接与操作式；总线段：一组设备通过总线连接在一起。
（2）总线主设备：Bus Master，命令者（3）总线从设备：Bus Slaver，基本设备（4）控制信号：三种类型。
控制连在总线上的设备；改变总线操作的方式；表明地址和数据的含义（5）总线协议：管理主从设备使用总线的一套规则（PROTOCOL）10、通信系统是传输信息所需的一切设备的综合11、曼彻斯特编码特点（1）基带信号编码（2）内置时钟信号，可自同步（3）每位（比特）传输时间为等间隔时间段，传输时，时间段前半部分传输反码，后半部分传输原码12、通信系统的性能指标（1）、有效性指标：传输速率、频带利用率、协议效率、通信效率（2）、可靠性指标：误码率（3）、信道频率特性（4）、介质带宽（5）、信道容量：某种传输介质单位时间内所能传输的最大比特数（6）、信噪比13、局域网将地理位置不同且具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路将它们连接起来，有功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式、控制程序和网络操作系统）实现网络资源（硬件、软件、信息）的共享，这样的系统称为计算机网络。
现场总线复习题
现场总线复习题现场总线复习题现场总线（Fieldbus）是一种用于工业自动化领域的通信协议，它通过一组标准化的通信规范，实现了不同设备之间的数据传输和控制。
在现场总线的学习过程中，我们需要掌握一些基本的概念和技术，下面是一些现场总线的复习题，帮助大家回顾和巩固所学的知识。
1. 现场总线的主要特点是什么？现场总线的主要特点包括：分布式控制、实时性、可编程性、可扩展性、可靠性和开放性。
2. 现场总线的通信速率是如何定义的？现场总线的通信速率是指数据传输的速度，通常以位/秒（bps）来表示。
常见的现场总线通信速率有：1 Mbps、2 Mbps、5 Mbps等。
3. 现场总线的物理层有哪些常见的传输介质？现场总线的物理层常见的传输介质包括：双绞线、同轴电缆、光纤等。
4. 现场总线的数据传输方式有哪些？现场总线的数据传输方式包括：主从模式、多主模式和对等模式。
5. 现场总线的拓扑结构有哪些常见的类型？现场总线的拓扑结构常见的类型有：总线型、星型、树型、环型等。
6. 现场总线的通信协议有哪些？现场总线的通信协议有：Profibus、Modbus、CAN、Ethernet等。
7. 现场总线的数据传输方式有哪些？现场总线的数据传输方式包括：同步传输和异步传输。
8. 现场总线的数据帧结构是怎样的？现场总线的数据帧结构一般包括：帧头、帧数据和帧尾。
9. 现场总线的错误检测和纠正方法有哪些？现场总线的错误检测和纠正方法有：奇偶校验、CRC校验、重发机制等。
10. 现场总线的应用领域有哪些？现场总线广泛应用于工业自动化领域，包括：工厂自动化、过程控制、机械控制等。
通过对这些复习题的回顾，我们可以加深对现场总线的理解和应用。
同时，我们还需要进一步学习和掌握现场总线的相关知识，包括通信协议的详细规范、数据传输的具体方法等。
只有通过不断的学习和实践，我们才能在工业自动化领域中灵活应用现场总线技术，提高生产效率和质量。
总结起来，现场总线是工业自动化领域中常用的通信协议，具有分布式控制、实时性、可编程性、可扩展性、可靠性和开放性等特点。
现场总线技术及应用复习题
现场总线技术及应用一、名词解释1、现场总线2、异步传输3、总线仲裁4、同步传输5、基带传输6、总路线仲裁7、宽带传输8、时分复用9、中继器10、载波传输二、填空题1、通信线路的工作方式有（）、（）和（）三种工作方式。
2、现场总线系统在企业网络中的主要作用是（）。
3、传输差错主要有（）、（）和（）三种错误形式。
4、通信系统的有效性指标包括（）、（）、（）、（）、（）和（）5、CAN信号的位电平有（）和（），其中，0信号的电平信号表示是（），1信号的电平信号表示是（）。
6、CAN总线的报文帧分为（）、（）、（）和（）四种类型的报文帧。
7、帧间空间的作用是（）。
8、控制网络的拓扑结构有（）、（）、（）和（）四种拓扑形式。
9、CAN总线中位时间中同步段的作用是（）。
10、LIN的报文帧有（）、（）、（）、（）、（）和（）六种类型的帧，不同帧的区别主要是采用不同的标识符。
11、在LIN报文的出错状态变量Response_Error和Successful_transfer值分别为1和1表示LIN处于（）通信状态。
12、ECU作为J1939网段上的节点，有三种通信方式，它们分别是（）、（）和（）。
13、在现场基金会总线的通信中，由链路活动调度器按预定调度时间表周期性依次发起的通信活动，称为（）。
14、在现场基金会总线通信系统中，那些有能力成为链路活动调度器的设备称为（），不具备链路活动调度能力的设备称为（）。
15、CAN总线的节点出错方式有（）、（）和（）三种方式。
三、判断题1、吞吐量是用来衡量通信系统的有效性指标之一。
（）2、平均误码率是衡量通信系统可靠性的重要性指标。
（）3、通信信号在通过实际信道后，其幅值和相位发生某些变化，会导波形失真。
（）4、差分曼彻斯特编码无需另外传送同步信号。
（）5、82C200是适应于CAN2.0B总线的通信控制器。
（）6、网络拓扑结构是指网络中节点的互连形式。
（）7、1坚持CSMA是介质空闲则发送，忙则继续监听，直到介质空闲则立即发送。
现场总线技术复习题
现场总线技术复习题现场总线技术复习题现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议，它的出现极大地促进了工业自动化的发展。
在现场总线技术中，各种设备可以通过总线进行数据的传输和通信。
现场总线技术的应用范围广泛，包括工厂自动化、建筑自动化、交通系统等领域。
现在，让我们来回顾一些现场总线技术的基本知识和概念。
1. 什么是现场总线技术？现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议，它允许各种设备通过总线进行数据传输和通信。
现场总线技术的优势在于它可以减少布线的复杂性，提高设备之间的互联性，并且可以实现实时监控和控制。
2. 现场总线技术的基本原理是什么？现场总线技术的基本原理是通过在总线上发送和接收数据帧来实现设备之间的通信。
数据帧包括数据、地址和控制信息，设备可以通过解析数据帧来进行通信和控制。
3. 现场总线技术有哪些常见的标准？现场总线技术有许多不同的标准，其中一些常见的包括：Profibus、Modbus、CAN、DeviceNet等。
每种标准都有其特定的应用领域和技术特点。
4. 现场总线技术的优势是什么？现场总线技术的优势包括：简化布线、提高设备互联性、降低成本、增强实时性等。
通过使用现场总线技术，可以减少布线的复杂性，降低设备之间的连接成本，并且实现实时监控和控制。
5. 现场总线技术的应用领域有哪些？现场总线技术广泛应用于工业自动化领域，包括工厂自动化、建筑自动化、交通系统等。
在这些领域中，现场总线技术可以用于设备之间的通信和控制，实现自动化生产和管理。
6. 现场总线技术的发展趋势是什么？随着工业自动化的不断发展，现场总线技术也在不断演进。
目前，一些新的技术和标准正在出现，如以太网、工业以太网等。
这些新技术可以提供更高的带宽和更强的实时性，进一步推动工业自动化的发展。
7. 现场总线技术的挑战是什么？尽管现场总线技术有许多优势，但也面临一些挑战。
其中一些挑战包括：网络安全、数据传输速度、设备兼容性等。
现场总线技术复习题
现场总线技术复习题
1. 现场总线技术的定义是什么？
2. 现场总线技术的主要特点有哪些？
3. 请列举至少三种常见的现场总线技术。
4. 简述现场总线技术在工业自动化中的应用。
5. 现场总线技术与传统的模拟信号传输相比有哪些优势？
6. 描述现场总线系统的组成结构。
7. 现场总线技术中，主站和从站的功能是什么？
8. 请解释现场总线技术中的“实时性”概念。
9. 现场总线技术中的“冗余”设计有什么作用？
10. 列举现场总线技术中的几种常见的通信协议。
11. 现场总线技术在安全性方面有哪些考虑？
12. 简述现场总线技术在远程监控中的应用。
13. 描述现场总线技术在数据采集和处理中的作用。
14. 现场总线技术在设备诊断和维护中的优势是什么？
15. 请举例说明现场总线技术在智能建筑中的应用。
16. 现场总线技术在节能减排方面的贡献有哪些？
17. 简述现场总线技术在提高生产效率方面的作用。
18. 现场总线技术在系统集成中的重要性是什么？
19. 现场总线技术在现代制造业中的地位如何？
20. 现场总线技术的未来发展趋势是什么？。
现场总线复习题附答案
总线复习填空：FF现场总线的拓扑结构通常包括（点到点）、（带分支的总线）、（菊花链型）和（树型）。
局域网常用的拓扑结构有（总线）（星形）和（_环形）三种。
著名的以太网（Ethernet）就是采用其中的（总线）结构。
OSI七层模型按照顺序包括（应用层）、（表示层）、（会话层）、（传输层）、（网络层）、（数据链路层）和（物理层）。
控制网络与计算机网络相比主要特点有（节点为测量控制设备）、（工作环境复杂）及（控制要求实时性高）。
常用的有线通信介质主要有（双绞线）、（同轴电缆）和（光缆）。
信号所含频率分量的集合称为（频谱）；频谱所占的频率宽度称之为（带宽）。
按交换方式来分类，可以分为（电路交换）、（报文交换）和（分组交换）三种。
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）。
数据链路层主要解决的3个问题：（封装成帧）、（透明传输）、差错控制。
Lontalk协议提供了（应答方式）、（请求/响应方式）、（非应答重发方式）和（非应答方式）四种类型的报文服务，按照地理分布距离和覆盖范围来看，计算机网络可以分为（广域网）、（城域网）和（局域网）。
常用的有线通信介质主要有（双绞线）、（同轴电缆）和（光缆）。
PROFIBUS-DP系统配置的描述包括（站数）、（站地址）和（输入/输出地址），以及（输入/输出数据格式）。
PROFINET支持下列三种通讯方式（TCP/IP标准通讯）、（实时（RT）通讯））和（同步实时（IRT）通讯）。
LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片：一个用于（链路层的控制）、一个用于（网络层的控制），另一个用于（用户的应用程序）。
多路复用技术有（时分多路）、（频分多路）、（码分多路）。
PROFIBUS由三个兼容部分组成：（PROFIBUS-DP）、（PROFIBUS-PA）和（PROFIBUS-FMS）。
开放系统互连参考模型OSI中，共分七个层次，分别是（应用层）、（表达层）、（会话层）、（传输层）、（网络层）、（数据链路层）和（物理层）。
现场总线考试试题4
现场总线考试试题4623工作室1、什么是现场总线？现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
由此网络构成的系统称为现场总线控制系统。
2、现场总线的结构特点：各现场设备分别作为总线上的网络节点，设备之间采用网络式连接是现场总线系统在结构上最显著的特征之一。
总线在传输多个设备的多种信号，如运行参数值、设备状态、故障、调校与维护信息等的同时，还可为总线上的设备提供直流工作电源。
现场总线系统不再费需要传统DCS系统中的模拟/数字、数字/模拟转换卡件。
3、现场总线控制网络与上层网络的连接方式有哪几种？一是采用专用网关完成不同通信协议的转换，把控制网段或DCS连接到以太网上。
二是将现场总线网卡和以太网卡都置入到工业PC的PCI插槽内，在PC内完成数据交换。
三是将WED服务器直接置入到PLC或现场控制设备中，借助WED服务器和通用浏览工具，实现数据信息的动态交互。
4、基本术语总线操作：总线上数据发送者与接收者之间的连接-数据传送-脱开这一操作序列称为一次总线操作。
总线协议：总线上的设备如何使用总线的一套规则称为“总线协议”。
这是一套事先规定的、必须共同遵守的规约。
通信协议的关键要素是语法、语义和时序总线仲裁：是指对总线冲突的处理过程，根据某种裁决规则来确定下一时刻具有总线占有权的设备。
访问等待时间（access latency）和总线占有期（bus tenancy）。
分类：集中仲裁和分布式仲裁 5、一般通信系统的性能指标有哪些？有效性：指通信系统传输消息的“速率” 问题，即快慢问题。
可靠性：指通信系统传输消息的“质量” 问题，即好坏问题。
6、通信系统的性能有效性指标有哪些？（1）数据传输速率传输速率越高，则系统的有效性越好。
比特率：数字通信系统中，每秒钟通过信道传输的信息量，即信道的位传输速率。
单位bit/s或bps。
波特率：每秒钟通过信道传输的码元数，即传输线路上信号的传输速率。
现场总线期末考试试题
现场总线期末考试试题# 现场总线期末考试试题## 第一部分：选择题（每题2分，共20分）1. 现场总线是一种______。
A. 计算机网络B. 无线通信技术B. 有线通信技术D. 广播系统2. 以下哪个不是现场总线技术的特点？A. 多站能力B. 确定性C. 随机性D. 可靠性3. PROFIBUS是一种_______。
A. 工业以太网标准B. 现场总线标准C. 无线通信协议D. 光纤通信技术4. 现场总线控制系统中，_______是实现设备间通信的关键。
A. 传感器B. 执行器C. 通信协议D. 控制器5. 以下哪个不是现场总线技术的优势？A. 降低成本B. 提高灵活性C. 减少维护D. 增加复杂性6. 现场总线系统中，_______负责将现场设备的数据进行采集和处理。
A. 现场设备B. 通信接口C. 网络管理系统D. 控制中心7. 以下哪个不是现场总线通信介质？A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 空气8. 现场总线系统中，_______是实现数据交换的最小单位。
A. 数据包B. 数据帧C. 数据段D. 数据字节9. 现场总线技术中，_______是实现设备间通信同步的关键。
A. 时钟同步B. 频率同步C. 电压同步D. 电流同步10. 以下哪个不是现场总线技术的应用领域？A. 工业自动化B. 智能家居C. 军事通信D. 航空航天## 第二部分：简答题（每题10分，共30分）1. 简述现场总线技术的定义及其主要功能。
2. 描述现场总线控制系统的组成，并解释各部分的作用。
3. 现场总线技术在工业自动化中的优势是什么？## 第三部分：论述题（每题25分，共50分）1. 论述现场总线技术在现代工业自动化中的应用及其带来的变革。
2. 分析现场总线技术与传统4-20mA模拟信号传输方式的优缺点对比。
## 第四部分：案例分析题（共30分）某工厂采用现场总线技术进行生产线的自动化改造，请分析该工厂可能面临的技术挑战，并提出相应的解决方案。
现场总线复习题
（一）、现场总线是什么：现场总线是以测量控制设备作为网络节点，以双绞线等传输介质作为纽带，把位于生产现场、具备了数字计算和数字通信能力的测量控制设备连接成网络系统，按照公开、规范的网络协议，在多个测量控制设备之间、以及现场设备与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成适应各种应用需要的自动控制系统。
现场总线控制系统的技术特点：1.开放性；2.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现场总线的主要优点：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请列举4类现场总线设备：基金会现场总线、LonWorks、Profibus、CAN、HART、RS-485（二）、通信线路的工作方式：根据通信过程中信息流的传输方向，可将通信线路的工作方式分成：单工通信方式、半双工通信方式和全双工通信方式：通信系统的性能指标：衰减、延迟、噪声（三）、OSI参考模型的分层及其功能划分：物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层：提供与传输介质的接口、与物理介质相连所涉及到的机械的、电气的功能和规程方面的特性，最终达到物理的连接。
提供了位(bit)传送的物理通路。
数据链路层：用于链路连接的建立、维持和拆除，实现无差错传输。
网络层：处理路径选择和分组交换技术，提供报文分组从源节点至目的节点间可靠的逻辑通路，且担负着连接的建立、维持和拆除。
传输层：完成收发之间的数据传送控制，在源节点到目的节点提供端到端的可靠传输服务会话层：两应用进程间建立起一次联络表示层：实现用户或应用程序之间交换数据的格式转换应用层：实现各种应用进程之间的信息交换，为用户提供服务。
（四）、PCA82C250收发器的典型应用如图：SJA1000的RX和TX分别通过光电隔离电路连接到82C25082C250的差动收发端CANH和CANL连接到总线电缆。
某大学现场总线复习题
1.盘算机控制系统的生长经历了哪几个阶段？各有何特点？一、数据收罗与处置惩罚：盘算机并不直接到场控制，对生产历程不会产生直接影响，能对整个生产历程进行会合监督，可进行越限报警，可以得到大量统计数据。
二、直接数字控制系统（DDC）：由盘算机到场闭环控制历程，无需模拟控制器，控制系统有一个功效较齐全的运行操纵台，设定、显示、报警等会合在这个控制台上，操纵方便，由于盘算机与历程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此盘算机不可能与现场装置离得太远，所以每台盘算机所控制和治理的历程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。
三、监督盘算机控制系统（SCC）：一般由两级盘算机组成，第一级盘算机与生产历程连接，并负担丈量和控制任务，即完成DDC控制，第一级盘算机和第二级盘算机之间的数据通信，通常接纳串行数据链路规程，传送效率一般较低。
四、集散控制系统（DCS）：接纳网络技能实现数据的高速远距离传送；接纳漫衍的、相对独立的控制站在一定水平上制止了多回路会合控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。
五、现场总线控制系统（FCS）：接纳一定的媒体作为通信线路，凭据公然、范例的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控盘算机之间，实现全数字传输和信息互换，是种种适应实际需要的控制系统。
2.什么是现场总线？简述现场总线出现的配景？1.在生产现场的丈量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统称为现场总线；2.出现的配景是：一是技能底子：现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA及普通开关量信号的传输；二是技能开发和尺度制定的战争：差别的国际尺度化组织对现场总线的优缺点存在猛烈争论。
3.什么是现场总线控制系统？简述现场总线系统技能特点？1.现场总线控制系统接纳一定的媒体作为通信线路，凭据公然、范例的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控盘算机之间，实现全数字传输和信息互换，种种适应实际需要的控制系统；2.现场总线系统技能特点：（1）开放性（2）互可操纵性与互换性（3）设备智能化（4）彻底疏散（5）现场情况适应性（6）系统可靠性（7）信息一致性（8）经济性（9）易于安装和维护。
can现场总线试题及答案
can现场总线试题及答案CAN现场总线试题及答案一、选择题1. CAN是以下哪种通信协议的缩写？A. 以太网B. 控制器局域网络C. 无线局域网络D. 光纤分布式数据接口答案：B2. CAN协议主要用于什么类型的网络？A. 办公室网络B. 工业自动化网络C. 无线通信网络D. 互联网答案：B3. 在CAN协议中，一个数据帧最少包含多少个位？A. 64B. 128C. 256D. 512答案：A4. CAN总线中，节点的地址是如何分配的？A. 随机分配B. 固定分配C. 动态分配D. 根据节点的物理位置分配答案：B5. 在CAN总线中，如果两个节点同时开始发送数据，这会导致什么？A. 数据丢失B. 网络瘫痪C. 仲裁过程D. 信号增强答案：C二、填空题6. CAN总线是一种多主_______的串行通信协议。
答案：分布式7. CAN总线的数据传输速率通常在_______到_______之间。
答案：1Mbps，10kbps8. 在CAN总线中，错误帧的传输会导致_______。
答案：错误通知9. CAN总线中，节点之间的通信是基于_______的。
答案：非破坏性仲裁10. CAN总线的一个主要优势是其_______能力。
答案：错误检测和纠正三、简答题11. 描述CAN总线中的数据帧结构。
答案：CAN总线中的数据帧由多个字段组成，包括帧起始位、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束位。
仲裁场用于确定发送优先级，控制场包含数据长度，数据场可以包含0到8个字节的数据，CRC场用于错误检测。
12. 解释CAN总线中的仲裁机制是如何工作的。
答案：在CAN总线中，如果两个或多个节点同时开始发送数据，仲裁机制会启动。
每个节点发送的仲裁场包含一个唯一的标识符，该标识符越小，优先级越高。
如果发生冲突，优先级较低的节点会停止发送，等待优先级较高的节点完成数据传输。
四、论述题13. 论述CAN总线在工业自动化中的应用及其优势。
现场总线技术考试试题及答案
现场总线技术考试试题及答案一、选择题1. 现场总线技术是指通过总线连接各个设备，实现数据传输和设备控制。
以下哪个不是现场总线技术的应用场景？A. 工业自动化控制系统B. 智能家居系统C. 电子商务系统D. 智能交通系统答案：C2. 现场总线技术的特点包括以下哪些？A. 数据传输速率高B. 线缆布线简单C. 系统扩展性强D. 数据传输可靠性差答案：B、C3. 现场总线技术中，CAN总线是一种常用的现场总线标准。
以下哪个说法是正确的？A. CAN总线只能用于小规模系统B. CAN总线只支持点对点通信C. CAN总线具有高抗干扰性能D. CAN总线传输速率较慢答案：C4. PROFIBUS是一种常用的现场总线协议。
以下哪个说法是正确的？A. PROFIBUS只支持数据传输，不支持设备控制B. PROFIBUS-DP用于分布式控制系统C. PROFIBUS-PA用于过程自动化控制系统D. PROFIBUS速率固定不可调节答案：B、C5. 下面哪种现场总线技术是在工业控制领域应用最广泛的？A. EthernetB. ModbusC. DeviceNetD. LonWorks答案：B二、填空题1. 现场总线技术中，总线是连接各个设备的通信介质。
答案：电缆2. 现场总线技术中，总线上的各个设备通过地址进行通信。
答案：节点3. 现场总线技术中，总线上的设备可以通过总线供电，不需要额外的电源线。
答案：真4. 现场总线技术中，总线上的设备可以通过总线对其进行配置和监控。
答案：真5. 现场总线技术中，总线上的设备可以同时传输多个数据。
答案：真三、简答题1. 简述现场总线技术的优势和应用场景。
现场总线技术通过总线连接各个设备，实现数据传输和设备控制。
其优势和应用场景如下：优势：- 线缆布线简单，减少工程成本- 系统扩展性强，易于部署和维护- 数据传输可靠性高，抗干扰能力强应用场景：- 工业自动化控制系统：通过现场总线技术可以将传感器、执行器等设备连接在一起，实现对工业生产过程的监控和控制。
现场总线复习题题
一、概念题1、现场总线现场总线是指安装在制造或过程区域的现场设备与控制室内的自控制装置之间数字式、串行、多点通信的数据总线。
2、模拟数据编码用模拟信号的不同幅度、频率、相位来表达数据的0、1状态。
3、数字数据编码用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态。
4、单极性码信号电平是单极性的。
5、双极性编码信号电平为正、负两种极性的。
6、归零码（RZ）归零码在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的编码。
可以很方便地确定每个码元的界限和信号电平。
7、非归零码（NRZ）非归零码在整个码元时间内维持有效电平。
如果两个码元数据相同（例如都是1），则电平保持不变。
而这种情况下要求区分每个码元的电平就必须对每个码元的占用时间做精确确定。
否则，就会带来不同步的问题。
8、差分码差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”。
变化为“1”，不变化为“0”。
9、基带传输人们把数字数据信号固有的频带称为基带，相应的矩形脉冲信号称为基带信号。
10、载波传输把数字基带信号记载到连续的高频载波上进行传输的系统叫载波传输或调制传输。
11、单工通信数据单向传输（无线电广播）12、半双工通信数据可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输（对讲机）13、全双工通信数据可同时双向传输（电话）两个方向的信号共享链路带宽：1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或2）将带宽一分为二，分别用于不同方向的信号传输14、广播式网络在广播式网络中，所有连网计算机都共享一条公共通信信道。
当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他的计算机都会“收听”到这个分组。
15、点到点网络与广播式网络相反，在点到点网络中，每条物理线路连接一对计算机。
假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间结点的接收、存储与转发，直至目的结点。
采用分组存储转发与路由选择机制是点到点式网络与广播式网络的重要区别之一。
16、广播风暴网络上的一个错误数据包的广播，它会引起多个主机立刻响应，一般说来，这种平等的错误数据包会引起风暴严重地成指数增长。
现场总线复习题
现场总线考试题型：1.判断题15分共10题2.填空题25分共25题3.简答题40分共4题4.论述题20分共1题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年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.现场总线的基本定义？现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。
4.现场总线的分类？5. 现场总线控制系统的技术特点。
1.开放性；2.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. 分析现场总线的现状，展望其发展前景。
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”(bus master) ，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(bus slaver)，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.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。
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1.计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段？各有何特点？一、数据采集与处理：计算机并不直接参与控制，对生产过程不会产生直接影响，能对整个生产过程进行集中监视，可进行越限报警，可以得到大量统计数据。
二、直接数字控制系统（DDC）：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。
三、监督计算机控制系统（SCC）：一般由两级计算机组成，第一级计算机与生产过程连接，并承担测量和控制任务，即完成DDC控制，第一级计算机和第二级计算机之间的数据通信，通常采用串行数据链路规程，传送效率一般较低。
四、集散控制系统（DCS）：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。
五、现场总线控制系统（FCS）：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。
2.什么是现场总线？简述现场总线出现的背景？1.在生产现场的测量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统称为现场总线；2.出现的背景是：一是技术基础：现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输；二是技术开发和标准制定的战争：不同的国际标准化组织对现场总线的优缺点存在激烈争论。
3.什么是现场总线控制系统？简述现场总线系统技术特点？1.现场总线控制系统采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，各种适应实际需要的控制系统；2.现场总线系统技术特点：（1）开放性（2）互可操作性与互换性（3）设备智能化（4）彻底分散（5）现场环境适应性（6）系统可靠性（7）信息一致性（8）经济性（9）易于安装和维护。
4.简述FCS与DCS的区别？FCS有何优点？区别是FCS是放弃常规的4~20mA模拟信号传输标准，采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统；5.主流现场总线有哪些？其特点如何？1.主流现场总线有DDC，DCS，FCS；2.DDC：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。
DCS：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。
FCS：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。
6.按照数据通信的宽度分类现场总线有几种？PROFIBUS-DP属于哪一类？现场总线的种类主要有：基金会现场总线FF；ProfiBus；WorldFIP；ControlNet/DeviveNet；CAN7.简述现场总线的优缺点？现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域；一对双绞线上可挂接多个控制设备，便于节省安装费用；节省维护开销；提高了系统的可靠性；为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。
8.现场总线国际标准由谁制定？目前有哪些标准？1.现场总线国际标准由国际电工委员会和国际标准化组织制定；2.目前国际标准共有25种，其中包括IEC61158的20种、IEC62026的4种，以及ISO的CAN1种。
9.为什么没有统一的现场总线国际标准？目前有哪些因素妨碍FCS在工业的推广应用？1.（1）某些大公司由于早期投入大量资金使得现场总线产品问世较早，一旦国际标准与其技术不符，其投入的大量资金则必然化为乌有，因此他们不得不尽力争取成为国际标准；（2）各种现场总线开发组织都受到国际上一些处于垄断地位的跨国公司的支持，而他们所开发的却是打破垄断、全面开放的现场总线；（3）IEC是多极化组织，其代表来自各个国家的一些大公司，根据IEC有关章程，统一的国际标准需要得到75%以上有投票资格国家的赞成，一些小国家在技术和经济上很大程度地依赖于一些跨国公司，这些小国为了自己的利益，在IEC的投票表决中常发生摇摆而不能自主；（4）还没有哪种总线在技术上占有绝对优势，不同领域的测量与控制需求各有特点，在某个领域中产生的总线技术一般对特定领域的满足度高一些，应用多一些，现场总线用户必须依赖设备制造商才能确保设备和工厂的正常运行能力，只能被动地追随他们。
10.通信系统的基本模型中包含哪几部分？各部分的主要作用是什么？1.包含信源和信宿，发送器，信道，接收器，噪声源；2.信源和信宿是信息的发出者和接受者；发送器是对基带信号进行各种处理和变换，以使它适合于在信道中传输；信道是连接发送器和接收器的通信通道；接收器是对接受的信号进行必要的处理和变换，以便恢复相应的基带信号；噪声源是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。
11.何谓数据传输模式？常用的传输模式有哪些分类方法？（串、并；同步、异步。
）1.数据传输模式是指信道上传送所采用的方式；2.按数据代码传输的顺序可以分为并行和串行传输；按数据传输的同步方式可分为异步传输和同步传输；按数据传输的流向和时间关系可分为单工、双工和全双工数据传输；按被传输的数据信号特点可分为基带传输、频带传输和数字数据传输。
12.何谓传输媒体？常用的传输媒体有哪些？1.传输媒体是在数据传输系统中位于发送器和接收器之间的物理通路。
传输媒体可分为有线的和无限的两种。
2.常用传输媒体有双绞线、同轴电缆、光缆13.数字数据有哪些编码方法？（FSK/ASK/PSK、NRZ/MANCHESTER）编码原理是什么？不归零码NRZ、曼彻斯特编码MANCHESTER、差分曼彻斯特编码。
14.通信接口特性包括哪四个方面的内容？（1）机械特性（2）电气特性（3）功能特性（4）过程特性15.RS-232、RS-422、RS-485各有何特点？个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。
通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚(DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和COM2RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。
实际上还有一根信号地线，共5根线。
由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。
即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。
接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω（终接电阻）。
16.简述IEC61158.2串行通信接口的功能、物理层结构、物理层信号的编码方法。
1.功能分为发送和接收，发送功能是指接收来自数据链路层的数据信息，接收功能是指接收来自传输媒体的物理信号，对其去除前导码，并进行解码后，把数据信息送往数据链路层；2.物理层结构为分为媒体相关子层和媒体无关子层，媒体相关子层负责处理导线、光缆、无线媒体等不同传输媒体的信号转换问题，亦称为媒体访问单元。
3.编码方法有协议数据编码、前导码、帧前定界码和帧结束码17.何谓差错控制？差错控制有哪两种控制策略？1.为提高通信系统的传输质量而提出的有效地检测错误，并进行纠正的方法叫做差错检测和校正，简称为差错控制；2.差错控制的两种控制策略为：（1）在每个要发送的数据块上附加足够的冗余信息，使接收器能发现并自动纠正传输错误，即纠错码策略。
（2）在每个要发送的数据块上只加入足够的冗余位，是接收能推算出是否发生了差错，但不能纠正传输差错，即检错码策略。
18.CRC码的检错过程？发送器将要发送的数据比特序列表示为一个多项式f（x）的系数，并在发送之前用收发双发预先选取的生成多项式G（x）去除，求得一个余数多项式。
将余数多项式加到数据多项式分f（x）之后发送到接收器。
接收器用同样的生成多项式G（x）去除接收到的数据多项式f‘（x），得到计算余数多项式。
如果计算余数多项式与接收器收到的余数多项式相同，则表示传输无差错；否则，表示传输有差错，可要求发送器重发数据。
19.何谓多路复用？常用的多路复用技术有哪些？1.所谓多路复用技术，就是把多路信号在一条数据链上进行传输的技术，其作用相当于把一条数据链路划分成多个信道，以实现通信链路的共享。
2.常用的多路复用技术主要有两种，频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing）与时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）20.何谓网络的体系结构？ISO/OSI参考模型包括哪几层？各层的主要功能是什么？1.我们将计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构，换句话说，计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。
2.ISO/DSI参考模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层；3.（1）物理层的任务就是要为上一层（数据链路层）提供一个屋里连接，以透明地传送比特流；（2）数据链路层负责在两个相邻节点间的链路上，无差错地传送以帧为单位的数据，与物理层相似，数据链路层要负责建立、维持和释放数据链路的连接；（3）网络层的任务就是要选择合适的路由和交换节点，透明地向目的节点交付发送节点所发送的分组；（4）传输层的任务就是根据通信子网的特性最佳地利用资源，并以可靠和经济的方式，在两个末端系统（也就是源节点和目的节点）之间，透明地传送报文；（5）会话层在两个互相通信的应用进程之间，建立、组织和协调其交互；（6）表示层主要解决用户信息的语法表示问题；（7）应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为相互作用的应用进程的用户代理，来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。