2010年春季学期《工业控制网络》试题

哈工大 2010 年 春 季学期

工业控制网络 试题A

一、填空题（共5分，每空0.5分）

1、罗克韦尔推出的现场总线控制系统的三层网络结构，其设

备层、控制层、信息层三层网络分别为：DeviceNet 、ControlNet 、 EtherNet/IP 。

2、传输介质的特性主要包括：物理特性、传输特性、连通特性、地理范围、抗干扰性、相对价格。

3、DeviceNet 现场总线网络上节点数最多可达64个，支持 125kbps 、250kbps 、500kbps 三种波特率。

二、单选题（共5分，每小题

1分）

1、下列哪种现场总线是建筑业国际公认的现场总线标准？ A. L onworks

B. HART

C. C C-Link

D. Sensoplex2

答：（ A ）

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试题：工业控制网络班号：姓名：

2、CAN控制器接口PCA82C250的作用可归纳为：

A. 驱动和隔离

B. 驱动和保护

C. 保护和隔离

D. 以上都不是答：（B ）

3、独立CAN控制器SJA1000采用BasicCAN模式，关于其接收滤波公式，下列表述正确的是：

A. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)同或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收

B. (ID.10-ID.3)先和(A

C.7-AC.0)异或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收

C. (I

D.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位同或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值为0xFF，则接收

D. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位异或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值为0xFF，则接收答：（C ）

4、在DeviceNet现场总线I/O连接中，使用分段协议取决于下面哪种情况？

A. 须发送的数据超过7字节

B. 须发送的数据超过8字节

C. 生产_连接_长度属性值超过7

D. 生产_连接_长度属性值超过8 答：（D ）

5、ControlNet现场总线是由下面哪个公司推出的：

A. S iemens

B. Boeing

C. R ockwell

D. Fisher-Rosemount 答：（C ）

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三、判断题（共5分，每小题1分）

1、FF 、Profibus 、FF HSE 、P-Net 、WorldFIP 、SwiftNet 、Ethernet/IP 、PROFInet 均进入“工业控制系统用现场总线”国际标准IEC61158（第3版）。 答：（ 对 ）

2、在CAN 总线中存在5种不同的错误类型，即位错误、填充错误、CRC 错误、形式错误、应答错误。

答：（ 对 ）

3、ControlNet 现场总线物理介质使用RG6同轴电缆、光纤。网络速度5Mbps 。

答：（ 对 ）

4、DeviceNet 现场总线仅支持3种I/O 数据触发方式：位选通、轮询、状态改变（COS ）。

答：（ 错 ）

5、在CAN 总线中，当错误计数值大于90时，说明总线被严重干扰。

答：（ 错 ）

四、简答题（共20分，每小题4分）

1、你是如何看待有多种现场总线成为国际标准这一事实？你

认为现场总线标准是否有统一的可能？ 答：（1）对第一个问题的回答：

一是技术原因。（1分）

目前尚没有一种现场总线对所有应用领域在技术上都是最优的。 二是利益驱动。（1分）

出于保护自身投资利益的需要，各大公司和总线组织都力争使自己支持的现场总线成为国际标准。 （注：其他回答言之有理即可）

（2）对第二个问题，可有多种回答，言之有理即可（2分）

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2、CAN有哪几种帧类型？其中标准数据帧的组成是怎样的（以图说明），并指出标准数据帧最少和最多各有多少位？（不计填充位）

答：

CAN有4种帧类型，分别为数据帧、远程帧、错误帧与超载帧。（1分）

数据帧组成如下图所示：（1分）

标准数据帧不计填充位，最少44位（1分），最多108位（1分）。

3、数据链路层的主要功能是什么？一般分为哪两个子层？

答：

数据链路层的主要功能：

产生和识别帧边界；（1分）

解决由于帧的破坏、丢失和重复所出现的问题；（1分）

流量调节机制；（1分）

控制对共享信道的访问——MAC机制。（1分）

数据链路层一般分为逻辑链路控制子层LLC和媒体访问控制子层MAC。（1分）

（注：答出上述任意4点即可）

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4、简述MAC（煤体访问控制）的CSMA/CD（载波监听多路访问/冲

突检测）控制方案。

答：

先听再讲。一个站要发送，首先需监听总线，以确定介质上是否存在其它站的发送信号。（1分）如果介质是空闲的，则可以发送。（1分）

如果介质是忙的，则等待一定间隔后重试。（1分）

每个工作站发送信息之后，还要继续监听总线，以判定是否有其它站正在与本站同时向传

输线发送，一旦发现，便中止当前发送。（1分）

5、在Modbus RTU模式下，如何界定报文帧的起始与结束？再给

出2种你所知道的将EIA-485作为物理层接口的现场总线，试分析在用

于通信时，为什么EIA-485比EIA-232的抗干扰能力强？

答：

帧间字符间隔大于等于3.5个字符时间（1分）；

Profibus,Interbus,LonWorks,P-NET,BACnet,BIT bus中选两个做答（2分）；

EIA-485的平衡差分电路电气连接图如下：

由于噪声电压往往在两根通信线上同时出现，并且方向一致，因此对于差分接收端来说，一根通信线上的噪声会被另一根通信线上的噪声抵消。同时，一般也不受地电位的波动的影响，因为接收端是根据两根通信线之间的电位差来判断信号逻辑的，地电位差对其无影响（1分）。

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