现场总线(闭卷)复习指南

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现场总线-复习资料

Ch11、现场总线定义: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。

2、现场总线技术特点：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3、实时性：信号的输入、运算、输出都要在一定时间范围内完成，亦即，系统对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定时间内做出响应或者进行控制，若超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。

练习题：Ch21、传输模式：并行、串行；异步、同步；单工，半双工，双工2、传输损伤：衰减和衰减失真，时延失真，噪声噪声分类？热噪声、互调噪声、串扰和冲激噪声。

热噪声计算？（计算题）3、信道容量，在给定条件下，某一通信信道上的数据所能达到的传输速率称为信道容量。

误码率，即差错发生率。

这里的差错是指发送的是0而接收的却是1，或者发送的是1而接收的却是0。

信道带宽，一个信号的绝对带宽是指它的频谱宽度信噪比它是指在传输过程中某一点的信号功率与噪声功率比,4、香农公式 )SNR 1(log 2+=B C （计算题）奈奎斯特公式M B C 2log 2=5、传输媒体？有线传输媒体包括？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。

包括：双绞线，同轴电缆，光纤6、数据编码：不归零码，曼彻斯特编码7、奇偶校验，在7单位的ASCII 代码后增加一位,使码字中1的个数成奇数(奇校验)或偶数(偶校验).(适合随机性错误)CRC 码检错方法(计算题)8、多路复用技术：时分复用，频分复用练习题：1,2,3，4，Ch31、 OSI 的三级抽象图3-3 OSI 的三级抽象的示意图OSI 模型OSI 服务OSI 协议包括所有可能的服务、协议及其实现包括所有可能的协议及其实现包括所有可能的实现由高到低依次是体系结构、服务定义和协议规范说明。

2、 OSI 参考模型的分层，7层物理层:为上一层提供一个物理链接，以透明的传送比特流数据链路层：负责相邻两个节点间的链路上，无差错的传送以帧为单位的数据网络层：选择合适的路由和交换节点，透明的向目的节点交付发送发送节点所发送的数组传输层：根据通信子网的特性最佳的利用资源，并以可靠和经济的方式，在两个末端系统之间，透明的传送报文。

现场总线复习资料电子版

现场总线复习资料2015-6考试形式：闭卷带2B铅笔与橡皮题型：选择题、填空题简答题一、选择题1. 在ISO通信模型中，用于定义如何开始、控制和结束一个会话的是（B）A 应用层B 会话层C表示层D网络层2. MPI网络通过加中继器最大通信距离可扩展到（C.）。

A. 2100mB. 5100mC. 9100mD. 12100m3. S7-300的MPI全局数据包通信方式中，全局数据包的最大长度为（C.）。

A. 76BB. 128BC. 22BD. 54B4. 在S7基本通信的单边通信方式中，CPU要调用（B）A. “GET”、” PUT”B. “X_GET”、”X_PUT”C. “I_GET”、” I_PUT”D. “U_GET”、”U_PUT”5. 下列哪种现场设备不能使用PROFIBUS-PA总线技术通信（D）A 启动执行器B 电磁阀C 测量变送器D 电动机6. 下列那种协议或通信技术不属于PROFIBUS总线技术（D）A DPB PAC FMSD PROFINET7. 每个DP系统均由不同类型的设备组成，这些设备分为不包括哪一类（D）A 1类DP主站B 2类DP主站C 从站D 3类DP主站8. CP1613是带有微处理器的（B.）以太网卡。

A. PS2B. PCIC. USBD. IDE9.下列哪一型号的网络交换机不具备网络管理功能？（A）A. SCALANCE X100B. SCALANCE X200IRTC. SCALANCE X300D. SCALANCE X40010.下列通信接口中不属于串行通信接口的是（C）A. RS-232C接口B. RS-485接口C. PROFIBUS接口D. 20mA TTY接口11. 下列选项中，哪个不属于全集成自动化的三个统一性（C）A 统一的数据管理B 统一的通信C 统一的系统设计D 统一的组态和编程12. 在S7基本通信的双边通信方式中，CPU要调用(A)功能块。

广工“现场总线”复习提纲（20150625）（打印版）

⼴⼯“现场总线”复习提纲（20150625）（打印版）⼀、考试题型：选择题、填空题、名词解释、简答题、论述题⼆、复习掌握知识点提纲：第⼀讲：现场总线概述●现场总线概念（P1）-关键字：设备（节点），介质。

规范（协议），通信现场总线是⼀种应⽤于⽣产现场，在现场控制设备之间、现场设备与监控装置之间实现双向、串⾏、多节点数字通信的技术。

-有多个分散在⽣产现场、具有数字通信能⼒的测量控制仪表作为⽹络节点-以双绞线等传输介质为纽带-按公开、规范的通信协议-实现数据传输与信息交换，完成测量控制任务的⽹络系统、控制系统●控制系统结构变迁及⽹络化控制系统的特点（P2）-⽓-电-集中-集散-⽹络化控制系统的结构变迁：1.基地式⽓动仪表控制系统2.⽓动、电动单元组合式模拟仪表控制系统3.集中式数字控制系统4.集散控制系统 DCS 、PLC5.现场总线控制系统FCS⽹络化控制系统的特点：1.结构上形成设备的⽹络式连接–节省⼤量线缆、槽架、连接件；–连线设计与接头校对的⼯作量也⼤⼤减少–增加现场控制设备⽆需增设新的电缆2.实现了⼯业数据的⽹络式远程传输与集中管理，扩⼤了操作⼈员的视野，为远程监视与操作提供了基础条件–⽆⼈值守机站3.将控制功能模块置⼊现场设备，实现了全分布式控制系统4.⽀持总线供电5.为⾃动化系统与其它信息系统的沟通，为实现企业的管理控制⼀体化创造了条件●对控制系统⽹络的要求（PPT）-开放、互操作、实时（确定）、环境容忍开放性、互可操作性、通信的实时性、对环境的适应性1.开放性：通信协议公开，能与任⼀遵守相同标准的其它⼚商设备互连为系统2.互可操作性：-互连设备间的信息传送与沟通；-互⽤：不同⽣产⼚家性能类似的设备可实现相互替换3.通信的实时性：具有严格的时序和定时要求：达不到实时性要求或因时间同步等问题影响了⽹络节点间的动作时序，甚⾄会造成灾难性的后果。

4.环境适应性：在⾼温、严寒、粉尘等恶劣环境下能正常⼯作，能抗震动、抗电磁⼲扰、在易燃易爆环境下能保证本质安全，有能⼒⽀持总线供电等●控制⽹络与计算机⽹络的区别（P38）-环境，任务，实时性（⼩数据量，快速性，确定性，可靠性）⽹络节点不同：-计算机⽹络：计算机、⼯作站、打印机、显⽰终端-控制⽹络：除了以上设备之外，还有PLC、数字调节器、开关、马达、变送器、阀门、按钮等。

现场总线——复习文档

以下是前三章的一些内容，后续内容会陆续发下来。

请同学们全部手写完成，打印复印一律作废！请独立完成！填空题1.现场总线控制系统的英文表达为Fieldbus Control System ，缩写为FCS 。

2.基于现场总线的数据通信系统由数据的发送设备、接收设备、作为传输介质的现场总线、传输报文、通信协议等及部分组成。

3.按通信帧的长短，可以把现场总线的数据传输总线分为传感器总线、设备、现场总线。

比如ASI 总线就属于位级的传感器总线，CAN 总线就属于设备总线，PROFIBUS 总线就属于典型的现场总线。

4.以现场总线为基础的企业网络系统可以分为三个层次：企业资源规划层ERP 、制作执行层MES 、现场控制层FCS 。

5. 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个时刻具有总线占有权的设备。

总线为获得总线占有权而等待仲裁的时间叫做访问等待时间。

设备占有总线的时间叫做总线占有期。

6.数据通信系统可以采用无线传输媒体，比如电磁波、红外线等；也可以采用双绞线、电缆、电力线、等有线媒体。

7.通信设备之间用于控制数据通信与理解通信数据意义的一组规则，称为通信协议，其关键要素是语法、语义、时序。

8.工业数据通信中常用的数据传输速率有9600b/s 、31.25Kb/s 、500kb/s 、1Mb/s 等。

9.衡量数字通信系统可靠性的指标是误码率Pe ，即数字通信中二进制码元出现传输出错的概率。

10.介质带宽不能小于（大于/小于）信号带宽，否则信号会产生失真。

11.信噪比指信号功率S与噪声功率N的比值，单位为分贝。

12.采用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据0、1状态的称为模拟数据编码，比如幅值键控ASK 、频移键控FSK 、相移键控PSK 。

其中频移键控FSK 中，载波信号的频率随着调制信号而变化，而载波信号的幅度、相位不变。

13.用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据0、1状态的称为数字数据编码，比如单极性码。

现场总线期末复习提纲

2. 位定时与同步相关知识：正常位时间可分为同步段(SYNC－SEG)、传播段(PROP－SEG)、相位缓冲段 1(PHASE －SEG1)和相位缓冲段 2(PHASE－SEG2)。同步段用于同步总线上的各个节点，在此段内需要有一个跳变沿出现。传播段用于补偿网络内的传输延迟时间，它是信号在总线上传播时间、输入比较器延迟和驱动器延迟之和的两倍。相位缓冲段 1 和相位缓冲段 2 用于补偿沿的相位误差，通过重同步，这两个时间段可被延长或缩短。硬同步硬同步后，内部位时间从 SYNC－SEG 重新开始。重同步跳转宽度由于重同步的结果，PHASE－SEG1 可被延长或 PHASE－SEG2 可被缩短。这两个相位缓冲段的延长或缩短的总和上限由重同步跳转宽度给定沿相位误差沿相位误差由沿相对于 SYNC－SEG 的位置给定，以时间份额度量。若沿处于 SYNC－SEG 之内，则 e＝0；若沿处于采样点之前，则 e＞0；若沿处于前一位的采样点之后，则 e＜0。重同步当引起重同步沿的相位误差小于或等于重同步跳转宽度编程值时，重同步的作用与硬同步相同。（重同步发生于消息帧内，硬同步发生于总线空闲期）同步机制：节点检测到“隐性位”（逻辑１）到“显性位”（逻辑０）的跳变沿时才会产生，当跳变沿不位于位周期的同步段之内时将会产生相位误差。该相位误差就是跳变沿与同步段结束位置之间的距离。硬同步只在总线空闲时通过一个下降沿（帧起始）来完成。重同步在消息帧的随后位中，每当有从“隐性位”到“显性位”的跳变，并且该跳变落在了同步段之外，就会引起一次重同步。跳变沿落在了同步段之后采样点之前，为正的相位误差，节点会增长自己的相位缓冲段１（阴影部分）。增长的时间为相位差的绝对值，但是上限是重同步跳转宽度ＳＪＷ。

现场总线复习提纲

ch2 CAN总线1、CAN总线的全称是什么？应用于什么场合？2、CAN总线是如何表示数值逻辑的？3、CAN总线协议中，什么逻辑具有较高的优先级？4、CAN总线采用什么样的总线仲裁技术？5、CAN总线协协议帧中的数据场最长为多少个字节？最高传输速率？最远传输距离？6、CAN的一个位时钟分为那几个段？各自的作用是什么？7、CAN的物理层采用什么编码？位填充机制？8、CAN总线位同步分哪几种？（硬同步？重同步？）9、CAN的总线拓扑结构是怎样的？为什么要加终端电阻？10、CAN规定了几种类型的帧结构？（4种）数据帧和远程帧的区别是什么？11、CAN总线协议中是高位先发还是地位先发？12、CAN有哪几种错误类型？哪几种错误状态？系统刚启动时，所处的错误状态是什么？做严重的错误状态是什么？13、CAN控制器的作用是什么？CAN收发器的作用是什么？14、SJA1000与微控制器的硬件连接方法？SJA1000数据发送和接收流程？15、ch3 Profibus1、Profibus 的全称是什么？Profibus 协议有那三个子集，各自的特点什么？2、Profibus 的总线拓扑结构是什么？是否需要终端电阻？3、profibus 支持的物理层技术有哪些？分别应用于那个协议子集？4、RS485传输技术采用什么传输方式？最高速率？最远距离？5、RS485中继器在什么场合下使用？如何正确使用？6、RS485传输技术中，先传地位还先传高位？7、IEC11582 采用什么什么编码？8、Profibus的总线存取协议？海明距离是多少？9、profibus 提供了哪四种基本服务？10、Profibus-DP将站点分为三类？哪三类？各自的作用是什么？11、LSPM2站地址和ID号的设置方式有哪三种？硬件连接方式？profibus 接口电路？12、SPC3的微控制器接口电路？其中的双口RAM划分为三个区,哪三个区？各自的作用？ch4 Devicenet1、Devicenet 的网络模型？拓扑结构？是否支持分段？网络容量？2、Devicenet的传输线中含五条导线，分别是？3、MWP 模块的作用是什么？4、是否需要终端电阻？5、Devicenet 报文分为哪两种？各自的作用是什么？6、各个信息组的优先级如何判别？7、Devicenet 节点开机后能偶识别的两个端口是什么？什么是组2服务器？什么是仅限组2服务器？8、Devicenet 重复MAC ID检测原理？9、Devicenet 中存在四级寻址？分别是什么？10、Devicenet 网络的通信模型？11、UCMM的全称？提供那两种服务？建立显式连接后可以做什么？12、I/O信息的传送方式有哪些？预定义主从连接组的连接ID 如何确定？。

现场总线复习提要

现场总线复习提要第一章（思考与练习）1、过程控制系统的发展经历了那几代控制系统基地式仪表控制系统、模拟式仪表控制系统、直接式数字控制系统（DDC）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）8、生产过程包括哪些装置答：PLC、智能调节器、现场控制站和其他测控装置。

9、什么是现场总线现场总线有哪些特点答：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现双向、串行、多节点数字通信的技术。

特点：开放性、互操作性和互用性、现场设备的智能化和功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性。

10、现场总线的本质含义表现在哪些方面答：现场设备的互连、现场通信网络、互操作性、分散功能块、总线供电、开放式互联网络12、常用现场总线有哪些它们各有什么特点第二章（思考与练习）3、总线的寻址方式有哪些各有什么特点答：3种。

1物理寻址、2逻辑寻址、3广播寻址。

特点：1.用于选择某一总线段上某一特定位置的从设备做为响应者。

2.用于指定存储区单元某一通用区，而不顾及这些存储器单元在设备中的物理分布。

3.用于选择多个响应者。

4、数据通信系统由哪些设备组成各起什么作用答：1.信息源 2.发送设备 3.传输介质 4.接收设备 5.信息接受者作用：1.把各种消息转换成原始电信号；2.将信息源产生的消息信号变换成适合在传输介质中传输的信号，使信息源和传输介质匹配；3.传输信号的媒介4.完成发送设备的反变换，即对信息进行解调、译码和解码等。

5.将复原的原始信号转换成相应的消息。

6、什么是数据传输率它的单位是什么答：单位时间内传送的数据量。

单位有比特率S和波特率B7、试比较串行通信和并行通信的优缺点答：串行通信缺点：传输速度较慢优点：传输线少、连线简单，特别适合多位数据的长距离通信；并行通信缺点：若数据位数较多、传送距离较远时，则线路复杂，成本较高且干扰大，不适合远距离传送。

并行通信的缺点：优点：传送数据速度很快，传输效率高，8、什么是异步传输什么是同步传输各用于什么场合答：异步传输：串行通信的一种，在通信中发送方和接收方不保持同步，即时钟频率不同。

现场总线技术期中考试复习总结要点.doc

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。

1. 相关作业的内容。

什么是现场总线：现场总线是应用在纶产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数宁通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网2. 3.常用现场总线的名称：基金会现场总线（FF ）, Lonworks, profibus, can, harto 工业控制系统发展过程中典型的控制系统及结构特点：• 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。

• 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。

• DCS 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休1难。

• 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：• 结构特点：1. 分散控制，全分布。

2.相互数字通信• 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，企业网络屮的信息是多层次的，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。

企业管理层与现场总线控制系统的网络体系结构：< 血M 络） Ell II 一*一 J mcrnc,[矗陌其他工作屹二、MODBUS 协议与应用部分功能码1〜6的定义、根据产品说明书写th MODBUS报文、对给出的主站或从站报文分析其中的意义。

dcs和现场总线复习资料1

第一章集散控制系统1、在控制系统中，软件是各种程序的统称，是控制系统的灵魂。

因此，软件的优劣直接关系到控制系统的正常运行、硬件功能的充分发挥及其推广应用。

软件通常分为系统软件和应用软件两大类。

系统软件是一组支持系统开发、测试、运行和维护的工具软件，核心是操作系统，还有编程语言等辅助工具。

应用软件是系统设计人员利用编程语言或开发工具编制的可执行程序。

以下几类功能模块是必不可少的：过程输入模块、基本运算模块、控制算法模块、报警限幅模块、过程输出模块、数据管理模块等。

2、计算机控制系统的分类：数据采集系统(DAS)、操作指导控制系统(OGC)、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督控制(SCC)系统、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统（FCS）3、分散控制系统(Distributed Control System，DCS)。

DCS 采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，自下而上可以分为若干级，如过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级等。

DCS 又称分布式或集散式控制系统。

4、DCS是四C技术的产物；采用危险分散、控制分散，操作和管理集中的基本设计思想，通过分层、分级和合作自治的结构形式，实现的工业生产和管理的现代化。

5、DCS 作一个比较完整的定义：(1) 以回路控制为主要功能的系统。

(2) 除变送和执行单元外，各种控制功能及通信、人机界面均采用数字技术。

(3) 以计算机的CRT、键盘、鼠标，轨迹球代替仪表盘形成系统人机界面。

(4) 回路控制功能由现场控制站完成，系统可有多台现场控制站，每台控制一部分回路。

(5) 人机界面由操作员站实现，系统可有多台操作员站。

(6) 系统中所有的现场控制站、操作员站均通过数字通信网络实现连接。

6、集散控制系统的特点：(1)系统构成灵活：从总体结构上看，DCS可以分为通信网络和工作站两大部分，各工作站通过通信网络互连起来，构成一个完整的系统。

现场总线技术

现场总线技术及应用课程重点复习内容一、基本概念1、现场总线:安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线2、现场总线控制系统（FCS）：把基于现场总线的全数字式的控制系统令牌环介质访问方式：令牌总线介质访问方式是在物理总线上建立一个逻辑环，从物理上看这是一种总线结构的局域网总线共享的传输介质是总线。

从逻辑上看，这是一种环形结构的局域网，连接在总线上的各个站点组成一个逻辑环，每个站点被赋予一个顺序的逻辑位置，在这个逻辑环中，令牌依次传递站点，只有取得令牌才能发送帧。

3、4、波特率（Baud Rate)：信号传输的速率，即传递一个信号脉冲所需要的时间。

5、终端电阻：为消除或减少反射在电路的终端加上一个适当的电阻叫做终端电阻。

6、服务访问（存取）点：在同一系统中相邻两层之间交换信息的地点。

7、中继器：中继器又称为重发器或转发器。

它用于连接两个相同的网络，负责在两个节点的物理层上传递信息，完成对信号的复制、调整和放大等功能。

8、异步传输：发送端和接收端的时钟是独立的，以字符为单位独立发送数据，一次传送一个字符，每个字符有开始位和停止位。

9、同步传输：发送端和接收端的时钟是同步的，以数据块为单位进行传送，没有开始位和停止位。

10、曼彻斯特编码：工业数据通信中最常用的一种基带信号编码，也叫位编码，具有内在的时钟信息，其特点是在每一个码元中间都产生跳变，由高电平跳变至低电平代表“1”，由低电平跳变至高电平代表“0”。

11、非归零码：如果逻辑1表示高电平信号，逻辑0表示低电平信号，则在整个码元时间内都维持有效电平的编码。

12、GSD文件：GSD文件是一个可读的，包括该P设备一般的和制造商指定的通信参数的文本文件。

如制造商的名字、该设备的波特率、I/O模块情况以及其他必须和可选的特性数据。

它是制造商先写好的，已经固化到相应设备中，不同性能的设备其GSD 文件也不一样。

现场总线复习大纲.doc

第一章现场总线技术概述1.什么是现场总线。

2.现场总线系统的技术特点。

3•企业网络系统按功能结构划分为三个层次：企业资源规划层ERP、制造执行层MES、现场控制层FCS。

第二章数据通信基础1.总线。

2•总线协议。

3.现场设备。

4.总线仲裁。

5•信号带宽与介质带宽。

6•数据编码波形。

单极性码、双极性码；归零码、非归零码；差分码；曼彻斯特编码；差分曼彻斯特编码7.通过改变信号的幅度、频率、相位可以实现模拟数据编码。

&数据传输方式。

串行通信、并行通信；同步传输、异步传输；同步是数据通信中必须要解决的重要问题。

传输同步包括位同步、字符同步和帧同步。

9.通信线路的工作方式分为单工通信、半双工通信和全双工通信。

10•循环冗余校验的工作原理：CRC校验码是网络通信中普通采用的形式，假设待发送的消息为1000100101, 生成多项式选用G=X5+X4+X2+1, CRC校验码为多少，发送方发出的信息为什么？第三章控制网络基础1•控制网络与计算机网络。

2.网络拓扑结构式指网络中节点的互联形式，控制网络中常见的拓扑结构有环形、星形、总线形和树形。

3.常用的网络传输介质有双绞线、同轴电缆、光缆以及无线传输。

4.在计算机网络中普遍采用载波监听多路访问/冲突检测的随机访问方式，在控制网络中则采用主/从、令牌总线、并行时间多路存取等受控的介质访问控制方式。

5.0SI参考模型的七层结构。

6•常见的网络互连设备有中继器，网桥，路由器，网关。

各自的功能及区别。

第四章CAN总线与基于CAN的控制网络1.CAN通信及特点。

2•参照ISO/OSI标准模型，CAN通信分为数据链路层和物理层，而数据链路层又包括逻辑链路子层LLC和媒体访问控制子层MAC。

3.CAN报文帧的类型包括数据帧、远程帧、出错帧和超载帧。

4.数据帧由帧起始、仲裁场、CRC场、应答场和帧尾组成。

5•基于CAN通信的时间触发协议和事件触发协议有何不同，常用的基于CAN的时间触发协议有哪些，各自特点如何。

现场总线复习大纲答案

1.什么是现场总线？现场总线的定义(四种)（1）用于现场仪表与控制主机系统之间一种开放的、全数字化的、双向、多站的通信系统；（2）广义上是控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统；（3）基于智能化仪表及现场总线的控制系统FCS；（4）一种数字化的串行双向通信系统。

2.与DCS系统相比，FCS有哪些特点？有哪些优越性？FCS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FCS的优越性：（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3.什么样的现场设备可以作为现场控制网络节点？举出几个例子。

具有计算与通信能力的测量控制设备可以作为现场控制网络节点。

例如（1）限位开关、感应开关等各类开关; （2）条形码阅读器; （3）光电传感器; 温度、压力、流量、物位等各种传感器、变送器; （4）可编程逻辑控制器 PLC; PID 等数字控制器; （5）各种数据采集装置; （6）作为监视操作设备的监控计算机、工作站及其外设; 各种调节阀; （7）电动机控制设备; （8）变频器; 机器人; （9）作为现场控制网络连接设备的中继器、网桥、网关等4.现场控制网络完成哪些通信任务？（1）将现场运行的各种信息(现场设备的运行参数、状态以及故障信息等)传送到远离现场的控制室；（2）又将各种控制、维护、组态命令等送往位于现场的测量控制现场设备中；（3）现场级控制设备之间数据联系与沟通；（4）还要在与操作终端、上层管理网络的数据连接和信息共享中发挥作用。

5. 现场控制网络与普通计算机网络有哪些不同？其特点是什么？不同：现场总线控制网络的设备类型、传输信息的种类、网络所执行的任务、网络所处的工作环境等都与普通计算机网络不同。

贵州师范大学现场总线复习提纲

现场总线复习提纲——贵州师范大学2014学年第一章1、名词解释：现场总线、现场总线技术、现场总线系统、网络化控制系统、全分布式控制系统、数据终端设备、数据通信设备。

2、现场总线系统具有哪些特点？3、指出企业网络的层次与各层功能。

4、现场总线之间采用网络连接具有哪些优势?5、什么是终端器、中继器？它们在现场总线系统中各起何作用？6、什么是通信确定性？为什么要求现场总线系统具有通信确定性？第二章1、名词解释：（1）主设备、从设备（2）基带传输、载波传输（3）比特率、波特率（4）协议效率、通信效率（5）串行传输、并行传输（6）单极性码、双极性码（7）归零码、非归零码（8）检错码、纠错码2、数据通信系统由哪些部分组成？请画出数据通信系统的基本构成图。

3、简述曼切斯特编码、差分码和差分曼切斯特编码的编码规则。

4、画出十六进制数据B6、E2的曼切斯特编码波形。

5、画出二进制数据11011101、01001100的差分曼切斯特编码波形。

6、简述循环冗余校验CRC的工作原理，并以实例说明CRC的校验过程（设发送数据多项式f(x)为110011，生成多项式G(x)为11001）。

7、字符A的ASCII码为41，采用7位数据来表示字符A，分别对它进行奇校验、偶校验时，求其校验位。

指出单词YES的3个字符的偶校验位。

8、要纠正一个ASCII码7位数据中的单比特错误，至少需要几个冗余位？简述采用海明码对ASCII字符单位出错的纠错过程。

第三章1、控制网络常见的拓扑结构形式有哪些？总线形拓扑用于数据传输有哪些特点？2、什么是载波监听多路访问/冲突检测的介质访问控制方式？在现场总线系统中采用这种介质访问控制方式会存在什么问题？3、什么是令牌访问？什么是令牌环？什么是令牌总线？4、什么是实令牌？什么是虚令牌？5、ISO/OSI通信参考模型具有哪7层？哪种总线采用了完整的7层模型？哪种总线只具有物理层和数据链路层？6、网桥、路由器、网关各属于工作在哪个层次的网络连接设备？第六章1、PROFIBUS现场总线协议结构中包含哪几部分协议？简述各自的应用场合及特点。

现场总线复习资料

现场总线复习资料1、选择题（每题1.5分，共15分）2、填空题（每空1.5分，共30分）3、名词解释（共15分）4、简答题（20分）5、计算题（共20分）1、国际电⼯委员会制定的国际标准IEC61158对现场总线（fieldbus）的定义：安装在制造或过程区域的现场装置与控制、室内的⾃动控制装置之间的数字式、串⾏、多点通信的数据总线称为现场总线。

2、在现场总线控制系统中，总线设备主要分为⼏类，分别是什么？6类。

变送器／传感器；执⾏器；控制器；监控／监视计算机；⽹桥／⽹关/中继器/集线器/交换机/路由器；其他现场总线设备。

3、现场总线的基本特征：1）开放互连⽹络 2）现场设备的互操作性与互换性 3）设备智能化 4）结构与功能⾼度分散的系统 5）现场通信⽹络 6）数字通信⽹络4、IEC61158第2版（ED2.0）有⼏种现场总线？8种现场总线。

5、通信模型的三个要素？信源、信宿和信道6、数据有模拟数据和数字数据，信号也有模拟信号与数字信号两种7、不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种情况8、信道最⼤数据传输率？Nyquist 公式： C = 2W log2 M= R baud log2MC = 数据传输率，单位bit/sW = 带宽，单位HzM = 信号编码级数R baud =波特率Shannon公式：有限带宽⾼斯噪声⼲扰信道C = W log2 (1+S/N) S/N: 信噪⽐9、数据传输模式是指数据在信道上传送所采取的⽅式。

按数据代码传输的顺序分：并⾏传输、串⾏传输按数据传输的同步⽅式分：异步传输、同步传输以传输的⽅向性来分：单⼯数据传输、双⼯数据传输、全双⼯数据传输按被传输的数据信号特点分：基带传输、频带传输、数字数据传输10、传输介质可分为：有线介质(双绞线,同轴电缆,光纤)⽆线介质(⽆线电,微波、红外线)11模拟数据编码的三种编码⽅法：幅度键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK12 编码归零码（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。