工业控制网络全部思考题
《PLC及其应用》思考题与习题(参考答案)
《PLC及其应用》思考题与习题(参考答案)1.1简述可编程控制器的产生背景和发展历程。
答：20世纪60年代末，在工业电气控制领域中，继电器控制占主导地位。
当时这种大规模生产线的控制大多是采用继电器控制系统控制，存在体积大、可靠性低、耗电多、查找和排除故障困难、改变生产程序非常困难，特别是其接线复杂、对生产工艺变化的适应性差等缺点。
1968年GM公司希望能有一种新型工业控制器，能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。
提出了10项招标指标。
1969年，美国数字设备公司（DEC）按照这10项指标研制出了世界上第一台可编程序逻辑控制器型号为PDP-14，用它来代替传统的继电器控制系统。
在美国通用汽车公司生产线上应用并取得了成功，从此开创了可编程序逻辑控制器的时代。
回顾可编程控制器的发展过程，大致可划分为4个阶段。
●从1969年到20世纪70年代中期。
这一阶段可编程控制器主要用于逻辑运算和计时、计数运算，其中央处理器（CPU）由中小规模数字集成电路组成，存储器为磁芯存储器，控制功能比较简单。
●20世纪70年代中期到80年代初期。
CPU采用微处理器，存储器采用半导体存储器，不仅整机的体积减小，而且数据处理能力获得很大提高，增加了数据运算、传送、比较等功能，实现了对模拟量的控制。
●20世纪80年代初期到90年代初期。
由于16位、32位微处理器的出现和应用，PLC向大规模、高速度、高性能和网络化方向发展，形成了多种系列化产品，出现了结构紧凑、功能强大、性能价格比高的新一代产品，并出现多种不同性能的分布式网络系统.●20世纪90年代至今。
这一阶段PLC继续得到快速发展，系统在网络通信、设备冗余等方面都有了长足的进步，成为一种功能强大的、成熟的控制系统。
同时，通信从各厂家的自成系统逐步向开放的、统一的和通用的标准网络结构发展。
1.2简述可编程控制器的特点和分类。
答：PLC的基本特点●软硬件功能强。
工业控制网络技术第三章课后答案
第三章工业控制网络的基本构成1、从网络结构形式简述工业企业网的发展过程答：首先从“分层递阶式”向“分布化”、“扁平化”发展，其次将进一步向“网络化”和“动态重构化”的方向发展。
2、简述工业企业网的功能体系结构。
答：在功能上，工业企业网的结构分为信息网络和控制网络上下两层。
信息网络位于工业企业网的上层，是企业数据共享和传输的载体。
控制网络位于下层，与信息网络紧密联系集成在一起，服从信息网络的操作，同时又具有独立性和完整性。
3、简述工业控制网络与工业企业网之间的关系。
答：工业企业网络一般包括处理企业管理与决策信息网络和处理现场实时测控信息的工业控制网络两部分。
工业控制网络作为工业企业网络的重要组成部分，多于企业的生产具有重要作用，是现代化工业企业发展的必然趋势。
4、工业企业网的典型应用有哪些简述它们的主要应用领域。
答：工业企业网支持的应用有管理信息系统（MIS）、办公自动化（OA）、计算机集成制造系统（CIMS）、决策支持系统（DSS）、客户关系管理（CRM）、电子商务（EB）等。
管理信息系统辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标，完成企业日常结构化的信息处理任务。
办公自动化利用先进的科学文化技术，使人们借助各种设备解决一部分办公业务问题。
计算机集成制造系统借助计算机硬件及软件，综合应用现代管理技术，制造技术等，将企业生产全过程有机的集成并有效地运行。
决策支持系统是以管理科学，运筹学等科学为基础，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。
客户管理系统实施于企业的市场营销、销售、服务与技术支持等与客户相关的领域。
电子商务是整个贸易活动的自动化和电子化。
5、简述DCS控制系统的特点。
答：DCS具有以下特点，1）松耦合的多处理机系统，可实现硬件积木化。
2）软件模块化。
3)控制系统用组态方法组成。
4）通信网络应用。
5）可靠性高。
6、现场总线控制系统是在怎样的背景下发展起来的简述其特点。
工业控制网络技术第三章课后答案
工业控制网络技术第三章课后答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第三章工业控制网络的基本构成1、从网络结构形式简述工业企业网的发展过程？答：首先从“分层递阶式”向“分布化”、“扁平化”发展，其次将进一步向“网络化”和“动态重构化”的方向发展。
2、简述工业企业网的功能体系结构。
答：在功能上，工业企业网的结构分为信息网络和控制网络上下两层。
信息网络位于工业企业网的上层，是企业数据共享和传输的载体。
控制网络位于下层，与信息网络紧密联系集成在一起，服从信息网络的操作，同时又具有独立性和完整性。
3、简述工业控制网络与工业企业网之间的关系。
答：工业企业网络一般包括处理企业管理与决策信息网络和处理现场实时测控信息的工业控制网络两部分。
工业控制网络作为工业企业网络的重要组成部分，多于企业的生产具有重要作用，是现代化工业企业发展的必然趋势。
4、工业企业网的典型应用有哪些？简述它们的主要应用领域。
答：工业企业网支持的应用有管理信息系统（MIS）、办公自动化（OA）、计算机集成制造系统（CIMS）、决策支持系统（DSS）、客户关系管理（CRM）、电子商务（EB）等。
管理信息系统辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标，完成企业日常结构化的信息处理任务。
办公自动化利用先进的科学文化技术，使人们借助各种设备解决一部分办公业务问题。
计算机集成制造系统借助计算机硬件及软件，综合应用现代管理技术，制造技术等，将企业生产全过程有机的集成并有效地运行。
决策支持系统是以管理科学，运筹学等科学为基础，针对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。
客户管理系统实施于企业的市场营销、销售、服务与技术支持等与客户相关的领域。
电子商务是整个贸易活动的自动化和电子化。
5、简述DCS控制系统的特点。
答：DCS具有以下特点，1）松耦合的多处理机系统，可实现硬件积木化。
工业控制网络复习重点
⼯业控制⽹络复习重点⼯业控制⽹络题型：填空（15*1’）选择（10）分析（2）简答（5）操作（10’）第⼀章1.现场总线定义：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。
现场总线——控制⽹络现场总线——⼯业电话线现场总线——底层控制⽹络2.输⼊输出设备总线上的数据输⼊设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传输其位置状态、参数值等数据；总线上的输出数据⽤于：驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。
3.现场总线特点适应⼯业应⽤环境。
要求实时性强，可靠性⾼，安全性好。
多为短帧传送。
(短帧传输体现实时性)通信的传输速率相对较低。
4.⼏种现场总线Foundation Fieldbus，FFLonWorksProfibusControlNetDeviceNetCANHart5.现场总线系统组成与组织结构硬件：◆总线电缆，⼜称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。
◆连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。
软件包括：系统平台软件：为系统构建、运⾏以及为系统应⽤软件编程⽽提供环境、条件或⼯具的基础软件。
包括组态⼯具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。
系统应⽤软件：为实现系统以及设备的各种功能⽽编写的软件，包括系统⽤户程序软件、设备接⼝通信软件和设备功能软件。
6.在现场总线控制系统中，总线设备主要分为6类变送器／传感器（输⼊设备）；执⾏器（输出设备）；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（⽹络互联设备）；其他现场总线设备（HMI）。
7.现场总线技术特点：1、现场通信⽹络2、数字通信⽹络3、系统的开放性4、现场设备互连⽹络5、系统结构和功能⾼度分散性6、互操作性与互换性⽹络优点（5个）：1、导线和连接附件⼤量减少2、仪表和输⼊／输出转换器（卡件）⼤量减少3、设计、安装和调试费⽤⼤⼤降低4、维护开销⼤幅度下降5、提⾼了系统的可靠性6、提⾼了系统的测量与控制精度7、系统具有优异的远程监控功能8、系统具有强⼤的（远程）故障诊断功能9、⽤户具有⾼度的系统集成主动权10、现场设备更换和系统扩展更为⽅便11、为企业信息系统的构建创造了重要条件12.概括现场总线是综合⾃动化的发展需要综合⾃动化要求对企业信息的优化利⽤。
2022年秋季学期《工业控制网络》课程综合练习题及答案
《工业控制网络》课程综合练习题及答案一、判断题1.工业控制网络是计算机网络技术、通信技术与控制技术相结合的产物。
（√）2.工业控制网络从上向下依次为现场设备网、过程控制网、管理信息网等几个层次。
（×）3.在整个工业通信网络模型中，现场设备层是整个网络模型的基础和核心。
（√）4.模拟信号传输的优点是精度高，但易受干扰。
（×）5.实时性表现在对外部事件能及时地响应并做出相应的处理，不丢失信息、不延误操作。
（×）6.现场总线是综合运用微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术的产物。
（√）7.在涉及系统实际数据传送能力时，使用比特率。
（√）8.曼彻斯特码属于不归零码。
（×）9.基带网的线路工作方式一般只能为双工方式。
（×）10.网络层负责将逻辑地址和名字转化为物理地址，交给数据链路层处理。
（√）11.在异步TDM中，时间片是预先分配好的。
（×）12.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽。
（√）13.以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD，所以没有冲突。
（×）14.100BASE-T快速以太网的MAC帧结构与10BASE-T的MAC帧结构不同。
（×）15.划分VLAN后，交换机的所有端口一定在一个广播域内。
（×）16.IP协议提供的是可靠、面向连接的IP数据报传送服务。
（×）17.划分子网可以解决IP地址面临枯竭的问题。
（×）18.地址转换协议ARP的作用是将物理地址转换为IP地址。
（×）19.拥塞控制与流量控制不是一回事。
（√）20.安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内自动控制装置之间的数字式、串行双向、多点的数据通信总线称为现场总线。
（√）21.现场总线通信的关键特征主要有点对点分布、全数字化、双向传输。
（×）22.现场总线的基本结构有星型、总线型。
（√）23.现场总线的核心与基础是总线协议。
工业控制网络考试试题
工业控制网络考试试题一、填空题（每空 2 分，共 20 分）1、工业控制网络的主要特点包括（）、（）和（）。
2、常见的工业控制网络协议有（）、（）等。
3、在工业控制网络中，数据传输的实时性要求通常分为（）、（）和（）三个级别。
4、工业以太网的拓扑结构主要有（）、（）等。
二、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、以下哪种工业控制网络拓扑结构具有较高的可靠性？（）A 星型B 总线型C 环型D 树型2、工业控制网络中，用于保证数据传输准确性的机制是（）A 流量控制B 差错控制C 拥塞控制D 路由选择3、下列哪个不是工业控制网络的性能指标？（）A 带宽B 延迟C 成本D 吞吐量4、工业以太网中，MAC 地址的长度是（）位。
A 16B 32C 48D 645、以下哪种协议适用于工业现场的设备级通信？（）A ProfibusB ModbusC CAND Ethernet/IP6、在工业控制网络中，用于实现网络互联的设备是（）A 交换机B 路由器C 网关D 防火墙7、工业控制网络中的实时操作系统通常具有（）特点。
A 高可靠性B 高通用性C 高复杂性D 高开发成本8、以下哪种工业控制网络技术具有较强的抗干扰能力？（）A 无线通信B 光纤通信C 蓝牙通信D 电力线通信9、工业控制网络的安全防护措施不包括（）A 访问控制B 数据加密C 病毒查杀D 系统升级10、以下哪个是工业控制网络中的现场总线？（）A TCP/IPB WiFiC DeviceNetD 蓝牙三、简答题（每题 10 分，共 30 分）1、简述工业控制网络与传统办公网络的区别。
2、说明工业控制网络中冗余技术的作用和实现方式。
3、解释工业控制网络中“一网到底”的概念及其优势。
四、综合应用题（20 分）某工厂有一个自动化生产线，包括多个传感器、执行器和控制器。
请设计一个基于工业以太网的网络架构，包括网络拓扑结构、设备选型和通信协议的选择，并说明设计的理由。
工业控制网络思考题
石家庄铁道大学
4
思考题
习题4. 工业控制系统用的国际标准是哪个标准？ 设备层的现场总线国际标准是哪个标准？道路交 通工具用的现场总线国际标准是哪两个标准？ 答：工业控制系统用的现场总线国际标准是 IEC61158，设备层的现场总线国际标准是 IEC62026，道路交通工具用的现场总线国际标 准是ISO11898和ISO11519。
石家庄铁道大学
6
思考题
习题6. OSI参考模型和TCP/IP参考模型的相似之处 和不同之处？ 答：相似之处：（1）都是基于独立的协议栈的概 念。（2）层的功能也大体相似。（3）在两个模 型中，传输层以上的层都是传输服务的由应用主 导的用户。 不同之处：（1）OSI参考模型把服务、接口 和协议这3个概念之间的区别明确化了。TCP/IP 参考模型最初没有明确区分服务、接口和协议。 OSI模型中的协议比TCP／IP参考模型的协议具 有更好的隐藏性，在技术发生变化时能相对比较 容易地替换掉。
10
思考题
习题9. 使用晶振频率为24MHz的独立CAN控制器 SJA1000，若总线定时寄存器BTR0=01Hex， BTR1=1Bhex，则由其所决定的位速率是多少？ 答：见下一页
石家庄铁道大学
11
思考题
习题9. 答案
石家庄铁道大学
12
思考题
习题10.在数据链路层和物理层中，DeviceNet与 CAN的主要区别是什么？ 答：CAN的最高通信速率可达1Mbps，DeviceNet 只用了125kbps、250kbps、500kbps三种速率 ；DeviceNet只使用了CAN2.0A中的有关定义， 并不支持CAN2.0B中的扩展报文格式；在CAN 定义的4种帧类型中，DeviceNet不使用其中的远 程帧。
《工业控制系统安全与实践》习题及答案8
一、填空题1、工控系统的结构模型中，共分为现场设备层、现场控制层、过程监控层、生产管理层_、企业资源层.五个层次。
2、系统风险评估的三要素分别是：资产、威胁、脆弱性。
3、ClA安全属性分别代表的是：保密性、完整性、可用性.二、选择题1、在CVSS3.O的评分标准中，用来描述一个漏洞相关特征的评分指标是：ABDA基础评分指标B时间评分指标C严重程度评分指标D环境评分指标2、风险要素评估包括：ABCDA资产评估B威胁评估C脆弱性评估D安全保障能力评估3、以下选项中，哪些是在风险评估准备阶段中需要做的准备工作？ABDA确定评估目标B制定评估方案C威胁源的识别D系统调研三、问答题1、≪GB∕T31509-2015信息安全风险评估实施指南》中规定了可以确定所识别的脆弱性的特征有哪些？它们包含的子特征分别是什么？答：基本特征、时间特征和环境特征基础特征：访问路径、访问复杂性、鉴别、保密性影响、完整性影响、可用性影响时间特征：可用性、补救级别、报告可信性环境特征：破坏潜力、目标分布、安全要求2、请详细说明风险评估所要遵循的原则？答：(D标准性原则：标准性原则指的是进行信息系统的安全风险评估，应按照国家、行业或部门的标准中规定的评估流程、评估规范对各阶段的工作实施评估。
(2)可控性原则：可控性原则包括人员与信息的可控性、过程可控性、服务的可控性及评估工具可控性。
(3)完整性原则：完整性原则是指对目标工业控制系统的信息安全风险评估要完整覆盖评估的要求和范围，满足事前制定的评估目标。
(4)最小影响原则：对目标工控系统进行风险评估时，力求将风险评估工作对ICS网络正常运行的可能影响降低到最低限度，确保评估不会干扰工业控制系统设备的控制功能。
(5)保密性原则：保密性原则是指参与评估的人员不得对评估过程中所接触到的工控网络系统的信息向任何第三方透露，通常情况下评估人员会与被评估的ICS所属单位签署保密协议和非侵害协议。
四、思考题：在MULvAL攻击图实验中，评估目标网络中的主机数目过多会有攻击图节点爆炸现象，有无有效的方法来解决这一问题？1、网络分割与重点关注：将大型网络分割成较小的子网，分别进行分析。
最新第三章思考题与习题解析
第三章思考题与习题3.1 工业控制计算机有什么主要特点？有哪几种主要类型？答：工业控制计算机简称工控机，是为满足工业生产过程的数据采集、监测与控制等要求而设计的一类计算机的总称，它通常采用开放式总线结构，将各种过程通道做成相应的模板或模块，以便与工业现场的各种传感器及执行机构直接连接，并配有功能齐全的控制软件。
目前，工业控制计算机不但用于工业生产的过程控制，而且也直接参与生产调度管理，从而使工业自动化在就地控制、集中控制的基础上，向综合自动化方向发展。
它与通用计算机相比有许多不同点，其主要特点有：（1）可靠性高工业生产过程大部分是连续不间断的，在运行期间不允许停机检修，一旦发生故障将导致质量事故甚至是生产事故。
因此，它要求故障率低、维修时间短，可靠性高。
（2）实时性好工业控制计算机主要用于实时控制与检测，它必须满足实时性。
（3）环境适应能力强工业现场环境恶劣、电磁干扰严重等，这要求它具备抗电磁干扰、防振、防潮、耐高温等性能，可实现各种恶劣环境下控制系统的可靠运行。
（4）输入和输出模板配套好工业控制计算机应具有良好的过程通道，以满足生产控制要求。
（5）系统通信功能强工业控制计算机应具有较好的串行通信和网络功能，以构成较大的计算机控制下图，如现场总线控制系统、DCS分布控制系统、CIMS综合自动化系统等等。
（6）系统开放性和扩充性好要求系统在软件和硬件上具有开放性，以便于系统扩充、异种机连接、软件升级、移植和互换等。
（7）控制软件包功能强以适应生产过程控制的各种要求。
（8）后备措施齐全和具有冗余性应具备系统冗余或双机工作等方式，以满足生产实际要求。
其主要类型有：3.2 何为总线？何为总线标准？答：总线是连接一个或多个部件的一组电缆的总称，通常包括地址总线、数据总线和控制总线。
总线的特点在于公用性和兼容性，它能同时挂连多个功能部件，且可互换使用。
如果是两个部件之间的专用信号连接线，就不能称为总线。
总线标准是指芯片之间、模板之间及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应遵守的一些协议与规范。
实验报告：工业控制网络
使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的第一个模拟量旋钮（电位器），来控制模拟量输出，当旋转该电位器时，第一个模拟量输出随之变化，旋钮逆时针旋到底时（模拟量输入为最小值0），要求模拟量输出为0（光柱无显示），当旋钮顺时针旋到底时（模拟量输入为最大值32767），要求模拟量输出为最大值（光柱全显示）；同时，第二个模拟量输出的状态正好与第一个模拟量输出相反。
《工业控制网络技术》实验报告
实验一 Automation Studio的使用和基本程序编程及调试
一、实验目的
1.掌握 Automation Studio 的基本使用技巧和方法
2.熟悉 Automation Studio 的基本命令
3.学会和掌握Automation Studio 程序的调试方法
二、实验设备
五、 思考题
1．在Automation Studio中为什么要对PLC系统硬件进行配置？
答：对PLC系统硬件进行配置后，将Automation Studio中编写的程序下载到实验装置上，就可以通过按实验装置上的开关对数字、模拟量的输出进行控制。
2．为什么要为用户编制的控制程序命名？
答：将执行该控制程序所需要的各种资源自动配置到该程序名下。
实验程序 2
使用Automation Basic或其它PCC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的两个开关，来控制模拟量输出，当接通（合上）其中一个开关（另一个应处于断开状态）时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，周而复始；当接通（合上）另一个开关时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，同时，第二个模拟量输出从其最大值开始随时间逐渐减小，达到0后，再从其最大值开始…，周而复始。
工业控制网络技术第五章课后答案
第五章工业以太网及其应用1、什么是工业以太网？有何特点？答：工业以太网是指工业厂商将传统的现场总线架构在以太网上。
基于IEEE802.3标准，工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输以太网标准。
将以太网高速传输技术引入到工业控制领域，是企业内部互联网、外部互联网和国际互联网提供的技术和广泛应用进入生产和过程自动化。
这种应用推动了自动化技术与互联网技术的结合，是未来制造业电子商务的网络技术雏形，也是自动化技术的发展趋势。
2、在S7--300中使用工业以太网，如何进行硬件组态？答：操作步骤如下：（1）打开“SIMATIC Manger”，根据系统硬件的组成，进行系统的硬件组态。
（2）分别组态两个系统的硬件模块。
（3）设置CP343—1、CP343—IT模块的参数，建立一个新的以太网。
设置MPI、IP地址。
3、在S7—300中，FCS（AG-Send）和FC6（AG-Recv）程序块如何应用？答：在“SIMATIC Manger”界面中，分别在CPU314C——2PTP、CUP314C——2DP中插入OB35定时中断程序块和数据块DB1、DB2，并在两个OB35中调用FCS（AG-Send）和FC6（AG-Recv）程序块。
4、与普通的现场总线及工业以太网相比较，PROFINET有哪些不同的地方？答：PROFINET是由Profibus国际组织推出的新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。
作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化领域提供了一套完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题。
同时作为跨供应商的技术，可以完全兼顾工业以太网和现有的现场总线技术，保护现有资源。
5、请简单说明PROFINET IO通信的组态过程。
答：操作步骤如下：（1）打开STEP7软件（2）新建一个项目(3)添加IO Controller(4)对IO Controller进行硬件组态(5)对IO Ｄｅｖｉｃｅ进行硬件组态(6)编写程序步骤（7）设置ＩＯ设备名（8）设置ＰＧ／ＰＣ接口（9）下载硬件组态。
工业控制网络技术第二章课后答案
工业控制网络技术第二章课后答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第二章计算机网络基础1、试述数据与信息的区别与联系，并对生活中的数据与信息进行举例。
答：信息是物质、事务、现象及属性、状态、关系标记的集合，可以采用数值、文字、图形、声音以及动画等进行描述；而数据是对信息的表达及加工。
简单地说，数据时信息的表达形式，信息是数据的内容。
例如一个工厂每天的用电量是信息，而将一段时间的用电量信息组合在一起，变成表格就是数据了。
2、试比较并行传输和串行传输的优缺点。
答：并行传输的优点是传输速率高，但发送端与接受端之间有若干条线路，所以缺点是费用高，仅适用于近距离和高速率通信。
串行传输的优点是收、发双方只需要一条传输信道，易于实现，成本低，但其缺点是传输速率低。
3、说明数据交换技术的类型并比较。
答：数据交换技术主要有电路交换、报文交换、分组交换三种类型。
电路交换是一种直接的交换方式，传输延迟小，一旦线路建立，便不会发生冲突，其缺点是呼叫建立时间长、存在呼损、信道利用率低。
报文交换属于存储交换，其特点是节点之间通信不需要专用通道，时延小，数据传输高效、可靠，但不适于交互式通信。
分组交换技术是报文交换技术的改进。
其工作原理与报文交换相同，能保证任何用户都不长时间独占某传输线路，减少了传输延迟，提供一定程度的差错检测和代码转换能力，因而非常适合于交互式通信。
4、网络的传输介质主要有哪些？试按传输速度排列顺序。
答：网络的传输介质主要有同轴电缆、双绞线、光纤、无线介质。
按传输速度排列为同轴电缆、双绞线、光纤、无线介质。
5、简述OSI 7层模型的结构和每一层的作用。
答：OSI 7层模型的结构每一层次向上一层提供服务，向下一层请求服务，每一层的功能相对独立，在相互通信的两台计算机的同一层间具有互相操作功能。
第一层：物理层，其功能是与物理信道相连，起到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用，提供建立、维护和释放物理连接的方法，实现在物理信道上进行比特流传输。
《工业控制网络》题库(有答案)
页眉内容一、概念题1、现场总线答：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、模拟数据编码答：分别用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据的0，1状态的，称为模拟数据编码。
3、数字数据编码答：用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0，1状态的，称为数字数据编码。
4、单极性码答：信号电平是单极性的数字数据编码。
5、双极性编码答：信号电平为正、负两种极性的数字数据编码。
6、归零码（RZ）答：在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的数字数据编码。
7、非归零码（NRZ）答：在整个码元时间内维持有效电平的数字数据编码。
8、差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0的数字数据编码。
9、基带传输答：就是在数字通信的信道上按数据波的原样进行传输，不包含有任何调制10、载波传输答：采用数字信号对载波进行调制后实行传输。
11、单工通信答：就是指传送的信息始终是一个方向，而不进行与此相反方向的传送。
12、半双工通信答：是指信息流可在两个方向上传输，但同一时刻只限于一个方向传输13、全双工通信是指能同时作双向通信。
14、广播式网络答：仅有一条通信信道，由网络上的所有机器共享。
短的消息，即按某种语法组织的分组或包，可以被任何机器发送并被其它所有的机器接收。
分组的地址字段指明此分组应被哪台机器接收。
一旦收到分组，各机器将检查它的地址字段。
如果是发送给它的，则处理该分组，否则将它丢弃。
15、点到点网络由一对对机器之间的多条连接构成。
为了能从源到达目的地，这种网络上的分组可能必须通过一台或多台中间机器。
16、类一组表示同种系统组件的对象。
一个类是一个对象的一种概括。
一个类中所有的对象在形式和行为上是相同的，但是它们可以包含不同的属性值。
17、实例一个对象的一个明确的真实（物理）事件。
18、属性一个对象的一个外部可视特性或特点的一种描述。
19、仅限组2服务器一个UCMM非能力的和必须使用预定义主/从连接组来建立通信的从站。
工业控制网络技术第一章课后答案
第1章导论1、网络发展分哪几种阶段?每个阶段的特征是什么?答：第一阶段：面向终端分部的计算机通信网，其特征是不是严格意义上的计算机网络，只能单纯地依靠调制调解器通过公用电话进行一对一的简单通信。
第二阶段：分组交换数据网（PSDN），其特征是通过异步通信模式，实现了多主机的协同通信和资源共享。
基本上由政府邮电部门或大型电信公司负责建设运行向社会公众开放数据同信业务。
第三阶段：局域网（LAN）、互联网（Internet）和综合业务数字网（ISDN），其特征是LAN实现了高速率，低误码率的要求；Internet可实现大范围的多种网络的互联； ISDN为用户提供一组标准的多用途网络接口。
第四阶段：第四代计算机网络，其特征是具有高宽带、高智能、高协同三个新的特点。
2、简述计算机网络的定义及组成。
答：计算机网络就是“互联起来的独立自主的计算机集合”。
利用通信设备和线路，将分部在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。
主要由计算机系统、数据通信系统、网络软件及协议三大部分组成。
3、你认为计算机网络将如何影响我们的生活？试举例说明。
答：随着计算机网络的不断发展，网上购物，网上阅览书籍将会成为人们生活中不可或缺的一部分。
另外在网上还可以下载或者共享很多资料，非常方便。
4、计算机网络按地域范围、组建属性和拓扑结构如何分类？答:计算机网络按地域范围分类，可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）三类。
按组建属性可分为公用网和专用网两类。
按拓扑机构，可分为星形、树形、环形、总线形、不规则形和全连接形6种基本形式。
5、现场总线是一种工业控制网络吗？有什么优点和缺点？答：现场总线是一种工业控制网络，优点是直接面向生产过程，具有很高的实时性、可靠性、资料完整性和可用性。
构成了一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多接点的通信与控制系统。
工业控制网络技术第六章课后答案
第六章过程控制中的网络技术1、简述过程控制的发展概况。
答：随着经济的发展，过程控制技术在提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护生态环境等方面起着越来越大的作用。
20世纪50~60年代，一些工厂企业实现了仪表化与局部自动化，这是过程控制发展的第一阶段。
20世纪70年代以来，过程控制技术进入了飞速发展阶段，实现了全盘自动化。
20世纪90年代，出现了现场总线控制系统。
2、常用过程控制系统可分为哪几类？答：（1）按系统的结构特点分类为：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统。
（2）按给定值信号的特点分类：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
3、过程控制系统主要由哪些环节组成？各部分的作用是什么？答：被控对象：指某些被控制的装置或设备。
检测元件及变送器：检测元件的功能是测出被控量的大小。
设定值：其作用是把被控量设定值。
控制器：控制器包括比较部分和调节器两部分，是自动控制系统中的指挥机构。
执行器：接收控制器发来的控制信号并放大到足够的功率。
控制阀：调整物料或能量的平衡，使被控量回复至设定值。
4、什么是过程控制系统过度过程？在阶跃扰动动作用下，其过渡过程的基本形式有哪些？在正常控制过程中希望出现哪种形式？答：被控变量从变化到稳定的整个调节过程中就是自动控制系统的过渡过程。
在阶跃扰动动作用下，其过渡过程的基本形式归为5种形式，为单调发散、发散震荡、等幅震荡过程、单调衰减过程和衰减震荡过程。
在正常控制过程中希望出现等幅震荡过程、单调衰减过程和衰减震荡过程。
5、过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些主要内容？它们的定义是什么？哪些是静态质量指标？哪些是动态质量指标？答：过程控制系统过渡过程的质量指标包括最大偏差A（或超调量B）、余差C、衰减比n、过渡时间ts、上升时间tr、震荡周期T。
最大偏差A（或超调量B）是指在控制过程中被控变量偏离给定值的最大值。
余差C是指控制系统过渡过程结束时，被控变量新的稳态值与给定值间的差值。
《工业控制系统安全与实践》习题及答案1
第一章习题一、选择题：1、工业控制系统是指什么？BA.用于家庭娱乐的电子设备B.用于工业生产的电子设备C.用于医疗行业的电子设备D.用于通信行业的电子设备2、工业控制系统安全是指什么？AA.保护工业控制系统不受黑客攻击B.保护工业控制系统不受病毒感染C.保护工业控制系统不受自然灾害影响D.保护工业控制系统不受机器故隙影响3、工业控制系统中的SCADA是什么意思？CA.工业控制系统的传感器和执行器B.工业控制系统的编程语言C.工业控制系统的数据采集和监控系统D.工业控制系统的网络安全防御系统4、工业控制系统安全的挑战主要包括以下哪些方面？DA.缺乏足够的技术安全措施B.员工安全意识不够C.第三方供应商的安全问题D.所有以上答案二、简答题1、工业控制网络分层拓扑包括几层,各层有什么功能。
工业控制网络通常采用分层拓扑结构，其中包括以下几个主要层次，每个层次都有特定的功能：1.物理层：功能：负责传输比特流，管理物理连接和介质，确保数据的物理传输。
2.数据链路层：功能：提供对物理介质的访问和错误检测，负责帧的传输和接收，确保数据的可靠性。
3.网络层：功能：负责数据的路由和转发，确保数据从源到目的地的正确传输。
在工业控制系统中,通常会有一些特定的网络协议用于实现这一层的功能。
4.传输层：功能：提供端到端的通信，确保数据的可靠传输，包括错误恢复和流量控制。
在工业控制系统中，可能使用一些传输层协议来实现这些功能。
5.会话层：功能：管理数据交换的会话过程，确保通信的顺序和正确性。
在工业控制系统中，可能会使用一些会话协议来支持会话层的功能。
6.表示层：功能：处理数据的编码、加密和格式转换，确保不同系统之间的数据能够正确解释和理解。
7.应用层：功能：提供用户接口和网络服务，支持特定的应用程序。
在工业控制系统中，应用层可能包括用于监控、控制和数据采集的应用程序。
这些层次的分工和功能有助于提高系统的可维护性、可扩展性和安全性，同时降低系统的复杂性。
工业控制网络技术第七章课后答案
1.简要说明工业控制网络的集成方式和各自适用的场合。
①将信息网络与自动化层的控制网络统一组网，融为一体，然后通过路由器与设备层的现场总线/控制网络进行互联，从而形成一体化的工业控制网络。
②各现场设备的控制功能由嵌入式系统实现，嵌入式系统通过网络接口接入控制网络。
该控制网络与信息网络统一构建，从而形成一体化的工业控制网络。
③将现场总线控制网络与internet集成。
2.结合实例，简要说明工业控制网络的集成原则。
①实时性原则：大多数监控系统中，对数据的采集和处理数度要求都很高，因此在进行网络化设计时应该首先考虑到这一点，根据具体的情况在不同的网段采用响应的解决办法，以减少延迟，提高系统的实时性。
②可靠性原则：监控系统一般对传输网络的可靠性要求很高，因为其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性，以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行，进而影响奥整个监控系统的性能。
③开放性原则：网络系统的开放性关系到网络系统内不同网段间的互联、企业内部网络与外界网络互联的可实现性。
④实用性原则：网络系统的设计应以需求分析作为设计基础，如网络的节点数、节点的地理位置分布，网络的信息量、运行速率、传输能力，以及网络建成之后改建的可扩充性，如网络节点增加、网络扩展等。
⑤先进性原则：当今网络技术发展相当迅速，应当尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来组建监控系统的网络。
⑥软件资源丰富性原则：在监控系统网络的产品选型时，还应考虑到系统是否具备丰富的软件支持，特别是需要功能性强、性能好的网络管理软件的支持，以便今后对网络系统的运行、管理与维护。
⑦经济性原则：网络系统设计像任何一项工程设计一样，必须考虑到投资的合理性，如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等。
3.工业控制网络在总体设计时应考虑哪些问题？①项目是否使用现场总线技术；②系统实时性要求如何；③是否已有成功应用；④采用何种系统结构配置；⑤如何实现车间自动化系统与全场自动化系统的连接。
工业控制网络全部思考题
习题： 1. 熟记并深入理解、区分本节基本概念。 2.熟记预定义主/从连接组报文，并能分辨出每项 连接分别使用哪对报文？ 3.结合预定义主/从连接组里的I/O连接和显式连 接实例属性，加深对连接对象实例属性的理解。 4.结合实例熟练掌握位选通、轮询、COS/周期报 文，要求能够写出CID。 5.主站发起和从站发起的COS/周期报文有何不同？ 6. 预定义主/从连接组中显式连接、轮询、位选通、 COS/周期连接与实例ID的对应关系如何？ 7.结合本节实例，深入理解分段协议的用法以及 针对显式连接与I/O连接的不同。
2、CAN节点使用SJA1000，振荡器频率为 16MHz，若使波特率为1Mbps，如何设置 SJA1000的BTR0和BTR1？
习题： 1.有哪些现场总线标准包含了DeviceNet这一现场总线类 型？ 2. DeviceNet与CAN的差异有哪些？ 3. DeviceNet的主要特点有哪些？ 4.请用八个字概括DeviceNet的主要优点。 5. DeviceNet支持哪四种I/O触发方式？ 6.深入理解对象类、实例、属性、服务、行为等 DeviceNet对象建模语言。 7.DeviceNet对象编址时对地址范围有哪些限制规定？ 8. DeviceNet设置两种连接类型（显式信息连接和I/O连接） 的目的及其区别是什么？ 9.根据对象模型，说说一个DeviceNet节点一般是如何工 作的？
思考题： 1、CAN现场总线的发送器和接收器均使用 SJA1000，采用CAN2.0A规范，发送器发 送的4个报文的ID分别为： （1）11001100001； （2）11001101001； （3）11001000001； （4）11001001001。 欲使接收器只接收报文（1）、（3），应 如何设置接收器SJA1000的ACR和AMR？
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习题： 1. DeviceNet通信对象类、链接生产者对象 类、链接消费者对象类有类代码吗？ 2.I/O对象、显式连接对象各自分别可以在 哪几种状态中进行状态转换？ 3.熟记连接对象实例的各种传送类_触发组 合。 4.深入理解连接对象实例的“初始_通信_特 性”含义。 5.EPR和那些定时器有关系？什么关系？ 6.模拟客户机与服务器间设置EPR的过程。
思考题： 1、CAN现场总线的发送器和接收器均使用 SJA1000，采用CAN2.0A规范，发送器发 送的4个报文的ID分别为： （1）11001100001； （2）11001101001； （3）11001000001； （4）11001001001。 欲使接收器只接收报文（1）、（3），应 如何设置接收器SJA1000的ACR和AMR？
2、CAN节点使用SJA1000，振荡器频率为 16MHz，若使波特率为1Mbps，如何设置 SJA1000的BTR0和BTR1？
习题： 1.有哪些现场总线标准包含了DeviceNet这一现场总线类 型？ 2. DeviceNet与CAN的差异有哪些？ 3. DeviceNet的主要特点有哪些？ 4.请用八个字概括DeviceNet的主要优点。 5. DeviceNet支持哪四种I/O触发方式？ 6.深入理解对象类、实例、属性、服务、行为等 DeviceNet对象建模语言。 7.DeviceNet对象编址时对地址范围有哪些限制规定？ 8. DeviceNet设置两种连接类型（显式信息连接和I/O连接） 的目的及其区别是什么？ 9.根据对象模型，说说一个DeviceNet节点一般是如何工 作的？
8.CAN总线的位时间由哪些部分组成？各 部分长度是如何规定的？ 9.硬同步的定义及作用如何？ 10.重同步的定义及作用如何？ 11.振荡器容差的约束条件有哪些？
思考题： 1.CAN总线的帧类型有哪几种？ 2.详述数据帧的构成。 3.远程帧的含义？ 4.如何区分标准数据帧、标准远程帧、扩 展数据帧、扩展远程帧？ 5.CAN总线的错误类型有哪几种？ 6.叙述CAN总线节点是如何根据错误计数 器的数值不同而进行节点状态之间的转 换的？
思考题： 1.数据编码包括哪几种？ 2.数字数据的数字信号编码有哪几种？ 3.数字数据的模拟信号编码有哪几种？ 4.非归零编码与曼彻斯特编码的定义？ 5.单工、半双工、全双工通信的含义？ 6.基带传输、载波传输与宽带传输含义？ 7.常用的网络拓扑形式有哪几种？ 8.常用的传输介质有哪些？
9.衡量传输介质的指标有哪几种？ 10.介质访问控制方式有哪几种？ 11.CSMA/CD的工作原理是怎样的？ 12.叙述0、1、P坚持退避算法的原理？ 13.令牌方式分为哪几种类型？
6. 能够写出ControlNet的MAC帧一般格式。 7.如何区分固定标签数据链路包和普通标 签数据链路包？它们各有什么用途？数据 链路包的长度如何计算？
习题： 1. DeviceNet每条物理连接上支持几个DeviceNet实例？ 2. DeviceNet默认的MAC ID和波特率是多少？ 3.若分配信息中的主站MAC ID值为255说明什么？ 4.熟记分配信息中的分配选择字节各位含义及相互制约关系。 5.一个从站可以被分配给几个主站？ 6. 请求分配_主/从连接组时，类和实例ID分别用几位表示？ 7.请求分配_主/从连接组的节点其MAC ID就是分配者的 MAC ID吗？ 8.分配_主/从连接组成功响应报文中的“报文体格式”如何 设置？ 9.在释放_组2标识符集时，“应答禁止”是否释放与什么有 关？ 10.非主站也能成功“释放_组2标识符集”吗？ 11.要发送几次重复MAC ID检测报文？每次等多长时间？
习题 1、现场总线的定义是什么？ 2、现场总线产生的基础和背景是什么？ 3、现场总线有哪些特点？ 4、应用现场总线有什么好处？ 5、现场总线的国际标准有哪几种？ 6、为什么说FCS会代替DCS？ 7、为什么现场总线的国际标准会这么多 ？ • 8、现场总线的中国标准有哪几种？ • 9、现场总线控制系统的软硬件构成如何 ？ • • • • • • • •
6.虚拟通信与实际通信之间的关系如何？ 7.协议与接口之间的区别？ 8.服务与协议的关系和区别？ 9.什么是有连接服务和无连接服务？ 10. OSI（开放系统互联）网络参考模型分 为哪些层？各层的功能如何？ 11. TCP／IP参考模型分为哪些层？各层的 功能如何？
思考题： 1.CAN的中英文含义如何？ 2.CAN的底层与高层协议有哪些？ 3.CAN是哪个国际标准规定的现场总线？ 4.CAN总线电平是如何定义的？ 5.CAN使用什么样的编码形式？ 6.CAN总线的位速率与总线长度关系如何？ 7.为什么CAN总线的最高位速率只能达到 1Mbps，并且此时总线长度不能超过40m？
思考题： 1. 网络按地理范围不同可分为哪几种？ 2.什么是通信子网和资源子网？ 3.网络按通信方式不同可分为哪几种？各 自的工作机理如何？ 4.深入理解下列概念：协议、协议栈、接 口、服务、原语、实体、对等实体、虚拟 通信。 5.熟记下列缩写的含义及相互关系：ICI、 SDU、IDU、PDU、SAP。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
习题： 1. ControlNet支持哪几种I/O数据触发方式？ 报文广播是如何实现的？ 2. ControlNet使用什么传输介质？传输速度、 传输距离、节点数、中继数、终端电阻阻 值是多少？ 3. ControlNet使用什么编码和符号规则？ “非数据”有用吗？ 4. 解释ControlNet的隐性令牌传送机制。 5.NUT由哪几部分组成，可组态为多少毫 秒？什么是循环罗宾方式？
习题： 1. 熟记并深入理解、区分本节基本概念。 2.熟记预定义主/从连接组报文，并能分辨出每项 连接分别使用哪对报文？ 3.结合预定义主/从连接组里的I/O连接和显式连 接实例属性，加深对连接对象实例属性的理解。 4.结合实例熟练掌握位选通、轮询、COS/周期报 文，要求能够写出CID。 5.主站发起和从站发起的COS/周期报文有何不同？ 6. 预定义主/从连接组中显式连接、轮询、位选通、 COS/周期连接与实例ID的对应关系如何？ 7.结合本节实例，深入理解分段协议的用法以及 针对显式连接与I/O连接的不同。
习题： 1. 仅限组2服务器刚上线时外部可视端口有 哪些？ 2.什么情况下不得不使用预定义主/从连接 组与一个节点通信？ 3.怎样才能确定一个节点不在链路上？ 4.牢记仅限组2客户机责任。 5.熟练掌握仅限组2客户机为其仅限组2服 务器进行报文转发的过程。 6.要求能够结合SJA1000的Basic CAN滤波 公式，设计仅限组2服务器报文滤波规则。
习题： 1. 组1、组2、组3、组4报文优先级顺序如何？ 2. 组3报文ID6、5，组2报文ID6、7分别规定了哪 些特殊用途？ 3.显式信息连接及I/O连接是如何动态建立的？ 4.牢记显式报文的报文头、分段协议、报文体格 式。 5.UCMM处理的开放和关闭显式连接报文格式如 何？ 6. 错误响应显式报文的格式如何？ 7.I/O报文与显式报文的格式有何显著区别？ 8.报文分段与分段响应格式如何？I/O报文与显式 报文在处理分段问题上有何差异？ 9.重复MAC ID检测的请求和响应报文格式如何？