FF现场总线习题答案
现场总线考试练习题及参考答案
11、网桥：网桥是存储转发设备，用来连接同一类型的局域网。
网桥将数据帧送到数据链路层进行差错校验，再送到物理层，通过物理传输介质送到另一个子网或网段。
它具有寻址与路径选择的功能，在接收到帧之后，要决定正确的路径将帧送到相应的目的站点。
12、网络协议：就是为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
协议总是指某一层的协议，准确地说，它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。
三．简答题：1.中继器与放大器的区别。
中继器不同于放大器，放大器从输入端读入旧信号，然后输出一个形状相同、放大的新信号。
放大器的特点是实时实形地放大信号，它包括输入信号的所有失真，而且把失真也放大了。
也就是说，放大器不能分辨需要的信号和噪声，它将输入的所有信号都进行放大。
而中继器则不同，它并不是放大信号，而是重新生成它。
当接收到一个微弱或损坏的信号时，它将按照信号的原始长度一位一位地复制信号。
因而，中继器是一个再生器，而不是一个放大器。
2. 简述链路活动调度器的五种基本功能。
按照基金会现场总线的规范要求，链路活动调度器应具有以下五种基本功能:①向设备发送强制数据CD。
②向设备发送传递令牌PT，使设备得到发送非周期数据的权力，为它们提供发送非周期数据的机会③为新入网的设备探测末被采用过的地址。
当为新设备找好地址后，把它们加入到活动表中。
④定期对总线发布数据链路时间和调度时间。
⑤监视设备对传递令牌PT的响应，当设备既不能随着PT顺序进入使用，也不能将令牌返回时，就从活动表中去掉这些设备。
3.请简述现场总线技术的特点答：a)开放性：相关标准的一致性和公开性；系统集成的透明性和开放性；产品竞争的公正性和公开性。
b)交互性：上层网络与现场设备之间具有相互沟通的能力；现场设备之间具有相互沟通能力；不同厂家的同类设备可以相互替换。
c)自治性：单独的现场设备即具有自动控制的基本功能，可以随时诊断自己的运行状况，实现功能的自治。
现场总线习题答案1
1.集散控制系统的核心思想是集中管理、分散管理。
2.比特率是一种数字信号的传输速率，表示单位时间内传送的二进制代码的有效位数。
3.在网络控制方法中，常用的介质访问控制方法有总线方式的CSMACD方法、环形结构的令牌环方法、令牌总线方法。
4.Profibus现场总线根据应用特点和用户不同的需要可分为Profibus–FMS、Profibus–DP、Profibus–PA三个家族成员。
5.集线器是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。
6.Profibu s网络的硬件又主站、从站、网络部件、网络工具等组成。
7.经过扩展的诊断功能是对故障进行快速定位，诊断信息分为站诊断信息、模块诊断信息和通道诊断信息等3级。
–link采用主从通信方法，可由1个总站和64个从站组成，为防止主站出现故障而导致整个系统瘫痪，系统可设置备用主站。
9.串行通信可分为同步传输和异步传输两种传输方式。
10.波特率是一种数字信号的调制速率，指数据信号对载波的调制速率，用单位时间内载波的调制状态的改变次数来表示。
11.在数据通信系统中通常采用数据交换方式有线路交换、报文交换和分组交换。
12.交换机一种基于MAC地址识别，采完成封装转发数据包功能的网络设备，又称多端口。
13.现场总线控制系统的核心思想是功能分散、危险分散、信息集中。
14.Profibus的总站有4种工作方式，分别为离线模式、停止模式、消除模式、操作运行模式。
15.根据现场设备控制系统中起的作用不同，现场设备可为1类主站、2类主站和从站3种类型。
16.信息帧主要包括设备地址、功能代码、数据段错误检测域。
二、判断题1、多模光纤性能优于单模光纤。
×2、光纤不受外界电磁干扰与噪声影响。
√3、令牌访问原理可用于环形网络，不可用于总线网，构成令牌总线网络。
×4、如果需要检测5个错误，则海明距离知识应为6. √5、在网络互连时，网桥可以实现相异网络在网络层的互连。
网络总线与技术题目与答案
题目与解答第一章现场总线概述1简述FCS的主要技术特点和优点是什么？（FCS名词解释见34背页）（1）现场总线系统(FCS)的技术特点：①系统的开放性。
相关标准的公开、一致性，通过现场总线构筑自动化领域的开放互连系统具备互可操作性与互用性。
不同生产厂家性能类似的设备可实现互换性。
互可操作性：实现互联设备间的信息传输；互用性：不同厂家性能类似设备可实现互换性。
②现场设备的智能化与功能自治性。
仅靠现场总线设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备运行状态。
包括传感测量、补偿计算、数据处理与控制等③系统的实时性与确定性。
测控任务具有严格的时序和实时性要求，否则可能造成控制系统的灾难性后果。
这也要求通信机制能够保证时间发布和数据传输的实时性。
④现场环境的适应性。
现场总线是专为生产现场环境设计的，支持多种传输介质，具有较强的抗干扰能力，满足本质安全防爆等各种环境要求。
⑤采用成熟先进技术、系统结构的高度分散性。
设备描述语言DDL、技术等。
现场总线可构成全分散性控制系统，简化了系统结构，提高了可靠性。
（2）现场总线的优点：由于现场总线具有以上突出的特点，它使控制系统从设计、安装、投运到正常生产运行以及检修维护，都体现出巨大的优越性。
①节省系统投资、安装费用和维护费用。
②设计、组态、安装、调试简便，系统维护、设备更换和系统扩充方便。
③用户具有高度的系统集成主动权，系统易于重构。
④提高了控制系统的安全性、可靠性和准确性。
⑤完善了企业信息系统，为实现企业综合自动化提供了基础。
2为什么说Fieldbus是底层控制网络Infranet（从Fieldbus的结构特点分析说明）。
（1）•现场总线将单个分散的现场设备变成网络节点，相互之间连接成可以互通信息、共同完成测量控制任务的网络控制系统。
•每个节点实际上是一个智能设备，能够独立完成从控制、检测，到运算、显示、报警等多种任务。
（2）现场总线是低层控制网络Infranet(或者3（3）)• Infranet（Infrastructure Network），使工厂底层网络系统的底层现场设备之间以及生产现场与外界能够实现信息交换，满足企业综合自动化的发展需要。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案
本答案仅供参考。
第1章绪论1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。
答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
例如温度控制系统。
1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大重要组成部分？各部分是如何互相联系的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制系统的硬件一般涉及：主机、外部设备、过程输入输出设备。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道涉及：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道涉及：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。
1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件重要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
1.5 数字PID 控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID 控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。
PID 位置式根据偏差计算阀门的位置，PID 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化限度计算阀门的变化。
1.6 试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。
答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相称短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki ti Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。
现场总线习题答案
现场总线习题答案张磊第一章现场总线技术概述1.自动操纵系统的进展经历了哪几个时期？大致经历了四个进展时期，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表操纵系统；直接数字操纵系统；70年代中期显现集散操纵系统；90年代后期现场总线操纵系统。
操纵系统的结构包括哪几部份？包括三部份：分散进程操纵装置部份，操作治理装置部份，通信系统部份3.现场总线的大体概念？现场总线(Fieldbus)：是用于进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、操纵器)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。
5. 现场总线操纵系统的技术特点。
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相关于DCS具有哪些优越性？1．FCS实现全数字化通信 2．FCS实现完全的全分散式操纵 3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作 4．FCS增强系统的靠得住性、可保护性 5．FCS降低系统工程本钱7. 分析现场总线的现状，展望其进展前景。
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”，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)，也称大体设备。
2.总线操作进程的内容是什么？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.通信系统由哪几部份组成?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。
它一样由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部份组成。
信息源和接收者是信息的产生者和利用者发送设备的大体功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号通过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。
集散控制与现场总线 刘国海第3版 习题答案
习题答案第1章1.集散控制系统的主要特点是什么？为什么集散控制系统要分散控制、集中管理？集散控制系统的主要特点是分散控制和集中管理。
分散控制可以将危险分散，避免故障对系统其他部分的影响，集中管理可以利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作，可以减少管理人员的数量和工作量。
2.开放系统的主要特点是什么？集散控制系统为什么是开放系统？开放系统的主要特点是：⑴可移植性(Portability), (2)可适宜性(Scalability), ⑶可得到性(Availability), (4)互操作性(Interconvertibility)因为集散控制系统符合这些特点。
3.集散控制系统的发展方向是什么？向集成化、综合化、智能化的方向发展。
4.为什么说现场总线控制系统是集散控制系统对控制的彻底分散？按照传统观点，现场设备不属于集散控制系统的范畴，但随着现场总线技术的飞速发展，网络技术已经延伸到现场，微处理机已经进入变送器和执行器，现场信息已经成为整个系统信息中不可缺少的一部分，实现了对控制的彻底分散。
5.集散控制系统的体系结构是什么？集散控制系统的体系结构自下而上分别是：现场级、控制级、监控级和管理级。
6.如何组成集散控制系统硬件结构？集散控制系统的硬件结构采用模块化的结构。
因为硬件模块的选择与系统的价格较为密切，加上硬件的配置与现场的要求联系较紧，因此硬件的基本配置在合同谈判阶段就已确定。
硬件配置包括下列几个方面的内容：工程师站的选择；操作员站的选择；现场控制站的配置。
7.过程控制站、数据采集站、运行员操作站、工程师站、计算站的主要功能是什么？过程控制站接收由现场设备，如传感器、变送器来的信号，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场的执行器中去。
过程控制站可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能，也可能仅完成其中的一种控制功能。
数据采集站与过程控制站类似，也接收由现场设备送来的信号，并对其进行一些必要的转换和处理之后送到集散型控制系统中的其他部分，主要是监控主设备。
现场总线习题及答案
习题及答案第1章1.1简述自动控制系统发展的5个阶段。
答：(1)基地式气动仪表控制阶段PCS（Pneumatic Control System）(2)表控制系统ASC（Analogous Control System ）(3)数字控制系统CCS（Computer Control System ）(4)控制系统DCS（Distributed Control System ）(5总线控制系统FCS（Fieldbus Control System ）1.2什么是现场总线控制技术？答：IEC/SC65C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、串行和多点通信的数据总线，称为现场总线。
1.3现场总线控制技术的国际标准有哪些？答：1） IEC61158国际标准共有10种类型：(1) Type1 TS61158 现场总线。
(2) Type2 ControlNet 和Ethernet/IP 现场总线。
(3) Type3 Profibus现场总线。
(4) Type4 P-NET现场总线。
(5) Type5 FF HSE现场总线。
(6) Type6 Swift-Net 现场总线。
(7) Type7 WorldFIP现场总线。
(8) Type8 INTERBUS现场总线。
(9) Type9 FF H1现场总线。
(10) Type10 PROFInet现场总线，2）IEC TC17B有3种国际标准：(1) SDS（Smart Distributed）(2) ASI(Actuator Sensor Interface)(3) Device Net3）ISO-OSI11898有1种国际标准：CAN(Control Area Network)1.4典型的现场总线控制技术有哪些？答：（1）PROFIBUS现场总线控制技术。
（2）基金会现场总线控制技术（FF）。
（3）LonWorks现场总线控制技术。
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。
现场总线郭琼习题答案
《现场总线及其应用第2版主编郭琼课后习题答案》安徽机电职业技术学院电气工程系作者：卡尔二毛第一章：1.过程控制系统的发展经历了那几代控制系统？答：共5代。
1.基地式仪表控制系统2.模拟式仪表控制系统3.直接式数字控制系统（DDC）4.集散控制系统（DCS）5.现场总线控制系统（FCS）2.阐述DDC控制系统的结构及工作过程？答：结构由：计算机控制系统和生产过程的输入、输出设备组成。
工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量进行巡回检测，然后根据变量，按照一定的控制规律进行运算，最后将运算结果通过输出通道输出，并作用于执行器，使被控变量符合系统要求性能指标。
3.计算机在DDC控制系统中起什么作用？答：完成对生产过程的自动控制、运行参数监视等。
4.DDC控制系统的输入、输出通道各起什么作用？答：输入通道作用：用于向计算机输入生产过程的模拟信号、开关量信号或数字信号。
输出通道作用：用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。
5.计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？答：用户软件和系统软件。
用户软件供用户使用处理一些相关工作；系统软件是用户软件的操作平台，具有开发性。
6.什么是集散控制系统？其基本设计思想是什么？答：集散控制系统：由过程控制级和过程监控级组成的、以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。
核心思想：集中管理、分散控制。
7.简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用？答：层次结构：分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级；分散过程控制级作用：完成生产过程的数据采集、闭环调节控制和顺序控制等功能。
集中操作监控级作用：了解系统操作、组态、工艺流程图显示、监控过程对象和控制装置的运行情况，并可通过通信网络向过程级设备发出控制和干预指令。
综合信息管理级作用：监视企业各部门的运行情况，实现生产管理和经营管理等功能。
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。
FF现场总线习题答案
1.FF总线的低速总线与高速总线的通信速率分别为多少？答:FF总线的低速总线H1的通信速率为31.25Kb/s,高速总线HSE的通信速率为10M、100Mb/s。
2.本质安全的定义？答:本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。
具体包括失误—安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障—安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。
3.FF适合哪种应用场合？答:基金会现场总线FF是为适用自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，适合在流程工业的生产现场工作，能适应本质安全防爆的要求，还可通过通信总线为现场设备提供工作电源。
4.画出H1协议数据构成与层次关系的简单示意图答：H15.FF存在哪几种通信关系？分别针对哪种应用？6.H1总线的终端器的组成？答:终端器，又称终端电阻，设置在网段的两端，用以消除高频信号在电缆末端可能产生的回声。
终端器由一个100欧的电阻和一个1μF的电容串联组成。
终端器不应该集成在主机或现场仪表中。
终端器可作为独立的设备，也可以和其他辅助设备合成在一体。
如主机一侧的终端器可集成在配电系统中；现场一侧的终端器可集成在接线盒中。
7.描述H1总线的供电方式，画出其线路电压波形图。
答：H1为现场设备提供两种供电方式，总线供电与非总线单独供电。
总线供电设备直接从总线上获取工作能源；非总线单独供电方式的现场设备，其工作电源直接来自外部电源，而不是取自总线。
在总线供电的场合，总线上既要传送数字信号，又要支持由总线为现场设备供电。
按31.25Kb/s的技术规范，携带协议信息的数字信号以31.25KHz的频率，峰峰电压为0.75V至1V的幅值加载到9至32V的直流供电电压上，其电压曲线如图所示：8.H1现场总线采用屏蔽双绞线的最大传输长度是多少？分支长度上限为多少？拓扑结构有哪几种？答：H1现场总线采用屏蔽双绞线的最大传输长度是1900m。
现场总线习题答案
现场总线习题答案作者：张磊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。
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。
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”，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。
它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。
信息源和接收者是信息的产生者和使用者发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。
第7章 基金会现场总线(FF)
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（2） 链路活动调度器
链路活动调度器LAS拥有总线上所有设备的 清单，由它来掌管总线段上各设备对总线的 操作。任何时刻每个总线段上都只有一个 LAS处于工作状态，总线段上的设备只有得 到链路活动调度器LAS的许可，才能向总线 上传输数据。因此LAS是总线的通信活动中 心。
总线通信中的链路活动调度、数据的接收与
发送、活动状态的探测与响应、总线上各设
备间的链路时间同步都是通过数据链路层实
现的。
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1. 数据链路层（DLL）
每个总线段上有一个媒体访问控制中心， 称为链路活动调度器 (LAS，Link Active Scheduler)。
开放系统构架的基础，不同制造商产品的混 合组态与调用。
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3．设备描述与设备描述语言
DD，Device Description
现场总线设备的互操作性，支持标准 的块功能操作。
设备描述为控制系统理解来自现场设 备的数据意义提供必需的信息，控制 系统或主机对某个设备的驱动程序。
能测试，以保证系统的正常运转，并达到
所要求的性能指标。
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6．系统测试技术
总线监听分析用于测试判断总线上 通信信号的流通状态，用于通信系 统的调试、诊断与评价。
对由现场总线设备构成的自动化系
统，功能、性能测试技术还包括对
其实现的各种控制系统功能的能力、
现场总线
三、单选题1、下面哪个国际标准不是关于现场总线的：A. IEC61158B. IEC60068C. ISO11898D. IEC62026 答案：（B）2、现场总线是当今3C技术发展的结合点，这里的3C是指：A. COMPUTER、COMMUNICATION、CONTENTSB. CHINA、COMPULSARY、CERTIFICATIONC. COMPUTER、COMMUNICATION、CONTROLD. CAD、CAPP、CAM 答案：（C）3、ControlNet现场总线是由下面哪个公司推出的：A. RockwellB. BoeingC. SiemensD. Fisher-Rosemount 答案：（A）4、在关于“道路交通工具数字信息交换”的国际标准ISO11898和ISO11519中以下列哪一通信速率区分高速和低速通信控制器局域网？A. 1MbpsB. 125 KbpsC. 250 KbpsD. 500Kbps 答案：（A）5、双绞线按规则螺旋结构排列的目的是A. 使各线对之间的电磁干扰最小B. 使各线对之间易于区别C. 使各线对的韧性更强D. 以上皆不是答案：（A）6、SJA1000是：A. CAN控制器接口芯片B. 独立CAN控制器芯片C. 在片CAN控制器芯片D. CAN控制器驱动芯片答案：（B）7、标准格式的CAN数据帧，不计填充位，A. 最短为41位，最长为105位B. 最短为42位，最长为106位C. 最短为44位，最长为108位D. 最短为47位，最长为111位答案：（C）8、CAN总线使用的数据编码是：A. 归零码（RZ）B. 差分曼彻斯特编码C. 曼彻斯特编码D. 非归零码（NRZ）答案：（D）9、在CAN总线2.0B技术规范中，扩展帧具有的标识符位数为：A.8位B. 29位C. 15位D. 11位答案：（B）10、 ISO11898对CAN总线典型电平规定如下：A. 显性：V CAN–H＝V CAN–L＝2.5V，V diff =0V；隐性：V CAN–H＝3.5V,V CAN=1.5V, V diff =2V。
现场总线--FF现场总线共32页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
现场总线--FF现场总线
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
现场总线判断解答题
判断题（40题）1.在CAN总线中，发出报文的节点称为报文发送器，如果总线不处于空闲状态，一个不是报文发送器的接点称为接收器。
( √ )2.现场总线之所以具有较高的测控性能，一是得益于仪表的智能化，二是得益于设备的通信化。
( √ )3.同轴电缆按阻抗可以分为两种，50欧姆的同轴电缆也成为宽带同轴电缆。
( ╳ )4.EtherNet/IP提供“隐式”和“显式”方式对网络设备中的数据进行访问和控制。
( ╳ )5.CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，本质上属于以事件触发的通信方式，具有某种程度的非确定性。
( √ )6.在Profibus中，SFC14用于数据解包，而SFC15用于数据打包。
( √ )7.Profibus的通信参考模型中包括物理层，数据链路层，应用层，网络层。
( ╳ )8.Profibus从站不仅可以是ET200系列的远程I/O站，还可以是一些智能从站。
（√）9.异步传输是将若干个字符组合起来一起进行传输，这些组合起来的字符被称为数据帧。
( ╳ )10.在对本质安全设备和安全栅进行认证时，不需要对电压、电流、功率这些实体参数做出说明。
( ╳ )11.CSMA/CD网络中，各工作站处于平等地位，不需要集中控制，不提供优先级控制。
（√）12.通常安全栅装在安全区，如果装在危险区，一定不要安装在带有防火密封的防火型外壳里。
( ╳ )13.网关不仅是一个物理接口转换器，还必须具有通信协议转换功能。
（√）14.异步传输是USB总线的数据传输方式的一种。
( ╳ )15.CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术，本质上属于以事件触发的通信方式，具有某种程度的非确定性。
( √ )16.CP342-5可以同时作为主站和从站。
( ╳ )17.CSMA/CD在发送之前要先侦听线路有无数据在发送，以后在数据发送过程中就不需要判断有无冲突存在了。
( ╳ )18.数据同步属于网络传输介质的访问控制方式。
( ╳ )19.幅值键控、频移键控和相移键控是模拟数据编码的三种方式。
profibus习题及答案
1.查阅资料比较CAN、FF、PROFIBUS总线的实际应用情况包括应用领域、特点、趋势？答：CAN总线能提高系统的可靠性、实时性及灵活性，世界上主要的汽车制造厂商都采用CAN总线作为数据通信系统，目前已发展成为汽车电子系统的主流总线，目前是为数不多的国际标准现场总线。
目前其技术比较成熟，控制芯片已经商品化，NXP，TI，意法，Atmel等各大主流的芯片制造商，都集成了一个或多个CAN总线控制器，由此形成了一定的价格优势。
由于其高性能，高可靠及独特的设计，在现代分布式测量与控制技术领域的应用愈加广泛，在铁路、交通、自控、仪表、航空航海、机械工业等领域逐步提高了市场范围。
基金会现场总线FF是一个国际性的协会组织，有100多个会员单位，包括Foxboro、横河电机、ABB, Siemens等全球主要的过程控制供应商与最终用户。
FF物理介质支持双绞线、光缆和无线发射。
协议符合IEC61158-2标准。
其物理介质的传输信号采用曼彻斯特编码。
由于世界上大的仪表公司与用户都参加了FF，因此FF开发的现场总线产品在品种与性能上都能满足控制要求，选择范围比较广，使用方便并且价格合理。
FF能实现产品的可互操作性与可互换性。
功能块比较完全，用户组网及使用都比较方便。
并且留有空间，可供用户开发具有独特功能的功能块。
产品开发、试验及推广实力雄厚，考虑完善，产品的可靠性与实用性较高。
FF总线由于其本质安全以及易于集成、便于开发、网络协议完善等特点，广泛应用于工业自动化和过程自动化领域，特别是仪表领域。
在过程自动化领域中，FF 总线的市场份额占有并仍将占用巨大优势。
PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS(现场总线报文规范)、PEOFIBUS-DP(分散型外围设备)及PROFIBUS -PA(过程自动化)。
其中，PROFIBUS -DP是专门为自动控制系统与分散I/0的设备级之间进行通信使用的。
PROFIBUS-PA是专门为过程自动化设计的，可使传感器和执行器接在同一根公用的总线上，甚至在本质安全区也可接上。
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1.FF总线的低速总线与高速总线的通信速率分别为多少？答:FF总线的低速总线H1的通信速率为31.25Kb/s,高速总线HSE的通信速率为10M、100Mb/s。
2.本质安全的定义？答:本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。
具体包括失误—安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障—安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。
3.FF适合哪种应用场合？答:基金会现场总线FF是为适用自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，适合在流程工业的生产现场工作，能适应本质安全防爆的要求，还可通过通信总线为现场设备提供工作电源。
4.画出H1协议数据构成与层次关系的简单示意图答：H15.FF存在哪几种通信关系？分别针对哪种应用？6.H1总线的终端器的组成？答:终端器，又称终端电阻，设置在网段的两端，用以消除高频信号在电缆末端可能产生的回声。
终端器由一个100欧的电阻和一个1μF的电容串联组成。
终端器不应该集成在主机或现场仪表中。
终端器可作为独立的设备，也可以和其他辅助设备合成在一体。
如主机一侧的终端器可集成在配电系统中；现场一侧的终端器可集成在接线盒中。
7.描述H1总线的供电方式，画出其线路电压波形图。
答：H1为现场设备提供两种供电方式，总线供电与非总线单独供电。
总线供电设备直接从总线上获取工作能源；非总线单独供电方式的现场设备，其工作电源直接来自外部电源，而不是取自总线。
在总线供电的场合，总线上既要传送数字信号，又要支持由总线为现场设备供电。
按31.25Kb/s的技术规范，携带协议信息的数字信号以31.25KHz的频率，峰峰电压为0.75V至1V的幅值加载到9至32V的直流供电电压上，其电压曲线如图所示：8.H1现场总线采用屏蔽双绞线的最大传输长度是多少？分支长度上限为多少？拓扑结构有哪几种？答：H1现场总线采用屏蔽双绞线的最大传输长度是1900m。
分支长度为120m。
拓扑结构有点对点连接、总线型、菊花链型、树形。
9.写出链路活动调度器的五种基本功能答：(1)向设备发送强制数据CD,按照链路活动调度器内保留的调度表，向网络上的设备发送CD。
基金会现场总线规定，调度表内只保存要发送CD DLPDU的请求,其余功能函数都分散在各通信实体内部。
(2)向设备发送传递令牌PT，使设备得到发送非周期数据的权力，为它们提供发送非周期数据的机会。
(3)为新入网的设备探测未被采用过的地址。
当为新设备找好地址后，把它们加入到活动表中。
(4)定期对总线段发布数据链路时间和调度时间。
(5)监视设备对传递令牌PT的响应，当这些设备既不能随着PT顺序进人使用，也不能将令牌返还，就从活动表中去掉这些设备。
10.一个总线段上能有多个链路主设备吗？能有多个链路活动调度器吗？答：一个纵线段上可以连接多个链路主设备,但一个总线段上某个时刻只能有一个链路主设备成为链路活动调度器LAS,没有成为LAS的链路主设备起着后备LAS的作用。
因此，可以说一个总线段上只能有一个链路活动调度器。
11.H1上是如何做到网段上的多个设备时间同步的？答：网络时间用于通信报文调度，由执行链路活动调度LAS发布。
LAS是本地链路的时间主管，它周期性地广播一个时间发布帧TD，以便所有的设备都准确地具有相同的数据链路时间。
LAS具有一个时间同步计时器，当时间同步计时器满时，LAS便以广播方式发送时间发布帧TD。
发送TD之后，它再重新启动时间同步计时器。
总线上预定的周期性通信和用户应用中的预订功能块执行都是根据所得到的TD时间进行工作的，因此这种链路时间同步是非常重要的。
LAS提供精确的控制时序，发布链路调度的绝对开始时间。
所有预定的周期性通信、非周期性通信和其他应用进程的执行时间，都以其对链路调度绝对开始时间的偏移量来计算。
由LAS转交形成对这种网络时间发布的冗余。
网络上各节点根据LAS所发布的网络时间实行时间同步。
12.H1系统管理的功能块调度如何实现的？答：HI网段的每个设备中都有系统管理实体。
该实体由用户应用和系统管理内核(system management kernel，SMK）组成。
SMK代理的功能块调度功能，运用存储于SMIB中的功能块调度，告知用户应用它们该执行的功能块，或其他可调度的应用任务。
这种调度按被称为宏周期的功能块重复执行。
宏周期起点被指定为链路调度时间。
所规定的功能块起始时间是相对于宏循环起点的时间偏移量。
通过这条信息和当前的链路调度时间LS-time，SMK就能决定何时向用户应用发出执行功能块的命令。
功能块调度必须与链路活动调度器中使用的调度相协调。
允许功能块的执行与输入输出数据的传送同步。
13.基本系统的组态信息是如何置入系统管理信息库中的？答：采用专门的系统组态设备，如手持编程器，通过标准的现场总线接口，把系统信息置入到系统管理信息库。
组态可以离线进行，也可以在网络上在线进行。
14.系统管理内核为设备的网络操作提供了哪些服务？答：访问系统管理信息库、设备地址分配，设备识别，应用时钟发布，定位服务，功能块调度。
15.描述组态的定义及其作用。
答：定义：组态的概念最早来自英文configurction，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。
作用：组态软件的使用者是自动化工程设计人员。
组态软件的主要目的是使使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代码，组态软件主要解决的问题:如何与采集、控制设备间进行数据交换；使来自设备的数据与计算机图形両面上的各元素关联起来；处理数据报警及系统报警；存储历史数据并支持历史数据的査询；各类报表的生成和打印输出；为使用者提供灵活、多变的组态工具，可以适应不同应用领域的需求等。
16.H1的设备标识有哪几种？答：H1的设备标识有三种:1.设备ID,这是设备制造商为设备指定的序列号,如003453ACME39483847;2.用户为标识设备在系统中的作用而设定的设备位号TAG,如TT-101;3.设备在网络上唯一的网络地址,如35.17.描述现场设备获得地址的过程。
答：为了避免与运行设备的冲突，现场设备以被动方式加入到网络。
选择一个数据链路层缺省地址，等待链路活动调度器将它送入网络。
然后此设备等待一个组态主设备或用于离线组态的临时设备给它的SMK分配一个数据链路层节点地址。
获得分配到的地址后，SMK 通过接口将此地址提供给数据链路层管理实体DLME。
DLME得到的这一地址，也就成为数据链路实体使用的节点地址。
18.功能块处于哪一层？设计功能块的目的是用于完成什么功能？答：功能块位于FF通信模型的最高层——用户层。
功能块应用进程作为用户层的重要组成部分，用于完成FF网络中的自动化系统功能。
19.列举7种FF的基本标准功能块。
20.功能块对象字典的作用。
答：作为信息指南，从网络上可以看到的所有参数在对象字典OD中都必须有一个登记项。
用户要把一个块放置到现场设备中，就必须把这个块的所有参数登记在OD中。
21.简述设备描述的概念。
如何实现设备描述。
答：设备描述DD（Device Descriptions），是FF为实现设备间的可互操作而提供的关键技术和重要工具。
设备描述为主机系统提供了一种自动识别和作用现场设备的方式。
设备描述是设备功能的一种表示。
每台设备都有特定的设备描述，它描述了其资源和功能块功能。
设备描述可从供应商或现场总线基金会得到。
设备描述装载到主机就像打印机驱动程序装载到PC机一样。
设备描述DD由设备描述语言DDL实现，这是一种独立于制造商的设备功能方法。
这种为设备提供可互操作性的设备描述由两个部分组成，一部分是由基金会提供的，它包括由DDL描述的一组标准块及参数定义；一部分是制造商提供的，它包括由DDL描述的设备功能的特殊部分，这两部分结合在一起，完整地推述了设备的特性。
22.列举基金会现场总线规定的DDL的基本结构中的5种。
答:块(Blocks):它描述一个快的外部特性。
变量（Variables）、记录（Records）、数组（Arrays）：分别描述设备包含的数据。
菜单（Meanus）、编辑显示（Edit Displays）：提供人机界面支持方法，描述主机如何提供数据。
单位关系（Unit Relations）、刷新关系（Refresh Relations）及整体写入关系（Write_As_One Relations）:描述变量、记录、数组间的相互关系。
变量表（Variable Lists）23.写出DD开发的大致步骤。
答：(1)首先采用标准程序语言即设备描述语言DDL编写设备描述的源程序。
开发者用DDL语言描述其设备，写成DD源文件。
源文件描述标准的、用户组定义的以及设备专用的块及参数的定义。
DD源文件包含了设备所有可访问信息的应用说明。
(2)采用DD源文件编译器DD Tokenizer，对源文件进行编译，生成DD目标文件。
编译器也可对源文件进行差错检查，编译生成的二进制格式的目标文件为机器可读格式，可在网络上传送。
现场总线基金会为所有标准的功能块提供设备描述DD。
设备生产商一般也要参照标准DD准备另一个附加DD。
供应商可以为自己的产品增加特殊作用与特性，如他们自己产品的量程、诊断程序等，并把对这些增加的特色所做的描述，写入到附加DD中。
(3)开发或配置DD库。
开发好DD源文件、进行编译后，应提交基金会进行互可操作性实验。
通过后，由基金会进行设备注册，颁发FF标志，并将该设备的DD（目标文件）加入到FF的DD库中，分发给用户。
这样，所有的现场总线系统用户就可直接使用该设备了。
现场总线基金会为标准DD制作了CD-ROM并向用户提供这些光盘，制造商可以为用户提供他们的附加DD。
(4)开发或配置设备描述任务。
在主机一侧，采用称为设备描述服务DDS的库函数来读取设备描述。
由主机系统把FF提供的DDS作为解释工具，对DD目标文件信息进行解释，实现设备的可互操作性。
要把一个新设备加到现场总线上，只需简单地通过连线把设备接到总线上，并把标准DD和对这个新设备进行描述的附加DD装入控制系统或主机，新设备就可以与系统协同工作了。
24.画出H1网段的构成图。
答：25.画出H1的本安网段的构成图。
答：H1的本安网段（这种安全栅将向危险区送入的电影限制在一定的范围内，例如±11V，网段的连接应保证每个现场设备从总线上得到大于9V的工作电压，另外还有一种单独供电时隔离型安全栅。
）26.什么情况下，H1总线上的节点分支长度能够达到90米及以上？答：设备总数在13~14及以下且每个分支连接1个设备，节点分支长度能够达到90米及以上；设备总数在1~12且每个分支连接2个设备，节点分支长度能够达到90米；27.在H1网段中连续使用3个中继器的情况下，网段的连接长度可以达到多少米？各种设备的个数可以达到多少个？答：网段的连接长度可以达到：(3＋1)×1900 = 7600米；各种设备的个数可以达到32×(3＋1)－3 = 125个。