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《工业控制网络》复习题

一、概念题

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称为现场总线。

2、模拟数据编码：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：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：信号电平是单极性的数字数据编码。

5、双极性编码：信号电平为正、负两种极性的数字数据编码。

6、归零码（ RZ）：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 ）：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：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：采用数字信号对载波进行调制后实行传输。

11、单工通信：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：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：指能同时作双向通信。

14、广播式网络：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、广播风暴：当广播数据充斥网络无法处理，并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至彻底瘫痪，这就发生了“广播风暴”。一个数据帧或包被传输到本地网段（由广播

域定义）上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在

网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。

20、封装：分层协议使用的一种技术，即当前层将头部信息添加到来自上一层的协议数据单

元（ PDU ）。

二、填空题

1、现场总线控制系统硬件包括：通信线、连接在通信线上的设备；软件包括：组态工具软

件、组态通信软件、控制器编程软件、用户程序软件、设备接口通信软件、设备功能软件、

监控组态软件。

2、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；执行器；控制器；监

控 /监视计算机；现场总线网桥/网关；其它现场总线设备，如人机界面、条形码识别器等。

3、现场总线具有数字化、开放性、分散性、互操作性、互换性、现场环境的适应性等特点。

4、模拟数据编码的三种编码方法是：ASK （幅度键控）、 FSK（频移键控）、 PSK（相移键控）。

5、较为常见的网络拓扑结构有星形、环形、总线形和树形。

6、网络中常用的传输介质有：电话线、同轴电缆、双绞线、光纤、无线与卫星通信。

7、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。

8、按连接距离分类网络可分为局域网、城域网和广域网。

9、服务原语可分为请求、指示、响应、证实 4 类。

10、 ISO OSI 开放系统互联参考模型分为7 层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、

会话层、表示层、应用层。

11、 TCP/IP 参考模型分为 4 层，即主机至网络层、互联网层、传输层、应用层。

12、标准格式的CAN 数据帧，不计填充位，最短为44 位，最长为108 位。若计填充位，

最短为 44 位，最长为132 位。

13、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。

14、 CAN总线在传输速率为5kbps 及其以下时，传输距离可达10Km ；传输距离在40m及其以下时，传输速率可达1Mbps 。

15、 CAN 总线报文传送由 4 种不同类型的帧表示和控制：数据帧、远程帧、错误帧、超载

帧。

16、CAN 总线数据帧由7 个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、

应答场、帧结束。

17、 PROFIBUS现场总线由 3 个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、 PROFIBUS-PA和

PROFIBUS-FMS。

18、 CAN 总线错误帧的位长度为14~20。

19、本质安全技术是指保证电气设备在易燃、易爆环境下安全使用的一种技术。它的基本

思路是限制在上述危险场所中工作的电气设备中的能量，使得在任何故障的状态下所产生的

电火花都不足以引爆危险场所中的易燃、易爆物质。

20、 PROFIBUS-DP 协议是为自动化制造工厂中分散的I/O 设备和现场设备所需要的高速数

据通信而设计的。PROFIBUS-PA 是 PROFIBUS 的过程自动化解决方案。PROFIBUS-FMS

的设计旨在解决车间一级的通信。

22、 PROFIBUS 主站具有总线存取控制权，从站没有总线存取控制权。

23、DP 主站与 DP 从站间的通信基于主 -从原理，一个报文循环由 DP 主站发出的请求帧（轮询报

文）和由 DP 从站返回的有关应答或响应帧组成。

24、PROFIBUS 采用混合的总线存取控制机制，即在主站之间采用令牌传送方式，主站与从

站之间采用主从方式。

25、 DP 主站（ 1 类）循环地与DP 从站交换用户数据：PLC 、 PC 或可以做 1 类主站使用的

控制器。 2 类 DP 主站是操作元工作站、编程装置，诊断和管理设备，完成各站点的数据读

写、系统配置、故障诊断等。DP 从站： PLC 、分散式I/O 、驱动器、传感器、执行机构等

现场设备。

26、 PROFIBUS-DP 系统配置的描述包括：站点数目、站点地址和输入输出数据的格式，诊

断信息的格式以及所使用的总体参数。

27、 PROFIBUS-DP 诊断信息分为 3 类：本站诊断操作、模块诊断操作、通道诊断操作。

28、 PROFIBUS-DP 主要有以下 3 种运行模式：运行、清除、停止。

29、工业以太网链路模块有光链路模块（OLM ）和电气链路模块（ELM ）。

30、工业以太网采用基于事件驱动机制的用户接口提高实时性。