工业网络控制复习资料答案

复习资料
一、填空题
1、现在各种总线及标准不下二百种，其中PROFIBUS 、FF 、LONWORKS、CANBUS等是具有一定影响和已占有一定市场份额的总线。

2、PROFIBUS协议结构是以OSI参考模型，该模型共有七层，PROFIBUS—DP 定义了其中的第一层、第二层、用户接口层。

3、利用OLM模块进行网络拓朴可分为三种方式总线、环形、星形。

4、有多种电源模块可以为S7-300PLC和需要24V直流的传感器/执行器供电，如：PS305电源模块是直流供电，PS307电源模块是交流供电。

5、每个数字量模块的地址寄存器自动按 4 个字节分配，不管实际的I/O点数是否与之相同。

6、工厂自动化网络的分层结构为工厂级、现场级和车间级三个层次。

7、OBT只适合连接一个无光纤接口的PROFIBUS站点到集成光纤接口的光纤网上，OBT是一个有源的网络元件，在网段里也是一个站点。

8、PROFIBUS—DP系统行为有运行、清除、停止三种状态。

9、STEP7中块的类型有：OB、FB、FC、背景DB、共享DB，以及系统功能和系统功能块。

10、PROFINET支持下列三种通信方式：TCP/IP标准通信、实时通信、等时同步实时通信。

11、STEP7中的数据类型分为三种：基本数据类型、复杂数据类型和参数数据类型。

12、PROFIBUS—DP系统可包括DPM1、DPM2、DP从站三种不同设备。

13、PROFIBUS—DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统和分散式I/O的通信，可取代4－20mA或24VDC信号传输。

14、PROFINET由PROFIBUS国际组织推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

PROFINET主要有两种应用方式：PROFINET IO适合模块化分布的应用；PROFINET CBA适合分布式智能站点之间通信的应用。

15、一个S7-300站最多可以有1个主机架和3个扩展机架。

16、RS-485传输是PROFIBUS最常用的一种传输技术，常称为H2，采用的电缆是双绞线。

17、RS485传输、IEC1158－2传输和光纤传输是PROFIBUS提供的三种数据传输类型。

18、西门子PLC有三种类型的启动模式：热启动、暖启动和冷启动。

19、PROFIBUS-DP系统行为有_________、_________、_________三种状态。

20、FC和FB的临时变量存储在系统的本地数据堆栈中，当FC或FB调用完毕后，这些变量空间就会释放，因此临时变量仅在FC或FB调用期间有效。

21、PROFIBUS—DP允许构成单主站或多主站系统，在同一总线上最多可连接126个站点。

单主站系统总线运行阶段，总线上只有1个活动主站，多主站系统总线运行阶段，总线上有多个主站。

二、选择题
1、现场总线PROFIBUS决定数据通信的是（C）。

A．智能从站 B.DP从站
C..主站
D.中继站
2、PROFIBUS—PA总线两端各有一个（C）。

A.串联的总线终端电阻
B.并联的RC元件
C．无源的总线终端器 D.有源的总线终端器
2、MBP数据传输技术可用于（B）。

A．PROFIBUS—DP B.PROFIBUS—PA
C.PROFIBUS—FMS
D.三种都行
3、S7—300CPU最多可以扩展到（C）个模块。

A.8
B.16
C.32
D.64
4、主站发送同步命令后，将所编址的（A）锁定在当前状态下。

A.从站的输出数据
B.从站的输入数据
C.主站的输出数据
D.主站的输入数据
5、西门子PLC有三种类型的启动模式，但S7 300CPU不具有（B）。

A.暖启动
B.热启动
C.冷启动
D.暖启动、冷启动和热启动
6、PROFIBUS-DP采用（C）诊断。

A．一级 B.二级
C.三级
D.四级
7、FB有静态变量存储在（A）中。

A．本地数据堆栈 B.背景数据块
C．组织块 D.共享数据块
8、一个多主系统中，下面哪个说法正确（B）
A.主站与从站之间采用令牌方式
B.主站之间采用令牌方式
C.主站按降序组成令牌环
D.主站随时可与从站通信
9、RS485 的数据传输采用（C）编码
A.十进制
B.十六进制
C.NRZ(不归零)
D.曼彻斯特
10、在一条总线上的设备比经过网桥或路由的设备具有（C）实时性。

A.相同的
B.更好的
C.更差的
D.不能判断
11、发送锁定命令后，将（B）锁定在当前状态下。

A.从站的输出数据
B.从站的输入数据
C.主站的输出数据
D.主站的输入数据
12、利用OLM模块（D）网络拓朴结构。

A.只支持总线型
B.只支持冗余环型
C.只支持星形
D.三种都支持
13、主站发送同步命令后，将所编址的（A）锁定在当前状态下。

A.从站的输出数据
B.从站的输入数据
C.主站的输出数据
D.主站的输入数据
14、一个Ｓ７-３００站最多可以有一个主机架和（C）扩展机架。

A.1
B.2
C.3
D.4
15、PROFINET是基于（D）的自动化总线标准。

A.MPI
B.PROFIBUS—DP
C.PROFIBUS—PA
D.工业以太网技术
16、局部符号可以在（C）使用。

A.整个用户程序
B.所有块
C.对其进行定义的块
D.OBI
17、PROFIBUS—DP总线两端有（D）
A.串联的RC元件
B.并联的RC元件
C.无源的总线终端电阻
D.有源的总线终端电阻
18、每个数字量模块的地址寄存器自动按（D）个字节分配。

A.1
B.2
C.3
D.4
19、背景数据块可以被（B）使用。

A.OBI
B.指定的FB
C.指定的FC
D.所有块
20、FC和FB的临时变量存储在系统的（C）中
A.背景数据块
B.组织块
C.本地数据堆栈
D.共享数据块
21、PROFIBUS总线每个段上最多可接多少个站（B）。

A.16
B.32
C.126
D.127
22、PROFIBUS—DP用了OSI 模型中的（ D ）。

A,第一、二、七层 B.第二、三、七层
C.第一、二、六层
D.第一、二层和用户接口
23、下面哪个说法不对（B）。

A.中继器为信号放大器
B.中继器可实现星形总线结构
C.中继器占用总线地址
D.中继器是总线负载
24、一类主站典型的是（B）。

A.编程器
B.中央控制器
C.执行器
D. 驱动器
25、PROFIBUS—DP总线站地址最大可为（C）。

A.16
B.32
C.126
D.64
三、名词解释
1、PROFIBUS-DP
是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。

使PROFIBUS－DP可取代4－20mA或24VDC信号传输
2、系统实时性
所谓系统的实时性是指现场设备之间，在最坏情况下完成一次数据交换，系统所能保证的最小时间。

简单地说就是现场设备的通信数据更新速度。

3、现场设备层
主要功能是连接现场设备，如分散式I/O、传感器、驱动器、执行机构、开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制。

主站负责总线通信管理及所有从站的通信。

总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。

4、PROFINET
由PROFIBUS国际组织推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。

PROFINET为自动化通信领域提供了一个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，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。

5、现场总线
现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。

其中，"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。

6、段耦合器
段耦合器是一个信号转换器，它把RS485信号调制成MBP信号电平，反之亦然。

从总线协议的观点看这些是透明的。

7、链接器
与MBP总线段连接的所有现场设备映象为RS485总线段中的单个从站。

当使用链接器时，对RS485总线段中使用的传输速率没有限制，所以使用MBP连接的现场设备也可以实现快速网络。

8、电子设备数据文件（GSD）
为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成在一起，生产厂家必须以GSD 文件（电子设备数据库文件）方式提供这些产品的功能参数（如I/O点数、诊断信息、波特率、时间监视等）。

标准的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。

使用根据GSD文件所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。

四、问答题
1、简述PROFIBUS—DP的同步模式
所有编址的从站输出数据锁定在当前状态下，在后继的用户数据传输期间，从站存储接收到的输出数据，但它的输出状态保持不变，直到接收到下一同步命令时，所存储的输出数据才被发送到外围设备上。

用户可通过非同步命令退出同步模式。

2、简述访问过程映像输入输出（I/O）表与直接访问I/O 模块的区别
过程映象区中的I/O 值不反映当前的I/O 信号，他记录的是循环扫描起始期的I/O 值。

当输入模块中的一个信号状态发生改变，过程映象区中该信号的状态直到下次循环开始时才会更新。

因此，在某些需要对输入/输出进行较为实时处理的场合，可以使用外设寻址。

直接访问外设地址比访问过程映象所需时间长。

3、简述影响系统实时性因素
(1) 现场总线数据传输速率高具有更好的实时性。

(2) 数据传输量小系统具有更好的实时性
(3) 从站数目少系统具有更好的实时性
(4) 主站数据处理速度快使系统具有更好的实时性。

(5) 单机控制I/O方式，比现场总线方式要有更好的实时性。

(6) 在一条总线上的设备比经过网桥或路由的设备具有更好的实时性。

(7) 有时主站应用程序的大小、计算复杂程度也影响系统响应时间，这与主站设计原理有关。

4、简述行规定义的作用
行规具体规定了PROFIBUS-DP如何用于应用领域，使用行规可使不同厂商所生产的不同设备互换使用，而工厂操作人员毋须关心两者之间的差异。

因为与应用有关的含义在行规中均作了精确的规定说明。

5、简述功能FC和功能块FB的区别
FB带有背景数据块，而FC没有。

所以FB带上不同的数据块，就可以带上不同的参数值。

这样就可以用同一FB和不同的背景数据块，被多个对象调用。

而FC的变量只在调用期内有效，下次调用又重新更换。

6、简述STEP7中全局符号和局部符号的区别
全局符号是在整个用户程序范围内有效的符号；局部符号是仅仅作用在一个
块内部的符号。

五、论述
1、用PROFIBUS构成自动化控制系统时应考虑哪些问题
1.1 项目是否适于使用现场总线技术
(1) 现场被控设备是否分散？
这是决定使用现场总线技术的关键。

现场总线技术适合于分散的、具有通信接口的现场受控设备的系统。

现场总线的技术优势是节省了大量现场布线成本，使系统故障易于诊断与维护。

对于具有集中I/O的单机控制系统，现场总线技术没有明显优势。

(2) 系统对底层设备有信息集成要求？
(3) 系统对底层设备有较高的远程诊断、故障报警及参数化要求？
现场总线技术适合要求有远程操作及监控的系统。

1.2 系统实时性要求？
如果实际应用问题对系统响应有一定的实时要求。

可根据具体情况分析是否采用总线技术。

1.3 有无应用先例？
有无应用先例也是决定是否采用PROFIBUS技术的一个关键。

一般来说，如在相同行业有类似应用，可以说明一些关键技术上已经有所保证。

1.4 采用什么样的系统结构配置
(1) 系统结构形式：
¨分层？现场层？车间层？是否需要车间层监控？
结构（主站）？有多少从站？分布如何？如何连接？
系统结构类型？根据实际应用需要的几种系统结构类型"。

(2) 选型
DP？PA？FMS？根据系统是离散量控制还是流程控制，现场级选用PROFIBUS-DP或PA？是否需要本征安全？
现场总线数据传输速率? 根据系统对实时性要求，决定现场总线数据传输速率。

车间级监控及监控站？是否需要车间级监控？选用FMS、监控站及连接形式。

主站形式？根据系统可靠性要求及工程经费，决定主站形式及产品。

1.5 如何与车间自动化系统或全厂自动化系统的连接。

(1) 是否需要车间级监控？
(2) 设备层数据如何进入车间管理层数据库？
2、传统的现场级与车间级控制系统和基于现场总线的现场线与车间线控制系统有什么不同，并画图说明。

（1）现场总线可使用一条通信电缆将现场设备连接，用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号，完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。

（2）传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号，信息量有限，难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换，使自控系统成为工厂中的"信息孤岛"，严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。

（3）基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术，使自控系统与设备加入工厂信息网络，构成企业信息网络底层，使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。