工业控制网络复习

一、基础部分1

1.工业自动控制系统在历史上出现过哪几种控制系统：（4种）。

模拟仪表控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统2.工业以太网的定义及发展过程：P7

工业以太网一般是指技术上与商用以太网兼容，但在产品设计、材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。工业以太网是应用于工业自动化领域的以太网技术，它是在以太网技术和TCP/IP技术的基础上发展起来的一种工业控制网络。

3.工业以太网的优势及不足：P8

优势：应用广泛、成本低廉、通信速率高、软硬件资源丰富、可持续发展能力强、易于实现管控一体化

不足：实时性问题、可靠性问题、安全性问题、总线供电问题

4.数据通信系统的组成：P16

数据通信系统一般由信息源与信宿、发送设备、接受设备和传输介质几部分组成。

5.数字数据的模拟编码技术可分为_ _种。P17

3种。幅移键控法（ASK）、频移键控法（FSK）、相移键控法（PSK）

6.数字数据的数字编码技术_ _种。P18

4种。单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码

7.差错控制的定义及差错控制编码的分类_ _。P21-22

定义：就是要在数据通信过程中发现并纠正差错，将差错控制在尽可能小的范围内，保证数据通信的正常进行。

分类：分为检错码（自动发现差错）和纠错码（自动发现并纠正差错）。

8.检错码中的奇偶校验、和校验、CRC 校验的基本定义_ _。P22-24

9.各类网络互连设备的基本定义_ _。P27-28

网络接口卡、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关

10.开放系统互连参考模型OSI 中，共分七个层次，分别是_ _ 。

应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

OSI协议参考模型：

1）物理层：提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和过程的条件。

2）数据链路层：数据以帧为单位传送，每一帧包含一定数量的数据和必要的控制信息，该层负责在两个相邻接点间的链路上，实现差错控制、数据成帧、同步控制。

3）网络层：规定了网络连接的建立、维持和拆除的协议。主要功能是利用数据链路层所提供的相邻节点间的无差错数据传输功能，通过路由选择和中继功能，实现两个系统之间的连接。

4）传输层：完成开放系统之间的数据传送控制。主要功能是开放系统之间数据的收发确认。

5）会话层：按照在应用进程之间的约定，按照正确的顺序收、发数据，进行各种形式的对话。

6）表示层：是把应用层提供的信息变换为能够共同理解的形式，提供字符代码、数据格式、控制信息格式、加密等的统一表示。

7）应用层：是OSI参考模型的最高层。功能是实现应用进程(如用户程序、终端操作员等)之间的信息交换。

11.常用的有线通信介质主要有_ _ 。P28

双绞线、同轴电缆、光纤

12.双绞线及同轴电缆的基本结构_ _ 。P28

双绞线是把两根互相绝缘的铜导线按照一定规则互相绞结在一起，然后在外层再套上一层保护套或屏幕套。

同轴电缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、外导体屏蔽层及塑料保护套等构成。

13.网络拓扑的基本分类_ _ 。P30

星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑、树型拓扑

14.CSMA/CD 的基本原理_ _ 。P33

CSMA/CD全称为载波侦听多路访问冲突检测。网络中的每个节点都有同等的权利使用总线，称为多路访问。在发送数据前，节点需要先“听”一下总线上是否有数据信号，这个过程称为载波侦听。如果检测到有数据信号，说明别的主机正在使用总线，于是节点便等待直到总线空闲。如果“听”到总线没有数据信号，说明总线空闲，那么节点就将数据帧发送出去。在发送数据帧的同时，还需要继续监听总线，检测是否发生了冲突，称为冲突检测。如果发生了冲突，要立刻停止发送。冲突后节点需要等待一段的随机的时间，再次发送数据帧，再次重复以上的过程。

15.PROFIBUS 由以下三个兼容部分组成: _ _ 。P74

PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS

16.Modbus 包括_ _ 等三种形式，是一种简单的_ _ 应用协议。

ASCII、RTU、TCP 客户机/服务器

17.CAN 总线上具有两种互补的逻辑数值：_ _ 电平和_ _电平。P105

显性、隐性

18.按照地理分布距离和覆盖范围来看，计算机网络可以分为_ _。

广域网、城域网、局域网

19.PROFIBUS 的总线存取方式有：主站之间采用_ _传送，主站和从站之间采用

_ _ 传送。P81 令牌方式主-从方式

20.PROFIBUS的OSI模型由_ _组成三层模型。P74

应用层、数据链路层、物理层

21.CAN 对应的ISO/OSI 参考模型的层次结构分为_ _ 。P104

数据链路层、物理层

22.Powerlink对应的ISO/OSI参考模型的层次结构分为_ _。

物理层、数据链路层、应用层

23.CAN 总线上用_ _ 两个互补的逻辑值表示“0”和“1”。P105

显性和隐性

24.CAN 报文的位流根据_ _方法来编码。P104

非归零编码（书上写的是“不归零”方式）

25.CAN报文帧格包含_ _ 位标识符的_ _和_ _位标识符的_ _ 。

11、标准帧、29、扩展帧

26.在环形拓扑结构的网络中，通常拥有_ _的节点允许在网络中传送信息。P33

令牌

27.在令牌环网络中，令牌被定义为_ _，只有得到令牌的站点才可以发送信息。

P81传输权限