现场总线课后练习题

简答

总线的特点

答：现场总线的特点主要体现在两方面。一是在体系结构上成功实现了串行连接，一举克服了并行连接的许多不足；二是在技术上成功解决了开放竞争和设备兼容两大难题，实现了现场设备的高度智能化、互换性和控制系统的分散化。

（1）现场总线的结构特点：基础性、灵活性、分散性

（2）现场总线的技术特点：开放性、交互性、自治性、适应性

简述现场总线的优点

（1）极大提高了生产过程的信息化水平。

（2）节约硬件数量与投资

（3）节省安装费用

（4）节省维护费用

（5）提高了系统的控制精度和可靠性

（6）提高了用户的自主选择权

现场总线系统的组成

画出数据11010010对应的NRZ（单极性非归零）码。

一个PRORBUS控制系统有两个控制室，这两个控制室有各自的接地系统，从而造成这两

个控制室之间有很大的电势差，试给出3种解决该问题的方法。

(1)是在产生电势差的设备之间安装一根等电势电缆。该电缆的截面积必须足够克服该电势差（一般为16mm2），最好采用多芯电缆。该电缆应尽量靠近PROFIBUS电缆安装，以减少安装空间。

(2)代替等电势电缆，即在网络电缆的一端的屏蔽层安装一个接地电容。该方法可有效减少高频信号干扰，但对通过屏蔽层的直流电流干扰信号无效。

(3)使用光缆传输。

常用的网络互连设备有哪些？他们的主要作用是什么？

中继器：在相同网络中实现信号的复制，增加网络长度，即重发器，作用为物理层之间的简单连接，复制比特信号。

网桥：在相似网络中实现信号存储转发设备，用于连接不同体系的局域网。它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，转发数据帧。

路由：在相异网络中实现信号传输的设备，路由可为信号传输选择一条最佳的路径。

网关：即网间协议交换器，用于实现不同通信协议的网络之间、包括使用不同网络操作系统的网络之间的互联。

在现场总线电缆上主要的干扰源有哪些?针对这些不同的干扰，所采取的抑制干扰的方法是什么?

(1) 信号反射，使用终端电阻器。

(2)不同类型导线间的干扰。同一类型的电缆可以放在一起，同方向地安置在同一个电缆槽中。不同种类的电缆相互之间必须保持一定的距离，并且当它们相互交叉时必须正交交叉，不能有任何平行（即便是很短的距离）排列。不同类型的电缆相互之间必须保持的最小距离。可以使用相互隔离的电缆槽把不同种类的电缆排列在一起，必须做到相互之间完全用金属槽隔离，金属槽的结合部要使用低电阻和低电感的导体可靠地连接起来（最好焊接，但要防止被腐蚀），然后接地，金属槽应和建筑物等电势。

（3）在有高频干扰的地方，电缆屏蔽层的两端必须可靠地接地，但在电气环境恶劣的某些工厂，比较明显地存在着电势差，从而造成屏蔽层中流过电流。

试决定下列电缆和PROFIBUS电缆之间在一起安装使用时应保持的最小距离。

请用“T”标示出下图中终端电阻应该置为“ON”的地方。

下图中存在的问题及处理措施。

报文分析

SD:报头。

SDr：重复报头

LE：数据长度，等于DA-DU部分的字节数。LEr：重复LE

DA：目标地址

SA：源地址

FC：功能码

DSAP: 目标服务存取点

SSAP: 源服务存取点

FCS：校验码

ED：报尾，固定为16H

(2)指出该报文的种类：

主站的诊断请求报文

(3)和该报文相关的站地址是什么?

主站地址为01h，从站地址为0Ah