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1、西南科技大学2023-2023年工业控制网络与现场总线技术期末复习题一、填空题1. 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、城域网和 局域网。 2. 光纤分为单模和多模两种类型，其传输原理都是基于光的 全反射。 3. 工业自动化网络控制系统不单单是一个完毕数据传输的通信系统，还是一个借助网络完毕控制功能的自控系统。 4.工厂自动化网络的分层结构为_现场设备层、车间监控层和工厂管理层三个层次。5. 参照ISO/OSI标准模型，CAN通信模型涉及 物理层 和 数据链路层 两层。 6. CAN的报文帧有以下四种类型：数据帧、 远程帧、犯错帧和超载帧。 7. 同步是数据传输中必须要解
2、决的重要问题，在报文帧的传送过程中有三种同步方式：位同步、 字同步 和 帧同步。8.工业控制系统经历了基地式仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等重要阶段。 9.CAN总线是有效支持分布式实时控制的串行通信网络，从定位时的同步方式考虑，它属于异步通信。 10.现场总线是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互连的通信网络，是现场通信网络与控制系统的集成。 11.CAN总线支持位仲裁的介质访问方式，是多主工作方式。 12.CAN通信协议规定了4种不同类型的帧：数据帧，远程帧，错误帧，过载帧。 13.CAN总线上用显性和隐性两个互不的逻辑值表达0和1。 1
3、4.CAN协议可以检测到位错误，填充错误，CRC错误，格式错误，应答错误。 15. CAN总线是多主工作方式，任意节点可以积极发送信息。通过非破坏性总线仲裁机制解决多节点同时发送时的冲突问题。 16.CAN的ISO/OSI参考模型涉及两层：数据链路层、物理层。 17.CAN空闲时网络电平保持隐性1位。 18.现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 19.RS-422接口通信需要4根线，它是全双工的，RS-485接口通信需要2根线，它是半双工的。 20.Modbus基于串行链路的通信方式有ASCII和RTU。21.PROFIBUS-DP协议的两个重要部分
4、是用户接口层和直接数据链接映射层。 22.目前的PROFIBUS标准IEC61158提供了三种传输方式：双绞线、同轴电缆、光纤。 23.基于PROFIBUS的远程监控系统由三层组成：底层控制层、SCADA层（现场监控层）、远程监控层。 24.CAN的直接通信距离最远达10km ，通信速率最高可达1Mbps。 25.DeviceNe的应用层采用的是控制与信息协议（CIP）,CIP也是ControlNet/和Ethernet/IP所采用的应用层协议。 26.报文接受节点根据网络上报文的目的地址段是否与自己的地址相同，来判断报文是否是发给自己的。 27.CIP要发送的报文分为显式报文和隐式报文两种。
5、 28.ControlNet是高速的控制和I/0网络，具有增强的I/O性能和点对点通信能力，支持多主方式，可以从任何一个节点访问整个网络。 29.ControlNet、DeviceNet和Ethernet/IP是罗克韦尔公司推出的三种现场总线产品。30.模拟数据编码的三种编码方式为幅键键控ASK、频移键控FSK和相移键PSK。 31.局域网中基本的网络拓拓扑结构有3种：星型拓扑结构、环型拓扑结构和总线型拓扑结构。 32.DDE通信功能涉及：启动、停止、推动、执行、终止。33.自动控制从非智能、低智能到高智能的发展阶段经历了：模拟仪表控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统四个
6、阶段。 34. 分布控制系统拓扑结构较多采用 星形 、 环形 、和 总线型 等 三种结构。 35. 通信方式按照信息的传输方向分为 单工、双工 和 半双工 等三种方式。 36.介质访问方式包含 随机访问 和 受控访问 两大类，其中常用争用总线技术 为 CSMA/CD 。 37.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。 38.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。 39.控制网络与计算机网络相比重要特点有： 数据传输的及时性和系统响应的实时性、 高可靠性 及 互可操作 。40.局域网常
7、用的拓外结构有总线、星形和环形三种。著名的以太网（Ethernet）就是采用其中的 总线 结构。 41.开放系统互连参考模型OSI中，共分七个层次，分别是 应用层 、 表达层 、 会话层 、 传输层 、 网络层 、 数据链路层 和物理层。42. PROFIBUS由以下三个兼容部分组成: PROFIBUS-DP 、 PROFIBUS-PA 和 PROFIBUS-FMS 。43. LonWorks拥有三个解决单元的神经元芯片：一个用于 链路层的控制 ，一个用于 网络层的控制，另一个用于 用户的应用程序 。44.LonTalk协议提供了 应答方式 、请求/响应方式 、非应答重发方式 和 非应答方式
8、四种类型的报文服务。45.PROFIBUS的总线存取方式有：主站之间采用令牌方式 传送，主站和从站之间采用 主从方式 传送。46.PROFIBUS的OSI模型由应用层、数据链路层 和 物理层 组成三层模型。47.CAN总线上用 显性和隐形 两个互补的逻辑值表达“0”和“1”。48.PROFINET由PROFIBUS国际组织推出, 是新一代基于 工业以太网 的自动化总线标准. 49.现场总线PROFIBUS通常采用 双绞线 作为传输介质,在电磁干扰很大的环境下,可使用_光纤_。50.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。它的基本思绪是限制在上述危险场合中工作的
9、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局限性以引爆危险场合中的 易燃 、 易爆物质 。51. PROFIBUS-DP协议是为自动化制造工厂中分散的I/0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。52. PROFIBUS主站具有总线存取控制权，从站没有总线存取控制权。53. 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。54. DP主站（1类）循环地与DP从站互换用户数据：PLC、PC或可以做1类主站使用
10、的控制器。 2类DP主站是操作员工作站、编程装置，诊断和管理设备，完毕各站点的数据读写、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。55.网桥把数据从一个网络传送到另一个网络，使得处在两个不同网络的设备可以互相通话。56.LonTalk通信协议支持OSI的所有七层模型，是直接面向对象的网络协议，这也是一般现场总线所不具有的特点。57.LonTalk协议提供了应答方式、请求响应方式、非应答重发方式和非应答方式四种类型的报文服务。58. LonWorks拥有三个解决单元的神经元芯片：一个用于链路层的控制，一个用于网络层的控制，另一个用于用户的应用程序
11、。59.互换式控制网络中，互换技术常采用两种工作方式：直通方式和存储转发方式。60.专门为LonWorks的神经元芯片设计的编程语言叫Neuron C语言，它是以ANSI C为基础设计的。62.Modbus总线的寻址空间为256，其中，地址0为广播地址。62.工业以太网中实现实时性的机制重要涉及采用互换式集线器（互换机）、使用全双工通信模式、采用虚拟局域网、服务质量。63.工业以太网中通常采用措施来缓解通信不拟定性：采用全双工以太网技术、控制网络负荷、采用互换式以太网技术64.控制网络和信息网络可以通过DDE实现两者的集成，其实质是各应用程序通过共享内存来互换数据。65.网络控制系统NCS是通
12、过网络通信实现闭环反馈的控制系统，相对于传统控制系统而言具有很多优点：远程操作与控制、实现资源共享、增长系统灵活性。66.通信方式根据CPU与外设之间连线结构、数据传送方式不同，分为并行通信和串行通信。根据数据传输方式不同分为同步通信和异步通信。二、选择题1. CSMA/CD的通信原理可以归结为四句话，下列哪个选项对的（ C ） A.发前先侦听、边发边检测、空闲即发送、冲突时退避 B.发前先侦听、边发边检测、冲突时退避、空闲即发送 C.发前先侦听、冲突时退避、空闲即发送、边发边检测D.发前先侦听、空闲即发送、边发边检测、冲突时退避 2. 工业自动化重要涉及三个层次，下列哪个不是（ B ） A基
13、础自动化 B.应用自动化C管理自动化 D.过程自动化 3. Profibus的通信参考模型中不涉及下面那一项（ D ） A.物理层 B.数据链路层 C.应用层 D.网络层4. 以下几种通讯协议不属于以太网范畴的是( D ) A. PROFINET B. Modbus/TCP C. EhterNet/IP D. ProFibus 5. 工业以太网在使用中可以扬长避短，缓解其通信不拟定性弊端，以下措施不属于缓解通信不拟定性的是( A ) A. 采用大容量服务器 B. 控制网络负荷 C. 采用全双工以太网技术 D. 采用互换式以太网技术 6. 网络传输介质的访问控制方式有三种，以下不属于其中的是（
14、A ） A. 数据同步 B. 令牌访问 C. 时分复用 D. 载波监听多路访问 7、CAN总线使用的数据编码是（ B ）。 A. 归零码（RZ） B.非归零码（NRZ） C. 曼彻斯特编码 D. 差分曼彻斯特编码 8、OSI通信模型中七层都具有的现场总线是（ A ）。 A. LonWorks B. CAN C. DeviceNet D. HART 9、CAN总线中，若具有下列报文ID的4个标准格式数据帧争用总线，胜出的是（ C ）。 A. b B. C. D. 10、通信方式按照信息的传输方向分类，不对的的是（ D ）。 A. 单工方式 B. 半双工方式 C. 全双工方式 D.异步方式 11、通过复制位信号和延伸网段长度的网络设备是（ C ）。 A. 网关 B. 路由器 C. 中继器 D.网桥 12现场总线PROFIBUS决定数据通信的是( C )。A智能从站 BDP从站C主站 D中继器13.PROFINET是基于( D )的自动化总线标准。A. MPI B. PROFIBUS-DPC. PROF
