工业控制网络
题型：
填空（15*1’）
选择（10）
分析（2）
简答（5）
操作（10’）
第一章
1.现场总线
定义：国际电工委员会制定的国际标准IEC61158对现场总线（fieldbus）的定义：
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。
现场总线——控制网络
现场总线——工业电话线
现场总线——底层控制网络
2.输入输出设备
总线上的数据输入设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传输其位置状态、参数值等数据；总线上的输出数据用于：驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。
3.现场总线特点
?适应工业应用环境。
?要求实时性强，可靠性高，安全性好。
?多为短帧传送。(短帧传输体现实时性)
?通信的传输速率相对较低。
4.几种现场总线
?Foundation Fieldbus，FF
?LonWorks
?Profibus
?ControlNet
?DeviceNet
?CAN
?Hart
5.现场总线系统组成与组织结构
?硬件：
◆总线电缆，又称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。
◆连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点
（主站、从站）。
软件包括：
?系统平台软件：为系统构建、运行以及为系统应用软件编程而提供环境、条件或工具的基础软件。
包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。
?系统应用软件：为实现系统以及设备的各种功能而编写的软件，包括系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。
6.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（输入设备）；
?执行器（输出设备）；
?控制器；
?监控／监视计算机；
?网桥／网关/中继器/集线器/交换机/路由器（网络互联设备）；
?其他现场总线设备（HMI）。
7.现场总线
技术特点：
1、现场通信网络
2、数字通信网络
3、系统的开放性
4、现场设备互连网络
5、系统结构和功能高度分散性
6、互操作性与互换性网络
优点（5个）：
1、导线和连接附件大量减少
2、仪表和输入／输出转换器（卡件）大量减少
3、设计、安装和调试费用大大降低
4、维护开销大幅度下降
5、提高了系统的可靠性
6、提高了系统的测量与控制精度
7、系统具有优异的远程监控功能
8、系统具有强大的（远程）故障诊断功能
9、用户具有高度的系统集成主动权
10、现场设备更换和系统扩展更为方便
11、为企业信息系统的构建创造了重要条件
12.概括
现场总线是综合自动化的发展需要
综合自动化要求对企业信息的优化利用。
智能仪表为现场总线的出现奠定了基础
传输信号数字化是实现数字通信的基础。
现场总线将朝着开放系统、统一标准的方向发展
系统开放性是指对同一标准的认同和遵守。
9.作业题
1.现场总线的定义。
2.现场总线系统的组成。
3.请列举4类现场总线设备。
4.请给出现场总线的技术特点。
5.请给出5个现场总线的优点。
6.请列举现场总线的一些应用领域
1.连续、离散制造业，如电力、石化、冶金、纺织、造纸，过程自动化仪表；火车、
汽车、轮船、机器人、数控机床；智能传感器
2.楼宇自控、仓储；
3.智能交通、环境监测（大气、水污染监测网络）
4.农、林、水利、养殖等
第二章
1.数字通信系统的基本组成：
发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、通信协议
?数据通信系统实际上是一个硬软件的结合体
?信息源和信息接收者是信息的产生者和使用者。
?信息源可根据输出信号的性质不同分为模拟信息源和离散信息源。
?发送设备的基本功能是将信息源和传输介质匹配起来，即将信息源产生的信息信号经过编码，并转
换为便于传送的信号形式，送往传输介质。
?传输介质是指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。它可以是有线的也可以是无线的。
?接收设备的基本功能就是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。它的任务是从带有
干扰的信号中正确恢复出原始信息来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。
2.性能指标
?衡量一个数据通信系统好坏的主要性能指标包括传输的有效性和可靠性的指标。
?有效性指标：
数据传输速率
频带利用率
协议效率
通信效率
?可靠性指标：误码率
3.数字编码（数据在物理层的表示期中考试题目）
?数据编码是指通信系统中以何种物理信号的形式表达数据
?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状态称为模拟数据编码
?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
模拟数据编码—调幅
幅值键控ASK中，载波信号的幅度随着调制信号而变化，而载波信号的频率、相位不变。例如在二进制数字信号调制后波形的时域表达式对应S A = a n A *cos w c t， a n=0，S A=0代表0，a n=1，S A波形代表1。
模拟数据编码——调频
频移键控FSK中，载波信号的频率随着调制信号而变化，而载波信号的幅度、相位不变。例如在二进制频移键控中、可定义为信号0对应的载波频率大，信号1对应的载波频率小。
模拟数据编码——调相
相移键控PSK中，载波信号的相位随着调制信号而变化，而载波信号的幅度、频率不变。例如在二进制相移键控中、可定义为信号1对应的0o，信号0对应180o。
5.串行传输和并行传输
?数据传输方式是指数据代码的传输顺序和数据信号传输时的同步方式
?根据代码的传输顺序可分为
?串行传输
?并行传输
?根据数据信号传输时的同步方式可分为
?同步传输
?异步传输
?串行传输（ Serial Transmission）中，数据流以串行方式逐位地在一条信道上传输。
?每次只能发送一个数据位，发送方必须确定是先发送数据字节的高位还是低位。同样，接收方也必
须知道所收到字节的第一个数据位应该处于什么位置。
?串行传输具有易于实现，在长距离连接中可靠性高等优点。适合远距离的数据通信。
?并行传输（Parallel Transmission）是将数据以成组的方式在两条以上的并行通道上同时传输。
?它可以同时传输一组数据位，每个数据位使用单独的一条导线，例如采用8条导线并行传输一个字
节的8个数据位，另外用一条“选通”线通知接收者接收该字节，接收方可对并行通道上各条导线的数据位信号并行取样。
?若采用并行传输进行字符通信时，不需要采取特别措施就可实现收发双方的字符同步。
?串行传输和并行传输的区别在于组成一个字符或字节的各数据位是依顺序逐位传输还是同时并行地
传输。
6.通信方式
（1）单工通信：指所传送的信息始终朝着一个方向，而不进行与此相反方向的传送，如设A为
发送终端，B为接收终端，数据只能从A传送至B，而不能由B传送至A。
?单工通信线路一般采用二线制。
（2）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。如信息可
以从A传至B，或从B传至A，所以通信双方都具有发送器和接收器。实现双向通信必须改换
信道方向。
?半双工通信采用二线制线路，当A站向B站发送信息时，A站将发送器连接在信道上，B站
将接收器了解接在信道上，而当B站向A站发送信息时，B站则要将接收器从信道上断开，并把发送器接入信道。
（3）全双工通信是指信息流可同时在两个方向上传输，它相当于把两个相反方向的单工通信方
式组合在一起。
?这种方式常用于计算机——计算机之间的通信。
7.信号的传输方式
?基带传输
基带传输就是在数字通信的信道上直接传送数据的基带信号，即按数据波的原样进行传输，不包含有任何调制，它是最基本的数据传输方式。
?载波传输
载波传输（也称频带传输）采用数字信号对载波进行调制后实行传输。
最基本的调制方式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）三种
?宽带网
宽带传输是指将多路基带信号、音频信号和视频信号的频谱分别移到一个物理信道的不同频段进行传输的传输方式
?异步转移模式ATM
ATM 是一种新的传输与交换数字信息技术，也是实现高速网络的主要技术
它支持多媒体通信，包括数据、语音和视频信号，按需分配频带，具有低延迟特性
8.差错控制，差错纠正
差错控制即是对数据通信中发现差错，并对差错进行纠正的技术。要解决的问题包括：如何保证不丢失帧，保证不乱序等。
?差错控制包括：差错检测和差错校正两个方面
?差错检测是让报文分组中包含使接收端发现差错的冗余信息，但它不能确定是哪一比特出
错，自己也不能纠正传输中的差错。常用的纠错码如海明码
?差错检测原理简单，实现容易，编码与解码速度快，在工业数据通信中得到广泛使用。分为
检错码和纠错码
常用的检错码有：奇偶校检码和循环冗余码（自己去看一下原理和如何计算）
8.作业题
1.请说明数据通信方式都有哪几种，并简单说明其不同之处。
2.OSI参考模型包括哪7层？
3.应用层：为用户提供相关的服务，如：e-mail服务，ftp服务、www服务等。
表示层：提供多种数据格式之间的转换。
会话层：建立、管理和终止应用程序间的会话。
传输层：保证数据的可靠传输。
网络层：为处在不同位置的两个设备之间，提供连接和选择一条最佳路径。
数据链路层：规定了物理地址、网络拓扑结构、错误警告机制、所传数据帧的排序和流量控制
等。
物理层：定义了通信线路的一些规范。
4.TCP/IP参考模型包括哪4层？
5.请给出TCP、IP、UDP、、ISO对应的中文全称？
第四章
1.串口通信有效方法
1.采用轮询或者中断来检测、接收信息；
2、设置通信帧的起始、停止位；
3、建立连接握手信号；
4、对接收数据的确认、数据缓存以及错误检查。
2.EIA-232-D
EIA-232-D是由EIA（美国电子工业协会）制定的物理接口标准。它定义了数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的物理接口。它具有机械、电气、功能和过程四个特性。
3.RS-485
为何要使用RS-485?
RS-232C虽然使用很广，但由于推出时间比较早，所以在现代通信网络中已暴露出明显的缺点，主要表现在：
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限。
EIA在1977年作了部分改进，制定了新标准RS-449：除了保留与RS-232-C兼容外，还在提高传输速率、增加传输距离、改进电气特性等方面做了很多努力，增加了RS—232-C没有的环测功能，明确规定了连接器，解决了机械接口问题。
在RS-449标准下，推出的子集有RS-423A/RS-422A，以及RS-422A的变型RS-485。
4.EIA-232和485的转换
1、转换芯片：MAX23
2、MAX485
2、信号线：TXD、RXD、RTS
3、收发控制：当RTS为高电平时，MAX485处于接收状态；当RTS为低电平时，MAX485处
于发送状态。
5.屏蔽与接地（作业题）
https://www.doczj.com/doc/5318510941.html,B
定义：USB外设接口标准的基本思想是采用通用连接器和自动配置及热插拔技术和相应的软件，实现资源共享和外设简单快速连接，关键是提供设备共享接口来解决PC机与外部设备连接的通用性。
USB电缆由电源线+5V (VBUS)、地线(GND)和两根数据线(D+和D-)4线组成。数据在D+和D-间通过差分方式以全速或低速传输，如下图所示。
电源线+5V (VBUS)：可提供5V/500mA电源
地线(GND)：
数据线D+ ：正电压数据线（读数据线）
数据线 D-：负电压数据线（写数据线）
电源线+5V (VBUS)、地线(GND)可以单独做电源使用
两根数据线(D+和D-)4线提供外接设备的信号传输
5.作业题
1.试简要说明EIA-232D的特性，并详细说明其规程特性？
电气特性：
EIA-232采用负逻辑电平：
数据线：逻辑“1” -5 ~ -15V ；逻辑“0” +5 ~ +15V。
控制线：逻辑“1” -5 ~ -15V OFF ；逻辑“0” +5 ~ +15V ON。
功能特性：保护接地，发送数据，接收数据，请求发送，允许发送，DCE就绪，信号接地，载波检测，DTE就绪
注：EIA-232逻辑电平与TTL电平不兼容，若要实现TTL电路的连接，需进行电平转换。如采用MAX232芯片。
规程特性规定了数据终端设备DTE与数据通信设备DCE之间控制信号与数据信号的发送时序、应答关系及操作过程。
2、如何将RS232转换为RS485接口？绘出其接线图。
3、什么是屏蔽？它分为哪几种屏蔽？
有效的屏蔽能阻止电磁干扰对导线上通信信号的影响。它可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁场屏蔽。
1、电场屏蔽是抑制电路间由于分布电容的耦合而产生的电场干扰。
2、电磁屏蔽是抑制高频电磁场对电路的影响，包括电磁感应干扰和电磁辐射干扰。
3、磁场屏蔽是抑制低频磁场对电路的影响。
第五章
1.CAN总线
?CAN[Controller Area Network]是控制器局域网的简称。
2.CAN主要技术特点
?CAN网络上的节点不分主从
–任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，通信方式灵活。
?CAN采用非破坏性的总线仲裁技术（载波监测，多主掌控／冲突避免）
?CAN网络上的节点具有不同的优先级
?CAN的直接通信距离长
?报文标识符多
?CAN节点具有良好的检错功能，出错率低
3.CAN的通信参考模型
–CAN的通信模型的分层结构
?数据链路层
–逻辑链路控制子层LLC
?LLC的主要功能是：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由
LLC子层接收的报文实际已被接收，并为恢复管理和通知超载提供信
息
–介质访问控制子层MAC
?MAC子层主要规定传输规则，即控制帧结构、执行仲裁、错误检
测、出错标定和故障界定
?物理层
物理层规定了节点的全部电气特性
4.CAN总线有哪 4 种不同类型的帧？其中数据帧有哪几个位场组成？
CAN通信帧的类型
–数据帧、远程帧、出错帧、超载帧
?数据帧：携带数据，由发送器传送至接收器。
?远程帧：用以请求总线上的相关单元发送具有相同标识符的数据帧。
?出错帧：由检测出总线错误的单元发送。
?超载帧：用于提供当前的和后续的数据帧的附加延迟
?数据帧由7个不同的位场（域）组成及各部分含义：
?帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束
1、帧起始(SOF)，它仅由一个显位构成。
2、仲裁场由标识符和远程发送请求位(RTR)组成。
3、控制场
4、数据场：0 — 8 字节
5.CRC场：对帧起始、仲裁场、控制场、数据场进行CRC编码的余数
6.应答场
7、帧结束：每个数据帧由7个隐位组成的标志序列界定。
5.实现CAN通信控制的几种ASIC芯片
?CAN通信控制器82C200:实现CAN2.0A的标准格式通信帧的通信控制
?CAN通信控制器SJA1000:实现CAN2.0B的两种格式通信帧的通信控制
?带CAN通信控制器与8位微控制器的P8XC592
?带CAN通信控制器与16位微控制器的87C196CA/CB
?带32位ARM7 处理器内核、可编程逻辑、存储子系统、CAN接口、以太网接口、I/O接口等的片上系统TA7V
?带CAN通信控制器的CAN总线I/O器件82C150
?CAN总线收发接口器件82C250
第六章基金会现场总线
1.基金会现场总线（简称“FF总线）
在八种国际现场总线通信协议标准（IEC 61158）中，基金会现场总线就占有两个标准，即低速现场总线“FF H1”及高速现场总线“FF HSE”。其中，前者是专为过程控制开发的，用于取代4~20mA模拟信号传输标准，支持总线供电和本质安全，符合IEC物理层国际标准（IEC61158-2）。FF-HSE标准于2000年发布，是与FF H1配套的，主要用于工业实时网络中的主设备间通信数据量较大或对响应时间有苛刻要求的场合，如断续
生产的制造业，以及上位监控一级。FF H1与FF HSE统称为“基金会现场总线”。
2.基金会现场总线的通信技术
它包括基金会现场总线的通信模型、通信协议、通信控制器芯片、通信网络与系统管理等内容。
它涉及一系列与网络相关的硬、软件，如通信栈软件，被称之为圆卡的仪表用通信接口卡，FF与计算机的接口卡，各种网关、网桥、中继器等。
它是现场总线的核心基础技术之一；无论对于现场总线设备的开发制造单位，还是系统设计单位、系统集成商以至用户，都具有重要作用。
3.设备描述DD与设备描述语言DDL
为实现现场设备的互操作性，支持标准的块功能操作，FF总线采用了设备描述技术。
设备描述为控制系统理解来自现场设备的数据意义提供必须的信息，因而也可以看做控制系统或主机对某个设备的驱动程序，即设备描述是设备驱动的基础。设备描述语言是一种用以进行设备描述的标准编程语言。采用设备描述编译器，把用DDL编写的设备描述源程序转换为机器可读的输出文件。
4.基金会参考模型
基金会现场总线同样采用了简化的ISO/OSI参考模型，具有典型的三层结构，即物理层（PHL）、数据链路层（DLL）以及应用层（APL），后两者统称为“通信栈”。此外，与ISO/OSI参考模型不同的是，基金会现场总线不仅指定了通信标准，而且还对使用总线通信的用户应用进行了规范，形成了独有的用户应用层（User Application Layer），简称用户层。虽然这会使协议规范内容变得复杂，但却为不同厂商设备间的可相互操作性带来了方便，并使各厂产品的独有功能在用户层上更易于实现。
5.通信设备类型（3层）
依据现场设备在基金会现场总线内可能承担的角色不同，可将现场设备分为三类，即基本设备、链路主设备(Link Master，简称“LM”)以及网桥。凡有能力成为LAS的设备均称为链路主设备,均有机会充当LAS。网桥属于网络链接设备，除具有LM的功能外，主要用于网段链接。凡没有能力成为LAS的设备称作基本设备.
6.链路活动调度器
链路活动调度器LAS拥有总线上所有设备的信息，由它来掌管总线段上的各设备对总线的操作。任何时刻每个总线段上都只有一个LAS处于工作状态，总线段上的设备只有得到LAS的许可，才能向总线上发送数据。链路活动调度器应具有以下五种基本功能：
(1)向设备发送强制数据CD。调度表内只保存要发送CD的请求，其余功能函数都分散在各调度实体之间。
(2)向设备发送传递令牌PT，使设备得到发送非周期数据的权力。
(3)为新入网的设备探测未被采用过的地址。当为新设备找好地址后，把它们加入到活动表中。
(4)定期对总线段发布数据链路时间和调度时间。
(5)监视设备对传递令牌PT的响应，当设备既不能随着PT顺序进入使用，也不能将令牌返还时，就从活动表中去掉这些设备。
7.通信活动（2个）
基金会现场总线的通信活动被分为两类：受调度通信和非调度通信。
第七章
1.PROFIBUS 应用领域
?PROFIBUS DP：
分布式外设
主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级设备高速通信。
?PROFIBUS PA：
过程自动化
电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。
?PROFIBUS FMS：
现场总线报文规范
主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。
2.RPOFIBUS的好处
一、节省硬件和安装费用
?减少硬件成份（I/O、终端块、隔离栅）
?更容易、更快捷和低成本的安装
二、节省工程费用
?更容易组态（对所有设备只需一套工具）
?更容易保养和维修
?更容易和更快捷的系统起动
三、更大的制造灵活性
?改进功能
?减少故障时间
?准确、可靠的诊断数据
?可靠的数字传输技术
3.PROFIBUS 网络的构成
4.协议结构
5. 物理接口
6.数据传输特点
高速（H2），RS 485
依据RS 485，异步NRZ传输
波特率从9.6kBit/s到12MBit/s,可选双绞屏蔽电缆
每段32个站，最多允许127个站
距离：12MBit/s=100m; 1.5MBit/s=400;小于等187.5KBit/s=1000m;
有中继器距离可延长到10公里
9针，D型插头
低速（H1） IEC 1158-2
同步Manchester编码,31.25kBit/s
本质安全（可选）和通过总线对站供电（可选）
屏蔽或非屏蔽的双绞电缆
第一段距离达1900米，用中继器可延长到10公里
最多127个站，每段10=32个设备
（依赖于EX类型和供电消耗）
7.PROFIBUS总线存取协议
1.PUOFIBUS 总线访问协议（第二层）对三种PUOFIBUS 版本（FMS/DP/PA）均相同
2.这使通令透明和FMS/DP/PA网络区域容易组合
3.因为FMS/DP使用相同的物理介质（RS-485/FO），因此它们能组合在同一根电缆上。PROFIBUS介质存取控制MAC的基本要求：
在主站间通信，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务；
在主站和从站间通信，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。
8. 总线访问协议的特征
混合总线访问协议:
主站间的逻辑令牌环
从站间的主从协议
主站:
主动站在一个限定时间内（Token Hold Time)对总线有控制权
从站:
从站只是响应一个主站的请求，它们对总线没有控制权
9.PROFIBUS_DP定义的三种设备类型
DP-1类主设备（DPM1）
?中央控制器，它与分散的I/O设备（DP-从）交换数据；
?允许若干个DPM1，典型的设备是PLC，PC，VME。
DP-2类主设备（DPM2）
?组态、监视或工程工具，它被用来设定网络或参数/监视DP-从设备。
DP- 从设备
?直接连接I/O 信号的外围设备；
?典型的设备是输入、输出、驱动器、阀、操作面板等等。
10.通信模式
?点对点(用户数据传送)或广播(控制指令)
?循环主—从用户数据传送
?非循环主—主数据传送
11. 耦合器的功能：段耦合器在不同的传输技术之间提供一个网关
DA/PA耦合器12. PROFIBUS—FMS应用层包括以下两个部分：
1、 FMS: 现场总线信息规范(FMS)描述通信对象和服务；
2、 LLI: 低层接口(LLI)用于将FMS适配到第 2 层。
13.PROFIBUS-FMS协议结构
第八章
1.什么是Lon；LonTalk协议；神经元芯片
（1）LON(Local Operating Network)总线是美国Echelon公司1991年推出的局部操作网络，广泛应用在工业、楼宇、家庭、能源等自动化领域。
（2）Lonworks 使用的开放式通信协议LonTalk为设备之间交换控制状态信息建立了一个通用的标准。LonTalk协议最大的特点是对 OSI的七层协议的支持，是直接面向对象的网络协议。
（3）神经元芯片(Neuron chip)：是LonWorks技术的核心，它不仅是LON总线的通信处理器，同时也可作为采集和控制的通用处理器，LonWorks技术中所有关于网络的操作实际上都是通过它实现的。
（4）Lonworks网络的特点（作业题）
2.神经元芯片的硬件结构
三个CPU各自的功能及对应的层次结构
（1）MAC通信处理器完成介质访问控制，也就是ISO的OSI七层协议的第1和2层，这其中也包括碰撞回
工业控制网络实验报告 班级：信科14-4班 姓名：温华强 学号：08143080
实验四 S7-200与S7-300(S7-400)的以太网通讯 一、实验目的 1．学习使用STEP 7 Micro/WIN32软件； 2．学会如何使用以太网建立S7-200与S7300之间的通讯； 3．掌握S7-200与S7300之间的以太网通讯是如何进行的； 二、实验必备条件 1．带有STEP 7和STEP 7 Micro/WIN32（版本 3.2 SP1以上）软件的编程设备； 2．PC/PPI 电缆和PC适配器或者 CP5611/5511/5411 和MPI电缆； 3．一个CPU22X，符合以下类型要求： CPU 222 Rel. 1.10 或以上、CPU 224 Rel. 1.10 或以上、CPU 226 Rel. 1.00 或以上、CPU 226XM Rel. 1.00 或以上； 4．一个CP243-1，订货号为 6GK7 243-1EX00-0XE0； 5．一个HUB和网络电缆或者以太网直连电缆； 6．一套 S7-300/400 PLC 包括以下器件：电源、CPU、CP343-1或CP443-1 三、实验步骤 1．将CP243-1配置为CLIENT。使用STEP 7 Micro/WIN32中的向导程序。在命令菜单中选择Tools--> Ethernet Wizard。 2．点击Next>按钮，系统会提示您在使用向导程序之前，要先对程序进行编译。点击Yes编译程序。
3．在此处选择模块的位置。在线的情况下，您也可以用Read Modules按钮搜寻在线的CP243-1模块。点击Next>按钮。 4．在此处填写IP地址、子网掩码、通讯类型，点击Next>按钮。
哈工大 2010 年 春 季学期 工业控制网络 试题A 一、填空题（共5分，每空0.5分） 1、罗克韦尔推出的现场总线控制系统的三层网络结构，其设 备层、控制层、信息层三层网络分别为：DeviceNet 、ControlNet 、 EtherNet/IP 。 2、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。 3、DeviceNet 现场总线网络上节点数最多可达64个，支持 125kbps 、250kbps 、500kbps 三种波特率。 二、单选题（共5分，每小题 1分） 1、下列哪种现场总线是建筑业国际公认的现场总线标准？ A. L onworks B. HART C. C C-Link D. Sensoplex2 答：（ A ） 第 1 页 （共 11页）
试题：工业控制网络班号：姓名： 2、CAN控制器接口PCA82C250的作用可归纳为： A. 驱动和隔离 B. 驱动和保护 C. 保护和隔离 D. 以上都不是答：（B ） 3、独立CAN控制器SJA1000采用BasicCAN模式，关于其接收滤波公式，下列表述正确的是： A. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)同或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收 B. (ID.10-ID.3)先和(A C.7-AC.0)异或，再和(AM.7-AM.0)或，若值为0xFF，则接收 C. (I D.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位同或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值为0xFF，则接收 D. (ID.10-ID.3)先和(AC.7-AC.0)按位异或，再和(AM.7-AM.0)按位或，若值为0xFF，则接收答：（C ） 4、在DeviceNet现场总线I/O连接中，使用分段协议取决于下面哪种情况？ A. 须发送的数据超过7字节 B. 须发送的数据超过8字节 C. 生产_连接_长度属性值超过7 D. 生产_连接_长度属性值超过8 答：（D ） 5、ControlNet现场总线是由下面哪个公司推出的： A. S iemens B. Boeing C. R ockwell D. Fisher-Rosemount 答：（C ） 第 2 页（共11页）
工业控制网络 题型： 填空（15*1’） 选择（10） 分析（2） 简答（5） 操作（10’） 第一章 1.现场总线 定义：国际电工委员会制定的国际标准IEC61158对现场总线（fieldbus）的定义： 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。 现场总线——控制网络 现场总线——工业电话线 现场总线——底层控制网络 2.输入输出设备 总线上的数据输入设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传输其位置状态、参数值等数据；总线上的输出数据用于：驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。 3.现场总线特点 ?适应工业应用环境。 ?要求实时性强，可靠性高，安全性好。 ?多为短帧传送。(短帧传输体现实时性) ?通信的传输速率相对较低。 4.几种现场总线 ?Foundation Fieldbus，FF ?LonWorks ?Profibus ?ControlNet ?DeviceNet ?CAN ?Hart 5.现场总线系统组成与组织结构 ?硬件： ◆总线电缆，又称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。 ◆连接在通信线上的设备称为总线设备，亦称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点 （主站、从站）。 软件包括： ?系统平台软件：为系统构建、运行以及为系统应用软件编程而提供环境、条件或工具的基础软件。 包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。 ?系统应用软件：为实现系统以及设备的各种功能而编写的软件，包括系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。 6.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（输入设备）；
实 验 一 Automation Studio 的使用和基本程序编程及调试 一、实验目的 1、掌握Automation Studio 的基本使用技巧和方法 2、熟悉Automation Studio 的基本命令 3、学会和掌握Automation Studio 程序的调试方法 二、实验设备 PC机一台，装有Automation Studio编程软件；贝加莱PLC-2003一台； 各PC机与PLC-2003通过RS232电缆连接进行通信。 详见附录一。 三、实验内容 熟悉并练习Automation Studio的使用，用选定的编程语言编制、调试控制程序。Automation Studio是贝加莱公司为其自动化控制设备PLC（可编程计算机控制器）开发的一种可使用多种编程语言的PLC开发环境，如附录二所示。 1．PLC硬件配置： 根据所给实验装置，使用Automation Studio对系统硬件进行配置。 配置方法见本指导书附录B。 2．实验程序1： 使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的第一个模拟量旋钮（电位器），来控制模拟量输
出，当旋转该电位器时，第一个模拟量输出随之变化，旋钮逆时针旋到底时（模拟量输入为最小值0），要求模拟量输出为0（光柱无显示），当旋钮顺时针旋到底时（模拟量输入为最大值32767），要求模拟量输出为最大值（光柱全显示）； 同时，第二个模拟量输出的状态正好与第一个模拟量输出相反。 3．实验程序2： 使用Automation Basic或其它PLC编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的两个开关，来控制模拟量输出，当接通（合上）其中一个开关（另一个应处于断开状态）时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，周而复始；当接通（合上）另一个开关时，第二个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，同时，第二个模拟量输出从其最大值开始随时间逐渐减小，达到0后，再从其最大值开始…，周而复始。 四. 思考题 1．在Automation Studio中为什么要对PLC系统硬件进行配置？ 2．为什么要为用户编制的控制程序命名？ 3．为用户程序选择循环周期的原则是什么？ 4．Automation Studio为用户提供多种编程语言有什么好处？
题型有概念10分、填空30分、选择10分、判断10分、挑错10分、计算，简答共30分一．概念（名词解释） 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．DC S:集中采集控制系统和集散控制系统 3．FCS:现场总线控制系统 4．TCP：传输控制协议 5．UDP：用户数据报协议 6．UCMM：未连接报文管理器 7．NUT：网络更新时间 二．填空或简答 1．现场总线的优点，特点 （1）现场总线的特点： 现场总线是现场通信网络； 现场总线是数字通信网络； 现场总线是开放互连网络； 现场总线是现场设备互连网络； 现场总线是结构与功能高度分散的系统； 现场总线是现场设备的互操作性与互换性网络 （2）优点： 导线和连接附件大量减少； 仪表和输入／输出转换器（卡件）大量减少； 设计、安装和调试费用大大降低； 维护开销大幅度下降； 系统可靠性提高； 系统测量与控制精度提高； 系统具有优异的远程监控功能； 系统具有强大的（远程）故障诊断功能； 设备配置、网络组态和系统集成方便自由； 现场设备更换和系统扩展更为方便； 为企业信息系统的构建创造了重要条件 2．现场总线系统
3．现场总线国际标准，中国标准 国际标准：IEC61158：工业控制系统用现场总线（Fieldbus for use in industrial Control System）IEC62026：低压开关设备和控制设备（Low-V oltage Switchgear and Controlgear）用现场总线（设备层现场总线） ISO11898：道路交通工具－数字信息交换－用于高速通信的控制器局域网（CAN）ISO11519：道路交通工具－低速串行数据通信 中国标准： GB/T20540-2006 测量和控制数字式数据通信工业控制系统用现场总线3：PROFIBUS GB／T18858.1－2002 低压开关设备和控制设备控制器－设备接口(CDI)第1部分总则 GB／T18858.2－2002 低压开关设备和控制设备控制器－设备接口(CDI)第2部分执行器-传感器接口（AS-i） GB／T18858.3－2002 低压开关设备和控制设备控制器－设备接口(CDI)第3部分DeviceNet 4．OSI参考模型的层对应关系（那个协议属于哪层） 5．TCPIP传输层的层对应关系（那个协议属于哪层）
一、课程设计目的和任务 设计目的 PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器 A》理论课程后，进行的实践教学。通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。主要做到以下几点： 1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法； 2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解； 3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程加深对 PLC控制系统的理解与掌握； 4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。 设计任务 本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于 M340 PLC 对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。本课程设计为后续实践课程《计算机控制系统课程设计》的下位机部分，并与《计算机控制系统课程设计》的上位机程序设计组成一套完整的计算机控制系统实践环节体系。 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 喷雾干燥塔背景描述 喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。它被广泛得使用于化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作为一套相对独立的系统进行成套供应。 喷雾干燥塔工艺流程简介
西南科技大学2014-2015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成数据传输的通信系统，还是一个借助网络完成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通信模型包括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、出错帧和超载帧。 7. 同步是数据传输中必须要解决的重要问题，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主要阶段。 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示0和1。 14.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，任意节点可以主动发送信息。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参考模型包括两层：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协议的两个主要部分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。
工业控制系统的网络化发展及现状研究 发布: 2009-10-26 | 作者: | 来源: 0引言 随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。控制系统的结构从最初的CCS（计算机集中控制系统），到第二代的DCS（分散控制系统），发展到现在流行的FCS（现场总线控制系统）[1]。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，又催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。 1计算机控制系统的发展 计算机及网络技术与控制系统的发展有着紧密的联系。最早在50年代中后期，计算机就已经被应用到控制系统中。60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制（DirectDigitalControl,DDC）。70年代中期，随着微处理器的出现，计算机控制系统进入一个新的快速发展的时期，1975年世界上第一套以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统（DistributedControlSystem,DCS）。 进入80年代以后，人们利用微处理器和一些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种DDC的控制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采样及控制中具有传统模拟仪表无法比拟的性能价格比。 80年代中后期，随着工业系统的日益复杂，控制回路的进一步增多，单一的DDC 控制系统已经不能满足现场的生产控制要求和生产工作的管理要求，同时中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。于是，由中小型计算机和微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。 进入90年代以后，由于计算机网络技术的迅猛发展，使得DCS系统得到进一步发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域DCS仍然占据着主导地位，但是DCS不具备开放性，布线复杂，费用较高，不同厂家产品的集成存在很大困难。
《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统
1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制，用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节，需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。
设计要求 2.2.1 基本设计要求 （1）根据系统控制要求设计控制整体方案；包括微处理芯片选用，系统构成框图，确定参数测范围等； （2）选用参数检测元件及变送器；系统硬件电路设计，包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路； （3）建立数学模型，确定控制算法； （4）设计功率驱动电路； （5）制作电路板，搭建系统，调试。 2.2.2 扩展设计要求 （1）在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上，通过串口与PC连接； （2）编写人机界面控制和显示程序；编写微机通信程序；实现人机实时交互。 3方案比较 方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可
精品文档过程控制系统考试试题汇总(预测) 编辑：郭长龙河南工业大学 一：填空题28分 1?过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。 2.过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3?过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。 4.过程检测仪表的接线方式有两种：电流二线制四线制、电阻三线制 5?工程中，常用引用误差作为判断进度等级的尺度。 6?压力检测的类型有三种，分别为：弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测 7?调节阀按能源不同分为三类：气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀&电动执行机构本质上是一个位置伺服系统。 9 ?气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 10. 理想流量特性有四类，分别是直线、对数、抛物线、快开。 11. 过程数学模型的求取方法有三种，分别是机理建模、试验建模、混合建模。 12?PID调节器分为模拟式和数字式两种。 13?造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长期存在偏差。 14?自动控制系统稳定运行的必要条件是：闭环回路形成负反馈。 15?DCS的基本组成结构形式是三点一线”。 二：名词解释20分 1?过程控制：指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 2?积分饱和：在积分控制范围内，积分控制输出与偏差的时间积分成正比，当控制输出达到一定限制后就不在继续上升或下降，这就是积分饱和现象。 3?串级控制系统：值采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输入去操纵调节阀，从而对住被控变量具有更好的控制效果。 4?比例控制系统：凡是两个或多个参数自动维持一定比例关系的过程控制系统，称为比例控制系统。5均匀控制系统：控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统，称为均匀控制系统。6?超驰控制系统：指在一个控制系统中，设有两个控制器，通过高低值选择器选出能适应安全生产状态的控制信号，实现对生产过程的自动化控制。 7?分程控制系统：一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上调节阀动作的系统称为分程控制系统。 8?阀位控制系统：是综合考虑快速性、有效性、经济性和合理性的一种控制系统。 9?集散控制系统：是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起来，实现对生产过程的监视控制和管理的系统。 10?现场总线：是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 三：简答题32分 1?什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用？怎样控制？ 答：PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为： (1 )比例参数KC,作用是加快调节，减小稳态误差。 (2)积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度 精品文档
一、课程设计目的和任务 1.1 设计目的 PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器 A》理论课程后，进行的实践教学。通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。主要做到以下几点： 1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法； 2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解； 3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程加深对 PLC控制系统的理解与掌握； 4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。 1.2 设计任务 本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于 M340 PLC 对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。本课程设计为后续实践课程《计算机控制系统课程设计》的下位机部分，并与《计算机控制系统课程设计》的上位机程序设计组成一套完整的计算机控制系统实践环节体系。 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 2.1喷雾干燥塔背景描述 喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。它被广泛得使用于化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作为一套相对独立的系统进行成套供应。 2.2 喷雾干燥塔工艺流程简介
1，自动控制系统的发展及其体系结构 模拟仪表控制系统（分散的） 直接数字控制系统（集中的） 集散控制系统（分散控制，集中管理） 现场总线控制系统 2，DCS的结构：分散过程控制装置部分；集中操作和管理系统部分；通信部分 特点：分散控制，集中管理 3，现场总线的基本概念 现场总线定义为应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向、串行、通信系统，也被称为开放式，数字式，多点通信的底层控制网络。 国际ISEC61158对现场总线的定义：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。 4，在现场总线控制系统中，总先设备分为：变送器，传感器，执行器，驱动器，控制器，控制监控器，网络互联设备，其他现场总线设备。 5现场总线控制系统的技术特点：系统的开放性；互可操作性与互用性；现场设备的智能化与功能的自治化；系统结构的高度分散性；对现场环境的适应性。6·IEC61158第二版现场总线标准类型：IEC61158TS; ControlNet Tm；profibus Tm p-Net；FF HSE ；SwiftNet Tm WorldFIP Interbus 7·通信系统的组成：信息源；（发送、接收）设备；信息接受者；传输介质 8·数据编码的编码方式：数字编码、模拟编码 9·通信网络的拓扑结构机器优缺点：（1）星型结构：缺点:可靠性低 （2）环形结构：优点:键路控制简化缺点：节点数量较多时会影响通信速度，另外，环是封闭的不便于扩展。 （3）总线型结构：优点：结构简单，便于扩展缺点：通信距离短。 10·传输介质：双绞线、同轴电缆、光缆11·ISO/OSI模型将各种协议分为七层：物理层、键路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。12·RS-232与RS485的区别： RS-232：她规定数据信号按照负逻辑进行工作，采用全双工工作方式。25针的接口插件，最高的传输速率为19.2kbit/s，最大传输距离为15m，主要用于只有一个发送器和接收器的通信线路，采用MAX232芯RS-485：它可以在一条通信线路上接多个发送器和接收器，（最多可接受32个），9针D型插头连接器，半双工工作方式，最大传输速率为10mbps,最大传输距离为1200m，采用MAX485芯片。 13·网络访问控制协议：时分多路访问法；查询法；令牌法；带有冲突的载波帧听多路访问法；扩展环形法。 14`PROFIBUS的三个兼容的协议：PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA PROFIBUS-FMS 15·总线存取控制机制的系统配置： 纯主--主系统（令牌传递机制） 纯主—从系统（主从机制） 混合系统 16·PROFIBUS-DP的设备类型：一级DP 主站；二级DP主站；DP从站17·PROFIBUS控制系统的组成：一类主站；二类主站；从站 18·现场设备是否具有profibus接口可分为三种形式：总线接0型；单一总线型；混合型。 19·西门子S7-300有哪些模块：电源模块ps；CPU模块；SM模块；IM模块；FM 模块；CP模块。 20`step-7功能：项目管理；硬件组态，网络组态；软件编程；运行监控。21·step-7组成：SIMATIC Manager ；符号编辑器；硬件配置；通信；信息功能。22·step-7软件的三中编程语言：梯形图；功能块图；语句表。 23·WinAC的功能：控制功能；计算功能；可视化功能；网络功能；工艺技术功能。24·WinAC的特点：提高处理性能；满足实时性能；简化通信接口；降低网络负担；易于集成用户控制要求；编程调试简单方便；节省投资成本；节约安装空间。
自动化课程设计报告 导语：报告使用范围很广。按照上级部署或工作计划，每完成一项任务，一般都要向上级写报告，反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想等，以取得上级领导部门的指导。以下是小编整理自动化课程设计报告的资料，欢迎阅读参考。 自动控制概况 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。 以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流 工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是
由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。 由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。由于可编程控制器受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。 长期以来，PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案，与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时，PLC也承受着来自其他技术产品的冲击，尤其是工业PC所带来的冲击。 微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型PLC已经出现，价格只有几百欧元。随着软PLC控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC 组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。 根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示，XX年我国DCS市场状况如下：小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场，已
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。
《工业控制网络》课程教学大纲 课程编码：T1060260 课程中文名称：工业控制网络 课程英文名称：INDUSTRIAL CONTROL NETWORK 总学时：40讲课学时：28 实验学时：12学分: 2.5 授课对象：电气工程及其自动化专业 先修课程：电路集成电子技术嵌入式系统原理及应用 一、课程教学目的 工业控制网络即现场总线是3C（Computer,Communication and Control）技术发展汇集成的结合点，是信息技术、数字化智能化网络发展到现场的结果。现场总线是自动化及电气工程领域当前和今后的发展热点。现场总线已在国民经济各个领域和国防领域中获得了广泛应用，而且应用得越来越普遍。例如，对于电气工程领域，在现代电机驱动与控制装置（如变频器）中、在数字化变电站、配电系统/继电保护装置中、在智能电器中、在楼宇自动化装置中，几乎均要求配置现场总线通信接口；对于国防领域，在航空航天设备、舰船、装甲车辆中均使用了现场总线系统。 本课程以现场总线基本技术及其节点设计为主要内容，目的是使学生掌握现场总线通信与网络基本知识，学会阅读并理解现场总线协议/规范，能够设计一般设备的现场总线通信接口，掌握典型现场总线系统的基本应用技术，并为学生进行现场总线系统设计和现场总线分析奠定一定的基础。 二、教学内容及基本要求 本课程的主要内容包括计算机网络与现场总线的基础知识、国际标准现场总线及其它主流现场总线协议/规范、现场总线节点设计以及现场总线系统应用技术基础。 第1章绪论 现场总线的发展历程、概念、组成、技术特点与优点，标准及应用领域。 第2章数据通信与计算机网络基础 数据编码方式、信号传输方式、通信方式等数据通信基础知识；网络拓扑结构、传输介质、硬件组成与介质访问控制方式等计算机网络基础知识；协议分层、接口和服务、服务原语等计算机网络基本理论；OSI参考模型和TCP/IP参考模型及其优缺点，OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。 第3章控制器局域网——CAN CAN总线的产生及其发展历程，CAN总线的技术特点，CAN节点的分层结构，CAN的一些基本概念，报文传送及其帧类型，错误类型及其界定，位定时要求，CAN总线基本技术阐释与分析，CAN控制器及接口芯片：SJA1000、82C250，CAN节点设计，CAN系统应用实例。 第4章DeviceNet DeviceNet简介，DeviceNet的连接（CAN标识符区的DeviceNet使用、连接建立概述、预定义主/从连接组、客户机和服务器的连接终点），DeviceNet信息协议（显式信息、输入/输出信息、分段/ 重组、重复MAC ID检测协议），DeviceNet通信对象类，网络访问状态机制，预定义主/从连接组，构建DeviceNet网络的步骤及所需的硬件和软件，DeviceNet节点设计、DeviceNet系统应用实例。 第5章ControlNet
湖南工业大学 课程设计 资料袋 计算机与通信学院学院（系、部）2015~2016 学年第一学期课程名称计算机网络指导教师文鸿职称副教授 学生姓名XXX 专业班级计算机1302 学号XXXXXXXXX 题目小型校园网的设计与组建 成绩起止日期2015 年12 月21 日～2015 年12 月27 日 目录清单
计算机网络课程设计 说明书 小型校园网的设计与组建 起止日期：2015 年12 月21日至2015 年12 月27 日 学生姓名XXX 班级计算机1302班 学号Xxxxxxxxxx 成绩 指导教师(签字) 计算机与通信学院 2015年12 月27 日
摘要 当今世界，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善我们的生活方式。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。自1995年中国教育教研网（CERNET）建成后，校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段。校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全，网络系统的维护等内容。通过本毕业设计课题的论述，希望使读者能够了解校园网的建设过程以及所涉及到的各种网络技术，并能对今后大家在学习网络技术知识或是进行校园网的工程建设中有所借鉴。
《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。
工业控制网络课程 设计
辽宁工业大学 工业控制网络课程设计（论文） 题目：基于CAN总线的舵机加载系统油源温度监控仪的设计 院（系）：电气工程学院 专业班级：自动化093 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： .1.2- .1.11
课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括： ①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计(论文)任务及评语 ③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字） ④目录 ⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献 2、课程设计（论文）正文参考字数：字周数。 3、封面格式 4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”（小二号、黑体、居中） ②章标题（四号字、黑体、居左）
③节标题（小四号字、宋体） ④页码（小四号字、宋体、居右） 6、正文格式 ①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉 1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级标题，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体； ③行距：20磅行距； ④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式 ①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。 ②示例：（五号宋体） 期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次. 图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.
工程工业控制课程 设计概述
目录 1 机电一体化柔性装配系统概述...................... 错误!未定义书签。 1.1系统基本组成............................... 错误!未定义书签。 1.2 下料单元的介绍............................. 错误!未定义书签。 2.上料单元PLC设计................................ 错误!未定义书签。 2.1PLC简介.................................... 错误!未定义书签。 2.2控制方式说明............................... 错误!未定义书签。 2.3I/O编号分配表.............................. 错误!未定义书签。 2.4功能表图................................... 错误!未定义书签。 2.5PLC程序说明................................ 错误!未定义书签。 2.5.1上料单元初始原位程序.................. 错误!未定义书签。 2.5.2步进电机的驱动程序.................... 错误!未定义书签。 2.5.3启动、停止、手自动,复位按钮程序....... 错误!未定义书签。 3 .S7-300 PLC主站控制部分 ........................ 错误!未定义书签。 3.1PROFIBUS-DP总线介绍........................ 错误!未定义书签。 3.2主站控制的基本要求......................... 错误!未定义书签。 3.3 S7-300PLC介绍............................. 错误!未定义书签。 3.3.1 S7-300PLC概述........................ 错误!未定义书签。 3.3.2 S7-300PLC的组成...................... 错误!未定义书签。 3.4 S7-200与S7-300的PROFIBUS –DP通信 ...... 错误!未定义书签。