思考题
第一章现场总线概述作业
1、简述现场总线的特点和优点
解：结构特点：
基础性；灵活性；易用性；分散性；经济性
技术特点：
开放性；.全数字化；.双向通信；.互可操作性与互用性；现场设备的智能化与功能自治性；系统结构的高度分散性；对现场环境的适应性
2、简述企业网络信息集成系统的基本层次结构
解：统一的企业网络信息集成系统应具有三层结构，从底向上依次是：过程控
制层(PCS)、制造执行层(MES)、企业资源规划层(ERP)
过程控制层
依照现场总线的协议标准，智能设备采用功能块的结构，通过组态设计，完成数据采集、A/D转换、数字滤波、温度压力补偿、PID控制等功能。智能转换模块对传统检测仪表的电流电压进行数字转换和补偿。
制造执行层
从现场设备中获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，还包括控制组态的设计和下装。
企业资源规划层
在分布式网络环境下构建一个安全的远程监控系统。
1.首先将中间监控层的数据库中的信息转入上层关系数据库中，使远程用户能通过浏览器查询网络运行状态，对生产过程进行实时的远程监控；
2.对数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化
3、计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段？各有何特点？
解：1）、数据采集与处理：计算机并不直接参与控制，对生产过程不会产生直
接影响，能对整个生产过程进行集中监视，可进行越限报警，可以得到大量统计数据。
2）、直接数字控制系统（DDC）：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用
为单回路控制。
3）、监督计算机控制系统（SCC）：一般由两级计算机组成，第一级计算机与生产过程连接，并承担测量和控制任务，即完成DDC控制，第一级计算机和第二级计算机之间的数据通信，通常采用串行数据链路规程，传送效率一般较低。4）、集散控制系统（DCS）：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。
5）、现场总线控制系统（FCS）：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。
第二章数据通信基础习题
习题：画出数据序列01101011的：
数据波形
时钟波形
Manchester编码波形
差分Manchester编码波形
海明码的编码规则:
发送端
根据要传输的数据单元的长度，确定冗余位的个数；
确定各冗余位在数据单元中的位置；
计算出各冗余校验位的值
排列成包含冗余校验位的数据序列，按此序列发送
接收端
按与发送方相同的方法，计算出接收数据的冗余校验位，排列成包含冗余校验位的数据序列
将按计算结果排列出的数据序列与接收到的数据序列比较，判断传输过程是否有错。是哪一位出错，并将出错位取反，以纠正该错误。
确定纠正单比特错误所需的冗余位数
设纠正单比特错误需增加的冗余位数为r，r应满足：
2r ≥m + r + 1；m为数据单元的长度
如7位的ASCII码，m为7，取r为4 可满足上式；且r为4是满足上式的最小取值
要纠正7位ASCII码中的1位错误，需要增加4个冗余位
冗余位的定位
将4个冗余位分别编号为R1, R2, R3, R4
按海明码的编码规则，这4个冗余位应分别插到数据单元的20, 21, 22, 23位置上，即R 1, R2, R3, R4将被分别插入到数据单元的D1，D2，D4，D8的位置上。
各冗余位在11位海明码中的位置
各冗余位取值的计算
海明码的每个冗余位的值都是一组数据的奇偶校验位。
冗余比特位R 1, R2, R3, R4分别是4组不同数据位的奇偶校验位，
采用二进制数据来表示海明码11个数据位数
有0001；0010；0011；0100；0101；0110；0111；1000；1001；1010，1011这11种情况
对这11种情况中位数最低位为1的位置进行偶校验，即对0001；0011；0101；0111；1001，1011这6个数据位做偶校验，得到的偶校验码为R 1的值
即R 1为对从低位数起的第1、3、5、7、9、11这6位作偶校验而得到的校验位。对这11种情况中位数的次低位为1、即倒数第2位为1的位进行偶校验，
即对0010；0011；0110；0111；01010；1011（第2、3、6、7、10、11）这6个数据位做偶校验，得到的偶校验校验位的值为R 2的值
依此类推
对这11种情况中倒数第3位为1（0100；0101；0110；0111）的位置，即第4、5、6、7这4位做偶校验，得到的偶校验码为R 3的值
R4是对倒数第4位为1的位置，即第8、9、10、11 （1000；1001；1010；1011）这4位作偶校验得到的校验位的值
示例2 ：上例中形成的10011100101海明码如经传输出现1位错误，如何检测与纠正？
如第7位出错，由原本的1变为0，使接收方收到数据为：10010100101
接收方如何从数据10010100101中发现有错？
错在哪一位？
纠错
接收方收到数据后，采用与发送方相同的方法计算出偶校验位的值；
对第1、3、5、7、9、11这6位作偶校验，得到的校验位R 1是1；
对第2、3、6、7、10、11这6位作偶校验，得到的校验位R 2是1；
对第4、5、6、7这4位作偶校验而得到的校验位R 3是1；
对第8、9、10、11这4位作偶校验得到的校验位R 4是0。
对接收数据按与发送端相同的方法作偶校验
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
由相应位偶校验得到的校验位排列成R4R3R2R1,其二进制数为0111
这一结果表明通信传输出现了错误
出错位位于第7位
将接收数据的第7位求反，由0改变为1，便纠正了传输过程中出现的错误
如果该海明码传输过程正确，没有出错，其偶校验位R 1、R2、R3、R4为多少？
第三章控制网络基础思考题
1、简述控制网络的主要特点？
解：1. 控制网络的节点
除了普通PC或其他种类的计算机、工作站可以作为控制网络的节点外，控制网络的节点大都是具有计算与通信能力的测量控制设备
a、控制网络的任务
控制网络以具有通信能力的传感器、执行器、测控仪表作为网络节点，以现场总线为通信介质，连接成开放式、数字化、多节点通信，完成测量控制任务的网络。
b、控制网络的工作环境
控制网络要面临工业生产的强电磁干扰，面临各种机械震动，面临严寒酷暑的野
外工作环境，要求控制网络能适应这种恶劣的工作环境。
控制网络肩负的特殊任务和工作环境，使其具有许多不同于计算机网络的特点：控制网络的数据传输量相对较少，传输速率相对较低，多为短帧传送。要求通信传输的实时性强，可靠性高。
c、控制网络的实时性要求
控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足对控制的实时性要求。实时控制对某些变量的数据往往要求准确定时刷新，控制作用必须在一定时限内完成，或者相关的控制动作一定要按事先规定的先后顺序完成，这种对动作时间有严格要求的系统称为实时系统。
2、总线访问控制技术可分为哪两大类？各自的代表性技术是哪些？
3、CSMA/CD的发送数据工作过程？
解：CSMA/CD发送数据流程
(1)当某个节点要发送数据，先侦听媒体，判断是否有信号在传输；
(2)如果有信号传输，转(1) ，继续侦听；
(3)如果媒体上无信号传输，发送数据，同时对媒体继续监听；
(4)如果发出信息与监听信息一致，则认为无冲突，数据正确发送，完成发送任务；
(5)如果发送数据与监听信息不一致，则认为发生冲突，立即中止发送过程，并向媒体发送“冲突强化”信号，使其他节点感知冲突，本节点计算发送失败的次数；
(6)如果发送失败的次数小于某个阀值，按二进制指数退避算法生成等待时间值，等待一定时间，转(1) ，重新发送；
(7)如果发送失败的次数大于某个阀值，停止发送尝试，通知用户，产生网络错误。
CSMA/CD接收数据流程
网络上每个节点都监听媒体，若有信号传输，则收集信息并组成帧；然后，节点分析和判断帧中的接收地址；如果接收地址是本地地址，复制接收该帧；否则，丢弃该帧。
4、令牌环发送和接收数据的过程是什么？
解：1）、谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为“令牌”（TOKEN）的特
殊帧来控制的。只有拿到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只能等待。2）、拿到令牌的站将令牌的访问控制字节修改，访问控制字段中的T令牌位由0变为1，后面加挂上自己的数据进行发送。
3）、数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较：
a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器，供高层软件处理，同时将修改了状态位的原帧送回环中；
b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中
4）、数据循环一周后由发送站回收。即发送的帧在环上循环一周后再回到发送站时，从返回的帧状态位可以得知发送成功，发送站将该帧从环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其余的站点能获得发送帧的许可权。
5、令牌总线中令牌丢失和令牌重复的处理方法？
解：令牌总线中令牌丢失的处理：
1.每个节点都设有“环不工作计时器”，规定时间未监听到媒体上有信息，
“环不工作计时器”超时，表示令牌丢失，或环路处于初始工作状态；
2.所有节点采用竞争总线方式，争夺生成令牌的权利；
(1)各节点根据本节点地址，形成不同长度的“要求令牌命令帧”，发往媒体并监听媒体；
(2)不同地址形成不同长度帧，发往媒体，必然产生冲突，所有节点忽略这种冲突。
(3)发送较短的帧的节点发送帧后，仍会听到其他节点在发送信息；
发送最长帧的节点发送帧后，会听不到其他节点在发送信息，最终获得产生令牌的权利。
令牌总线中令牌重复的处理：
令牌重复的处理由获得令牌的节点进行处理；
当获得令牌的节点感知媒体上有信号传输，表示有其他节点也掌握令牌，该节点简单的丢弃令牌，回到接收状态；
有时，减少令牌的结果会导致令牌的丢失，于是进入令牌丢失处理过程。
6、OSI标准模型一共有哪几层？对比OSI模型，简述FF总线、HART总线和EPA总线的通信模型？
解：
HART通信模型：
由三层组成：物理层、数据链路层、应用层。
7、解释现场总线协议的一致性测试目的和可互操作性的测试目的。解：1.一致性测试目的：检测实现协议的实体或系统与协议规范的符合程度。
2. 互操作性测试的目的：检查同种协议的不同版本或不同实体间的互通和互操作能力。将一个或多个待测网络设备连接起来，在实际的网络环境中进行测试。
8、一致性测试内容
解：基本互连测试：检查被测实体是否具有进一步测试条件；最小连接能力；
基本发送和接收数据；
能力测试：是否符合静态一致性要求——实现最基本的协议要求；
行为测试：是否符合动态一致性要求——各个状态下所允许的行为是否与协议规定一致。
一致性分解测试：对一致性要求逐项给出肯定或否定回答。
一致性协议测试特点：尽可能检查被测实体协议实现的完备性，处理各种异常情况的正确性和可靠性。
一致性协议测试结果以三种形式给出：通过(PASS)、失败(FAIL)和无法判断。9、一个实体通过了一致性测试，并不意味可以通过互操作性测试；通过互操作性测试，不一定可以通过一致性测试。
第四章CAN通信控制器思考题
1.请写出CAN的中文全称。
解：CAN（Controller Area Network）控制器局域网
2.CAN是哪个世纪哪个年代由德国Bosch公司推出的，CAN已成为哪两个国际标准？
解：20世纪80年代由德国Bosch公司推出，现已被列入ISO国际标准ISO11898 3.CAN的10个技术特点中哪个技术特点是它最突出的技术特点？解：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。
4.CAN可以分为物理层和数据链路层，其数据链路层又可以分为哪两层？
解：逻辑链路控制子层LLC和媒体访问控制子层MAC
5.请列出CAN数据帧的7个位场。
解：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束
6.CAN总线的数据帧中数据长度码和数据字节数的关系。
7.CAN总线的最大长度是多少？
解：10km
8.CAN总线的最大通信距离是多少？
9.CAN数据帧中的RTR位为显性还是隐性？CAN远程帧中的RTR 位为显性还是隐性？
解：RTR位在数据帧中必须是显位，而在远程帧中必须为隐位。
10.CAN包括哪4种类型的帧？
解：数据帧、远程帧、出错帧、超载帧。
11.CAN的正常位时间由同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2这4个时间段组成，那么其采样点处于哪个段的结束？
12.ISO11898是如何规定CAN总线典型电平的？
解：CAN总线电平是如何定义的？
隐性状态（1）：2.5 2.5，总线差分电平0V
显性状态（0）：3.5 1.5 总线差分电平2V
此处要画波形标显隐！！
13. CAN总线中，通过报文标示符ID确定报文的优先级，若4个标准格式数据帧的报文标示符ID分别为11001100001、11001101001、11001000001和11001000010，那么它们争用总线时，哪个报文获得总线的访问权？
14.CAN总线标准格式数据帧的最小位数为多少，最大位数又为多少？
15.设CAN总线的通信速率为500kbps（1位时间为2us），对于2字节标准格式的数据帧（位数为60位），若其帧间空间为3位，请计算其最小CAN中断时间？
16.独立CAN控制器SJA1000的最大时钟频率为多少？
解：24MHz
17.若CAN总线定时寄存器0（BTR0）的值为“11000011”，请计算CAN总线的系统时钟周期tscl(计算方法见书84页)？
解：tscl=2tclk（32BRP.5+16BRP.4+8BRP.3+4BRP.2+2BRP.1+1）=2tclk*（0+0+0+0+2+1）=6tclk
18.CAN总线定时寄存器1（BTR1）的BIT5位即SAM位为“1”时，总线被采样1次还是3次？
解：SAM位为1时总线采样3次，为0时总线采样1次。
19.PCA82C250是CAN控制器还是CAN控制器接口芯片？
解：接口芯片。
21、CAN现场总线的发送器和接收器均使用SJA1000，采用CAN2.0A 规范，发送器发送的4个报文的ID分别为：
（1）11001100001；
（2）11001101001；
（3）11001000001；
（4）11001001001。
欲使接收器只接收报文（1）、（3），应如何设置接收器SJA1000的ACR和AMR？
解：报文ID为1100，1X00，001时接收
ACR=1100,1000
AMR=0000,0100
22、CAN节点使用SJA1000，振荡器频率为16MHz，若使波特率为1Mbps，如何设置SJA1000的BTR0和BTR1？
解：BTR0各位为：
SJW.1/ SJW.0/BRP.5/BRP.4/BRP.3/BRP.2/BRP.1/BRP.0
BTR1各位为：
SAM/TSEG2.2/TSEG2.1/TSEG2.0/TSEG1.3/TSEG1.2/TSEG1.1/TSEG1.0
因tCLK=1/fXTAL=1/16M=62.5纳秒，则CAN系统时钟tscl =2 tCLK BRP=125BRP纳秒。
若使波特率为1Mbps，则每一位的位时间T须为1微秒（即1000纳秒），令其含有p（8-25的整数）个CAN系统时钟，则应使125*p*BRP=1000，故波特率预引比例因子BRP=1，p=8。
因BRP=32BRP.5+16BRP.4+8BRP.3+4BRP.2+2BRP.1+BRP.0+1，故BRP.5-BRP.0各位皆应为0。
可取同步跳转宽度（不应超过下文的pTSEG1或pTSEG2）SJW为1，则SJW.1-SJW.0各位皆应为0。
故解得BTR0=0x00。
因波特率为1Mbps，属高速总线，所以应采用1次采样，SAM取值0。
因每一位时间T=tSYNCSEG+tTSEG1+tTSEG2，
所以有：p=pSYNCSEG+pTSEG1+pTSEG2
8=1+ pTSEG1+pTSEG2
可令pTSEG1=5，pTSEG2=2
则TSEG2.2=0、TSEG2.1=0、TSEG2.0=1
TSEG1.3=0、TSEG1.2=1、TSEG1.1=0、TSEG1.0=0
故解得BTR1=0x14。
所以BTR0=0x00、BTR1=0x14为本题的一组解。
（另外，本题还可有其它解，BTR0、BTR1可分别为0x00、0x23；0x40、0x14；0x40、0x23；0x80、0x23。）
23、一个设备，需以250微秒为周期，每次发送8个字节的I/O数据到DeviceNet总线上，请为其选择合理的总线通信速率。若使用SJA1000独立CAN控制器，晶振频率为16MHz，请设计出BTR0和BTR1的值。
解：根据题意，若满足要求，DeviceNet总线通信速率应不小于444kbps（即
111x1000000÷250），因为DeviceNet只使用125kbps、250 kbps、500 kbps三种通信速率，故只有选择500kbps，才能满足要求。
BTR0各位为：
SJW.1/ SJW.0/BRP.5/BRP.4/BRP.3/BRP.2/BRP.1/BRP.0
BTR1各位为：
SAM/TSEG2.2/TSEG2.1/TSEG2.0/TSEG1.3/TSEG1.2/TSEG1.1/TSEG1.0
因tCLK=1/fXTAL=1/16M=62.5纳秒，
则CAN系统时钟tscl =2 tCLK BRP=125BRP纳秒。
若使波特率为500kbps，则每一位的位时间T须为2微秒（即2000纳秒），令其含有p（8-25的整数）个CAN系统时钟，则应使125*p*BRP=2000，故波特率预引比例因子BRP=1，p=16。
因BRP=32BRP.5+16BRP.4+8BRP.3+4BRP.2+2BRP.1+BRP.0+1
故BRP.5-BRP.0各位皆应为0。
可取同步跳转宽度（不应超过下文的pTSEG1或pTSEG2）SJW为1，则SJW.1-SJW.0各位皆应为0。
故解得BTR0=0x00。
因波特率为500kbps，属高速总线，所以应采用1次采样，SAM取值0。
因每一位时间T=tSYNCSEG+tTSEG1+tTSEG2，
所以：p=pSYNCSEG+pTSEG1+pTSEG2
16=1+ pTSEG1+pTSEG2
可令pTSEG1=13，pTSEG2=2
则TSEG2.2=0、TSEG2.1=0、TSEG2.0=1
TSEG1.3=1、TSEG1.2=1、TSEG1.1=0、TSEG1.0=0
故解得BTR1=0x1C。所以BTR0=0x00、BTR1=0x1C为本题的一组解。
24、使用晶振频率为16MHz的独立CAN控制器SJA1000，若BTR0=01Hex，BTR1=1CHex，则由其所决定的位速率是多少？
24、系统中SJA1000的外接晶振16M，BTRO=00H，BTR1=14H，计算系统时钟周期和波特率？
25、在CAN总线中，已知总线定时寄存器0的控制字为53H和总线定时寄存器1的控制字为2FH，采用16M晶振，试计算（1）同步调转宽度tsjw；（2）时间段1 TSEG1，时间段2 TSEG2 （3）总线的波特率。
第五章基金会现场总线思考题
1、FF的通信栈是指什么？
解：FF总线的参考模型中的数据链路层和应用层统称为通信栈。
2、FF模型中系统管理内核的任务和组成？
解：任务：负责与网络系统相关的管理。
组成：占据应用层和用户层的部分位置。
1) 系统管理内核协议(SMKP)：与远程SMK通信的协议;
2) 对象字典(OD)：用于说明总线上传输的数据格式和意义的对象描述的集合；
3) 系统管理信息库(SMIB)：存放用于控制系统管理操作的各种信息,这些信息都被组织成对象；
4) 系统管理内核程序。
3、FF层发送数据的过程
例：当A设备的用户层有数据要发送到B设备的用户层时：
A的用户层将原始数据送到其相邻的下一层——应用层。应用层根据应用层协议将这些数据加以处理，将一个标题（或称控制信息）添加在数据上，这是第一次数据封装。原始数据加上应用层的标题作为一个单元又传送到下一层——数据链路层。在数据链路层进行第二次封装，同时加上标题和标尾。标尾包括用于差错检测的帧检验序列。数据链路层构成的数据单元称为数据帧，数据帧被物理层添
加同步、起始界和终止界标志进行编码形成一比特流，经物理传输介质发送到目的设备。
目的设备接到这些数据时，进行相反的处理过程，即“解封”。
当每一层数据向上一层传送时，都将其最外面的标题剥去，并根据标题中包含的该协议信息进行处理，将其余部分传递给相邻的上一层。这种处理过程一直持续到用户层，最终到达用户层的就是发送设备要发的原始数据。
4、FF中的VCR代表什么含义？它位于协议中的哪一层？它有哪几种类型？对应每种类型，给出一个应用举例。
解：1）VCR是现场总线网络中各个应用进程之间的逻辑通信通道；
2）它位于协议中的应用层；
3）类型：客户/服务器型，应用：设定给定值；改变模式；调整控制参数；上载/下载；报警管理；访问显示画面；远程诊断。
报告分发型，应用：向操作台通告报警状态；报告历史数据趋势。
发布/预定接收型，应用：向PID控制功能块和操作台发送检测值。
5、FF的H1标准最远通信距离是多少？每个通信段在不使用中继器和使用中继器的情况下最多可挂接多少台设备？
解1900m，不使适用中继器可挂32个，使用中继器最多可挂156个。
6、按FF总线标准IEC1158安装时，为了避免电缆风险集中应采取哪些措施？
解：1)可以使用双根电缆冗余来减少开路风险;
2)在各个支路上串联一定电阻以防止短路风险。
7、FF中的LAS含义是什么？它完成什么功能？
解：LAS是总线段的调度中心,具有总线上所有设备的清单和链路活动调度表，
控制通信介质上数据传输活动,任何时刻每个总线段上都只有一个LAS处于工作状态。
LAS链路活动调度器掌管受控调度通信与非调度通信。LAS具有以下五种基本功能：
1) 向设备发送强制数据CD;
2) 向设备发送传递令牌PT;
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的响应。令牌规定了可用的最大时限,过期被LAS收回。
8、工业现场通信数据一般可分为哪两种类型？试举例说明。FF 协议针对这两种类型的通信数据分别采用了什么总线通信调度方式？
解：1) 周期性产生、周期性通信的数据：此类数据通信是由某些周期性执行
的监控过程以某种固定频率执行一些重复性运动而产生的，比如周期性的数据采集和控制回路的执行等。
2) 非周期的数据通信：在工业过程中许多的事件是不可预知的随机发生的事件，无固定规律。这一类数据通信对时间要求的苛刻程度又是不一样的，报警等信息往往要求其必须在一段时间之内被正确地传送至相关的进程并立即被响应，另外一些操作对响应时间要求一般，如操作员对数据库的查询等，可以容忍在一个较宽的时限之内得到响应。
9、FF总线与简单的I/O总线的关键区别
解：由于FF总线引入了FB功能块，使得用户可以脱离复杂的编程工作，而直
接地使用功能块对系统及其中每台设备进行组态，这使得FF标准不简单是信号标准和通信标准，而是一个系统标准。
10、简述链路活动调度的操作过程并画出调度框图。
解：链路活动调度器可以发送两种令牌：
强制数据：强制数据的协议数据单元CD DLPDU用于分配强制数据令牌。LAS 按照调度表周期地向现场设备循环发送CD。LAS把CD→数据发布者的缓冲区→得到CD后，数据发布者便开始传输缓冲器内容。
传递令牌：如在发布下一个CD令牌之前还有时间，可发布传递令牌PT或发布时间发布信息TD(time distribution)，或发布节点探测信息PN(probe node)。
11、简述FMS子层提供的两种服务的类型。
解：1) 确认服务：用于操作和控制应用进程对象。如读/写及修改对象描述（访问对象字典），使用了客户/服务器方的VCR。
2) 非确认服务：用于发布数据或通报事件。发布数据使用发布方/预定接收方VCR，而通报事件使用报告分发型VCR。
12、FF用户层有哪几种块？各种块的主要作用是什么？
解：资源块、变送块（转换块）和功能块。
●资源块包含现场总线设备中的物理及状态信息。
●变送块模块负责接收传感器的物理信号。并将其规范
化为功能块输入。
●功能模块采用面对对象的设计方法（OOD），将诸如
模拟输入，模拟输出和PID控制等功能标准化地封装为
模块，嵌入现场仪表中。
13、写出6个以上FF功能块的名称。
14、简述设备描述DD的概念及其组成。
解：设备描述(DD，Device Descriptions)是基金会现场总线为实现可互操作性而
提供的一个重要工具。
DD由两个部分组成：
1. 由基金会提供的为所有标准的功能块和转换块的设备描述，它包括由DDL描述的一组标准块及参数定义。
2. 由设备制造商提供的包括由DDL描述的设备功能的特殊部分，如设备的量程、诊断程序等。
15、CAN总线电平是如何定义的？
解：隐性状态（1）：2.5 2.5，总线差分电平0V；
显性状态（0）：3.5 1.5 总线差分电平2V；
此处要画波形标显隐！！
16、如何区分标准数据帧、标准远程帧、扩展数据帧、扩展远程帧？
标准数据帧：11位标识符+RTR显性+（控制场IDE显性）
标准远程帧：11位标识符+RTR隐性+（控制场IDE显性）
拓展数据帧：11位标识符+SRR隐性+IDE隐性+18位标识符+RTR显性
拓展远程帧：11位标识符+SRR隐性+IDE隐性+18位标识符+RTR隐性
一、概念题 1、现场总线 现场总线是指安装在制造或过程区域的现场设备与控制室内的自控制装置 之间数字式、串行、多点通信的数据总线。 2、模拟数据编码 用模拟信号的不同幅度、频率、相位来表达数据的0、1状态。 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。 4、单极性码 信号电平是单极性的。 5、双极性编码 信号电平为正、负两种极性的。 6、归零码（RZ） 归零码在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的编码。可以很方便地确定每个码元的界限和信号电平。 7、非归零码（NRZ） 非归零码在整个码元时间内维持有效电平。如果两个码元数据相同（例如都是1），则电平保持不变。而这种情况下要求区分每个码元的 电平就必须对每个码元的占用时间做精确确定。否则，就会带来不同步 的问题。 8、差分码 差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”。变化为“1”，不变化为“0”。 9、基带传输 人们把数字数据信号固有的频带称为基带，相应的矩形脉冲信号称为基带信号。 10、载波传输 把数字基带信号记载到连续的高频载波上进行传输的系统叫载波传输或调制传输。 11、单工通信
数据单向传输（无线电广播） 12、半双工通信 数据可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输（对讲机） 13、全双工通信 数据可同时双向传输（电话） 两个方向的信号共享链路带宽： 1）链路具有两条物理上独立的传输线路，或 2）将带宽一分为二，分别用于不同方向的信号传输 14、广播式网络 在广播式网络中，所有连网计算机都共享一条公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他的计算机都会“收听”到这个分组。 15、点到点网络 与广播式网络相反，在点到点网络中，每条物理线路连接一对计算机。 假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间结点的接收、存储与转发，直至目的结点。 采用分组存储转发与路由选择机制是点到点式网络与广播式网络的重要区别之一。 16、广播风暴 网络上的一个错误数据包的广播，它会引起多个主机立刻响应，一般说来，这种平等的错误数据包会引起风暴严重地成指数增长。 17、本质安全 18、总线供电 19、CSMA/CD 20、CTDMA 21、总线仲裁 二、填空题
《现场总线及其应用第2版主编郭琼课后习题答案》 机电职业技术学院电气工程系 作者：卡尔二毛第一章： 1.过程控制系统的发展经历了那几代控制系统？ 答：共5代。1.基地式仪表控制系统2.模拟式仪表控制系统3.直接式数字控制系统（DDC）4.集散控制系统（DCS）5.现场总线控制系统（FCS） 2.阐述DDC控制系统的结构及工作过程？ 答：结构由：计算机控制系统和生产过程的输入、输出设备组成。 工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量进行巡回检测，然后根据变量，按照一定的控制规律进行运算，最后将运算结果通过输出通道输出，并作用于执行器，使被控变量符合系统要求性能指标。 3.计算机在DDC控制系统中起什么作用？ 答：完成对生产过程的自动控制、运行参数监视等。 4.DDC控制系统的输入、输出通道各起什么作用？ 答：输入通道作用：用于向计算机输入生产过程的模拟信号、开关量信号或数字信号。 输出通道作用：用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。 5.计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？ 答：用户软件和系统软件。用户软件供用户使用处理一些相关工作；系统软件是用户软件的操作平台，具有开发性。 6.什么是集散控制系统？其基本设计思想是什么？ 答：集散控制系统：由过程控制级和过程监控级组成的、以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。核心思想：集中管理、分散控制。 7.简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用？ 答：层次结构：分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级； 分散过程控制级作用：完成生产过程的数据采集、闭环调节控制和顺序控制等功能。 集中操作监控级作用：了解系统操作、组态、工艺流程图显示、监控过程对象和控制装置的运行情况，并可通过通信网络向过程级设备发出控制和干预指令。 综合信息管理级作用：监视企业各部门的运行情况，实现生产管理和经营管理等功能。 8.生产过程包括哪些装置？ 答：PLC、智能调节器、现场控制站和其他测控装置。
几种常见的现场总线简介从1984年IEC开始制订现场总线国际标准至今，经过16年的努力和有关各方的协商妥协，最终，采用包括8种类型现场总线的IEC6lI58标准，并于1999年底的投票中得以通过。 2.1 Type l IEC技术报告（即FF H1）FF H1现场总线的网络协议是按照ISOOSI参考模型建立的，它由物理层、数据链路层、应用层，以及考虑到现场装置的控制功能和具体应用而增加的用户层组成。基金会现场总线（FF）是Type1现场总线的一个子集（Subset）。 2.2 Type 2 ControlNet ControlNet现场总线得到美国Rockwell公司支持。它采用了一种新的通信模式：生产者/客户（Producer/Consumermodel）模式。这种模式允许网络上的所有节点，同时从单个数据源存取相同的数据。这种模式最主要的特点是增强了系统的功能，提高了效率和实现精确的同步。 2.3 Type 3 Profibus Profibus得到德国Siemens公司支持。Profibus数据链路层总线存取有两种方式，即令牌环（Token-Ring）方式和主站/从站（Master/Slave）方式。Profibus系列由3个兼容部分组成，即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA。Profibus-DP适用于设备级控制系统与分散I/O之间高速通信，它使用物理层、数据链路层以及用户接口。Profibus-FMS适用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。Profibus-PA专为过程自动化设计，它能够将变送器和执行器连接到一根公共总线，符合IEC61158.2物理层规范，
现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统，把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统，把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统，把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统，它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开，相关标准的一致，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展，现场设备本身已经具备自动控制的基本功能，所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
关于测量工作的心得体会 篇一： XX年6月11号，我们正式开始了为期两周的“工程测量实习”，在此之前，我们在老师的带领下进行了一系列的准备工作。首先，说明了测量任务和测量的实际意义及重要性。 在这个盛夏时节，天气虽然不是很好，高温酷暑，但我们还是安安心心的测量，抓紧时间实习，为了尽快完成任务，我们每一天都在加班的努力，尽管很累，很辛苦，可我们还是克服了种种困难，同时我们也在实习中感觉到了充实。在此之前，我们通过一个学期的学习，了解了测量的理论知识，但那远远不够，实际操作对我们来说还是模糊的，所以，这次实习就是对我们整个学期以来本科目的一次大检验。我们把这次实习当做我们以后工作的一次磨练，把我们学到的知识与实际联系起来，从实践中发现自己的不足，弥补我们的缺陷。 测量是一项务实求真的工作，半点马虎都不行，我们在测量实习中必须保持数据的原始性，这也是很重要的。为了确保计算的正确性和有效性，我们得反复校核对各个测点的数据是否正确。我们在测量中不可避免的犯下一些错误，比如读数不够准确，气泡没居中等等，都会引起一些误差。因此，我们在测量中内业计算和测量同时进行，这样就可以及时发现错误，及时纠正，同时也避免了很多不必要的麻烦，节省了时间，也提高了工作效率。
测量也是一项精确的工作，通过测量学的学习和实习，在我的脑海中形成了一个基本的测量学的轮廓。测量学内容主要包括测定和测设两个部分，测量的基本工作包括角度测量、距离测量和高程测量。 在这次实习中，我们学到了测量的实际能力，更有面对困难的忍耐力，同时也认识到小组团结的重要性以及测量的步骤。首先，是熟悉了水准仪、全站仪的用途，熟练了水准仪、全站仪的使用方法，掌握了仪器的检验和校正的方法;其次，在对数据的检查和校正的过程中，明白了各种测量误差的来源，其主要有三方面：仪器误差、外界影响误差(如温度、大气折射等)、观测误差。了解如何避免测量结果误差，最大限度的就是减少误差的出现，即要做到：1、在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。2、提高自身的测量水平，降低误差。3、通过各种处理数据的数学方法如：多次测量取平均数等来减少误差。除此之外，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循基本的测量原则，“由高级到低级”“从整体到局部”、“先控制后碎步”、并做到步步有检核。这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。通过工程实践，学会了很多课堂上无法学到的东西，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与同学的交际合作能力。一次测量实习要完整的做完，单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。
1.计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段？各有何特点？ 一、数据采集与处理：计算机并不直接参与控制，对生产过程不会产生直接影响，能对整 个生产过程进行集中监视，可进行越限报警，可以得到大量统计数据。 二、直接数字控制系统（DDC）：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统 有一个功能较齐全的运行操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。 三、监督计算机控制系统（SCC）：一般由两级计算机组成，第一级计算机与生产过程连接， 并承担测量和控制任务，即完成DDC控制，第一级计算机和第二级计算机之间的数据通信，通常采用串行数据链路规程，传送效率一般较低。 四、集散控制系统（DCS）：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对 独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。 五、现场总线控制系统（FCS）：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协 议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统。 2.什么是现场总线？简述现场总线出现的背景？ 1.在生产现场的测量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统称为现场总线； 2.出现的背景是：一是技术基础：现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟 信号及普通开关量信号的传输；二是技术开发和标准制定的战争：不同的国际标准化组织对现场总线的优缺点存在激烈争论。 3.什么是现场总线控制系统？简述现场总线系统技术特点？ 1.现场总线控制系统采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位 于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，各种适应实际需要的控制系统； 2.现场总线系统技术特点：（1）开放性（2）互可操作性与互换性（3）设备智能化（4） 彻底分散（5）现场环境适应性（6）系统可靠性（7）信息一致性（8）经济性（9）易于安装和维护。 4.简述FCS与DCS的区别？FCS有何优点？ 区别是FCS是放弃常规的4~20mA模拟信号传输标准，采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实际需要的控制系统； 5.主流现场总线有哪些？其特点如何？ 1.主流现场总线有DDC，DCS，FCS； 2.DDC：由计算机参与闭环控制过程，无需模拟控制器，控制系统有一个功能较齐全的运行 操作台，设定、显示、报警等集中在这个控制台上，操作方便，由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的，其中流动的信号都是电气信号，因此计算机不可能与现场装置离得太远，所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少，多数情况下应用为单回路控制。 DCS：采用网络技术实现数据的高速远距离传送；采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险；通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。 FCS：采用一定的媒体作为通信线路，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个设备之间，以及现场设备与远程监控计算机之间，实现全数字传输和信息交换，是各种适应实
现场总线控制系统的现状和发展前景 序言 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。计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术，是能应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司都投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS 发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统，已被称为第五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication通信)技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍未形成一个统一的标准，目前现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础，这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法，将极大地推动整个工业领域的技术进步，对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 现场总线技术是当代工业数字通信的前沿技术，是计算机技术、通信技术和自动化控制技术的集成，也是信息技术、测量技术在信息时代的体现。现场总线技术经过10年的研发、试验和局部应用阶段，现已开始大量地在中小系统中应用，并开始在超大规模的自动化系统工程中应用。现场总线技术是工业数字通信时代的先驱，它的出现正在引起工业控领域的一次前所未有的技术革命。现场总线不仅仅是分散于最底层的控制系统，而且是建立于整个工业体系的通信系统，它的通信协议建立在控制策略之上，标准的编程语言(DDL)和强大的通信功能，使现场总线控制系统成为贯彻操作者意志的最得力的工具，由于其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的控制方法。 进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国现场总线控制系统行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO, 近年来，现场总线控制系统行业的出口也形势喜人，2008年，全球金融危机爆发，我国现场总线控制系统行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，现场总线控制系统行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面，2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国现场总线控制系统行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。
控制测量实习实习心得文档6篇Control survey practice experience document 编订：JinTai College
控制测量实习实习心得文档6篇 小泰温馨提示：心得体会是指一种读书、实践后所写的感受性文字。语言类读书心得同数学札记相近；体会是指将学习的东西运用到实践中去，通过实践反思学习内容并记录下来的文字，近似于经验总结。本文档根据心得体会内容要求和针对主题是实习期群体的特点展开说明，具有实践指导意义，便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及打印。 本文简要目录如下：【下载该文档后使用Word打开，按住键盘Ctrl键且鼠标单击目录内容即可跳转到对应篇章】 1、篇章1：控制测量实习实习心得文档 2、篇章2：控制测量实习实习心得文档 3、篇章3：控制测量实习实习心得文档 4、篇章4：测量实习感受文档 5、篇章5：测量实习感受文档 6、篇章6：测量实习感受文档 通过这次的控制测量实习，首先测量学是一项精确的工作，通过在学习工程测量这一门课程的过程中，使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓，而实习的目的，就在
于要将这些理论与实际工程联系起来。下面是小泰为大家收集整理的控制测量实习实习心得，欢迎大家阅读。 篇章1:控制测量实习实习心得文档 在这次为期两个月的实习过程中，我基本掌握了课堂所 学的测量学知识，知道如何正确使用水准仪、全站仪测量距离、角度、高差等。当第一天开始测量的时候，我的心里还一阵阵的发愁：该如何把任务进行下去。可当动手的时候，发现其实并不难，听老师讲解一遍自己动手操作一遍，就基本掌握了方法。要想提高效率和测量精度，还要经常练习，这样才能做到举一反三。 通过这次的实训，通过实际的测量实习，让我学到了很 多实实在在的东西，比如对实验仪器的操作更加熟练，很大程度上提高了动手和动脑的能力。我体会到，一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。另外这次测量实习也培养了我们小组的分工协作的能力，增进了同学之间的感情，深化了友谊。当然在实习过程中难免会碰到一矛盾，各有各的方法和见解，但是我们能够及时地进行交流和沟通，得到统一的答案!实训的目的是为了让我们每个学生更加深刻的 了解怎样熟练的使用全站仪和水准仪，并且能够单独的完成一
一、单选题 1.若两台主机在同一子网中，则两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”的结果一定（）C A．为全0 B ．为全1 C ．相同 D ．不同 2. 采用海明码纠正一位差错，若信息位为7位，则冗余位至少应为（）C A． 5位 B ．3位 C ．4位D． 2位 3. 采用曼彻斯特编码的数字信道，其数据传输速率为波特率的（）C A ．2倍 B ．4倍 C ．1/2倍D． 1倍 4.一个快速以太网交换机的端口速率为100Mbit/s，若该端口可以支持全双工传输数据，那么该端口实际的传输带宽为（）C A．100Mbit/s B． 150Mbit/s C．200Mbit/s D．1000Mbit/s 5.在常用的传输介质中，（）的带宽最宽，信号传输衰减最小，抗干扰能力最强。C A．双绞线B．同轴电缆 C．光纤 D．微波 6．集线器和路由器分别运行于OSI模型的（）D A．数据链路层和物理层B．网络层和传输层 C．传输层和数据链路层D．物理层和网络层 7. 在 TCP/IP 参考模型中TCP协议工作在（）B A．应用层B．传输层C．互连层D．主机-网络层 8．在不同的网络之间实现分组的存贮和转发，并在网络层提供协议转换的网络互连器称为（）。B A．转接器 B．路由器 C．网桥 D．中继器 9. 下面描述的内容属于配置管理的是（）。A A．监控网络和系统的配置信息 B．测量所有重要网络资源的利用率 C．收集网络管理员指定的性能变量数据 D．防止非授权用户访问机密信息 10. 路由器是____________的设备 C A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．传输层 11.路由器是一种常用的网络互连设备，它工作在OSI／RM的（1）上，在网络中它能够根据网络通信的情况（2），并识别（3） ,相互分离的网络经路由器互连后（4）。(1)C (2)A (3)B (4)D
主流现场总线简介 下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。 1、基金会现场总线（FoundationFieldbus 简称FF） 这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。 基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。FF分低速H1和高速H2两种通信速率，前者传输速率为31.25Kbit/秒，通信距离可达1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号IEC1158-2标准。FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。 2、CAN（ControllerAreaNetwork 控制器局域网） 最早由德国BOSCH公司推出，它广泛用于离散控制领域，其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN协议分为二层：物理层和数据链路层。CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。CAN 支持多主工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突，通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s，通讯速率最高可达40M /1Mbp/s，网络节点数实际可达110个。目前已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。 3、Lonworks 它由美国Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡导。它采用ISO/OSI模型的全部7层通讯协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质，通讯速率从300bit/s至1.5M/s不等，直接通信距离可达2700m（78Kbit/s），被誉为通用控制网络。Lonworks技术采用的LonTalk协议被封装到Neuron（神经元）的芯片中，并得以实现。采用Lonworks技术和神经元芯片的产品，被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。 4、DeviceNet DeviceNet是一种低成本的通信连接也是一种简单的网络解决方案，有着开放的网络标准。DeviceNet具有的直接互联性不仅改善了设备间的通信而且提供了相当重要的设备级阵地功能。DebiceNet基于CAN技术，传输率为125Kbit/s至500Kbit/s,每个网络的最大节点为64个，其通信模式为：生产者/客户（Producer/Consumer），采用多信道广播信息发送方式。位于DeviceNet网络上的设备可以自由连接或断开，不影响网上的其他设备，而且其设备的安装布线成本也较低。DeviceNet总线的组织结构是Open
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： +++ 班级：电气112 班 学号： 11401170236 指导教师：邱雪娜 2014 年 11 月 17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （宁波工程学院，电子与信息工程学院，浙江宁波 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点 ,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以
控制测量实训心得体会文章 控制测量:在测区内，按测量任务所要求的精度，测定一系列控制点的平面位置和高程，建立起测量控制网，作为各种测量的基础，这种测量工作称为控制测量。下面是带来的控制测量实训心得体会，仅供参考。 控制测量实训心得篇一 一.实习目的 熟练掌握四等水准测量的观测方法及记录方式。练习使用用于二等水准测量的电子精密水准仪的操作方法及其电脑软件的解算方法、光学精密水准仪的的操作方法及其解算方法。掌握导线测量的测量步骤、仪器使用的方法。熟练掌握四等水准测量、二等水准测量及导线测量的操作方法并能够对测量工作有总体的认识，对城市测量规范有基本的了解。 1.1实习安排 小组成员：周涛、李佳、姜日山、李宁、李宏达 20XX-09-13~20xx-09-25：四等水准测量，根据已知水准点的高程，测量其他水准点的高程; 20XX-09-26~20xx-10-09：二等水准测量，根据已知水准点的高程，测量其他水准点的高程; 20XX-10-10~20xx-10-16：四等导线测量通过测角和量距，求出各导线点的坐标; 20XX-10-17~20xx-10-23：GPS测量
1.2实习任务 在八周实习期间完成，小组成员每人用DS3水准仪完成一次四等水准测量，与第一小组用徕卡DNA03和光学水准仪共同完成一次二等水准测量，用拓普康全站仪完成导线测量，在实习结束后提交实习报告。实习过程中所有程序步骤都要严格按照城市测量规范的要求进行测量。 1.3测区概况： 测区本溪市石桥子经济开发区测区内大部分为丘陵，公路，测区开阔高建筑少，选点都在路边或高地，方便测量通视条件好。点位远离大功率无线电发射源(GPS测量做准备)，远离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50m。同时点位设在交通便利，有利于其他观测手段扩展与联测的地方，地面基础稳固，便于点的保存，测量路线为学校北门出去沿香槐路西走，到中央大街经过红旗村，再沿着沈本产业大道直到学校东门，到北门所形成的闭合环。路线总长五公里左右，路面平整，车流量较大，其中中央大街到产业大道一段路为窄土道，有坡度较大部分，总体来说测区测量条件较好。 二.实习内容 2.1四等水准测量 测量任务：是在两周内完成五组测量数据，即小组内每人一组测量结果。实习地点即是整个测区范围内。 测量要求:(1)进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录与计算方法。(2)熟悉四等水准测量的主要
现场总线试题
1. 现在各种总线及标准不下二百种，其中 PROFIBUS现场总线、 FF现场总 线、 LONWORKS总线、 __ WorldFip现场总线、P-NET现场总线_ 等是具有一定影响和己占有一定市场份额的总线。 2．PROFIBUS 协议结构是以开放式系统互联网络为参考模型，该模型共有七层，PROFIBUS—DP定义了其中的_第一、二层和用户接口____。 3．利用OLM模块进行网络拓朴可分为三种方式_总线型、_星型 __、冗余环型 _ 。 4．有多种电源模块可以为S7-300 PLC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_现场设备层、车间监控层和_工厂管理层__三个层次。 7．OPT只适合连接__1__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系统行为有停止、清除、运行三种状态。 9.STEP7块的类型有组织块 ,功能 , 功能块 , 背景数据块、共享数据块 以及系统功能和系统功能块 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
10.PROFINET支持下列三种通信方式 TCP/IP标准通讯 , 实时（RT）通讯 , 同步实时（IRT）通讯。 11.STEP7中的数据类型分为三类基本数据类型 , 复杂数据类型和参数数据 类型。 12.PROFIBUS-DP系统可包括第一类DP主站设备 , 第二类DP主站设备 , DP从站设备三种不同设备 13.PROFIBUS-DP是一种现场级主从循环的通信, 用于自动控制系统和分 散的现场设备的通信, 可取代 24V DC 或 4—20mA 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的自 动化总线标准. PROFINET主要有两种应用方式 CBA 适合模块化分布式的应用; I/O 适合分布式智能站点之间通信的应用 15.一个S7-300站最多可以有一个主机架和三个扩展机架 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 是屏蔽双绞线 17. RS485 , IEC1158-2 ,和光纤是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暖启动 , 冷启动和热启动 19.FC和FB的临时变量储存在系统的本地数据堆栈中, 当FC或FB调用完 毕后, 这些变量空间就会被释放126 , 因此临时变量仅在FC或FB调用期 间有效 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
一. 填空题 1.控制网络与计算机网络相比主要特点有：、及。 2.信号所含频率分量的集合称为频谱；频谱所占的频率宽度称之为带宽。 3.局域网常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。 4.按交换方式来分类，可以分为 _电路交换 _ 、 _报文交换__和__分组交换___三种。 5.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。 6.常用的有线通信介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆。 7. PROFIBUS由以下三个兼容部分组成: PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。 8. LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片：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。 9 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。 10.FF现场总线的拓扑结构较灵活，通常包括点到点型、带分支的总线型、菊花链型和树型。 11. FF总线由低速（FF-H1）和高速(FF-HSE)两部分组成。 12. 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。 13. FF的网络管理主要由网络管理者、网络管理代理和网络管理信息库。 14.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。 17. PROFIBUS的OSI模型由_应用层_ __、__数据链路层 _ __和_ 物理层 _ _组成三层模型。 18. CAN的ISO/OSI参考模型的层次结构分为数据链路层和物理层。 19.CAN控制器的验收滤波器由4个验收码寄存器和4个验收屏蔽寄存器定义。 20.CAN总线上用显性和隐形两个互补的逻辑值表示“0”和“1”。 21.CAN报文的位流根据非归零编码方法来编码。 22. 验收滤波器的滤波模式包括单滤波模式、双滤波模式。 23.多路复用技术有时分多路、频分多路、码分多路。 24. CAN报文帧格包含11位标识符的标准帧和29位标识符的扩展帧。 二. 名词解析： 1．现场总线2.报文过滤3. 虚拟现场设备VFD 4.工业以太网5.本质安全技术6.链路活动调度器7.控制网络8. 计算机网络9. 总线仲裁：10.多路复用：11. 网桥：12.网络协议： 1、现场总线：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。 3、虚拟现场设备VFD：应用进程中的网络可视对象和相应的OD 在FMS 中称为虚拟现场设备VFD。是一个自动化系统的数据和行为的抽象模型。它用于远距离查看对象字典中定义过的本地设备的数据, 其基础是VFD 对象。VFD 对象包含有可由通信用户通过服务使用的所有对象及对象描述。对象描述存放在对象字典中, 每个VFD 有一个对象描述。因而虚拟现场设备可以看作应用进程的网络可视对象和相应的对象描述的体现。 4、工业以太网是以太网、甚至是互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物；工业以太网涉及企业网络的各个层次，无论是应用于工业环境的企业信息网络，还是基于普通以太网技术的控制网络，以及新兴的实时以太网，均属于工业以太网的范畴。 5、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。它的基本思路是限制在上述危险场所中工作的电气设备中的能量，使得在任何故障的状态下所产生的电火花都不足以引爆危险场所中的易燃、易爆物质。 6、链路活动调度器：总线通信中的链路活动调度，数据的接收发送，活动状态的探测、响应，以及总线上各设备间的链路时间同步，都是通过数据链路层来实现。每个总线网段上有一个媒体嗯控制中心，称为链路活动调度器LAS。 7、控制网络：将多个分散在生产现场，具有数字通信能力的测量控制仪表作为网络节点，采用公开、规范的通信协议，以现场总线作为通信连接的纽带，把现场控制设备连接成为可以相互沟通信息，共同完成自控任务的网络系统与控制系统。 8、计算机网络：用通信手段将空间上分散的、具有独立处理能力的多台计算机系统互连起来，按照某种网络协议进行数据通信，以进行信息交换、实现资源共享和协同工作的计算机系统的集合。 9、总线仲裁：总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“冲突”。为解决这种冲突，就需进行总线占有权的“仲裁”。总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。 10、多路复用：在数据通信或计算机网络系统中，传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求，为了有效地利用通信线路，可以利用一条信道传输多路信号，这种方法称为信道的多路利用，简称多路复用。
常用现场总线种类介绍公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
常用现场总线种类介绍 1、PROFIBUS Profibus 作为一种快速总线，被广泛应用于分布式外围组件(PROFIBUS-DP)。除了 PROFIBUS-DP 和 FMS 以外，Beckhoff 还支持驱动器通讯标准 PROFIBUS MC。过程现场总线 2、EtherCAT EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology，用于控制和自动化技术的以太网)是一种用于工业自动化的实时以太网解决方案，性能优越，使用简便。 3、Lightbus 这种经过验证的 Beckhoff 光纤总线系统具有极为优秀的抗 EMI 性能，易于安装，数据流快速、循环且具有确定性。 4、Interbus Interbus 易于配置，通讯快速而可靠。主/从系统的移位寄存器协议可提供高效循环通讯。 5、CANopen 通过有效利用总线带宽，CANopen 可在即使相对较低的数据传输速率时也能实现较短的系统响应时间。秉承了 CAN 的传统优点，例如数据安全性高且具备多主站能力。 6、ControlNet ControlNet 是一种开放式标准现场总线系统。该总线协议允许循环数据和非循环数据通过总线同时进行交换，而两者之间互不影响。 7、SERCOS interface SERCOS 最初作为用于驱动器的快速光纤总线系统研发。采用 Beckhoff SERCOS 总线耦合器，I/O 设备可以实现高速率数据传输和较短的循环时间。 8、Ethernet
测量心得 大二上学期我们正式开始了“工程测量实习”，在此之前，我们在老师的带领下进行了一系列的准备工作。首先，说明了测量任务和测量的实际意义及重要性，我们跟随老师来到测区地点，看了学校的测量范围，在老师的讲解中我们知道了测区是我们学院校区，虽然测区比较大，基本上是我们整个学校及周围，测绘图也是我们整个学校的平面图。在这个已经是冬季的时节，天气比较冷，但我们还是安安心心的测量，抓紧时间实习，为了尽快完成任务，我们每一周都在加班的努力，尽管很累，很辛苦，可我们还是克服了种种困难，同时我们也在实习中感觉到了充实。 在此之前，我们在老师的带领下学习相关测量知识，但那毕竟是理论的，实际操作对我们来说还是模糊的，所以，这次实习就是对我们整个学期以来本科目的一次大检验。我们把这次实习当做我们以后工作的一次磨练，把我们学到的知识与实际联系起来，从实践中发现自己的不足，弥补我们的缺陷。 测量是一项务实求真的工作，半点马虎都不行，我们在测量实习中必须保持数据的原始性，这也是很重要的。为了确保计算的正确性和有效性，我们得反复校核对各个测点的数据是否正确。我们在测量中不可避免的犯下一些错误，比如读数不够准确，气泡没居中等等，都会引起一些误差。因此，我们在测量中内业计算和测量同时进行，这样就可以及时发现错误，及时纠正，同时也避免了很多不必要的麻烦，节省了时间，也提高了工作效率。 测量也是一项精确的工作，通过测量学的学习和实习，在我的脑海中形成了一个基本的测量学的轮廓。测量学内容主要包括测定和测设两个部分，要完成的任务在宏观上是进行精密控制，从微观方面讲，测量学的任务为按照要求测绘各种比例尺地形图;为各个领域提供定位和定向服务，建立工程控制网，辅助设备安装，检测建筑物变形的任务以及工程竣工服务等。而这一任务是所有测量学的三个基本元素的测量实现的：角度测量、距离测量、高程测量。 这次实习不仅是对动手能力的一次提升，更是对理论知识的一次综合性的巩固。让我们深深的体会到了“理论指导实践，实践促进理论的发展”这个道理。虽然测量学是一门实践性很强的学科，但是也要求我们掌握扎实的理论知识。如果我们没有扎实的理论功底，就只知道那样做，不知道为什么那样做，当我们遇到了类似的其他问题时，我们就不能融会贯通，用其他的方法来解决它。所以我认为理论知识是实践的前提，我们只有把理论知识学好，才能更好的促进实践。所以我们要认真的学好理论知识，为以后的工作打下坚实的基础。理论知识不错，但动手能力不行，那只能是纸上谈兵，对个人的发展也是不利的，所以我们要多动手，提高自己的动手能力，并在实践中促进理论知识的巩固。只有在理论和实践这两个过程中相互作用，我们才能更好的掌握理论知识，提高自己的动手能力。 这次测量学实习不是以个人为单位，而是以组为单位。我将我们的组比作大海，而我们每个组员就是大海中的一滴水，如果想要一滴水不干涸，就必须让这一滴水融入大海，从这个比喻中我们可以看出团结的力量是伟大的。测量工作也是这样的，只有我们每个组员团结起来才能将测量学实习做好。所以说测量学实习结果的好坏不是由这个组中某个人所决定的，而是由这个组中的每个成员所决定的。只有我们每个人都发挥各自