現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、1. 論述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史。大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段， 具體如下：20世紀(jì)50年代以前是模擬儀表控制系統(tǒng)；直接數(shù)字控制系統(tǒng)；70年代中期出現(xiàn)集散控制系統(tǒng)； 90年代后期現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。2. 什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？現(xiàn)場(chǎng)總線出現(xiàn)的歷史背景是怎樣的？定義：1、用于現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制主機(jī)系統(tǒng)之間的一種開放的、全數(shù)字化的、雙向、 多站的通信系統(tǒng)；2、廣義上是控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表、執(zhí)行裝置進(jìn)行雙向數(shù) 字通信的串行總線系統(tǒng)；3、基于智能化儀表及現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng) FCS 4、一 種數(shù)字化的串行雙向通信系統(tǒng)。從20世紀(jì)50年代至今一直都在使用著一種信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，那就是4 一 20mA的模擬 信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)70

2、年代，數(shù)字式計(jì)算機(jī)引人到測(cè)控系統(tǒng)中，而此時(shí)的計(jì)算機(jī)提供的是集中式控制處理。20世紀(jì)80年代，微處理器在控制領(lǐng)域得到應(yīng)用，微處理器被嵌人到各種儀器設(shè) 備中，形成了分布式控制系統(tǒng)。隨著微處理器的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了以 IC代替常規(guī)電子線路，以微處理器 為核心，實(shí)施信息采集、顯示、處理、傳輸及優(yōu)化控制等功能的智能設(shè)備。一些 具有專家輔助推斷分析與決策能力的數(shù)字式智能化儀表產(chǎn)品，其本身具備了諸如 自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換、自動(dòng)調(diào)零、自校正、自診斷等功能，還能提供故障診斷、歷史信 息報(bào)告、狀態(tài)報(bào)告、趨勢(shì)圖等功能通信技術(shù)的發(fā)展，促使傳送數(shù)字化信息的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始得到廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，基于質(zhì)量分析的維護(hù)管理、與安全相

3、關(guān)系統(tǒng)的測(cè)試記錄、環(huán)境監(jiān)視需求的增加，都要求儀表能在當(dāng)?shù)靥幚硇畔?，并在必要時(shí)允許被管理和訪問(wèn)，這些也使現(xiàn)場(chǎng)儀 表與上級(jí)控制系統(tǒng)的通信量大增。另外，從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，控制界也不斷在控制精度、可操作性、可維護(hù)性、 可移植性等方面提出新需求。由此，導(dǎo)致了現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生3. 與DCS系統(tǒng)相比，F(xiàn)CS有哪些特點(diǎn)？有哪些優(yōu)越性？特點(diǎn)：系統(tǒng)的開放性互可操作性與互用性 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性優(yōu)越性：FCS實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通信FCS實(shí)現(xiàn)徹底的全分散式控制FCS實(shí)現(xiàn)不同廠商產(chǎn)品互聯(lián)、互操作FCS增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性FCS降低系統(tǒng)工程成本4通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？各

4、自具有什么功能？它一般由信息源和信息接收者，發(fā)送、接收設(shè)備，傳輸媒介幾部分組成信息源和接收者是信息的產(chǎn)生者和使用者發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信息源和傳輸媒介匹配起來(lái)，即將信息源產(chǎn)生的消息信 號(hào)經(jīng)過(guò)編碼，并變換為便于傳送的信號(hào)形式，送往傳輸媒介。傳輸介質(zhì)指發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間信號(hào)傳遞所經(jīng)媒介。接收設(shè)備的基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解密等。5. 通信的傳輸模式分為哪幾種？基帶傳輸載波（帶）傳輸 寬帶傳輸異步轉(zhuǎn)移模式ATM6. 載帶傳輸中數(shù)據(jù)的表示方法有哪幾種？（1）調(diào)幅方式 （2）調(diào)頻方式 （3）調(diào)相方式7. 介質(zhì)訪問(wèn)控制方式主要有哪兩種？說(shuō)明各自的含義。1. CSMA/CD載

5、波監(jiān)聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）。載波監(jiān)聽CSMA的控制方案是先聽 再講。一個(gè)站要發(fā)送，首先需監(jiān)聽總線，以決定介質(zhì)上是否存在其他站的發(fā)送信 號(hào)。如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。如果介質(zhì)是忙的，則等待一定間隔后重試。2. 令牌訪問(wèn)控制方式。令牌方式是一種按一定順序在各站點(diǎn)傳遞令牌 （Toke n的方 法。誰(shuí)得到令牌，誰(shuí)才有發(fā)報(bào)權(quán)。8. PROFIBUS-RADP、FMS通信模型包括哪幾層？PROFIBUS!信模型參照了 ISO/OSI參考模型的第1層（物理層）和第2層（數(shù)據(jù) 鏈路層），其中FMS還采用了第7層（應(yīng)用層），另外增加了用戶層。9. PROFIBUS勺報(bào)文格式有哪幾種？1有固定信息字段長(zhǎng)度的格

6、式2. 帶數(shù)據(jù)的有固定信息字段長(zhǎng)度的格式3. 有可變信息字段長(zhǎng)度的格式4. 短應(yīng)答5. 令牌報(bào)文10. 數(shù)據(jù)鏈路層提供哪些數(shù)據(jù)服務(wù)？1）發(fā)送數(shù)據(jù)需應(yīng)答（SDA）2）發(fā)送數(shù)據(jù)無(wú)需應(yīng)答（SDN）3）發(fā)送和請(qǐng)求數(shù)據(jù)需回答（SRD）4）循環(huán)地發(fā)送和請(qǐng)求數(shù)據(jù)需回答 （CSRD）11. PROFIBUS-D的主要功能是什么？1）DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶數(shù)據(jù)傳輸；2）各 DP從站的動(dòng)態(tài)激活和撤消；3）DP從站組態(tài)的檢查；4）強(qiáng)大的診斷功能，三級(jí)診斷信息；5）輸人或輸出的同步；6）通過(guò)總線給DP從站賦予地址；7）通過(guò)總線對(duì)DP主站（DPM1）進(jìn)行配置；8）每個(gè)DP從站最大為246字節(jié)的輸人和輸出數(shù)據(jù)。1

7、2. PROFI ne采用何種方法滿足自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信？為了能滿足自動(dòng)化中的實(shí)時(shí)要求，在 PROFI ne中規(guī)定了優(yōu)化的實(shí)時(shí)通信通道一 軟件實(shí)時(shí)通道（SRTffi道），它基于以太網(wǎng)的第2層。這種解決方案極大地減少 了通信棧上占用的時(shí)間，從而提高了自動(dòng)化數(shù)據(jù)的刷新率方面的性能。13.STEP7軟件的主要功能是什么？建立和骨理項(xiàng)廿對(duì)皺件和通訊作組態(tài)和參數(shù)颯值管理符號(hào)創(chuàng)建程序，例如為57町編程控制器創(chuàng)建程序*下載程序到可編程控制器測(cè)試II動(dòng)化系統(tǒng).診斷設(shè)備故障14.STEP軟件主要由哪幾部分組成？15.STEP7軟件主要包括哪幾種編程語(yǔ)言？梯形圖語(yǔ)句表功能模塊16. 組態(tài)軟件按照軟件組成劃分分為

8、哪幾部分 ？（1） 應(yīng)用程序管理器（2）圖形界面開發(fā)程序3）圖形界面運(yùn)行程序 （4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)5）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序（6）I/O驅(qū)動(dòng)程序17. 組態(tài)軟件 WinCC的基本組件有哪些？組態(tài)軟件（CS運(yùn)行軟件（RT）18. 基于PC的PLC與硬件PLC相對(duì)比有那些優(yōu)勢(shì)？1）將自動(dòng)化的傳統(tǒng)工藝與IT新技術(shù)有機(jī)結(jié)合，用戶可以不斷提高控制水平、提 咼生產(chǎn)率、降低成本。（2）集成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)一的編程工具、統(tǒng)一的通訊網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供基于 PC平臺(tái)的一體化的解決方案。（3）簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和設(shè)備設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的通訊效率，降低了 硬件和備件投資，易于調(diào)試和維護(hù)。4）其一體化設(shè)計(jì)大大提高了控

9、制器、人機(jī)界面和網(wǎng)絡(luò)部件的數(shù)據(jù)交換速度。（5） 有高度兼容性，便于工程師針對(duì)不同用戶需求和應(yīng)用場(chǎng)合靈活選擇PLC或 PC的解決方案，無(wú)需對(duì)程序進(jìn)行任何修改。（6）易學(xué)易用，熟悉的PC和操作系統(tǒng)，簡(jiǎn)單的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，方便的編程和 組態(tài)軟件，用戶可在最短的時(shí)間內(nèi)輕松掌握。（7）有明顯的性能價(jià)格優(yōu)勢(shì)，其集成簡(jiǎn)單和開放的特點(diǎn)使用戶的工程、維護(hù)、 培訓(xùn)和備件的費(fèi)用大大降低。19. SIMATIC WinA（軟件主要有哪些功能？（1）控制功能（2）計(jì)算功能 3）可視化功能（4）網(wǎng)絡(luò)功能（5）工藝技術(shù)功能20. 以太網(wǎng)技術(shù)作為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有哪些技術(shù)優(yōu)勢(shì)？1）采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場(chǎng)總線，可以保證現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展2）以太網(wǎng)受到廣泛的開發(fā)技術(shù)支持3）由于以太網(wǎng)是應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它也受到硬件開發(fā)商的高度重 視，這使得以太網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有廣泛的硬件產(chǎn)品可供選擇。（4）由于以太網(wǎng)己被使用多年，以太網(wǎng)具