工業(yè)控制網(wǎng)絡技術要點(燕大版)

工業(yè)控制網(wǎng)絡是今年來發(fā)展形成的自動化控制領域的網(wǎng)絡技術，是計算機網(wǎng)絡與自動化控制技術結合的產(chǎn)物。工業(yè)控制網(wǎng)絡簡稱控制網(wǎng)絡，是應用與自動化控制領域的計算機網(wǎng)絡技術。1、工業(yè)控制網(wǎng)絡技術的特點（1）具有實時性和時間確定性2換頻繁34561、工業(yè)控制網(wǎng)絡技術包括：1.現(xiàn)場總線技術：一種應用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設備之間，現(xiàn)場設備與控制裝置之間實行雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的技術2.工業(yè)以太網(wǎng)技術：采用與商用以太網(wǎng)兼容的技術，選擇適應工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的產(chǎn)品構建的工業(yè)網(wǎng)絡2、自動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)歷了那幾個階段：1氣動信號控制階段2模擬信號控制階段3集中式數(shù)字控制 4 集散式數(shù)字控制5網(wǎng)絡控制3、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的優(yōu)點；1結構簡單、安裝維護方便2信息集成度高3現(xiàn)場設備測控功能強4易于實現(xiàn)遠程控制4、控制網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡的區(qū)別：1控制網(wǎng)絡具有較高的數(shù)據(jù)傳輸實時性和系統(tǒng)響應實時性2控制網(wǎng)絡具有較強的環(huán)境適應性和較高的可靠性3控制網(wǎng)絡必須解決多家公司產(chǎn)品和系統(tǒng)在同一網(wǎng)絡中的相互兼容問題52DDE345OPC第二章CAN（控制器局域網(wǎng)）1、CAN1.AN2.AN4.采用報文濾波5.10km6線驅動電路7.采用短幀結構傳輸時間段抗干擾能力強，有較好的檢錯結果8.每次信息都CRC9.10.CAN點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能2、CANISO/OSI輯鏈路控制子層和媒體訪問控制子層3、報文傳送類型：數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和超載幀4幀的組成：由7場、應答場、幀結束5、錯誤類型：位錯誤、填充類型、CRC錯誤、格式錯誤、應答錯誤6、正常位時間組成：分為幾個互不重疊的時間段，包括：同步段、傳播段、相位緩沖段1、相位緩沖段27、顯性隱性類：顯性“0”狀態(tài)以大于最小閥值的差分電壓表示隱形“1”8CAN（1sja1000通信控制器實現(xiàn)了can總線物理層和數(shù)據(jù)鏈路成的所有功能（im（txbrxbb）工作模式：basiccan模式、elican模式。（2）tn82527can（3）canp8xc591。10，CANio82c150主要功能：canio節(jié)點設計 CAN總線系統(tǒng)有兩類節(jié)點不帶微處理器的非智能節(jié)點和帶微處理器的智節(jié)點，1.硬件電路設計：采用898c51作為節(jié)點的微處理器，在can總線通信接口中，can通信控制器采用sja1000，can總線收發(fā)器采用82c250 2.軟件設計：三部分can節(jié)點始化，報文發(fā)送和報文接收。第三章Profibus(國際現(xiàn)場總線標準）1.profibus分為哪三部分，個部分結構主要用途是什么？答：profibus--FMS：用于解決車間一級通用性通信任務。Profibus--DP：用于解決設備一級的告訴數(shù)據(jù)通信。profibus--paIEC1158-2PROFIBUS三種通信協(xié)議類型：fms、dp、fibus通信模型分為幾層？各層功能是什么？第一層物理層分為：dp/fms(rs-485)的物理層。實現(xiàn)對稱的數(shù)據(jù)傳輸符合eia-485Dp/fmspno（第一層）采用iec1185——2傳輸使用非直流傳輸?shù)奈煌铰鼜厮固鼐幋a（2）線訪問控制，數(shù)據(jù)安全性以及傳輸協(xié)議和報文的處理（3）應用層（第七層：提供用戶需要的各種通信服務。3.profibus用哪幾種傳輸技術？各是什么？答：四種，mbp、rs—485,、rs—485—is、光纖。4.dp/fms（rs—485）的物理層采用什么編碼？傳輸數(shù)據(jù)的特點？答：采用不歸零編碼。 傳輸數(shù)據(jù)的特點：dp/fms采用rs—485或光纖電纜。Pa采用iec—1185—2。5光纖總線連接技術用哪幾種？答：olmolp6答：有固定信息字段長度的格式、帶數(shù)據(jù)的用固定信息字段長度的格式、有可變的信息字段長度的格式、令牌報文。數(shù)據(jù)服務分類：發(fā)送數(shù)據(jù)需應答sda、發(fā)送數(shù)據(jù)無需應答dan、發(fā)送或請求數(shù)據(jù)需回答srd、循環(huán)的發(fā)送和請求數(shù)據(jù)需回答csrd。7、PROFIBUS總線訪問協(xié)議是什么？包括：主站之間的令牌傳輸方式和主站與從站之間的主從方式，令牌傳遞程序保證了每個主站在一個確切規(guī)定的時間內得到總線訪問。令牌是一條特殊的報文。在PROFIBUS中，令牌只在各主站之間通信時使用。主從方式允許主站在得到總線訪問令牌時可與從站通信，每個主站均可向從站發(fā)送或索取信息。8、PROFIBUS診斷功能，運行模式？診斷功能：本站診斷操作 模塊診斷操作 通道診斷操運行模式：運行 清除 停止9、對象字典的結構，靜態(tài)對象是什么？動態(tài)對象是什么？對象字典的結構：頭，靜態(tài)數(shù)據(jù)類型表，變量列表的動態(tài)列表，動態(tài)程序列表靜態(tài)對象：簡單變量，數(shù)組，記錄，域，事件動態(tài)對象：程序調用 變量列10、PA的兩個顯著特征？能夠確保工業(yè)本質安全和通過總線對現(xiàn)場設備供電11、SP3的功能構成？1RAMSP32DP33845看門狗定時器6微順序寄存器7UART異步串行接口12、看門狗定時器的功能？1，自動確定波特率2，波特率監(jiān)視3，相應時間監(jiān)視13、開發(fā)包4的功能？開發(fā)包4主要由硬件，軟件和應用文檔組成硬件組成：IM180IM183-1IM184ASC214、PROFINETPROFINET規(guī)范以開放性和一致性為主導，以微軟OLECOMDCOM為技術核心PROFINETCOMCOMDCOMCOMOLE自動化接口實現(xiàn)的?，F(xiàn)存的PROFIBUS網(wǎng)段可通過一個代理設備連接到PROFINET15、PROFIBUS結構類型？PLCPLCPROFIBUSPLCPLCPCPROFIBUSPC+PROFIBUS+SOFTPLC使用兩級網(wǎng)絡結構16、PROFIBUS控制系統(tǒng)的三種形式：總線接口型，單一總線型，混合型第四章LONWORKS 智能控制網(wǎng)絡1 lonworks的核心 是神經(jīng)元芯片 包含3150和3120系列 主要區(qū)別：3150支持部存儲器，適合更為復雜的應用3120不支持外部存儲器，本身自帶ROM神經(jīng)元芯片由那幾部分組成，service Pin 引腳的作用工程部分：CPU 存儲器 輸入\輸出 通信端口 時鐘系統(tǒng) 睡眠和喚醒機制 看門定時器service Pin 引腳的作用是節(jié)點配置安裝和維護既能輸入也能輸出簡述雙絞線收發(fā)器的好處1 、所有節(jié)點通過一個48vDC中央電源供電 對電力資源 匱乏的的去具有重要意義2、 通信線和電源線共用一對雙絞線可以節(jié)約一對雙絞線。簡述雙絞線收發(fā)器的種類直接驅動，EIA—485，變壓器耦合。 變壓器耦合性能最好Lonworks物理層：電介質 電氣接口MAC子層：帶預測的P—堅持CSMA、碰撞規(guī)避、優(yōu)先級、碰撞檢測鏈略層提供子網(wǎng)內LPDU幀順序的無響應傳輸提供錯誤檢測能力數(shù)據(jù)解碼網(wǎng)絡層提供通信接口，定義如何接收，發(fā)送相應器。在網(wǎng)絡管理上有網(wǎng)絡地址分配，出錯管理，網(wǎng)絡認證和流量控制。傳輸層：管理報文執(zhí)行的順序，報分的二次檢測會活層：提供請求—響應的機制 認證網(wǎng)絡管理表示層和應用層：網(wǎng)絡變量，外來幀傳輸，顯示報文，網(wǎng)絡管理，網(wǎng)絡跟蹤，服務LinWork定義了一種分層編址方法，這種方法使用了域地址，節(jié)點地址，子網(wǎng)地址，為了簡化的各個分散點的地址，還定義了另一個作為組地址，神經(jīng)芯片的標識符ID可用作地址9．什么事VFD？與物理設備的關系從通信斷電的角度來看，虛擬現(xiàn)場設備（VFD）模型，一個典型的物理設備可以有幾個虛擬現(xiàn)場設備，但至少應該有兩個虛擬現(xiàn)場設備，一個用于網(wǎng)絡和系統(tǒng)管理，一個用于功能塊應用什么是OD對象描述說明了通信數(shù)據(jù)的含義，把這些內容收集到一起，形成了對象字典，對象字典OD由一系列條目組成，每個條目分別描述一個應用進程對象和他的數(shù)據(jù)事件服務：時間是為了從一個設備向另外的設備發(fā)送重要的報文而定義的，由用戶從檢測導致事件發(fā)生的條件，當條件發(fā)生時，該應用程序激活事件通知服務，并由使用者確定?！坝颉钡纳陷d和下載服務：域指一部分存儲區(qū)，可包含程序和數(shù)據(jù)，屬于“字節(jié)串”類型，域的最大字節(jié)數(shù)在OD定義，上載指從現(xiàn)場設備中讀取數(shù)據(jù)，下載指向現(xiàn)場設備發(fā)送或裝入數(shù)據(jù)。簡述網(wǎng)絡管理的方式及作用方式有兩種：1完成其任務。2視判斷通信差異。簡述系統(tǒng)管理的作用完成系統(tǒng)設備的地址分配，尋找運用位號實現(xiàn)應用時鐘的同步，功能塊列表，設備識別以及對系統(tǒng)管理信息庫的訪問等功能。簡述功能塊的分類及定義功能塊是一種圖形化的編程語言，通位位號和一個數(shù)字索引來識別，參數(shù)名字由4個無符號整數(shù)字節(jié)組成參數(shù)的存儲屬性分動態(tài)的，靜態(tài)的和不易失的。資源塊，描述現(xiàn)場總線的設備特征。功能塊，提供控制系統(tǒng)行為，它的輸入輸出參數(shù)可通過總線鏈接。14，幾個典型的FF功能塊aAIbC,DId,DO.e,PIDPID.16，出網(wǎng)段的構成有作為鏈路主管的主設備，現(xiàn)場基本設備，總線供電電源，電源調理器，連接在網(wǎng)段兩端的終端器，布線連接用的電纜，連接器或連接端子。第五章基金會總線標準FF網(wǎng)絡的通信模型：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層，應用層，用戶層FF三部分:通信實體，作用是生成報文與提供報文傳送服務；系統(tǒng)管理內核，主要負責與網(wǎng)絡系統(tǒng)相關任務管理；功能應用進程，主要實現(xiàn)用腦所需的各種功能FFh14導碼，界定碼，幀結束碼什么是LAS，其功能:每個總線都有一個鏈路媒體訪問中心，稱為鏈路活動調試器；功各種鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)，鏈路響動調試是該設備中數(shù)據(jù)鏈路層的重要任務las送信息的通信方式FF總線的設備分類：基本設備，是那些能夠接收并響應令牌的設備；鏈路主設備，那LASlas網(wǎng)絡中幾個總線段進行擴展時用于兩個總線段之間的連接設備什么是應用關系，AR的分類：在分布通信系統(tǒng)中，各應用進程之間要利用通信信道傳31.arep2arep3.arepVCR，VCRfasff間的通信通道稱為虛擬通信關系，vcr3vcrvcr什么是VFD?與物理設備的關系：從通信端點的角度來看，虛擬現(xiàn)場設備（VFD)是一個一個用于網(wǎng)絡和系統(tǒng)管理，一個用于功能塊應用。OD？事件服務“域”的上載或下載服務？對象描述說明了通信數(shù)據(jù)的含義，把這些內容收集到一起，形成了對象字典。對象字典OD由一系列條目組成，每個條目分別描述一個應用進程對象和它的數(shù)據(jù)。事件服務：事件是為了從一個設備向另外的設備發(fā)送重要的報文而定義的，由用戶層監(jiān)測導致事件發(fā)生的條件，當條件發(fā)生時，該應用程序激活事件通知服務，并由使用者確認。網(wǎng)絡管理的方式及作用（1）網(wǎng)絡管理者：負責維護網(wǎng)絡運行，執(zhí)行某個動作，處理報告來完成任務。(2)網(wǎng)絡管理代理:負責管理其通信棧，支持組態(tài)管理運行管理，監(jiān)視判斷通信差錯。功能塊列表，設備識別以及對系統(tǒng)管理信息庫的訪問等功能。4(1)轉換塊：按所要求的頻率讀取傳感器中硬件數(shù)據(jù)，并將其寫入到相應的（2）資源塊：描述現(xiàn)場總線的設備特征（3）功能塊：提供控制系統(tǒng)行為，他的輸入輸出參考數(shù)可通過總線連接幾個典型的FF(!)模擬輸入功能塊AI（2模擬輸出功能塊A（3）DI（4）開關量輸出功能塊DO（5）PIDPIDH1器，連接在網(wǎng)絡兩端的終端器，布線連接用的電纜，連接器或連接端子。12345無縫集成。2，選擇控制網(wǎng)絡時滿足應用需要與對環(huán)境的適應性，采用主流技術3，工業(yè)以太網(wǎng)的通信模型：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡層，