《現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用技術(shù)》習(xí)題及答案

習(xí)題【答案】2.什么是工業(yè)以太網(wǎng)?它有哪些優(yōu)勢(shì)?【答案】3.現(xiàn)場(chǎng)總線有什么優(yōu)點(diǎn)?【答案】(1)節(jié)省硬件數(shù)量與投資(2)節(jié)省安裝費(fèi)用也減少了設(shè)計(jì)、安裝的工作量。據(jù)有關(guān)典型試驗(yàn)工程的測(cè)算資料，可節(jié)約安裝費(fèi)用60%以(3)節(jié)約維護(hù)開(kāi)銷(4)用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)(5)提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息集成系統(tǒng)應(yīng)具有3層結(jié)構(gòu)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息集成系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如下圖【答案】(5)CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km(速率5kbit/s以下);通信速率最高可達(dá)1Mbit/s6.工業(yè)以太網(wǎng)的主要標(biāo)準(zhǔn)有哪些?IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)收錄的工業(yè)以太網(wǎng)美國(guó)Rockwell公司德國(guó)Siemens公司丹麥Process-DataA/S公司日本Yokogawa橫河?xùn)|芝公司德國(guó)Beckhoff公司奧地利B&R公司限公司等法國(guó)Schneider-clectric公司德國(guó)Hilscher公司在工業(yè)以太網(wǎng)中，提高通信實(shí)時(shí)性的措施主要包括采用交換式集線器、使用全雙工任務(wù)的調(diào)度等。屏蔽等方面做出專門(mén)的設(shè)計(jì)，符合工業(yè)環(huán)境的要求?！敬鸢浮繉舆^(guò)程數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)日過(guò)程數(shù)據(jù)1~2層【答案】【答案】種裁場(chǎng)控制場(chǎng)數(shù)據(jù)場(chǎng)cnc場(chǎng)幀結(jié)束(2)PCA82C200模式(即默認(rèn)的BasicCAN模式)。(3)擴(kuò)展的接收緩沖器(64字節(jié)、先進(jìn)先出FIFO)。(5)同時(shí)支持11位和29位標(biāo)識(shí)符。(6)位速率可達(dá)1Mbit/s?！駥?duì)每一個(gè)CAN總線錯(cuò)誤的中斷?！駟未伟l(fā)送(無(wú)重發(fā))?！裰宦?tīng)模式(無(wú)確認(rèn)、無(wú)激活的出錯(cuò)標(biāo)志)?！裰С譄岵灏?軟件位速率檢測(cè))?！窠邮者^(guò)濾器擴(kuò)展(4B代碼，4B屏蔽)?！褡陨硇畔⒔邮?自接收請(qǐng)求)?！?4MHz時(shí)鐘頻率?！敬鸢浮?)接口管理邏輯(IML)2)發(fā)送緩沖器(TXB)發(fā)送緩沖器是CPU和BSP(位流處理器)之間的接口，能夠存儲(chǔ)發(fā)送到CAN網(wǎng)絡(luò)上的完整報(bào)文。緩沖器長(zhǎng)13個(gè)字節(jié)，由CPU寫(xiě)入，BSP讀出。3)接收緩沖器(RXB,RXFIFO)4)接收過(guò)濾器(ACF)收測(cè)試中，所有的報(bào)文都保存在RXFIFO中。5)位流處理器(BSP)6)位時(shí)序邏輯(BTL)位時(shí)序邏輯監(jiān)視串行CAN總線，并處理與總線有關(guān)的位定時(shí)。在報(bào)文開(kāi)始，由隱性到顯性的變換同步CAN總線上的位流(硬同步),接收?qǐng)?bào)文時(shí)再次同步下一次傳送(軟同步)。BTL還提供了可編程的時(shí)間段來(lái)補(bǔ)償傳播延遲時(shí)間、相位轉(zhuǎn)換(例如，由于振蕩漂移)和7)錯(cuò)誤管理邏輯(EML)知BSP和IML。【答案】【答案】【答案】開(kāi)關(guān)量熱電偶具有128Kbit的雙端口共享存儲(chǔ)器；可以作為主設(shè)備和從設(shè)備接口使用，符合PCI2.2規(guī)范；內(nèi)置主橋能力；可以直接與多種微處理器接口；具有l(wèi)?O(IntelligentInput&Output的縮寫(xiě))信息傳送單元，包括4個(gè)深度為32的FIFO;它的局部總線時(shí)鐘頻率最高可達(dá)50MHz;14.畫(huà)出基于PCI總線的CAN智能網(wǎng)絡(luò)通信適配器硬件結(jié)構(gòu)圖?！敬鸢浮縋CI控制器PCICY7C09449.EPM7064.80C88.光電隔隔15.畫(huà)出CAN智能測(cè)控節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖。CANCAN收發(fā)器傳感器電源模塊變送器執(zhí)行器光電隔離信號(hào)處理工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)微控制器網(wǎng)絡(luò)層【答案】第3章BE5RsRRRsR【答案】CANFD協(xié)議是CAN總線協(xié)議的最新升級(jí)，將CAN的每幀8字節(jié)數(shù)據(jù)提高到64字節(jié)，波特率從最高的1Mbit/s提高到8Mbit/s~15Mbit/s,使得通信效率提高8倍以上，4.MCP2517FD控制器模塊有哪些工作模式?【答案】5.MCP2517FD有哪幾個(gè)個(gè)特殊功能寄存器?【答案】MCP2517FD有5個(gè)特殊功能寄存器，位于存儲(chǔ)器地址OxE00~OxE13,共占20個(gè)字節(jié)。【答案】:【答案】8.畫(huà)出微控制器與MCP2517FD的接口電路圖?！敬鸢浮縎PA5/SPI1_SCK9.MCP2517FD的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)主要由幾部分組成?【答案】MCP2517FD的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)主要由3部分組成：置CAN控制寄存器、設(shè)置TXFIFO和RXFIFO、設(shè)置接收過(guò)濾器、設(shè)置接收掩碼、鏈接(2)MCP2517FD接收?qǐng)?bào)文程序。通過(guò)SPI串行通信接收?qǐng)?bào)文、獲得相應(yīng)的寄存器信息、過(guò)遞增FIFO尾部來(lái)通知FIFO已從RAM讀取報(bào)文),將接收到的報(bào)文存放到接收?qǐng)?bào)文緩沖(3)MCP2517FD發(fā)送報(bào)文程序。通過(guò)SPI串行通信發(fā)送報(bào)文、檢查FIFO是否已滿?如果未滿，則添加報(bào)文以發(fā)送FIFO,獲得相應(yīng)的寄存器信息，把要發(fā)送的報(bào)文存放到發(fā)送報(bào)文緩沖區(qū)中、設(shè)置發(fā)送FIFO的UINC(FIFO頭部遞增一個(gè)報(bào)文，通過(guò)遞增FIFO的頭部來(lái)通知FIFO已向RAM寫(xiě)入報(bào)文)和TXREQ(報(bào)文發(fā)送請(qǐng)求位，通過(guò)將該位置為1請(qǐng)求發(fā)送報(bào)文，在成功發(fā)送FIFO中排隊(duì)的所有報(bào)文之后，該位會(huì)自動(dòng)清零),然后發(fā)送報(bào)文。第4章習(xí)題【答案】(9)可選第二種介質(zhì)(冗余)。(12)地址定義范圍為：0~127(對(duì)廣播和群播而言，127是全局地址),對(duì)區(qū)域地址、段地址的服務(wù)存取地址(服務(wù)存取點(diǎn)LSAP)的地址擴(kuò)展，每個(gè)6bit。(13)使用兩類站：主站(主動(dòng)站，具有總線存取控制權(quán))和從站(被動(dòng)站，沒(méi)有總線存●循環(huán)的(輪詢):3.PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線有哪幾個(gè)版本?【答案】【答案】一編址方式，可選用0~127共128個(gè)地址，其中127為廣播地址。一個(gè)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)最多可以有127個(gè)主站，在應(yīng)用實(shí)時(shí)性要求較高時(shí)，主站個(gè)數(shù)一般不超過(guò)32個(gè)。單主站結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)主站，且該主站為1類主站，網(wǎng)絡(luò)中的從站都隸屬于多主站結(jié)構(gòu)是指在一條總線上連接幾個(gè)主站，主站之間采用令牌傳遞方式獲得總線控【答案】1類主站(地址1)上電后，主站和從站進(jìn)入Offline狀態(tài)，執(zhí)行自檢。當(dāng)所需要的參數(shù)都被初始化后(主站需要加載總線參數(shù)集，從站需要加載相應(yīng)的診斷響應(yīng)信息等),主站開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)總線令牌，主站準(zhǔn)備好進(jìn)入總線令牌環(huán)，處于聽(tīng)令牌狀態(tài)。在一定時(shí)間(Time-out)內(nèi)主站如果沒(méi)可能主站地址的狀態(tài)詢問(wèn)，根據(jù)收到應(yīng)答的結(jié)果確定活動(dòng)主站表和本主站所轄站地址范圍GAP,GAP是指從本站地址(TS,ThisStation)到令牌環(huán)中的后繼站地址NS之間的地址范DP系統(tǒng)的工作過(guò)程如圖5-9所示，在主站可以與DP從站設(shè)備交換用戶數(shù)據(jù)之前，主站必須設(shè)置DP從站的參數(shù)并配置此從站的通信接口，因此主站首先檢查DP從站是否在總在正常情況下DP從站將分別給予確認(rèn)。收到從站的確認(rèn)回答環(huán)地與DP從站交換用戶數(shù)據(jù)。在上述過(guò)程中，交換了下述三種數(shù)據(jù)。DP從站是否準(zhǔn)備好?N等待主站對(duì)其設(shè)置參數(shù)參數(shù)設(shè)置是否正確?N檢查從站確認(rèn)等待主站對(duì)其通信接口配置檢查準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)交換?Y進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)交換N是否正確?v進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)交換N主站與從站循環(huán)地進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)交換(1)參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)包括預(yù)先給DP從站的一些本地和全局參數(shù)以及一些特征和功能。參數(shù)報(bào)文的結(jié)構(gòu)除包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的部分外，必要時(shí)還包括DP從站和制造商特有的部分。參數(shù)報(bào)文的長(zhǎng)度不超過(guò)244字節(jié)，重要的參數(shù)包括從站狀態(tài)參數(shù)、看門(mén)狗定時(shí)器參數(shù)、從站制造商標(biāo)識(shí)符、從站分組及用戶自定義的從站應(yīng)用參數(shù)等。(2)通信接口配置數(shù)據(jù)DP從站的輸入/輸出數(shù)據(jù)的格式通過(guò)標(biāo)識(shí)符來(lái)描述。標(biāo)識(shí)符指定了在用戶數(shù)據(jù)交換時(shí)輸入/輸出字節(jié)或字的長(zhǎng)度及數(shù)據(jù)的一致刷新要求。在檢查通信接口配置時(shí)，主站發(fā)送標(biāo)識(shí)符給DP從站，以檢查在從站中實(shí)際存在的輸入/輸出區(qū)域是否與標(biāo)識(shí)符所設(shè)定的一致。如果一致，則可以進(jìn)入主從用戶數(shù)據(jù)交換階段。(3)診斷數(shù)據(jù)在啟動(dòng)階段，主站使用診斷請(qǐng)求報(bào)文來(lái)檢查是否存在DP從站和從站是否準(zhǔn)備接收參數(shù)報(bào)文。由DP從站提交的診斷數(shù)據(jù)包括符合標(biāo)準(zhǔn)的診斷部分以及此DP從站專用的外部診斷信息。DP從站發(fā)送診斷報(bào)文告知DP主站它的運(yùn)行狀態(tài)、出錯(cuò)時(shí)間及原因等。如果前面所述的過(guò)程沒(méi)有錯(cuò)誤而且DP從站的換用戶數(shù)據(jù)。在交換用戶數(shù)據(jù)期間，DP從站只響應(yīng)對(duì)據(jù)。其他主站的用戶數(shù)據(jù)報(bào)文均被此DP從站拒絕。請(qǐng)求，請(qǐng)求DP從站的實(shí)際診斷報(bào)文或狀態(tài)信數(shù)據(jù)狀態(tài)，主站和DP從站可以雙向交換最多244字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。DP從站報(bào)告出現(xiàn)診斷報(bào)文的流程如圖5-10所示。圖5-10DP從站報(bào)告當(dāng)前有診斷報(bào)文的流程6.PROFIBUS-DP的物理層支持哪幾種傳輸介質(zhì)?【答案】【答案】對(duì)于屏蔽雙絞電纜的基本類型來(lái)說(shuō)，PROFIBUS的物理層(第1層)實(shí)現(xiàn)對(duì)稱的數(shù)據(jù)傳輸，符合EIARS-485標(biāo)準(zhǔn)(也稱為H2)。一個(gè)總線段內(nèi)的導(dǎo)線是屏蔽雙絞電纜，段的兩端各有一個(gè)終端器，如下圖所示。傳輸速率從9.6kbit/s到12Mbit/s可選，所選用的波特率適用于連接到總線(段)上的所有設(shè)備。BAm最多32個(gè)站【答案】1.1類主站的用戶接口1類主站用戶接口與用戶之間的接口包括數(shù)據(jù)接口和服務(wù)接口。在該接口上處理與DP從站通信的所有信息交互，1類主站的用戶接口如圖5-22所示。一開(kāi)始一一維續(xù)一一停止一從站參數(shù)集總線參數(shù)集圖5-221類主站的用戶接口(1)數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口包括主站參數(shù)集、診斷數(shù)據(jù)和輸入/輸出數(shù)據(jù)。其中據(jù)長(zhǎng)度、主站(2類)的名字和主站用戶數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)表(Data_Transfer_List)和主站狀態(tài)(Master_Status)的診斷信息。輸入(InputData)/輸出數(shù)據(jù)(OutputData)包括DP從站的輸入數(shù)據(jù)和1類主站用戶的輸出數(shù)據(jù)。該區(qū)域的長(zhǎng)度由DP從站制造商指定，輸入和輸出數(shù)據(jù)的格式由用戶根據(jù)其(2)服務(wù)接口通過(guò)服務(wù)接口，用戶可以在用戶接口的循環(huán)操作中異步調(diào)用非循環(huán)功能。非循環(huán)功能送了Mark.req并產(chǎn)生Global_Control.req的情況下才允許并行處理。服務(wù)接口包括以下幾種用戶可以利用該功能設(shè)定用戶接口的操作模式(USIF_State),并可以利用功能②指示操作模式改變(Mode_Change)用戶用該功能加載新的總線參數(shù)集。用戶接口將新裝載的總線參數(shù)集傳送給當(dāng)前的總利用該功能，用戶可與用戶接口同步操作，用戶將該功能傳送給用戶接口后，當(dāng)所有被激活的DP從站至少被詢問(wèn)一次后，用戶將收到一個(gè)來(lái)自用戶接口的應(yīng)答。利用該功能可以向一個(gè)(單一)或數(shù)個(gè)(廣播)DP從站傳送控制命令Sync和Freeze,⑥讀統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器(Read_Value)⑦清零統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器(Delete_SC)利用該功能清零統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器，各個(gè)計(jì)數(shù)器的尋址索引與其FDL地址一致。主站參數(shù)集中Min_Slave_Interva9.什么是GSD文件?它主要由哪幾部分組成?【答案】PROFIBUS設(shè)備具有不同的性能特征，特性的不同在于現(xiàn)有功能(即I/O信號(hào)的數(shù)量和診斷信息)的不同或可能的總線參數(shù)，如波特率和時(shí)間的監(jiān)控不同GSD分為以下三部分。(1)總體說(shuō)明包括所有只適用于DP主設(shè)備的參數(shù)(例如可連接的從設(shè)備的最多臺(tái)數(shù)或加載和卸載能(3)從設(shè)備的相關(guān)規(guī)格包括與從設(shè)備有關(guān)的所有規(guī)定(例如/O通道的數(shù)量和類型、診斷測(cè)試的規(guī)格及I/O數(shù)XINT/MOT接中斷，MODE接正電源(5V)【答案】【答案】14.DP從站初始化階段的主要順序是什么?【答案】必須設(shè)置DP從站的參數(shù)并配置此從站的通信接口，因此主站首先檢查DP從站是否在總線上。如果從站在總線上，則主站通過(guò)請(qǐng)求從站的診斷數(shù)據(jù)來(lái)檢查YYNNyNN主站與從站循環(huán)地進(jìn)行DP系統(tǒng)的工作過(guò)程第5章2.基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的通信技術(shù)包括什么內(nèi)容?3.什么是設(shè)備描述語(yǔ)言DDL?管理.5.FMS主要完成哪幾類服務(wù)?(1)虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(2)對(duì)象字典管理(3)聯(lián)絡(luò)關(guān)系管理(4)變量訪問(wèn)對(duì)象及其服務(wù)(5)事件服務(wù)6.FF通信控制器主要功能是什么?【答案】(1)通信信號(hào)的發(fā)送和接收(2)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的串并行轉(zhuǎn)換(3)對(duì)串行數(shù)據(jù)的編碼和解碼(4)信息幀的打包和解包(5)幀檢驗(yàn)序列的產(chǎn)生和驗(yàn)證【答案】8.FF的輸入輸出功能塊主要有哪些?【答案】輸入輸出功能塊主要有以下10種：(1)模擬輸入功能塊AI;(2)模擬輸出功能塊AO;(8)多通道開(kāi)關(guān)量輸出功能塊MDO;(9)脈沖輸入功能塊PUL;【答案】(5)先進(jìn)PID控制算法功能塊APID;(6)計(jì)算功能塊ARTH;(9)信號(hào)曲線功能塊CHAR;(10)累積積算功能塊INTG;(11)模擬報(bào)警功能塊AALM;(14)定時(shí)器和邏輯功能塊TIME;(17)常數(shù)功能塊CT;(18)時(shí)間盲區(qū)功能塊DT;(20)柔性功能塊FFB;【答案】TIC-100.t第6章速I(mǎi)/O控制、分布式控制系統(tǒng)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，可以隨著設(shè)備(6)SLMP可使用標(biāo)準(zhǔn)幀格式跨網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)縫通信，使用SLMP實(shí)現(xiàn)輕松連接，若與速度時(shí)，CC-Link可以達(dá)到100m的傳輸距離并能連接6除了能以10Mbit/s的高速通信外，通信速率為10Mbit/s時(shí)，最大傳輸距離為100米。通信速率為156Kbit/s時(shí)，傳輸距離④省配線⑤依靠RAS功能實(shí)現(xiàn)高可能性通過(guò)2倍、4倍、8倍等擴(kuò)展循環(huán)設(shè)置，最大可以達(dá)到RX、RY各8192點(diǎn)和RWw、RWr各2048字。每臺(tái)最多可鏈接點(diǎn)數(shù)(占用4個(gè)邏輯站時(shí))從128位，32字?jǐn)U展到896位，256字。CC-LinkV2.0與CC-LinkVer.1.10相比，通信容量最【答案】CC-LinkSafety構(gòu)筑最優(yōu)化的工廠安全系統(tǒng)取得CC-LinkSafety規(guī)范。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，呼吁安實(shí)現(xiàn)10Mbit/s的安全通信速度，憑借與CC-Link同樣的高速通信，可構(gòu)筑具高度響應(yīng)【答案】CC-Link通信過(guò)程分為3個(gè)階段，如1圖所示。人刷新循環(huán)初始循環(huán)人環(huán)人人人人人CC-Link通信過(guò)程示意圖【答案】【答案】TSN網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是基于IEEE802.1的框架制定的一套滿足特殊需求的“子標(biāo)準(zhǔn)”,與其【答案】1)選擇CC-Link的網(wǎng)絡(luò)類型2)選擇CC-Link站的類型⑥SLMP(無(wú)縫通信協(xié)議)為CC-LinkIE和以太網(wǎng)之間產(chǎn)品提供了無(wú)縫連接的共通協(xié)議。用戶所要完成的只是開(kāi)發(fā)軟件程序來(lái)讓用戶的以太網(wǎng)產(chǎn)品兼容SLMP。3)選擇CC-Link的開(kāi)發(fā)方法CC-Link協(xié)會(huì)(CLPA)免費(fèi)提供給會(huì)員CC-Link協(xié)議網(wǎng)協(xié)會(huì)提供的規(guī)范文檔自行開(kāi)發(fā)兼容產(chǎn)品，也可以使用各家廠商針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)提供的開(kāi)發(fā)方法，如專用通信芯片、內(nèi)置模塊或PC板卡，可以簡(jiǎn)單而高效地開(kāi)發(fā)①在提供的協(xié)議規(guī)范基礎(chǔ)上內(nèi)部開(kāi)發(fā)產(chǎn)品劣勢(shì)：只能用于計(jì)算機(jī)上，很難適用于遠(yuǎn)程I/O4)選擇CC-Link的開(kāi)發(fā)對(duì)象對(duì)應(yīng)設(shè)備的啟動(dòng)、使用及維護(hù)所需信息(網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的信息和存儲(chǔ)器映射等)的配置文件?！敬鸢浮?)瑞薩電子的LSI開(kāi)發(fā)方案第7章【答案】(2)有利于應(yīng)用之間通信的面向連接的模式；(3)面向網(wǎng)絡(luò)通信的典型的請(qǐng)求/響應(yīng)；(4)I/O數(shù)據(jù)的高效傳輸；(5)大信息量的分段移動(dòng)；2.DevicNet現(xiàn)場(chǎng)總線的主要用途是什么?【答案】DeviceNet有兩個(gè)主要用途：1)傳送與低端設(shè)備關(guān)聯(lián)的面向控制的信息；2)傳送與被控系統(tǒng)間接關(guān)聯(lián)的其他信息(例如配置參數(shù))。3.畫(huà)出DeviceNet物理層在OSI模型中的位置圖?！敬鸢浮縄SO物理(層1)4.DevicNet現(xiàn)場(chǎng)總線是如何實(shí)現(xiàn)誤接線保護(hù)的?【答案】R?5.DeviceNet節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)有哪兩種途徑?【答案】DeviceNet節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)大致有兩種途徑：1)開(kāi)發(fā)者本身對(duì)DeviceNet規(guī)范相當(dāng)熟悉，具有豐富的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，并且有長(zhǎng)期深入開(kāi)發(fā)DeviceNet應(yīng)