1、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
2、：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
3、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。19、广播风暴：当广播数据充斥网络无法处理，并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至彻底瘫痪，这就发生了“广播风暴” 。一个数据帧或包被传输到本地网段（由广播域定义）上的每个节点就是广播；
4、由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。20、封装：分层协议使用的一种技术，即当前层将头部信息添加到来自上一层的协议数据单元（PDU ） 。二、填空题1、现场总线控制系统硬件包括：通信线、连接在通信线上的设备；软件包括：组态工具软件、组态通信软件、控制器编程软件、用户程序软件、设备接口通信软件、设备功能软件、监控组态软件。2、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；执行器；控制器；监控/监视计算机；现场总线网桥 /网关；其它现场总线设备，如人机界面、条形码识别器等。3、现场总线具有数字
5、化、开放性、分散性、互操作性、互换性、现场环境的适应性等特点。4、模拟数据编码的三种编码方法是：ASK（幅度键控） 、FSK（频移键控） 、PSK（相移键控） 。5、较为常见的网络拓扑结构有星形、环形、总线形和树形。6、网络中常用的传输介质有：电话线、同轴电缆、双绞线、光纤、无线与卫星通信。7、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。8、按连接距离分类网络可分为局域网、城域网和广域网。9、服务原语可分为请求、指示、响应、证实 4 类。10、ISO OSI 开放系统互联参考模型分为 7 层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
6、11、TCP/IP 参考模型分为 4 层，即主机至网络层、互联网层、传输层、应用层。12、标准格式的 CAN 数据帧，不计填充位，最短为 44 位，最长为 108 位。若计填充位，最短为 44 位，最长为 132 位。13、在 CAN 总线中存在 5 种不同的错误类型，即：位错误、填充错误、CRC 错误、形式错误、应答错误。14、CAN 总线在传输速率为 5kbps 及其以下时，传输距离可达 10Km；传输距离在 40m 及其以下时，传输速率可达 1Mbps。15、CAN 总线报文传送由 4 种不同类型的帧表示和控制：数据帧、远程帧、错误帧、超载帧。16、CAN 总线数据帧由 7 个不同的位场
7、组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。17、PROFIBUS 现场总线由 3 个兼容部分组成，即 PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA 和PROFIBUS-FMS。18、CAN 总线错误帧的位长度为 1420。19、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 。 20、PROFIBUS-DP 协议是为自动化制造工厂中分散的 I/O 设备和现场设备所需要的高速数据通信而设计的。PROFIBUS-PA 是
8、 PROFIBUS 的过程自动化解决方案。 PROFIBUS-FMS的设计旨在解决车间一级的通信。 22、 PROFIBUS 主站具有总线存取控制权，从站没有总线存取控制权。 23、DP 主站与 DP 从站间的通信基于主- 从原理，一个报文循环由 DP 主站发出的请求帧（轮询报文）和由 DP 从站返回的有关应答或响应帧组成。 24、PROFIBUS 采用混合的总线存取控制机制，即在主站之间采用令牌传送方式，主站与从站之间采用主从方式。 25、DP 主站（1 类）循环地与 DP 从站交换用户数据：PLC 、PC 或可以做 1 类主站使用的控制器。2 类 DP 主站是操作元工作站、编程装置，诊断和
9、管理设备，完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。 DP 从站：PLC、分散式 I/O、驱动器、传感器、执行机构等现场设备。 26、PROFIBUS-DP 系统配置的描述包括：站点数目、站点地址和输入输出数据的格式，诊断信息的格式以及所使用的总体参数。 27、 PROFIBUS-DP 诊断信息分为 3 类：本站诊断操作、模块诊断操作、通道诊断操作。28、 PROFIBUS-DP 主要有以下 3 种运行模式：运行、清除、停止。29、工业以太网链路模块有光链路模块（OLM ）和电气链路模块（ELM） 。30、工业以太网采用基于事件驱动机制的用户接口提高实时性。二、单选题1、下面哪个国际标准不是
10、关于现场总线的：A.IEC61158 B.IEC62026 C.ISO11898 D.IEC1158 答案：（D ）2、现场总线是当今 3C 技术发展的结合点，这里的 3C 是指：A.COMPUTER、COMMUNICATION 、CONTROL B.CHINA、COMPULSARY、CERTIFICATION C.COMPUTER、COMMUNICATION、CONTENTS D.CAD、CAPP、CAM 答案：（A）3、下面哪个现场总线国际标准是关于低压开关设备和控制设备的：A.IEC61158 B.IEC62026 C.ISO11898 D.IEC1158 答案：（B）4、 在关于“道路
11、交通工具数字信息交换”的国际标准 ISO11898 和 ISO11519 中以下列哪一通信速率区分高速和低速通信控制器局域网？A. 1Mbps B. 500Kbps C. 250 Kbps D. 125 Kbps 答案：（D ） 5、 下列哪种现场总线是建筑业国际公认的现场总线标准？ A. Lonworks B. HART C. CC-Link D. Sensoplex2 答案：（A）6、 双绞线按规则螺旋结构排列的目的是 A. 使各线对之间易于区别 B. 使各线对之间的电磁干扰最小C. 使各线对的韧性更强 D. 以上皆不是 答案：（B）7、 SJA1000 是： A. CAN 控制器接口芯片
12、 B. CAN 控制器驱动芯片 C. 在片 CAN 控制器芯片 D. 独立 CAN 控制器芯片 答案：（D ） 8、 标准格式的 CAN 数据帧，不计填充位， A. 最短为 41 位，最长为 105 位 B. 最短为 42 位，最长为 106 位 C. 最短为 44 位，最长为 108 位 D. 最短为 47 位，最长为 111 位 答案：（C）9、 标准格式的 CAN 数据帧，若计填充位， A. 最短为 42 位，最长为 125 位 B. 最短为 42 位，最长为 129 位C. 最短为 44 位，最长为 127 位 D. 最短为 44 位，最长为 132 位 答案：（D）10、 CAN 总
13、线使用的数据编码是： A. 归零码（RZ） B. 非归零码（ NRZ） C. 曼彻斯特编码 D. 差分曼彻斯特编码 答案：（B） 11、在 CAN 总线中，当错误计数值大于多少时，说明总线被严重干扰？A. 96 B. 127 C. 128 D. 255 答案：（A） 12、在 CAN 总线 2.0B 技术规范中，扩展帧具有的标识符位数为： A. 8 位 B. 11 位 C. 15 位 D. 29 位 答案：（D） 13、ISO11898 对 CAN 总线典型电平规定如下：A. 显性：VCANHVCANL2.5V ，Vdiff =0V；隐性：VCAN H3.5V,VCANL=1.5V, Vdif
14、f =2V。B. 隐性：VCANHVCANL2.5V，Vdiff =0V；显性： VCANH3.5V,VCANL=1.5V, Vdiff =2V。 C. 显性：VCANH1.75V,VCANL=3.25V, Vdiff =-1.5V ；隐性：VCAN H4V，VCANL1V，Vdiff =3V。 D. 隐性：VCANH1.75V,VCANL=3.25V, Vdiff =-1.5V；显性：VCAN H4V，VCANL1V，Vdiff =3V。 答案：（B ） 14、 CAN 总线两端应加终端电阻，其标准阻值为： A. 75 B. 120 C. 200 D. 330 答案：（B） 15、 CAN
15、总线中，若具有下列报文 ID 的 4 个标准格式数据帧争用总线，胜出的是： A. 11001100001 B. 11001101001 C. 11001000001 D. 11001000010 答案：（C）16、 使用 CAN 控制器接口 PCA82C250 的 CAN 总线系统，总线至少可连接多少个节点？ A. 32 个 B. 64 个 C. 110 个 D. 127 个 答案：（C）17、 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A 5 位 B 3 位 C 4 位 D 2 位 答案：（C）18、 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A 2 倍 B 4
16、倍 C 1/2 倍 D 1 倍 答案：（C ）19、 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A100Mbit/s B 150Mbit/s C 200Mbit/s D1000Mbit/s 答案：（C）20、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。A双绞线 B同轴电缆 C光纤 D微波 答案：（C）21、集线器和路由器分别运行于 OSI 模型的（ ）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 答案：（D）22、 在 TCP/IP 参考模型中 TCP 协议工作
17、在A应用层 B传输层 C互连层 D主机- 网络层 答案：（D）23、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A转接器 B路由器 C网桥 D中继器 答案：（B）四、判断题 1、 现场总线与现场总线控制系统或现场总线系统/网络往往是不做区分的。 （正确）2、 差分码不可能是归零码。 （正确） 3、 光纤传输采用幅移键控 ASK 调制方法，即亮度调制。 （正确） 4、 多模光纤性能优于单模光纤。 （错误） 5、 光纤不受外界电磁干扰与噪声的影响（正确） 6、 CSMA 的 1-坚持退避算法缺点是介质的利用率较低。 （错误） 7、 令牌访问原理可用于环形网络，构成令
18、牌环形网；也可用于总线网，构成令牌总线网络。 （正确） 8、 CAN 总线在传输距离为 10Km 时，其最大传输速率可达 1Mbps。 （错误）9、 标准格式的 CAN 报文标识符（11 位）可达 2048 个。 （错误） 10、 CAN 总线数据帧的数据长度码 DLC 指明数据场的字节数目，为 4 位，允许的数据字节数目为 0，1， 14，15。 （错误）11、 CAN 总线数据帧中参与 CRC 计算的有帧起始、仲裁场、控制场、数据场，不包括填充位。 （正确）12、 CAN 总线远程帧不存在数据场，所以 DLC 的数值应永远被设置为 0。 （错误）13、 CAN 总线错误帧中的错误标志叠加区
19、的长度可为 6 至 12 位。 （正确）14、 CAN 总线中，数据帧和远程帧均以帧间空间与总线上前面所传的帧分隔开。（正确）15、 根据 CAN 总线 2.0B 技术规范规定，在同一个 CAN 总线网络系统中，不允许标准帧与扩展帧同时使用。 （错误）16、 根据 CAN 总线 2.0B 技术规范规定，标准格式数据帧最多可传送 8 字节数据，而扩展格式数据帧最多可传送 24 字节数据。 （错误）17、 在 CAN 总线中，无论是数据帧还是远程帧，仲裁场即是指标识符，控制场即是指 DLC。 （错误） 18、 在 CAN 总线中，标识符的高 7 位不能全是隐性位。 （正确）19、 在 CAN 总线
20、 2.0 技术规范中，振荡器容差额定值提高到 1.58%，使得采用陶瓷振荡器即可达到 CAN 总线最高通信速率 1Mbps。 （错误）20、 在 CAN 总线中，当引起重同步的沿的相位误差数值大于重同步跳转宽度时，若相位误差为正，则相位缓冲段 1 延长数值等于重同步跳转宽度；若相位误差为负时，则相位缓冲段 2 缩短数值等于重同步跳转宽度。 （正确）21、 在 EtherNet/IP 中，无论何时使用 UDP 来发送一个封装报文，整个报文都应在一个独立的 UDP 数据包中被发送。 （正确） 五、简答题 1、简述现场总线的技术特点。答：（1）现场总线是现场通信网络；（2）现场总线是数字通信网络；（
21、3）现场总线是开放互连网络；（4）现场总线是现场设备互连网络；（5）现场总线是结构与功能高度分散的系统；（6）现场设备的互操作性与互换性。 2、简述现场总线的优点。答：（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）系统可靠性提高；（6）系统测量与控制精度提高；（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）设备配置、网络组态和系统集成方便自由；（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。 3、简述 IEC61158 国际标准不
22、得不采纳多种现场总线的原因。 答：主要有以下两方面。一是技术原因。目前尚没有一种现场总线对所有应用领域在技术上都是最优的。每种现场总线都有其适用范围。二是利益驱动。出于保护自身投资利益的需要，各大公司和总线组织都力争使自己支持的现场总线成为国际标准。相互讨价还价，导致多种现场总线进入了 IEC61158。 4、简述宽带网与基带网的主要区别。答：一是数据传输速率不同，基带网的数据速率范围为 010 Mb/s，宽带网可达0400 Mb/s；二是宽带网可划分为多条基带信道，提供良好的通信路径。 5、简述不坚持、1-坚持和 P-坚持三种 CSMA 坚持退避算法。答： 不坚持 CSMA。假如介质是空闲的
23、，则发送。假如介质是忙的，则等待一段随机时间，重复第一步。 1-坚持 CSMA。假如介质是空闲的，则发送。假如介质是忙的，继续监听，直到介质空闲，立即发送。假如冲突发生，则等待一段随机时间，重复第一步。 P-坚持 CSMA。假如介质是空闲的，则以 P 的概率发送，或以（1P ）的概率延迟一个时间单位后重复处理。该时间单位等于最大的传输延迟。假如介质是忙，继续监听直到介质空闲，重复第一步。 6、简述服务与协议的关系。 答：服务和协议是完全不同的概念。服务是各层向它上层提供的一组原语（操作） 。尽管服务定义了该层能够代表它的上层完成的操作，但丝毫也未涉及这些操作是如何完成的。服务定义了两层之间的接口，上层是服务用户，下层是服务提供者。 与之相对比，协议是定义同层对等实体之间交换的帧、分组和报文的格式及意义的一组规
