现场总线课后答案1
《现场总线技术及其应用(第3版)》教材习题答案
第1章概述1.1过程控制系统的发展经历了哪几代控制系统？答：过程控制系统的发展历程，经历了基地式仪表控制系统、模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统及现场总线控制系统。
1.2阐述DDC控制系统的结构及工作过程。
答：1）DDC控制系统的结构如下：2）工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量作巡回检测，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的性能指标。
1.3 计算机在DDC控制系统中起什么作用？答：控制器。
1.4 DDC控制系统的输入输出通道各起什么作用？答：过程输入设备包输入通道（AI通道、DI通道），用于向计算机输入生产过程中的模拟信号、开关量信号或数字信号；过程输出设备包括输出通道（AO通道、DO通道），用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。
1.5 计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？答：1）系统软件和应用软件。
2）系统软件用于对计算机进行资源管理、便于用户使用计算机而配置的各种程序；应用软件用于解决各种实际问题。
1.6什么是集散控制系统?其基本设计思想是什么?答：1）集散控制系统是一个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。
2）其核心思想是集中管理、分散控制。
1.7简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用。
答：集散控制系统包括过程级、操作级和管理级，各级之间通过网络互相连接。
过程级主要由PLC、智能调节器、现场控制站及其他测控装置组成，是系统控制功能的主要实施部分；操作级包括：操作员站、工程师站和层间网络连接器等，完成系统操作、组态、工艺流程图显示、监视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；管理级由管理计算机构成，主要是指工厂管理信息系统，其作为DCS更高层次的应用，监视企业各部门的运行情况、完成生产管理和经营管理等功能。
现场总线课后答案
现场总线课后答案现场总线课后答案第一章现场总线技术概述 1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90年代后期现场总线控制系统。
控制系统的结构包括哪几部分？包括三部分：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，通信系统部分 3.现场总线的基本定义？现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备传输宽带传输异步转移模式ATM 7.在载带传输中有哪几种常用的数据表示方法？调幅方式、调频方式、调幅方式8.在数据通讯系统中，通常采用哪几种数据交换方式? 线路交换方式报文交换方式报文分组交换方式9.比较通信系统中的几种拓扑结构。
星型结构：在星形拓扑中，每个站通过点-点连接到中央节点，任何两站之间通信都通过中央节点进行。
中央节点的结构显得比较复杂，对其要求较高。
环型结构：通过中继器进行点-点连接，构成一个封闭的环路。
中继器接收前驱站发来的数据，发往后继站。
链路是单向的，工作站需有较复杂的网路处理功能。
总线型结构：在总线拓扑中，传输介质是一条总线，工作站通过相应硬件接口接至总线上。
一个站发送数据，所有其它站都能接收。
10.介质访问控制方式主要有哪两种?说明各自的含义。
/CD(载波监听多路访问/冲突检测) 。
载波监听CSMA的控制方案是先听再讲。
一个站要发送，首先需监听总线，以决定介质上是否存在其他站的发送信号。
如果介质是空闲的，则可以发送。
如果介质是忙的，则等待一定间隔后重试。
2.令牌访问控制方式。
令牌方式是一种按一定顺序在各站点传递令牌(Token)的方法。
谁得到令牌，谁才有发报权。
11.什么样的现场设备可以作为现场控制网络节点？举出几个例子。
具有计算与通信能力的测量控制设备可以作为现场控制网络节点。
例如限位开关、感应开关等各类开关；条形码阅读器；光电传感器；温度、压力、流量、物位等各种传感器、变送器；可编程逻辑控制器PLC；PID 等数字控制器；各种数据采集装置等。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案全解
本答案仅供参照。
第1章绪论什么是过程计算机控制系统？它由哪几局部构成？经过详细比如说明。
答：它是指由被控对象、丈量变送装置、计算机和履行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
比如温度控制系统。
计算机控制工业生产过程有哪些种种类？答：计算机控制工业生产过程一般有五种种类：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监察控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要构成局部？各局部是如何相互联系的？此中过程通道有几种根本种类？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制系统的硬件一般包含：主机、外面设施、过程输入输出设施。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道包含：A/D通道---- 把模拟信号变换成数字信号后再输入；DI 通道----- 直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包含：D/A通道---- 把数字信号变换成模拟信号后再输出；DO 通道----- 直接输出开关量信号或数字量信号。
直接数字控制系统的硬件由哪几局部构成？答：直接数字控制系统的硬件主要有计算机〔主机〕、过程输入输出通道、操作台和计算机协助设施构成。
如以下列图所示。
数字PID控制算法有几种形式？各有什么特色？答：数字PID控制算法有地点式、增量式、速度式三种形式。
PID地点式根据误差计算阀门的地点，PID增量式依据误差计算阀门的变化；PID速度式依据误差变化程度计算阀门的变化。
试推导计算机控制系统PI控制算法的地点式、增量式和速度式。
答：模拟PI控制算法为1tu(t)k p[e(t)e(t)dt]T I此中，k p----比率增益TI----积分时间常数在采样周期相当短临时，用矩形法近似取代积分项此中T为采样周期，k为采样序号。
PI地点式算法为：ku(k)k p e(k) k I e(i)u xi 0t ke(t)dt Te(i)，0PI增量式算法为：u(k) k p e(k) k I e(k)PI速度式算法为：u(k)k p e(k)k I e(k)v(k)TT T此中，u x----- 误差〔它是初始阀门地点〕u(k)---第k次输出的误差校订当e(k)---第k次采样值的误差校订当试推导计算机控制系统PD控制算法的地点式、增量式和速度式。
现场总线习题答案1
1.集散控制系统的核心思想是集中管理、分散管理。
2.比特率是一种数字信号的传输速率，表示单位时间内传送的二进制代码的有效位数。
3.在网络控制方法中，常用的介质访问控制方法有总线方式的CSMACD方法、环形结构的令牌环方法、令牌总线方法。
4.Profibus现场总线根据应用特点和用户不同的需要可分为Profibus–FMS、Profibus–DP、Profibus–PA三个家族成员。
5.集线器是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。
6.Profibu s网络的硬件又主站、从站、网络部件、网络工具等组成。
7.经过扩展的诊断功能是对故障进行快速定位，诊断信息分为站诊断信息、模块诊断信息和通道诊断信息等3级。
–link采用主从通信方法，可由1个总站和64个从站组成，为防止主站出现故障而导致整个系统瘫痪，系统可设置备用主站。
9.串行通信可分为同步传输和异步传输两种传输方式。
10.波特率是一种数字信号的调制速率，指数据信号对载波的调制速率，用单位时间内载波的调制状态的改变次数来表示。
11.在数据通信系统中通常采用数据交换方式有线路交换、报文交换和分组交换。
12.交换机一种基于MAC地址识别，采完成封装转发数据包功能的网络设备，又称多端口。
13.现场总线控制系统的核心思想是功能分散、危险分散、信息集中。
14.Profibus的总站有4种工作方式，分别为离线模式、停止模式、消除模式、操作运行模式。
15.根据现场设备控制系统中起的作用不同，现场设备可为1类主站、2类主站和从站3种类型。
16.信息帧主要包括设备地址、功能代码、数据段错误检测域。
二、判断题1、多模光纤性能优于单模光纤。
×2、光纤不受外界电磁干扰与噪声影响。
√3、令牌访问原理可用于环形网络，不可用于总线网，构成令牌总线网络。
×4、如果需要检测5个错误，则海明距离知识应为6. √5、在网络互连时，网桥可以实现相异网络在网络层的互连。
集散控制系统与现场总线试题习题及答案
本答案仅供参考。
第1章绪论1.1 什么是过程计算机控制系统？它由哪几部分组成？通过具体示例说明。
答：它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成，以实现生产过程闭环控制的系统，它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。
例如温度控制系统。
1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型？答：计算机控制工业生产过程一般有五种类型：操作指导控制系统；直接数字控制系统；监督控制系统；集散控制系统；现场总线控制系统。
1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大重要组成部分？各部分是如何互相联系的？其中过程通道有几种基本类型？它们在系统中起什么作用？答：计算机控制系统的硬件一般涉及：主机、外部设备、过程输入输出设备。
两个过程通道，一个是输入通道，另一个为输出过程通道。
输入过程通道涉及：A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入；DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道涉及：D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出；DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。
1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成？答：直接数字控制系统的硬件重要有计算机（主机）、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。
如下图所示。
1.5 数字PID 控制算法有几种形式？各有什么特点？答：数字PID 控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。
PID 位置式根据偏差计算阀门的位置，PID 增量式根据偏差计算阀门的变化；PID 速度式根据偏差变化限度计算阀门的变化。
1.6 试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。
答：模拟PI 控制算法为])(1)([)(0⎰+=tI p dt t e T t e k t u 其中，p k ----比例增益I T ----积分时间常数在采样周期相称短暂时，用矩形法近似代替积分项∑⎰=≈ki ti Te dt t e 00)()(，其中T 为采样周期，k 为采样序号。
现场总线习题1教程文件
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和相位缓冲段2段、相位缓冲段1）正确答：（报现场总线中，一个I/O）7、在DeviceNet（1、差分码不可能是归零码。
答：对答：2、双绞线各个线对螺旋排列的主要目的是ID隐含。
文中数据的含义被相应的连接正确）为了增加抗拉强度。
（错）（个中，一在3、令牌访问原理可用于环形网络，构成令DeviceNet现场总线8、ID DeviceNet也可用于总线网，牌环形网；构成令牌总线对象有且仅有一个实例，其 01）网络。
（对。
为正确）CAN总线数据帧中参与CRC计算的是仲答：（ 4、现场总线中，链接生产者9、在裁场、控制场、数据场，不包括填充位。
DeviceNet）和链接消费者属于连接类。
错答：（在同技术规范规定，）错误答：（5、根据CAN总线2.0B，一个CAN总线网络系统中，样线一与、不允许标准帧DeviceNet现场总107错与扩展帧同时使用。
答：（）帧也是由现场总线的 MACControlNet 6、在CAN是首先发送到总线个位场组成的。
总线中，ID.0答：（）（上的报文标识符。
错错误）DeviceNet7、现场总线以CAN总线为底层1、载波监听多路访问/冲突检测机制和令牌基础，但只使用其数据帧。
访问控制方式属于两种不同类型的介质访）答：（错问控制方式。
一，个中总在8、DeviceNet现场线答：其DeviceNet对象有且仅有一个实例，ID（对）2。
答：为01（对）、DeviceNet网络可上可以容纳多达128个节点，每个节点支持的9I/O（错）数量没有限、在DeviceNet现场总线中，链接生产者制。
和链接消费者属于连接类。
答：错（答：）3、在DeviceNet现场总线中，实例ID值0由现场总线中，、在10ControlNetMAC7表示类本身。
（错）部分组成。
答：答：（1-CSMA1、的坚持退避算法缺点是介质的利对）4、CAN用率较低。
已成为国际标准ISO11898和IEC62026。
现场总线习题及答案
习题及答案第1章1.1简述自动控制系统发展的5个阶段。
答：(1)基地式气动仪表控制阶段PCS（Pneumatic Control System）(2)表控制系统ASC（Analogous Control System ）(3)数字控制系统CCS（Computer Control System ）(4)控制系统DCS（Distributed Control System ）(5总线控制系统FCS（Fieldbus Control System ）1.2什么是现场总线控制技术？答：IEC/SC65C定义：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、串行和多点通信的数据总线，称为现场总线。
1.3现场总线控制技术的国际标准有哪些？答：1） IEC61158国际标准共有10种类型：(1) Type1 TS61158 现场总线。
(2) Type2 ControlNet 和Ethernet/IP 现场总线。
(3) Type3 Profibus现场总线。
(4) Type4 P-NET现场总线。
(5) Type5 FF HSE现场总线。
(6) Type6 Swift-Net 现场总线。
(7) Type7 WorldFIP现场总线。
(8) Type8 INTERBUS现场总线。
(9) Type9 FF H1现场总线。
(10) Type10 PROFInet现场总线，2）IEC TC17B有3种国际标准：(1) SDS（Smart Distributed）(2) ASI(Actuator Sensor Interface)(3) Device Net3）ISO-OSI11898有1种国际标准：CAN(Control Area Network)1.4典型的现场总线控制技术有哪些？答：（1）PROFIBUS现场总线控制技术。
（2）基金会现场总线控制技术（FF）。
（3）LonWorks现场总线控制技术。
现场总线习题1
一、填空题。
1.现场总线是生产现场的测量控制设备之间实现数字式，双向传输多节点数字通信，完成测量控制任务的系统，被誉为自控领域的局域网。
2.CAN是多主工作方式：任意节点可以主动发送信息。
通过非破坏总线仲裁机制解决多节点同时发送时的冲突问题。
；3.现场总线不断发展成熟，现在技术比较成熟的几种总线类型：CAN总线，Profibus，Lowworks，4.CAN的ISO/OSI参考模型包括两层：物理层和数据链路层。
5.CAN通信协议规定了四种不同类型的帧：数据帧，远程帧，错误帧，过载帧。
6.CAN总线网络空闲时，网络电平保持隐性位。
7.每个CAN控制器能够在三个错误状态之一中工作：错误激活，错误认可，总线关闭。
8.CAN协议提供了完备的错误检测机制，可以检测到：位错误，填充错误，CRC错误，格式错误，应答错误。
二、选择题。
1.CAN总线有哪些错误（短帧结构）2.一个CAN数据帧，最多可以发(8)个字节帧。
3.CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前最多可达(110)个。
4.在CAN的ISO/OSI层结构中，以下哪些属于介质访问子层子层所涉及的功能。
(数据包装解包）5.以下哪些属于CAN的同步规则(在一个位时间里之若需一个同步)6.到结束错误寄存器REC和发送错误寄存器TEC满足什么样的条件CAN控制器是错误认可的( 128<=TEC/REC<256》7.TJA1050不具有哪些功能(斜率控制方式)8.P8XC591中的Pelican与CPU的通信可通过(CANADR和CANDIT)组成指针机制完成。
9.制约CAN总线最大纵线长度的因素很多，下列那个不是(网络中各节点控制器的选择)10.P8XC591内部数据存储器寻址方式不同，若要访问0A0H单元，下列哪条指令是正确的。
(MOV R0,#0A0H MOV @R0,#DATA)三，简答题。
1．简述CAN总线同步机制。
CAN总线的位同步只有在节点检测到隐性位（逻辑1），到显性位（逻辑0）的跳变时，才会产生，当跳变延不位于位周期的同步断之内时，将会产生相位误差，该相位误差就是跳变延与同步断结束位置之间的距离。
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profibus使用两种总线访问方式，主站之间采用令牌传递方式，主站与从站之间采用主从方式。
逻辑令牌环
令牌传递
主站2主站5主站6主站9
轮询总线
从站1从站3从站4从站7从站8从站10
7-1：
LAS具有以下五种基本功能：
1向设备发送强制数据令牌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；
4监视设备对PT令牌的相应；
5定期对总线发布数据链路时间和调度时间。
LAS的运行方法：
到下一个CD发送CD
的发送时间？
有其他工作发送PT、TD或PN
要做吗？
发送空闲帧le
7-6：
单工数据传输、双工数据传输、全双工数据传输