现场总线技术考试试题及答案
工业现场总线技术的应用与维护考核试卷
5.以下哪些因素会影响现场总线系统的通信质量？（）
A.信号干扰
B.传输距离
C.介质类型
D.通信协议
6.现场总线系统的数据链路层主要功能包括以下哪些？（）
A.数据帧的封装
B.差错检测
C.流量控制
D.数据加密
7.以下哪些措施可以提高现场总线系统的抗干扰能力？（）
A.使用屏蔽电缆
B.采取合理的布线方式
C.抗干扰能力
D.设备数量
18.在现场总线系统中，以下哪种拓扑结构适用于较小规模的系统？（）
A.星型结构
B.环型结构
C.总线型结构
D.树型结构
19.关于现场总线系统的维护，以下哪个说法是正确的？（）
A.维护工作可以随时进行
B.维护工作应在生产空闲时段进行
C.维护工作应在设备出现故障时进行
D.维护工作应尽量在生产高峰时段进行
2.系统维护包括硬件检查、软件更新、数据备份和故障排除。注意问题包括维护计划的制定、备品备件的准备、安全操作规程的遵守等。
3.关键技术参数：传输速率（影响实时性）、传输距离（影响系统布局）、介质类型（影响通信质量）、设备兼容性（影响系统扩展性）、可靠性（影响生产稳定性）。
4.优势：降低布线成本、提高系统可靠性、简化维护、提高生产效率。未来影响：促进工业4.0发展、支持智能制造、提高生产自动化水平。
A. Profibus
B. CAN
C. Modbus
D. LonWorks
5.现场总线系统的维护主要包括哪两个方面？（）
A.硬件维护和软件维护
B.系统配置和维护
C.数据备份和恢复
D.故障诊断和设备更换
6.在现场总线系统中，以下哪个设备负责协调各个子网络之间的通信？（）
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主要组成部分？各部分是怎样互相联系的？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包括：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。
输入过程通道包括：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。
输出过程通道包括：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主要有计算机（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程度计算阀门的变化。
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当短暂时，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。
2009～2010第一学期《现场总线技术》试卷A答案
中国矿业大学2009～2010年度第一学期《现场总线技术》试卷(A)答案（答题时间：100分钟）班级___________ 姓名___________ 班级序号____________题目一二三四五六总分分数10 10 20 15 36 9 100 得分阅卷人一、填空题（每空1分，共10分）1.按照地理分布距离和覆盖范围来看，计算机网络可以分为广域网、城域网和局域网。
2.光纤分为单模和多模两种类型，其传输原理都是基于光的全反射。
3. 工业自动化网络控制系统不单单是一个完成数据传输的通信系统，还是一个借借助网络完成控制功能的自控系统。
4.在Profibus中，SFC14用于_数据解包 _，而SFC15用于_数据打包_。
5.基金会现场总线按各部分在物理设备中要完成的功能，分为三大部分，即通信实体、系统管理内核和功能块应用进程。
6.基金会现场总线的拓扑结构比较灵活，通常包括点到点型、带分支的总线状、菊花链状和树状。
7.对于西门子工业以太网交换机，OSM ITP62-LD中的ITP表示 OSM上有ITP电缆接口。
二、判断题(每题1分，共10分)( F )1.CP342-5可以同时作为主站和从站。
( F )2.Powerlink的工作模式分为开放模式、保护模式和限制模式，3中模式之间可以方便的切换。
( T )3.ISO-on-TCP提供了S5兼容通信协议，通过组态来传输数据和变量长度。
( T )4.CGI是一段运行在Web服务器上的程序，可以是可执行文件，也可以是脚本文件。
( F )5. 通常安全栅装在安全区，如果装在危险区，一定不要安装在带有防火密封的防火型外壳里。
( T )6.现场总线之所以具有较高的测控性能，一是得益于仪表的智能化，二是得益于设备的通信化。
( F )7. CSMA/CD在发送之前要先侦听线路有无数据在发送，以后在数据发送过程中就不需要判断有无冲突存在了。
( F )8.在对本质安全设备和安全栅进行认证时，不需要对电压、电流、功率这些实体参数做出说明。
现场总线期末考试试题
现场总线期末考试试题# 现场总线期末考试试题## 第一部分：选择题（每题2分，共20分）1. 现场总线是一种______。
A. 计算机网络B. 无线通信技术B. 有线通信技术D. 广播系统2. 以下哪个不是现场总线技术的特点？A. 多站能力B. 确定性C. 随机性D. 可靠性3. PROFIBUS是一种_______。
A. 工业以太网标准B. 现场总线标准C. 无线通信协议D. 光纤通信技术4. 现场总线控制系统中，_______是实现设备间通信的关键。
A. 传感器B. 执行器C. 通信协议D. 控制器5. 以下哪个不是现场总线技术的优势？A. 降低成本B. 提高灵活性C. 减少维护D. 增加复杂性6. 现场总线系统中，_______负责将现场设备的数据进行采集和处理。
A. 现场设备B. 通信接口C. 网络管理系统D. 控制中心7. 以下哪个不是现场总线通信介质？A. 双绞线B. 同轴电缆C. 光纤D. 空气8. 现场总线系统中，_______是实现数据交换的最小单位。
A. 数据包B. 数据帧C. 数据段D. 数据字节9. 现场总线技术中，_______是实现设备间通信同步的关键。
A. 时钟同步B. 频率同步C. 电压同步D. 电流同步10. 以下哪个不是现场总线技术的应用领域？A. 工业自动化B. 智能家居C. 军事通信D. 航空航天## 第二部分：简答题（每题10分，共30分）1. 简述现场总线技术的定义及其主要功能。
2. 描述现场总线控制系统的组成，并解释各部分的作用。
3. 现场总线技术在工业自动化中的优势是什么？## 第三部分：论述题（每题25分，共50分）1. 论述现场总线技术在现代工业自动化中的应用及其带来的变革。
2. 分析现场总线技术与传统4-20mA模拟信号传输方式的优缺点对比。
## 第四部分：案例分析题（共30分）某工厂采用现场总线技术进行生产线的自动化改造，请分析该工厂可能面临的技术挑战，并提出相应的解决方案。
(完整版)现场总线试题..
I. 现在各种总线及标准不下二百种，其中PROFIBUS现场总线、FF现场总线、LONWORKS 总线、WorldFip现场总线、P-NET现场总线_等是具有一定影响和己占有一定市场份额的总线。
2 . PROFIBUS协议结构是以开放式系统互联网络为参考模型，该模型共有七层，PROFIBUS —DP定义了其中的第一、二层和用户接口。
3•利用OLM模块进行网络拓朴可分为三种方式总线型、星型、冗余环型。
4.有多种电源模块可以为S7-300 PLC和需要24V直流的传感器/执行器供电，如:PS305电源模块是直流供电,PS307电源模块是交流供电。
5•每个数字量模块的地址寄存器自动按_4个字节分配，不管实际的I/O点数是否与之相同。
6•工厂自动化网络的分层结构为现场设备层、车间监控层和工厂管理层三个层次。
7. OPT只适合连接_1_个无光纤接口的PROFIBUS站点到集成光纤接口的光纤网上，OBT是一个_有源的网络元件,在网段里也是一个站点。
& PROFIBUS-DP系统行为有停止、清除、运行三种状态。
9. STEP7块的类型有组织块，功能,功能块,背景数据块、共享数据块以及系统功能和系统功能块10. PROFINET支持下列三种通信方式TCP/IP标准通讯,实时（RT）通讯,同步实时（IRT）通讯。
II. STEP7中的数据类型分为三类基本数据类型,复杂数据类型和参数数据类型。
12. PROFIBUS-DP系统可包括第一类DP主站设备, 第二类DP主站设备,DP从站设备三种不同设备13. PROFIBUS-DP 是一种现场级主从循环的诵信,用干自动控制系统和分散的现场设备的通信,可取代24V DC 或4—20mA 信号传输14. PROFINET由PROFIBUS国际组织推出，是新一代基于工业以太网的自动化总线标准.PROFINET主要有两种应用方式CBA适合模块化分布式的应用；I/O 适合分布式智能站点之间通信的应用15. 一个S7-300站最多可以有一个主机架和三个扩展机架16. RS-485传输是PROFIBUS最常用的一种传输技术，常称为H2,采用的电缆是屏蔽双绞线17. RS485 , IEC1158-2 ,和光纤是PROFIBUS提供的三种数据传输类型18. 西门子PLC有三种类型的启动模式暖启动,冷启动和热启动19. FC和FB的临时变量储存在系统的本地数据堆栈中,当FC或FB调用完毕后，这些变量空间就会被释放126 ,因此临时变量仅在FC或FB调用期间有效20. PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统，在同一总线上最多可连接126个站点.单主站系统总线运行阶段，总线上只有丄个活动主站，多主站系统总线运行阶段，总线上有—个主站21. 多主系统中，主站必须得到响应才能和其从站进行通信。
现场总线考试答案
…………装订线………………装订线内不要答题，不要填写信息………………装订线…………武汉理工大学考试试题答案（A、B卷）2010 ~2011 学年1 学期现场总线课程一、名词解释每题一分1、FCS答：现场总线控制系统。
2、DCS答：分布式控制系统。
3、CAN答：控制器局域网。
4、LonWorks答：局部操作网络。
5、全双工通信答：能同时进行双向通信。
6、点对点网络（本题0.5分）答：由一对对机器之间的多条连接构成的网络。
二、填空题（共34分，每空1分）1、CAN总线中，就错误界定而言，一个单元可能处于下列3种状态之一：错误激活、错误认可和总线脱离；为了界定故障，在每个单元中都设有两种计数：发送错误计数和接收错误计数。
2、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。
3、LonTalk协议最大的特点是对OSI的七层协议的支持，是直接面向对象的网络协议，这是以往的现场总线所不支持的。
具体实现就采用网络变量这一形式。
4、标准格式的CAN数据帧最短为44位，不计填充位最长为108位，总线长度最长可达_10_km，通信位速率最高可达1M bps，报文标识符可达2032个，采用非破坏性逐位仲裁机制来解决总线访问冲突。
5、现场总线的发展经历了一个发展过程，由60年代的电动单元、发展到DCS，90年代初出现FCS。
6、PROFIBUS现场总线的优点是开放、低价、可靠、高效。
7、LonWorks技术包括以下几个组成部分：LonWorks节点和路由、LonTalk协议、LonWorks 收发器、LonWorks网络和节点开发工具8、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。
三、单选题（共5分，每题2分）答案：A D D B B四、判断题（10分，每小题1分）答案：错误错误错误错误错误正确正确正确正确错误五、请根据CAN2.0A规范，推导其数据帧在考虑位填充情况下的最大位数计算公式。
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。
现场总线技术在仪器控制系统中的应用考核试卷
D.传感器
20.现场总线技术在不同工业领域的应用，以下哪些是典型的应用场景？（）
A.化工生产
B.汽车制造
C.电力系统
D.建筑自动化
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.现场总线技术是一种用于实现工业设备之间通信的______技术。
2.在现场总线系统中，______是连接各种设备的通信链路。
3.常见的现场总线技术包括Profibus、CAN、Modbus等，其中______是一种开放式、数字化的串行通信协议。
4.现场总线系统的核心是______技术，它直接影响到整个系统的性能。
5.在现场总线技术中，为了保证数据的实时性和可靠性，通常采用______通信方式。
6.现场总线技术可以有效地减少布线复杂度，降低系统成本，提高系统的______和可维护性。
A. Profibus
B. CAN
C. Ethernet
D. TCP/IP
2.现场总线技术的核心是（）。
A.传感器技术
B.通信技术
C.控制技术
D.计算机技术
3.以下哪个是现场总线技术的优点？（）
A.成本高
B.传输速率慢
C.抗干扰能力弱
D.系统可扩展性好
4.在现场总线技术中，以下哪种协议应用于工业控制领域？（）
4.结合实际工业场景，阐述现场总线技术如何提高生产过程的自动化水平和效率。举例说明至少两种应用案例。
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. B
3. D
4. C
5. C
6. C
7. C
8. D
9. B
10. C
11. C
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现场总线技术考试试题及答案
一、选择题
1. 现场总线技术是指通过总线连接各个设备，实现数据传输和设备控制。
以下哪个不是现场总线技术的应用场景？
A. 工业自动化控制系统
B. 智能家居系统
C. 电子商务系统
D. 智能交通系统
答案：C
2. 现场总线技术的特点包括以下哪些？
A. 数据传输速率高
B. 线缆布线简单
C. 系统扩展性强
D. 数据传输可靠性差
答案：B、C
3. 现场总线技术中，CAN总线是一种常用的现场总线标准。
以下哪个说法是正确的？
A. CAN总线只能用于小规模系统
B. CAN总线只支持点对点通信
C. CAN总线具有高抗干扰性能
D. CAN总线传输速率较慢
答案：C
4. PROFIBUS是一种常用的现场总线协议。
以下哪个说法是正确的？
A. PROFIBUS只支持数据传输，不支持设备控制
B. PROFIBUS-DP用于分布式控制系统
C. PROFIBUS-PA用于过程自动化控制系统
D. PROFIBUS速率固定不可调节
答案：B、C
5. 下面哪种现场总线技术是在工业控制领域应用最广泛的？
A. Ethernet
B. Modbus
C. DeviceNet
D. LonWorks
答案：B
二、填空题
1. 现场总线技术中，总线是连接各个设备的通信介质。
答案：电缆
2. 现场总线技术中，总线上的各个设备通过地址进行通信。
答案：节点
3. 现场总线技术中，总线上的设备可以通过总线供电，不需要额外的电源线。
答案：真
4. 现场总线技术中，总线上的设备可以通过总线对其进行配置和监控。
答案：真
5. 现场总线技术中，总线上的设备可以同时传输多个数据。
答案：真
三、简答题
1. 简述现场总线技术的优势和应用场景。
现场总线技术通过总线连接各个设备，实现数据传输和设备控制。
其优势和应用场景如下：
优势：
- 线缆布线简单，减少工程成本
- 系统扩展性强，易于部署和维护
- 数据传输可靠性高，抗干扰能力强
应用场景：
- 工业自动化控制系统：通过现场总线技术可以将传感器、执行器等设备连接在一起，实现对工业生产过程的监控和控制。
- 智能家居系统：现场总线技术可以将家庭中的各个智能设备连接在一起，实现智能化的家居控制和管理。
- 智能交通系统：现场总线技术可以将交通信号灯、摄像头等设备连接在一起，实现智能交通管理和监控。
2. 简要介绍CAN总线和PROFIBUS总线的特点及其适用领域。
CAN总线特点：
- 高抗干扰性能，适用于工业环境
- 支持多节点网络，可扩展性强
- 传输速率较高，适用于实时性要求较高的应用
适用领域：CAN总线在工业自动化、汽车电子等领域中应用广泛，如工厂自动化系统、车载电子系统等。
PROFIBUS总线特点：
- 支持分布式控制和过程自动化控制
- 速率可调节，可根据需求进行灵活配置
- 数据传输可靠性高，适用于工业控制系统
适用领域：PROFIBUS总线主要应用于工业自动化控制系统，可广
泛应用于控制系统中的各个层次，如较大规模的工厂自动化系统、过
程自动化控制系统等。
四、综合题
某制造厂需要对其生产线上的设备进行监控和管理，以下为该制造
厂生产线上的几个设备及其功能要求：
设备A：温度传感器，需要将温度数据传输到中央控制室进行监控。
设备B：电机驱动器，需要从中央控制室接收控制指令，并将电机
状态传输回中央控制室。
设备C：液位传感器，需要将液位数据传输到中央控制室进行监控。
设备D：人机界面终端，需要与中央控制室进行双向数据传输。
请设计一个适用于该制造厂的现场总线网络方案，并说明选择的现
场总线技术及其原因。
解答：
针对以上设备和功能要求，可以选择使用CAN总线作为现场总线
技术。
原因如下：
- CAN总线具有高抗干扰性能，能够适应工业环境的电磁干扰。
- CAN总线支持多节点网络，可以方便地扩展和连接更多设备。
- CAN总线的传输速率较高，满足实时性要求。
网络方案如下：
在每个设备上安装CAN总线适配器，将设备与CAN总线连接起来。
温度传感器、液位传感器和电机驱动器通过CAN总线将数据传输到中
央控制室，人机界面终端通过CAN总线与中央控制室进行双向数据传输。
中央控制室上安装CAN总线控制器，负责管理和监控整个CAN总
线网络。
通过CAN总线控制器，中央控制室可以发送控制指令给电机
驱动器，接收温度数据、液位数据和电机状态数据，并进行相应的处
理和显示。
通过以上方案，制造厂可以实现对生产线设备的实时监控和远程控制，提高生产效率和质量。
同时，CAN总线的可靠性和稳定性也能满
足制造厂对数据传输的要求。