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工业控制网络作业题 中国矿业大学 工业控制网络作业题 一、现场总线技术 现场总线的定义。 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式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 现场总线网络的特点。 适应工业应用环境。 要求实时性强，可靠性高，安全性好。 多为短帧传送。 通信的传输速率相对较低。 现场总线系统的组成。 在现场总线控制系统中，总线设备主要分为6类。 输入设备（变送器／传感器）； 输出设备（执行器等）； 控制器； 监控／监视计算机； 网络互联设备（网桥／网关/中继器/集线器/交换机/路由器）； 其他现场总线设备（HMI）。 现场总线上的数据输入设备有哪些？输出数据用于什么？ 总线上的数据输入设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传输其位置状态、参数值等数据； 总线上的输出数据用于：驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。 送 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。 全双工通信是指信息流可同时在两个方向上传输，它相当于把两个相反方向的单工通信方式组合在一起。 信号的传输方式：基带传输、载波传输、宽带网、异步转移模式ATM OSI参考模型包括哪7层？ 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层 TCP/IP参考模型包括哪4层？ 网络接口层；互联网层；传输层；应用层。 请给出TCP、IP、UDP、FTP、OSI、ISO对应的中文全称？ TCP：（Transmission Control Protocol 传输控制协议）面向连接的通信协议。 IP：（Internet Protocol）网络之间互联协议。 UDP: （User Datagram Protocol，用户数据报协议）面向无连接的通信协议。 FTP:（File Transfer Protocol文件传输协议） OSI: (Open System Interconnection) 开放式系统互联 ISO:（International Organization for Standardization）国际标准化组织 三、通用串行端口的数据通信 试简要说明EIA-232D的特性，并详细说明其规程特性？ EIA-232具有机械、电气、功能和规程（过程）四个特性。 规程特性规定了数据终端设备DTE与数据通信设备DCE之间控制信号与数据信号的发送时序、应答关系及操作过程。 如何将RS232转换为RS485接口？绘出其接线图。 转换芯片：MAX232、MAX485 信号线：TXD、RXD、RTS 收发控制：当RTS为高电平时，MAX485处于接收状态；当RTS为低电平时，MAX485处于发送状态。 什么是屏蔽？它分为哪几种屏蔽？ 有效的屏蔽能阻止电磁干扰对导线上通信信号的影响。它可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁场屏蔽。 电场屏蔽 是抑制电路间由于分布电容的耦合而产生的电场干扰。 电磁屏蔽 是抑制高频电磁场对电路的影响，包括电磁感应干扰和电磁辐射干扰。 磁场屏蔽 是抑制低频磁场对电路的影响。 四、CAN总线 试给出3个CAN的主要技术特点 网络上的节点不分主从 采用非破坏性的总线仲裁技术 网络上的节点具有不同的优先级 CAN总线有哪 4 种不同类型的帧？其中数据帧有哪几个位场组成？ 4种不同类型的帧： 数据帧、远程帧、出错帧、超载帧 数据帧：携带数据，由发送器传送至接收器。 远程帧：用以请求总线上的相关单元发送具有相同标识符的数据帧。 出错帧：由检测出总线错误的单元发送。 超载帧：用于提供当前的和后续的数据帧的附加延迟 数据帧由7个不同的位场（域）组成： 帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束 五、LonWorks控制网络 LonWorks技术的特点是什么？ 拥有三个处理单元的神经元芯片。 支持多种通信介质和它们的互连。 LonTalk是LON总线的通信协议,支持七层网络协议，提供了一个固化在神经元芯片的网络操作系统。 提供给使用者一个完整的开发平台。 由于支持面向对象的编程（网络变量 NV），从而很容易实现网络的互操作。 结合神经元芯片的硬件结构图分析各部分的功能。 LonTalk协议包含几层协议？每层的功能是什么？ LonTalk协议包含七层协议： 物理层：定义通信信道上位流的传输，它确保源设备发送的位流准确地被目的设备接收。 数据链路层：定义介质访问方法和单一信道的数据编码。 网络层：定义设备名称和地址，源设备的报文如何选择路由到达一台或多台目的设备，以及当源设备和目的设备不在同一信道上时，如何确定报文路由。 传输层：确保可靠的报文传输。 会话层：对较低层数据交换加以控制。 表示层：定义报文数据的编码。 应用层：定义一种低层交换数据的公共语义解释，使不同应用程序中的网络变量改变时，均能自